Đề tài Nghiên cứu - Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản cho công ty tnhh hùng vương ở khu công nghiệp Mỹ Tho - Tiền Giang

OD = 70% BOD = 242,25 HBOD = 70% Bể Aeroten COD = 27,4 HCOD = 91,7% BOD = 20 HBOD = 91,7% Bể lắng COD = 27,4 BOD = 20 SS = 26 HSS =95% Bể khử trùng TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG ÁN 1 7.1 SONG CHẮN RÁC Chức năng : Song chắn rác để loại bỏ rác và các tạp chất thô lớn có khả năng gây tắc nghẽn bơm và đường ống. Lượng rác ở song chắn rác được làm sạch theo định kỳ bằng phương pháp thủ công. Chiều rộng mương đặt song chắn rác : Bm = 0,2(m) Vận tốc nước chảy trong mương, chọn v = 0,5m/s (XLNT đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) Chiều cao mực nước trong mương: Chiều sâu xây dựng trước song chắn rác H = 0,058 + 0,5 = 0,558m = 558mm Số thanh song chắn rác: Trong đó: B: bề rộng song chắn rác, chọn B = 0,4m = 400mm b: Khoảng cách giữa các khe trong song chắn rác, chọn b = 10mm n: Số lượng thanh đan song chắn rác S: Chiều dày của song chắn rác, chọn S = 8mm Chọn n = 22 thanh Tổng tiết diện của song chắn rác: A = (B - S*n) * h = (0,4 - 0,008*22) * 0,032 = 0.0072 (m2) Vận tốc nước chảy qua song chắn rác: Tổn thất áp lực qua song chắn: hL = 20mm < 150mm thỏa điều kiện (XLNT đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác Trong đó: B : chiều rộng của song chắn rác Bm: Chiều rộng của mương : Góc mở rộng trước song chắn rác = 200 Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác l2 = l1/2 = 0,275/2 = 0,1375m = 137,5mm Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác L = l1 + l2 + l3 Trong đó : L3 : khoảng cách giữa phần thu hẹp và phần mở rộng của dòng chảy. Chọn l3 = 1,2 m Vậy : L = 0,275 + 0,1375 + 1,2 = 1,6125m = 1612,5mm Chiều cao xây dựng của mương sau song chắn rác H = h + hL + 0,5 = 0.058 + 0,02 + 0,5 = 0,578m = 578mm Hình 16: Song chắn rác 7.2 HẦM CHỨA Chức năng : Hầm chứa có chức năng tập trung toàn bộ nước thải của nhà máy qua hệ thống mương dẫn, trước khi nước thải đến các công trình xử lý tiếp theo. Thể tích hầm chứa: Vc = Qhtb * t Vc = 20,83 * 0,5 = 10,415 m3 Trong đó: t: thời gian lưu nước, t = 10 – 30 phút, chọn t = 30 phút Qhtb : lưư lượng trung bình theo giờ là 20,83 m3/h Chọn kích thước hầm chứa : L*H*B = 2*3*2 = 12m3 > 10,415m3 Hình 17: Hầm chứa nước thải BỂ ĐIỀU HÒA Chức năng: Bể điều hòa được xây dựng nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm của nước thải từ nhà máy, tạo môi trường ổn định cho hệ vi sinh vật hoạt động tốt trong các giai đoạn xử lý sinh học. Quá trình khuấy trộn được thực hiện bằng cách bơm hoàn lưu, xoay vòng lượng nước thải chứa trong bể. Thể tích bể điều hòa V = Q * t t : thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 6h V = 20,83 * 6 = 124,98 (m3) Chọn kích thước bể Chọn thiết kế bể là hình chữ nhật và có hệ thống sục khí kéo dài để trộn đều nồng độ và tránh lắng cặn Chiều cao chứa nước : H = 4,0 m Chiều cao bảo vệ : Hbv = 0,5 m Tổng chiều cao : Hxd =H + Hbv = 4,0 + 0,5 =4,5 (m) Diện tích bề mặt : F = V/H = 124,98/4,5 = 27,77 (m2) Chiều rộng bể : B = 4m Chiều dài bể : L = F/B = 27,77/4 = 6,94m Chọn L = 7m Kích thước bể : H x B x L = 4,5 x 4 x 7(m). Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể Qkk = n * qkk * L Trong đó: n : số bể. Qkk : cường độ thổi khí m3/m.dài.giờ L : chiều dài toàn bộ đường ống. qkk = 4 – 5 (m3/m.h) đối với ống tuần hoàn 2 dòng. qkk = 2 (m3/m.h) đối với ống khí tạo một dòng tuần hoàn theo mặt cắt ngang bể. Chọn qkk = 4 (m3/m.h) n = 1 L = 7 m Vậy Qkk = 1 * 4 * 7 = 28 (m3/h) Thiết bị sục khí làm bằng các ống đục lỗ có d = 5mm, cách nhau 500mm bố trí ở mặt dưới ống, đặt dọc theo bể trên các giá đỡ để độ cao 200mm so với đáy. Chọn đường kính ống phân phối khí: D = 50mm (thường chọn 50 – 75 mm) (Trần Hiếu Nhuệ). Vậy Dống = 50mm dlỗ = 5mm Số lỗ trong hệ thống cấp khí cho bể L = n * dlỗ + (n-1)*0,05+1 7 = n * 0,005 + n * 0,05 + 0,95 Suy ra n = 144,54 Chọn n = 145 lỗ Trong đó: n : số lỗ L : chiều dài bể dlỗ = 5mm = 0,005m Diện tích lỗ Các ống cấp khí được đặt dọc theo bể và nằm phía trên giá đỡ. Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí Hc = hd + hc + hs + H Trong đó: hd , hc : tổn thất áp lực theo chiều dài và tổn thất cục bộ, thường thì hd , hc không vượt quá 0,4m và chọn hd + hc = 0,4 m hs : tổn thất áp lực qua ống phân phối khí (không vượt quá 0,5m), chọn hs =0,4m H : chiều cao bể Vậy Hc = 0,4 + 0,4 + 4,5 = 5,3 m Xác định công suất của máy thổi khí Trong đó: : hiệu suất của máy bơm, chọn =80%=0,8 P : áp lực khí nén Qkk : lượng không khí cần cung cấp Vậy Đường ống dẫn nước ra từ bể điều hòa Trong đó: Q : lưu lượng trung bình giờ Q = 20,83 m3/h vn: tốc độ nước chảy trong ống dẫn từ 0,7 – 1 m/s, chọn vn = 0,7 m/s Vậy ống dẫn nước thải bằng nhựa PVC có đường kính D = 100mm. Khi nước thải qua bể điều hòa thì hiệu suất xử lý COD và BOD là 5% CODra = CODvào – (CODvào * 5%) CODra = 1160 – (1160 * 0,05) = 1102 mg/l BODra = BODvào – (BODvào * 5%) BODra = 850 – (850 * 0,05) = 807,5 mg/l Hình 18 : Bể điều hòa 7.4 BỂ KỊ KHÍ BÙN LƠ LỬNG (UASB) Thông số tính toán đầu vào Lưu lượng : Q = 500 m3/ngày.đêm Lưu lượng nước thải trung bình (với thời gian làm việc của hệ thống xử lý nước thải trong ngày là 24 giờ): Qtbh = 500/24 = 20,83 (m3/h) Các thông số tính toán khác lấy theo kết quả ngiên cứu ban đầu, theo nghiên cứu hiệu suất xử lý là 93,7% nhưng chọn hiệu suất tính toán là 70%. CODvào = 1102mg/l hiệu suất 70% CODra = 330,6mg/l BOD vào = 807,5mg/l hiệu suất 70% BODra = 242,25mg/l Tính lượng bùn Lượng COD cần khử 1 ngày: G = Q*(CODvào - CODra)*10-3 G = 500*(1102 – 330,6)*10-3 = 385,7(kg/ngày) Thời gian lưu nước Theo nghiên cứu thì thời gian lưu nước là 7,54 giờ Tính kích thước bể Diện tích bể: v: tốc độ dâng lên trong bể, chọn v = 0,8m/h (v = 0,6¸0,9) Chọn chiều rộng bể là: B = 4m Chiều dài bể là: L = F/B = 23,14/4 = 5,78 (m) Chọn L = 6 (m) Chiều cao phần xử lý yếm khí Chọn chiều cao dự trữ: H2 = 0,3m Chọn chiều cao vùng lắng: H3= 1,2m Hbể = H + H2 + H3 = 6,78 + 0,3 + 1,2 = 8,28 (m) Chọn Hbể = 8,3 (m) Lượng sinh khối bùn sinh ra mỗi ngày (Công thức sách XLNT – Lâm Minh Triết ) Trong đó: Y: hệ số sản lượng tế bào, Y = 0,04gVSS/COD kd: hệ số phân hủy nội bào, kd = 0,025 ngày-1 qc: tuổi