Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Nhà máy Ngọc Tân Kiên, khu công nghiệp Đức hoà 1, Hạnh Phúc, tỉnh Long An, công suất 150 m3/ ngày đêm

ịch NaOH 5-10%. Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo máng tràn răng cưa dẫn đến công trình xử lý tiếp theo. Hình 3.5: Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB). Quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process) Bể lọc kỵ khí là một chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbon trong nước thải. Nước thải được dẫn vào cột từ dưới lên, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển. Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật (thời gian lưu bùn) rất cao (khoảng 100 ngày). Xử lý sinh học kỵ khí còn được ứng dụng trong xử lý bùn, cặn. Phương pháp sinh học có ưu điểm là rẻ tiền và có khả năng tận dụng những sản phẩm phụ làm phân bón (bùn hoạt tính) hoặc tái sinh năng lượng (khí methane). 3.4 Phương pháp xử lý bậc cao. Xử lý bậc cao là quá trình xử lý nhằm loại bỏ các chất dinh dưỡng (N, P) trong nước thải để tránh hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước tiếp nhận nước thải; cũng như khi có yêu cầu xử lý bậc cao để tái sử dụng nước thải. Khử trùng: nhằm mục đích loại bỏ các vi sinh vật và vi trùng gây bệnh có trong nước thải. Các phương pháp khử trùng thông dụng là: khử trùng bằng chlorine, khử trùng bằng nhiệt, khử trùng bằng tia bức xạ, khử trùng bằng ozon,… CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1 Tính chất nước thải cần xử lý Thành phần và tính chất nước thải Công suất hệ thống : 150m3 /ngàyđêm; Chất lượng nước đầu vào (trước xử lý), đầu ra (sau xử lý) của hệ thống xử lý. Căn cứ theo chất lượng nước thải). Do nhà nước ban hành loại B (QCVN 24 – 2009/BTNMT) Bảng 4.1: Kết quả phân tích mẫu nước thải của nhà máy. STT Chỉ tiêu Đơn vị Trước xử lý QCVN (24 – 2009/BTNMT) 1 Nhiệt độ oC 20 – 30 < 40 2 pH - 5.8 –7.8 5.5 – 9 3 Chất rắn lơ lửng SS mg/l 120 – 150 £ 100 4 COD mg/l 750 – 800 £ 100 5 BOD5 mg/l 450 – 500 £ 50 6 Dầu mỡ khoáng mg/l 30 - 40 £ 5 7 Nnito_ tổng mg/l 10 – 30 £ 30 8 Coliform MPN/100ml 3000 5000 (Nguồn: Trung tâm khoa học và công nghệ môi trường – Cesat) 4.2 Một số công trình xử lý nước thải có tính chất tương tự nước ở nhà máy Ngọc Tân Kiên 4.2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải công ty Ngọc Tân Kiên – Bình Chánh Sơ đồ công nghệ Thuyết minh công nghệ Nước thải sinh ra trong quá trình súc rửa thùng phuy được chia thành 2 dòng để về 2 bể riêng biệt cho từng loại nước thải như sau: Nước thải có chứa thành phần độc hại, các thành phần làm nồng độ COD vượt bất thường sẽ được dẫn vào bể khử độc B02. Nước thải còn lại được dẩn đến bể tách dầu B01 Nước thải từ bể B01 sau khi được tách dầu sẽ được bơm sang bể điều hòa B03. Nước thải chứa các chất độc hại trong bể B02 sau được khử độc bằng hóa chất thích hợp (Vd: khử độc thuốc BVTV bằng H2O2) cũng được bơm vào bể điều hòa B03. Nước từ bể điều hòa B03 sẽ được bơm sang bể trung hòa B04 tiến hành châm axit/xút để đưa pH của nước thải trở về trung tính trong khoảng 6.5 – 7.5 trước khi đưa vào công đoạn xử lý tiếp theo. Sở dĩ phải thu gom riêng các loại nước thải vì lượng cũng như loại nước thải phát sinh không đều nhau, phụ thuộc rất