bùn, chọn qc = 60 ngày (kgVS/ngày) Lượng bùn bơm ra mỗi ngày: Trong đó: 0,75 là tỷ lệ MLVS:MLSS Css: lượng bùn nuôi cấy ban đầu trong bể, Css = 30 kgSS/m3 (m3/ngày) Tính đường ống dẫn nước Tính đường ống dẫn nước chính: Chọn v = 2m/s Đường kính ống Tính đường ống dẫn nước nhánh: Chia ống chính thành 4 ống nhánh để phân phối, lưu lượng tính toán mỗi ống nhánh: Qnhánh = 20,83/4 = 5,2 (m3/h) = 0,0014 (m3/s) Vận tốc tính toán : chọn v = 2 (m/s) Đường kính ống Hình 19: Bể UASB BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ (AEROTEN) Chức năng: Bể phản ứng sinh học hiếu khí – bể Aeroten là công trình bê tông cốt thép khối hình chữ nhật. Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước. Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải nhờ hệ vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và đảm bảo nguồn oxy cung cấp cho hệ vi sinh vật hiếu khí hoạt động thì phải cung cấp đầy đủ oxy bằng hệ thống sục khí nhân tạo. Trong bể Aeroten, nước thải, bùn hoạt tính và oxy hòa tan được khuấy trộn đều. Do vậy nồng độ bùn hoạt tính và oxy hòa tan được phân bố đều ở mọi nơi trong bể và dẫn đến quá trình oxy hóa được đồng đều, hiệu quả cao. Tính nồng độ BOD5 hoà tan trong nước đầu ra Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy : 0,65 * 25 = 16,25 mg/l Lượng BODL của cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học của nước thải sau lắng : 16,25 mg/l * (1,42 mgO2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hoá) = 23,07 mg/l Lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra : 23,07mg/l * 0,68 = 15,7 mg/l Lượng BOD5 hòa tan của nước thải sau lắng : C = 20 – 15,7 = 4,3 mg/l Hiệu quả xử lý BOD5 của bể Aeroten : Tính kích thước bể Thể tích bể Aeroten: Trong đó: Q : lưu lượng nước thải cần xử lý, Q = 500m3/ngày : tuổi của bùn, chọn = 10 ngày S0 : Nồng độ BOD5 vào bể S : Nồng độ BOD5 sau lắng Y : hệ số sinh trưởng. Y = 0,5 X : nồng độ bùn hoạt tính. X = 3000mg/l Kd : hệ số phân hủy. chọn Kd = 0,05ngày-1 Chọn kích thước bể: Chiều cao chứa nước : h = 4 (m) Chiều cao bảo vệ : hbv = 0,5 (m) Chiều cao của bể : H = h + hbv = 4+0,5 = 4,5(m) Diện tích mặt bằng : F = V/h = 132,2/4 = 33,05(m2) Chiều rộng bể : B = 4 (m) Chiều dài bể : L = F/B = 33,05/5 = 8,26(m) Chọn L=8,3m Kích thước bể : H x B x L = 4,5 x 4 x 8,3(m). Tính lượng bùn Hệ số tạo cặn từ BOD: (Công thức 5-24 – Sách XLNT của Trịnh Xuân Lai) Trong đó: qc : tuổi của bùn, chọn qc = 10 ngày (Bảng 6-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) kd : hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,05 Y : hệ số sinh trưởng cực đại, Y = 0,5 Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD: Px = Yb * Q * (S0 - S) * 10-3 Px = 0,33 * 500 * (242,25 – 4,3)*10-3 = 39,26(kg/ngày) Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn, z = 0,2 (Theo XLNT – Trịnh Xuân Lai) (kg/ngày.đêm) Lượng cặn dư phải xả: Pxả = Pxl – Q * SSra Pxả = 49,1 – 500 * 25 *10-3 Pxả = 36,6 (kg/ngày.