nhiều vào loại chất thải mang về xử lý. Chính vì vậy khi thu gom riêng cũng đồng thời là để dự trữ, sử dụng nước thải kiềm trung hòa với nước thải axit sẽ giảm lượng hóa chất cho việc trung hòa, như vậy sẽ giảm chi phí xử lý. Nước thải sau khi trung hòa được bơm lên bể trộn – keo tụ - lắng B05 để tiến hành keo tụ các chất vô cơ lơ lửng trong nước đồng thời cũng làm giảm một phần COD (khoảng 10 -15%), hóa chất keo tụ là phèn nhôm hoặc PAC kèm theo chất trợ lắng Polyme. Nước thải sau khi keo tụ - lắng được đưa sang bể lọc kị khí B06. Tại đây nước thải được phân hủy các chất ô nhiễm bằng hệ vi sinh kị khí kết hợp với giá thể trong môi trường kị khí, sau khi qua bể lọc kị khí lượng COD trong nước thải giảm được khoảng 60 -65%. Nước thải sau khi qua bể lọc kị khí B06 sẽ được dẫn đến bể xử lý sinh học hiếu khí dạng mẻ SBR – B07. Tại đây nước thải được phân hủy các chất ô nhiễm bằng hệ vi sinh vật hiếu khí theo nguyên tắc mẻ gián đoạn. Cuối mỗi chu kỳ xử lý, nước thải được để yên lắng trong, phần nước trong được xả ra hố thu B08. Phần bùn vi sinh lắng trong bể lại tiếp tục mang xử lý cho mẻ kết tiếp. Nước thải sau khi qua bể sinh học SBR giảm được 85 -90% COD. Tại hố thu B08, nước thải tiếp tục được bơm vào hệ thống lọc trong gồm có lọc cát và lọc than hoạt tính để giảm tối đa các chất lơ lững đồng thời cũng hấp thụ bớt một phần COD chưa được xử lý. Sau khi được xử lý qua hệ thống lọc trong, nước thải được dẫn đến bể khử trùng B09, tại đây hóa chất khử trùng Chlorine sẽ được châm vào nước thải để khử trùng. Sau khi khử trùng nước thải sẽ được thải ra môi trường. Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải ra nguồn A theo qui định TCVN 5945-2005 4.2.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải công ty Tiến Thi – Bình Dương Sơ đồ công nghệ Thuyết minh: Tùy vào từng thời điểm khác nhau, hệ thống sẽ tiếp nhận những nguồn nước thải có lưu lượng và tính chất khác nhau. Do đó để đáp ứng nhu cầu này, trong hệ thống xử lý nước thải có các công trình đơn vị có thể tích và đặc tính cũng khác nhau. Ban đầu nước thải chảy trong cống thoát nước dẫn đến các bể chứa (gồm có bể chứa 1, 2, 3). Các bể chứa này có thể tích khác nhau, trong đó bể chứa 1 có thể tích lớn nhất và được lắp đặt hệ thống phân phối khí và thường được dùng để xử lý sinh học đối với những loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao. Từ bể chứa, nước thải được bơm lên bể sinh học kếp hợp lắng. Trên đường ống dẫn vào bể lắng có châm 4 loại hóa chất là dung dịch NaOH, H2SO4, PAC, Polymer. Các loại hóa chất này có tác dụng keo tụ nước thải và giúp cho quá trình lắng tại bể lắng diễn ra tốt hơn. Sau khi nước thải được bơm lên bể lắng, mô tơ khuấy trộn tại bể lắng sẽ hoạt động nhằm khuấy trộn nước thải và hóa chất. Sau khi khuấy trộn xong quá trình lắng diễn ra. Phần nước trong sẽ được dẫn vào các bể chứa. Phần cặn lắng sẽ được xả ra sân phơi bùn bằng cách xả van bùn ở đáy bể lắng, thời gian xả bùn tùy theo lượng bùn nhiều hay ít, có thể theo dõi nước xả cho đến khi không còn đặc hoặc hơi trong là được, thông thường thời gian xả bùn khoảng 5 – 10 phút. Nước thải sau khi qua bể lắng đạt tiêu chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT loại B và có thể xả vào cống chung của KCN. 4.3 Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp 4.3.1 Đề xuất công nghệ xử lý Việc lực chọn phương án xử lý nước thải thường phụ thuộc vào những yếu sau đây: Loại nước thải; Lưu lượng nước thải hàng ngày; Tiêu chuẩn xả thải; Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận; Ưu nhược điểm của từng công trình đơn vị; Tính thích hợp về kinh tế kỹ thuật của phương pháp xử lý; Đặc điểm địa hình tại điểm xây dựng trạm xử lý nước thải. Hoạt động chính của nhà máy xử lý chất thải nguy hại là gia công, súc rửa thùng phuy nên tính chất nước thải phụ thuộc vào lượng thùng phuy đem về xử lý nên pH giao động lớn nhưng không thường xuyên, lượng nước sử dụng khoang 20m3/ ngày. Do đó, nhập dòng nước thải có pH thấp và dòng nước thải có pH cao để trung hòa trước khi đưa vào dây chuyền công nghệ xử lý. Hiện tại, nhà máy đưa vào hoạt động hai lò đốt công suất 300kg/giờ, 100kg/giờ, lò chưng cất dung môi 1000 l/ngày và hệ thống tái sinh nhựa 500kg/h. Lưu lượng nước dùng cho mục đích trên tiêu tốn một lượng nước khoảngg 150m3/ ngày. Nồng độ ô nhiểm của các nguồn này tương đối thấp, chủ yếu là hàm lượng cặn lơ lững (SS). Dòng thải mang tính chất của nước thải sinh hoạt trộn lẫn với nước thải sản xuất nên hàm lượng chất lơ lửng cao, ảnh hưởng đến các công trình đơn vị phía sau. Do đó, công trình xử lý hóa lý với phương pháp keo tụ là tối ưu để kết hợp với các công trình cơ học để giải quyết các vấn đề trước khi dòng thải đi vào công trình xử lý sinh học phía sau. Với đặc tính nước thải như trên (BOD5/COD = 0.67 > 0.5) thì hoàn toàn thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo. Dựa trên kết quả khảo sát thực tế tại nhà máy, công trình đơn vị được lựa chọn xử lý sinh học là bể Aerotank hoặc SBR. Do hạn chế mặt bằng tại nhà máy nên biện pháp tách bùn bằng sân phơi bùn là không hợp lý. Do đo, tách bùn bằng máy ép bùn là rất phù hợp với nhà máy. Từ các phân tích trên, kết hợp với tính hiệu quả trong mức độ xử lý của các hệ thống xử lý đã nêu ( 2 hệ thống trên đều hoạt động hiệu quả cao), có thể đề xuất công nghệ xử lý phù hợp với loại nước thải của Nhà máy Ngọc Tân Kiên như sau: Phương án: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải: NƯỚC THẢI SCR HẦM TIẾP NHẬN BỂ TÁCH DẦU BỂ ĐIỀU HÒA BỂ KEO TỤ BỂ TẠO BÔNG BỂ LẮNG I BỂ AEROTANK BỂ LẮNG II BỂ KHỬ TRÙNG CỐNG THOÁT KCN HÓA CHẤT KEO TỤ HC TẠO BÔNG HC KHỬ TRÙNG BỂ NÉN BÙN DẦU MỞ MÁY THỔI KHÍ Khí 4.3.2Thuyết minh công nghệ Nước thải các hầm tự hoại và từ các nhà bếp, khu suc rửa thùng phuy, khu xử lý khí lò đốt, khu xử lý khí chưng cất dung môi được thu gom và theo hệ thống cống thoát nước chảy đến hệ thống xử lý nước thải tập trung. Song chắn rác:. Nước thải chảy vào mương dẫn, tại đâu có đặt song chắn rác nhằm loại bỏ các tạp chất hữu cơ có kích thước lớn như: bao nylon, bông băng, vải vụn, giấy báo… nhằm tránh gây hư hại hoặc tắc nghẽn bơm và các công trình tiếp theo. Ngăn tiếp nhận: Nước thải sau khi chảy qua song chắn rác tiếp tục qua ngăn tiếp nhận. Bể tách dầu mỡ: Nước thải từ ngăn tiếp nhận được bơm qua bể tách dầu mỡ nhằm loại bỏ các tạp chất có lẫn dầu mỡ, các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước. Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ khi vào xử lý sinh học sẽ làm hỏng cầu trúc của bùn hoạt tính trong bể Aerotank. Bể điều hòa: Nước thải từ bể tách dầu mỡ sẽ tự chảy qua bể điều hòa. Tại bể sẽ gắn hệ thống sục khí nhằm giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước do quá trình thải ra không đều, giữ ổn định nước thải đi vào các công trình xử lý tiếp theo, làm giảm và ngăn cản lượng nước có nồng độ các chất độc hại cao đi trực tiếp vào công trình xử lý sinh học. Do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định đồng thời giảm kích thước của các công trình xử lý tiếp theo. Bể keo tụ và tạo bông: các hóa chất keo tụ và trợ keo tụ được châm vào. Các hóa chất sẽ được hòa trộn với nước thải và hình thành những bông bùn trong nước thải. Bể lắng 1: Những chất lơ lững trong nước nhờ hóa chất keo tụ sẽ được kết dính thành những bông bùn có kích thước lớn và lắng được. Dòng nước thải này sau khi qua bể lắng I và lắng xuống đáy bể nhờ trọng lực. Bùn sau khi lằng được bơm định kỳ đến bể nén bùn. Bể Aerotank: Phần nước trong tại bể lắng I sau khi tách cặn tự chảy vào bể sinh học (Aerotank). Tại đây quá trình xử lý sinh học diễn ra nhờ lượng oxy hòa tan trong nước. Bể hoạt động dựa vào sự phát triển của các sinh vật hiếu khí. Các vi sinh vật này sử dụng oxy và các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất dinh dưỡng để duy trì sự sống và phát triển sinh khối. Nhờ đó các chất hữu cơ trong nước thải được giảm đáng kể. Khi vi sinh vật phát triển mạnh sinh khối tăng tạo thành bùn hoạt tính dư. Bể lắng: Nước thải từ bể Aerotank tự chảy qua bể lắng. Bể lắng có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Bùn lắng một phần được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank, phần còn lại sẽ được bơm qua bể chứa và nén bùn. Bể khử trùng: Từ bồn lọc nước thải được dẫn sang bể khử trùng với nhiều ngăn zic zắc nhằm xáo trộn dòng chảy, tăng khả năng tiếp xúc của nước thải với hóa chất khử trùng. Tại đây một lượng Chlorine nhất định được cho vào bể để khử triệt để các mầm bệnh và vi khuẩn, vi trùng gây bệnh. Nước thải sau khi qua bể khử trùng đạt quy chuẩn QCVN 24:2009, cột B sau đó được xả hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Đức Hòa 1, Hạnh Phúc. Bể nén bùn: Bùn hoạt tính từ bể lắng đợt hai được bơm tuần hoàn một phần trở trở về bể Aerotank và phần bùn dư được đưa đến bể nén bùn để tách bớt nước, làm giảm sơ bộ độ ẩm của bùn. Sau đó, bùn sẽ được rút ra ở đáy bể bằng bơm hút bùn và được dẫn vào hệ thống ép bùn rồi được đóng bao và thải bỏ. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN Thông số lưu lượng thiết kế do chủ đầu tư đưa ra ban đầu là Q =150(m3/ngày) bao gồm cả nước thải từ khu vực sản xuất và nước thải sinh hoạt từ công ty. Ta có các thông số lưu lượng dùng trong quá trình thiết kế như sau: Lưu lượng ngày trung bình: = 150 (m3/ngày). Lưu lượng giờ trung bình: = 6.25 (m3/h). Lưu lượng giây trung bình: = 0,0017m3/s = 1.736 (l/s). Lưu lượng giờ cực đại: Lưu lượng giây trung bình: = 4.34 (l/s) Với k : hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất: kmax = 2,5 ( Bảng 5.1) Bảng 5.1 Hệ số không điều hòa chung Hệ số không điều hòa chung K0 Lưu lượng nước thải trung bình (l/s) 5 10 20 50 100 300 500 1000 15000 K0 max 