đêm) Hàm lượng bùn dư cần phải xả từ đáy bể lắng theo đường tuần hoàn cặn: (Công thức 6-6, trang 93 - Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Trong đó: Qxả: Dung tích bùn xả (m3/ngày) Xt: Nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp tuần hoàn, Xt = 8000mg/l X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank, X = 3000mg/l Xr: Nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải ra khỏi bể lắng . Xr = 25mg/l V : Thể tích bể Aeroten, V = 132,2m3 Qr : Lưu lượng nước đã xử lý ra khỏi bể lắng, Qr = 500m3/ngày.đêm qc: Thời gian lưu bùn trong công trình. qc = 10 ngày (m3/ngày.đêm) Hệ số tuần hoàn bùn: (Q+Qt)*X = Qt*Ct Lượng bùn tuần hoàn Qbùn = a * Q = 0,6 x 500 = 300 m3/ng.đ = 12,5 (m3/h) Thời gian lưu nước V: Thể tích bể , V = 132,2 m3 Q : Lưu lượng bùn và nước Q = 20,83 + 12,5 = 33,33 (m3/h) Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng thể tích Tỉ lệ (ngày-1) Trong đó: Trị số này nằm trong khoảng cho phép : F/M = (0,2- 0,6)ngày-1 Tải trọng thể tích (kgBOD5/m3.ngày) Giả sử BOD5 = 0,68BODL , vậy khối lượng BODL tiêu thụ trong quá trình sinh học bùn hoạt tính là: Nhu cầu oxy cho quá trình: Giả sử rằng không khí có 23,2% trọng lượng O2 và khối lượng riêng không khí là 1,2kg/m3 . Vậy lượng không khí lý thuyết cho quá trình là: (m3/ngày) Lưu lượng khí cần thiết của máy thổi khí (m3/ngày) = 6,6 (m3/phút) Trong đó: E: Hiệu suất chuyển hoá oxy của thiết bị khuyết tán. Chọn E = 9% f: hệ số an toàn. Chọn f = 2 Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí Hc = hd + hc + hs + H Trong đó: hd , hc : tổn thất áp lực theo chiều dài và tổn thất cục bộ, thường thì hd , hc không vượt quá 0,4m và chọn hd + hc = 0,4 m hs : tổn thất áp lực qua ống phân phối khí (không vượt quá 0,5m), chọn hs =0,4m H : chiều cao bể Vậy Hc = 0,4 + 0,4 + 4,5 = 5,3 m Xác định công suất của máy thổi khí Trong đó: : hiệu suất của máy bơm, chọn =80%=0,8 P : áp lực khí nén Qkk : lượng không khí cần cung cấp Qkk = 6,6 (m3/phút) = 396 (m3/giờ) Vậy Tính ống dẫn khí chính Lưu lượng khí tính toán : Qkk = 6,6 (m3/phút) = 0,11 (m3/s) Chọn vận tốc khí đi trong ống là v = 13 (m/s) (Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai. NXB Xây Dựng 2000) Đường kính ống dẫn khí. Chọn hệ thống đĩa phân phối khí Mỗi đĩa phân phối hiệu quả 1,5 – 2 m2 Diện tích bể F = L * B = 8,3 * 4 = 33,2 m2 Số đĩa cần thiết trong bể (đĩa) Hình 20: Bể Aeroten BỂ LẮNG Chức năng: Bể lắng có nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể Aeroten để xả ra nguồn tiếp nhận. Lượng cặn này sẽ được đưa về công trình xử lý cặn và một phần được bơm tuần hoàn về bể Aeroten. Tính kích thước bể Diện tích vùng lắng: a : Tải trọng thủy lực của bể, chọn a = 20 (m3/m2.ngày.đêm) (Theo bảng 9-1, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Diện tích bề mặt của bể lắng tính cả diện tích buồng phân phối trung tâm: Fbể = FL * 1,1 = 25 * 1,1 = 27,5(m2) Chọn bể vuông: B x L = 5,3 x 5,3 (m) è Diện tích thực tế của bể lắng FT.bể = 28,1 (m2) Chọn chiều cao tổng cộng của bể lắng: H = h1 + h2 + h3 = 0,3 + 3,7 + 1,5 = 5,5m Trong đó : Chiều cao dự trữ trên mặt thoáng: h1 = 0,3m Chiều cao hữu ích bể lắng: h2 = 3,7m Chiều cao lớp bùn lắng: h3 = 1,5m Kích thước đáy hình chóp: hch x bch = 1 x 1 m Thể tích phần dự trữ: V1 = 5,3 x 5,3 x 0,3 = 