2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44 K0 min 0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71 Nguồn: TCXDVN 51:2006 SONG CHẮN RÁC Chức năng Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất rắn có kích thước lớn trong nước thải. Các tạp chất này nếu không được loại bỏ sẽ gây tắc nghẽn đường ống, hư hỏng bơm, làm ảnh hưởng đến các công trình xử lý phía sau. Rác tại song chắn được vớt ra ngoài bằng phương pháp thủ công, sau đó công ty vệ sinh môi trường sẽ đến thu gom. Cấu tạo Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt cố định với góc nghiêng 600 để thuận tiện cho việc vớt rác cũng như giảm được tổn thất áp lực qua song chắn. Số lượng khe hở: Chọn loại song chắn rác có kích thước khe hở là b = 16 mm. Chọn số khe hở là n = 5 (khe). Vậy số thanh của song chắn là 5 + 1 = 6 thanh. Trong đó: hl : chiều cao nước ở song chắn rác (m) n : số khe hở. Qmax: lưu lượng lớn nhất của nước thải, (m3/s). vs: vận tốc nước qua song chắn rác, vs = 0,6 m/s. kz: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, chọn kz = 1,05 Bề rộng thiết kế song chắn rác: Tiết diện thanh là hình chữ nhật có kích thước: Rộng × dày = s × d = 8mm × 10mm. Bề rộng của song chắn rác: Bs = s. (n-1) + (b.n) = 0,008 . (5-1) + (0,016 . 5) = 0,112 m, Chọn Bs = 0,2 m Trong đó: s là bề dày thanh song chắn rác, thường lấy s = 0,008 m Tổn thất áp lực qua song chắn rác: Trong đó: vmax: vận tốc nước thải trước song chắn rác úng với Qmax, vmax = 0,6 m/s k: hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do rác bám, k = 2-3, chọn k = 2 x : hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được xác định theo cong thức: Với: : góc nghiêng đặt song chắn rác, chọn = 600. : hệ số phụ thuộc vào hình dạng thành đan, = 2,42 Hệ số được tra ở bảng 5.2 theo tiết diện thanh. Bảng 5.2 Hệ số để tính sức cản cục bộ qua thanh chắn. Tiết diện của thanh a b c d e Hệ số 2.42 1,83 1,67 1,02 0,76 Nguồn: bảng 3.7 trang 116,xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán thiết kế công trình, Lâm Minh Triết( chủ biên 2006) Chiều dài phần mở rộng trước SCR Chọn L1 = 0,2m. Trong đó: Bs: chiều rộng song chắn rác Bk: bề rộng mương dẫn, chọn Bk = 0,1m ; góc nghiêng chổ mở rộng, = 200. Chiều dài phần mở rộng sau SCR L2 = 0,5L1 = 0,5.0,2 = 0,1 m. Chiều dài xây dựng SCR L = L1 + L2 + Ls = 0,2 + 0,1 + 1,2 = 1,5 m Trong đó: Ls: chiều dài phần mương đặt SCR, chọn L = 1,2 m Chiều cao xây dựng mương dặt SCR. H = hmax + hs + 0,5 = 0,1 + 0,03 + 0,3 = 0,43 m Trong đó: hmax: độ dầy ứng với chế độ Qmax, hmax = 0,1 m hs: tổn thất áp lực qua SCR; hs = 0,03 m 0,5: khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt SCR và mực nước cao nhất Bảng 5.3 : Thông số tính toán song chắn rác STT Tên thông số Ký hiệu Kích thước 1 Kích thước thanh chắn Bề dày - 10 mm Bề rộng d 8 mm 2 Khoảng cách giữa các thanh b 16 mm 3 Số thanh chắn n 6 thanh 4 Góc nghiêng của song chắn a 60o 5 Vận tốc dòng chảy v 0,6 m/s 6 Kích thước song chắn rác Dài L 1,5 m Rộng BS 0,2 m Sâu H 0,43 m 7 Bề rộng mương dẫn BK 0,1 m 5.3 NGĂN TIẾP NHẬN 5.3.1 Nhiệm vụ Tập trung nước thải từ các khu vực trong khu nghỉ dưỡng về trạm xử lý. Tính toán Xác định kích thước bể Chọn thời gian lưu nước: t = 30 phút (10 – 60 phút) Thể tích cần thiết m3 Chọn : Chiều sâu