8,43 m³ Thể tích hữu ích của bể lắng: V2 = 5,3 x 5,3 x 3,7 = 104 m³ Thể tích phần hình chóp: V3 = 1/3 x (5,3 x 5,3 – 1 x 1) x 1,5 = 13,5 m³ Thể tích bể lắng: V = V1 + V2 + V3 = 8,43 +104 + 13,5 = 126 m³ Thời gian lưu nước Lưu lượng nước và bùn đi vào bể: QT = Q*(1+a) = 500*(1+0,6) = 800(m3/ngày) =33,33 m³/h Thể tích vùng chứa nước và bùn: V = V2 + V3 = 104 + 13,5 = 117,5m³ Thời gian lưu nước: Vận tốc lắng (Công thức 9-8, trang 150, Sách XLNT – Trịnh Xuân Lai) Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 20,83 (m3/h) a : Hệ số tuần hoàn bùn, a = 0,33 C0: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten, C0 = 3000mg/l Ct: Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn, Ct = 8000mg/l FL : diện tích vùng lắng, FL = 25m2 Tính ống trung tâm Chiều cao ống trung tâm : htt = 60%h2 = 0,6 * 3,7 = 2,22 m Đường kính buồng phân phối trung tâm: Dtt = 0,1* B = 0,1* 5,3 = 0,53(m) Diện tích buồng phân phối trung tâm: Đường kính ống loe: Chọn d1 = 1,5 * Dtt = 1,5 * 0,53 = 0,795(m) Chiều cao ống loe: h2 = 1,5 * Dtt = 1,5 * 0,53 = 0,795(m) Đường kính tấm chắn: Chọn dtc = 1,3 * d1 = 1,3 * 0,795 = 1,03(m) Góc nghiêng a = 170. Khoảng cách từ tấm chắn đến ống loe : Tính máng thu nước: Chiều dài máng (bằng 80% chiều dài bể): l = 0,8 * 5,3 = 4,24(m) Tổng chiều dài máng: L = 4 * 4,24 = 16,96(m) Tải trọng thu nước lên 1m chiều dài máng Chọn tấm thu nước hình răng cưa, kích thước như sau: Chiều cao máng răng cưa, chọn Hmáng = 250mm Chiều rộng hình chữ V là 60mm Chiều cao hình chữ V là 60mm Khoảng cách giữa hình chữ V là 40mm. Tính đường ống dẫn nước Lưu lượng nước và bùn : Q = 20,83 (m3/h) = 0,0058 (m3/s) Vận tốc nước trong ống, chọn v = 0,2 (m/s) Đường kính ống dẫn nước vào bể: Hình 21: Bể lắng đứng BỂ KHỬ TRÙNG Chức năng: Bể khử trùng được thiết kế theo dạng bể phản ứng có vách ngăn. Nguyên tắc hoạt động cơ bản là dùng các vách ngăn để tạo sự đổi chiều liên tục của dòng nước. Mỗi khi dòng nước đổi chiều chảy, giữa các lớp nước có sự thay đổi về vận tốc nên tạo ra sự khuấy trộn. Bể cấu tạo dạng hình chữ nhật, bên trong có các vách ngăn hướng dòng làm cho nước chuyển động dạng hình ziczắc. Quá trình khử trùng nước trong bể diễn ra như sau: Ca(OCl)2 + H2O « CaO + 2HOCl 2HOCl « 2H+ + 2ClO- Tính kích thước bể Dung tích bể: V = Qtbh * t Qtbh : lưu lượng nước thải, Qtbh = 20,83 (m3/h) t : thời gian lưu nước, chọn t = 0,5 (giờ) (Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp – Nguyễn Thị Thu Thúy. NXB Khoa học và Kỹ thuật 2003) V = 20,83 * 0,5 =10,415(m3) Chọn chiều cao của bể: h = 2,2m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,3m Hbể = h + hbv = 2,2 + 0,3 = 2,5 (m) Tiết diện bể : F = V/h =10,415 /2,2 = 4,7 m² Chọn số vách ngăn là n = 4 à Khoảng cách giữa các vách ngăn ) m ( 72 , 0 1 4 6 , 3 1 n L d beå = + = + = Chọn bể có kích thước: dài x rộng = 4 x 1,2m Tính ống dẫn nước Lưu lượng nước tính toán: Qtbh = 20,83m3/h = 0,0058m3/s Chọn vận tốc, v = 0,2m/s Xác định lượng hóa chất cần để khử trùng Hóa chất dùng để khử trùng là Clorine (Ca(OCl)2) Lượng hóa chất cần thiết để khử trùng nước thải: (Nguồn : Sách XLNT – Lâm Minh Triết – trang 170) a: liều lượng Clorin hoạt tính lấy theo tiêu chuẩn 6.20.2-TCXD-51-81 a = 5g/m3 (kg/ngày.