bể : H = 1,5m Chiều rộng bể: B = 1,5m; Chiều dài bể: L = 1,5m. Chọn chiều cao bảo vệ của hố thu hbv = 0,5m Þ H = h + hbv = 1,5 + 0,5 = 2m Thể tích thực của bể: V = B x L x H = 1,5 x 1,5 x 2 = 4,5 m3 Ống dẫn nước thải sang bể tách dầu Nước thải được bơm sang bể điều hòa nhờ hệ hai bơm chìm hoạt động luân phiên, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s (1 – 2,5 m/s _TCVN 51 – 2006) Tiết diện ướt của ống: m2 Đường kính ống dẫn nước thải ra: mm, chọn D = 42 mm Chọn máy bơm Qmax = 15,625 m3/h, cột áp H = 5(m). Dựa theo catologe bơm chìm Tsurumi – Nhật: Chọn bơm Tsurumi 80U20 – 1Hp/380V/3phase Q = 20m3/giờ, cột áp H = 6(m) Chọn bơm chìm, được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (1Hp). Hai bơm hoạt động luân phiên. Mục đích để giảm tải bơm, bảo vệ bơm hoạt động ổn định, tăng tuổi thọ cho bơm. Bảng 5.4 Tổng hợp tính toán bể tiếp nhận Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lưu nước t Phút 30 Kích thước bể thu gom Chiều dài L m 1,5 Chiều rộng B m 1,5 Chiều cao Hxd m 2 Đường kính ống dẫn nước thải ra D mm 42 Thể tích bể thu gom Wt m3 4,5 BỂ TÁCH DẦU MỠ Nhiệm vụ Tách sơ bộ dầu mỡ khỏi nước thải, tránh tình trạng dính bám các cặn bẩn dính dầu mỡ để loại trừ tắc, trít đường ống và thiết bị. Tính toán Thể tích bể: W = Qhmax x t = m3 Trong đó: W : Thể tích bể tách dầu m3; Qhmax : Lưu lượng cao nhất m3/h; T : Thời gian lưu nước 30 ph. Chọn chiều cao bể là: H = 2 m Chiều cao xây dựng: Hxd = H + Hbv = 2,0 + 0,3 = 2,3 m Diện tích hữu ích: F = = = 3,9m2 Chọn chiều dài bể : 3m. Chiều rộng bể 1,3 m. Thể tích thực của bể: Wt = 3 x 1,3 x 2,3 = 8,97 m3. Chọn khoảng cách từ thành bể đến vách ngăn phân phối nước vào và ra là 1,2m. Để phân phối nước đều trên toàn bộ diện tích đầu vào và thu nước ra đều ở đầu ra, đặt song vách phân phối nước có khe hở chiếm 5% diện tích mặt cắt ngang ở đầu vào và 10% diện tích khe ở đầu ra. Đường kính ống dẫn nước thải ra khỏi bể tách dầu: m = 90mm, V: vận tốc nước chảy tràng từ bể tách dầu sang bể điều hòa, v = 0,7 – 0,9 m/s, chọn v = 0,7m/s Chọn D = 90mm, Chọn ống nhựa PVC Bình Minh có đường kính d = 60 (mm), độ dày 2,6(mm), khả năng chịu áp 4 bar Cứ 1 m3 nước thải chứa 2‰ lượng dầu cần phải vớt Vậy lượng dầu cần phải vớt trung bình 150 x 2‰. = 0.3 m3/ngày Tính toán đường ống dẫn nước ra bể tách dầu Bảng 5.5 Thông số thiết kế bể tách dầu Thông Số Đơn Vị Giá Trị Số lượng bể Đơn nguyên 1 Thời gian lưu nước phút 30 Chiều cao lớp nước m 2 Chiều cao xây dựng m 2,5 Chiều dài bể m 3 Chiều rộng bể m 1,3 Lượng dầu cần vớt m3/ngày 0.3 BỂ ĐIỀU HÒA 5.4.1 Chức năng Sự dao động về lưu lượng và tính chất nước thải sẽ gây ảnh hưởng xấu đến các hiệu quả xử lý của các công trình phía sau, đặc biệt là công trình xử lý sinh học. Đối với các công trình xử lý sinh học, chế độ làm việc của hệ thống sẽ không ổn định nếu lưu lượng và chất lượng nước thường xuyên bị thay đổi. Hơn nữa, hàm lượng chất bẩn trong nước thải lúc tăng, lúc giảm sẽ làm giảm hiệu suất xử lý của hệ thống. Đối với các công trình xử lý hóa học, khi lưu lượng và tính chất nước thải thay đổi thì phải tăng hoặc giảm nồng độ, liều lượng hóa chất châm vào. Điều này rất khó thực hiện khi điều kiện tự động hóa chưa cho phép. Do đó, để toàn bộ hệ thống xử lý hoạt động tốt