đêm) Lượng Clorua vôi sử dụng trong 1 ngày ( kg/ngày.đêm) P = 30% : Hàm lượng Clo hoạt tính trong Clorua vôi (XLNT – Hoàng Huệ, Trang 176) Dung tích hữu ích của thùng hòa tan được tính theo công thức m3 Trong đó: Qtbngày : lưu lượng trung bình ngày đêm b: nồng độ dung dịch Clorua vôi, b = 2,5% P: hàm lượng Clo hoạt tính trong Clorua vôi, P = 30% n: số lần hòa trộn dung dịch Clorua vôi trong ngày đêm, n = 2 – 6 phụ thuộc vào công suất của nhà máy, chọn n = 2. Thể tích tổng công của thùng hòa tan tính cả thể tích phần lắng WTC = 1,15 * W = 1,15 * 0,167 = 0,19 m3 = 190 lít Chọn thùng nhựa 200 lít Hình 22: Bể khử trùng BỂ CHỨA BÙN Ngăn chứa bùn gồm hai ngăn: ngăn chứa bùn tuần hoàn và ngăn chứa bùn dư. Lượng bùn đến ngăn chứa bùn tuần hoàn là 12,5 m3/h, lượng bùn chảy sang ngăn chứa bùn dư là (3,395 + 0,27) = 3,665 m3/ngày. Thời gian lưu tại ngăn chứa bùn tuần hoàn là 30 phút và thời gian lưu tại ngăn chứa bùn dư là 12 giờ. Thể tích ngăn chứa bùn thuần hoàn (m3) Thể tích ngăn chứa bùn dư (m3) Kích thước ngăn chứa bùn tuần hoàn: L x B x H = 2 x 1,5 x 2,5 m Kích thước ngăn chứa bùn dư: L x B x H = 0,5 x 1,5 x 2,5 m Hình 23 Bể chứa bùn SÂN PHƠI BÙN Chức năng: Sân phơi bùn là một công trình dùng để làm giảm độ ẩm và khối lượng của bùn. Độ ẩm của bùn khi xả ra sân phơi bùn là 99% Hàm lượng bùn xả ra từ bể kị khí và bể lắng : V = 0,27 + 3,395 = 3,665(m3/ngày.đêm) Diện tích hữu ích của sân phơi bùn: Trong đó: q0: tải trọng cặn lên sân phơi bùn Chọn q0 = 2,5(m3/m2.năm ) (lấy theo bảng 2-17, sách XLNT – Lâm Minh Triết) n: hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu. Chọn n = 4 (n = 2,0 - 4,2 đối với các tỉnh phía Nam) 300: số ngày làm việc của nhà máy Diện tích phụ của sân phơi bùn (đường xá, mương) F2 = k * F1 k : hệ số tính đến diện tích phụ k = 0,2 - 0,4. Chọn k = 0,25 F2 = 0,2 * 110 = 22 (m2) Tổng diện tích sân phơi bùn: F = F1 + F2 = 110 + 22 = 132 (m2) Chia sân phơi bùn thành 4 ô, kích thước mỗi ô là : L x B = 6 x 6 (m). Diện tích mỗi ô là f = 36m2. Hệ thống thu nước bố trí bằng ống đục lỗ nằm bên dưới lớp sỏi. Đường kính ống thu nước chọn D = 60mm. Chiều cao thành sân phơi bùn: H = h1 + h2 + h3 + h4 h1 : Chiều cao lớp sỏi h1 = 0,2m h2 : Chiều cao lớp cát h2 = 0,2m h3 : Chiều cao lớp dung dịch bùn h3 = V/f = 3,665/36 = 0,1(m) h4 : Chiều cao bảo vệ h4 = 0,5m H = 0,2 + 0,2 + 0,1 + 0,5 = 1,0(m) Hình 24: Sân phơi bùn 7.10 BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT Thể tích bể lọc: (m3) Trong đó: La: BOD của nước thải dẫn vào bể lọc sinh học La = 242,25 mg/l Lt: BOD của nước thải sau xử lý Lt = 20 mg/l Qtb: lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải Qtb = 500 m3/ngđ NO: Năng lực oxy hóa của bể sinh học (tính bằng gam oxy trong ngày đêm) trên 1m3 lớp vật liệu lọc. lấy NO = 550gO2/m3.ngđ Diện tích hữu ích của bể lọc: (m2) Trong đó: H1: Chiều cao lớp vật liệu lọc, H1 = 1,5 – 2 m, chọn H1 = 1,5 m n : Số ngăn của bể lọc, chọn n = 1 Chiều cao tổng cộng của bể lọc: H = H1 + h2 + h3 = 1,5 + 0,4 + 0,6 = 2,5 m Trong đó: H2: Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên cùng của thành bể, h2 = 0,4 m (Điều 6.14.4 – TCXD-51-84) H3: Khoảng cách giữa hai đáy của bể lọc sinh học, h3 = 0,5 – 1 m. chọn h3 = 0,6 m Tính toán hệ thống vòi phun Lưu lượng lớn nhất của nước thải chảy vào bể lọc sinh học (l/s) Chọn vòi phun có đường kính miệng vòi phun d = 22,2 mm Áp lực ở đầu vòi là 2m Tổn thất trong mạng lưới phân phối lấy bằng 30% tổn thất tổng cộng. Do đó áp lực tự do lớn nhất ở đầu vòi phun là Hmax= (100-30)%*2 = 1,4 m Với áp lực tự do là 1,4 m và d = 22,2 mm thì đường kính vòng tưới tương ứng là D = 3,8 m bán kính vòng tưới là R = 1,9 m Chọn cách bố trí vòi phun xen kẻ chồng nhau. Khoảng cách giữ tâm hai vòi phun kế tiếp nhau: m Khoảng cách giữa các hàng vòi phun: m Tổng số vòi phun theo cách bố trí này là : n = 3 + 4 + 5 + 4 + 3 = 19 vòi Kích thước lục giác đều của bể lọc theo cách bố trí này là: Kiểm tra lại diện tích hữu ích của bể lọc sinh học: (m2) F’ > F = 134,67. Như vậy đạt yêu cầu 7.11 CHI PHÍ ĐẦU TƯ VÀ VẬN HÀNH 7.11.1 PHƯƠNG ÁN 1 7.11.1.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ STT Hạng mục xây dựng Số lượng Kích thước Đơn gía 1 Hầm chứa 1 cái V=12m3 12.000.000 2 Bể điều hòa 1 cái V=126m3 126.000.000 3 Bể xử lý kị khí 1 cái V=200m3 200.000.000 4 Bể xử lý hiếu khí 1 cái V=150m3 150.000.000 5 Bể lắng 1 cái V=182m3 182.000.000 6 Bể khử trùng 1 cái V=12m3 12.000.000 7 Bể chứa bùn 1 cái V=12m3 10.000.000 8 Sân phơi bùn 4 cái V=36m3 144.000.000 9 Bể lọc sinh học 1 cái V=154m3 154.000.000 TỔNG CỘNG (Cxd) 826.000.000 STT Hạng mục lắp đặt Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác 1 cái 1.500.000 1.500.000 2 Bơm nước thải 2 cái 6.200.000 12.400.000 3 Bơm bùn trong bể lắng 2 cái 6.200.000 12.400.000 4 Máy thổi khí 2 cái 32.000.000 64.000.000 5 Đĩa phân phối khí 18 cái 350.000 6.300.000 6 Bơm định lượng 2 cái 4.500.000 9.000.000 7 Hệ thống pha chế hóa chất 1bộ 1.250.000 1.250.000 8 Hệ thống đường ống công nghệ 1 hệ thống 30.000.000 30.000.000 9 Hệ thống điện động lực và tủ điện điều khiển 1 hệ thống 15.000.000 15.000.000 10 Các vật tư khác 12.000.000 12.000.000 Tổng cộng (Clđ) 163.850.000 Stt Hạng mục Kí hiệu Thành tiền 1 Các hạng mục xây dựng Cxd 826.000.000 2 Các hạng mục lắp đặt Clđ 163.850.000 3 Chi phí vận chuyển, lắp đặt, vận hành, chuyển giao công nghệ Ck = 10%Clđ 16.385.000 4 Chi phí thiết kế Ctk = 2,5%Cxd + 2,1%Clđ 24.090.850 Tổng C = Cxd+Clđ+Ck+Ctk 1.030.325.850 5 Thuế VAT Cv = 10%C 103.032.585 Tổng cộng C + Cv 1.133.358.435 Làm tròn: 1.133.358.435 đồng (Một tỉ một trăm ba mươi ba triệu ba trăm năm mươi tám ngàn bốn trăm ba mươi lăm đồng) 7.11.1.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Hóa chất khử trùng(C1) Lượng Clorua vôi sử dụng trong 1 ngày: m = 8,33 kg Đơn giá: GClo = 18.000 đồng/kg Chi phí hóa chất khử trùng trong 1 ngày: C1 = m*GClo = 8,33 * 18.000 = 149.940 (đồng/ngày) Chi phí điện năng (C2) Lượng điện năng tiêu thụ trong 1h Stt Tên thiết bị Số thiết bị hoạt động Công suất (kw) Điện năng tiêu thụ (kw/h) 1 Bơm nước thải 2 1,1 2,2 2 Bơm bùn 3 0,55 1,65 3 Máy thổi khí bể điều hòa 1 21,2 21,2 4 Bơm định lượng 1 0,045 0,045 TỔNG 25,1 Chi phí điện năng tiêu thụ trong ngày: Cđ = N*Gđ*h Trong đó: N : Tổng công suất điện tiêu thụ trong giờ, N = 25,1 kW Gđ : Giá điện sử dụng, Gđ = 1000 (đồng/kW) h : Thời gian sử dụng thiết bị, h = 24(giờ) C2 = (25,1 * 1000)*24 = 602.400 (đồng/ngày) Chi phí cho công nhân vận hành hệ thống (C3) Số lượng công nhân vận hành hệ thống : 2 người Lương công nhân : 1.000.000 đồng/tháng Chi phí nhân công trong 1 ngày : C3 = 2 * 1.000.000 / 30 » 67.000 (đồng/ngày) Giá thành xử lý 1m3 nước thải Khấu hao công trình xây dựng trong 1 năm (tỷ lệ khấu hao: 6% (XLNT – Hoàng Huệ)) K1 = 826.000.000* 6% = 49.560.000 đồng Khấu hao công trình thiết bị trong 1 năm (tỷ lệ khấu hao: 2% (XLNT – Hoàng Huệ)) K2 = 163.850.000* 2% = 3.277.000 đồng Tổng chi phí quản lý trong 1 năm S = K1 + K2 + (C1 + C2 + C3)*365 S = 49.560.000 + 3.277.000 + (149.940 + 602.400 + 67.000)*365 S = 351.896.100 đồng Chi phí xử lý 1m3 nước thải (đồng/m3) 7.11.2 PHƯƠNG ÁN 2 7.11.2.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ STT Hạng mục xây dựng Số lượng Kích thước Đơn gía 1 Hầm chứa 1 cái V=12m3 12.000.000 2 Bể điều hòa 1 cái V=126m3 126.000.000 3 Bể xử lý kị khí 1 cái V=200m3 200.000.000 4 Bể lọc sinh học 1 cái V=154m3 154.000.000 5 Bể lắng 1 cái V=182m3 182.000.000 6 Bể khử trùng 1 cái V=12m3 12.000.000 7 Sân phơi bùn 4 cái V=36m3 144.000.000 TỔNG CỘNG (Cxd) 830.000.000 STT Hạng mục lắp đặt Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác 1 cái 1.500.000 1.500.000 2 Bơm nước thải 3 cái 6.200.000 18.600.000 3 Bơm bùn trong bể lắng 2 cái 6.200.000 12.400.000 4 Máy thổi khí 2 cái 32.000.000 64.000.000 5 Bơm định lượng 2 cái 4.500.000 9.000.000 6 Hệ thống pha chế hóa chất 1bộ 1.250.000 1.250.000 7 Hệ thống đường ống công nghệ 1 hệ thống 40.000.000 40.000.000 8 Hệ thống điện động lực và tủ điện điều khiển 1 hệ thống 15.000.000 15.000.000 9 Các vật tư khác 12.000.000 12.000.000 Tổng cộng (Clđ) 173.750.000 Stt Hạng mục Kí hiệu Thành tiền 1 Các hạng mục xây dựng Cxd 830.000.000 2 Các hạng mục lắp đặt Clđ 173.750.000 3 Chi phí vận chuyển, lắp đặt, vận hành, chuyển giao công nghệ Ck = 10%Clđ 17.375.000 4 Chi phí thiết kế Ctk = 2,5%Cxd + 2,1%Clđ 24.398.750 Tổng C = Cxd+Clđ+Ck+Ctk 1.045.523.750 5 Thuế VAT Cv = 10%C 104.552.375 Tổng cộng C + Cv 1.150.076.125 Làm tròn: 1.150.076.125 đồng (Một tỉ một trăm năm mươi triệu không trăm bảy mươi sáu ngàn một trăm hai mươi lăm đồng) 7.11.2.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Hóa chất khử trùng(C1) Lượng Clorua vôi sử dụng trong 1 ngày: m = 8,33 kg Đơn giá: GClo = 18.000 đồng/kg Chi phí hóa chất khử trùng trong 1 ngày: C1 = m*GClo = 8,33 * 18.000 = 149.940 (đồng/ngày) Chi phí điện năng (C2) Lượng điện năng tiêu thụ trong 1h Stt Tên thiết bị Số thiết bị hoạt động Công suất (kw) Điện năng tiêu thụ (kw/h) 1 Bơm nước thải 3 1,1 3,3 2 Bơm bùn 2 0,55 1,1 3 Máy thổi khí 1 21,2 21,2 4 Bơm định lượng 2 0,045 0,09 TỔNG 25,69 Chi phí điện năng tiêu thụ trong ngày: Cđ = N*Gđ*h Trong đó: N : Tổng công suất điện tiêu thụ trong giờ, N = 25,69 kW Gđ : Giá điện sử dụng, Gđ = 1000 (đồng/kW) h : T