và ổn định, đạt hiệu suất tối đa thì cần phải xây dựng bể điều hòa. Bể này có chức năng điều chỉnh lưu lượng nước thải ổn định trước khi đưa đến công trình xử lý sinh học, hóa học. 5.4.2 Cấu tạo Bể điều hòa có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật. Trong bể điều hòa lắp đặt một hệ thống sục khí dạng ống dẫn khoan lỗ cung cấp oxi nhằm tránh cho nước thải không bị phân hủy yếm khí gây mùi hôi, đồng thời việc sục khí này cũng làm giảm một phần các chất ô nhiễm có trong nước thải. Xác định kích thước bể điều hòa. Thời gian lưu nước trong bể điều hòa thường từ 4h – 8h. (Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng (2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp - Tính toán thiết kế. NXB Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh.) Chọn thời gian lưu nước: Thể tích bể điều hòa: Thông số thiết kế: Chọn chiều cao làm việc h = 3,2(m), chiều cao bảo vệ hbv = 0,3(m). Chiều cao xây dựng: H = h + hbv = 3,2 + 0,3 = 3,5 (m). Diện tích mặt bằng bể: Chiều dài bể: L = 5m Chiều rộng bể: W = 6m Thể tích thực của bể: L x B x H = 5 x 6 x 3,5 = 105(m3) Tính toán hệ thống sục khí bể điều hòa Chọn kiểu xáo trộn bằng khí thổi. Chọn tốc độ khí R = 0,015 m3/(m3.ph). Lưu lượng khí cần cho xáo trộn: V: Thể tích bể điều hòa; V = 93,75 m3 R: Lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa; R = 0,01 – 0,015 m3khí/m3 bể.phút (Tính toán thiết kế các công trình Xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) ; chọn R = 0,015m3khí/m3 bể.phút. Chọn thiết bị khuếch tán khí Chọn dạng đĩa xốp phân phối, có màng phân phối dạng mịn của hãng SSI, model AF170. Đương kính đĩa phân phối: d = 170(mm). Cường độ thổi khí của đĩa: rd = 100(l/phút). Số lượng đĩa phân phối cần: Chọn Nd = 20 đĩa Đường ống dẫn khí chính Vận tốc khí trong ống chính v = 10 -15m/s. chọn vch = 10(m/s). Lưu lượng khí qua ống chính : Qkk = 0,023(m3/s). Đường ống chính đặt theo chiều ngang bể. Đường kính ống dẫn khí chính: Chọn ống thép tráng kẽm 49(mm) Đường ống nhánh Các ống nhánh đặt theo chiều dài bể, vuông góc với chiều rộng bể. Khoảng cách giữa các ống nhánh ở 2 đầu bể với thành bể chọn a = 0,6(m). Khoảng cách giữa các ống nhánh là khoảng cách giữa các đĩa : x = 1,2(m). Số lượng ống nhánh: Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh: Vận tốc khí trong ống chính v = 10 -15m/s. chọn vch = 10(m/s). Đường kính ống nhánh dẫn khí: Chọn ống nhựa uPVC và ống thép tráng kẽm Þ27mm. Số đĩa trên 1 ống nhánh: Trên ống nhánh, đĩa ở đầu nhánh cách thành bể 0,7(m). Đĩa cuối cách đuôi ống nhánh 0,7(m). Khoảng cách giữa 2 đĩa phân phối trên một nhánh: B: chiều rộng bể N: số lượng ống nhánh trong bể Trụ đỡ đặt giữa 2 đĩa kế tiếp nhau trên 1 nhánh. Kích thước trụ đỡ : B L H = 0,15(m) 0,15(m) 0,20(m). Tính toán và chọn máy thổi khí. Áp lực cần thiết cho hệ thống ống khí nén: Hd = hd + hc + hf + H Trong đó: hd, hc : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh, hd + hc £ 0,4(m) . hf : tổn thất qua hệ thống phân phối khí, hf £ 0,5(m). (Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng (2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp - Tính toán thiết kế - NXB Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh). H : độ ngập sâu của ống phân phối khí, lấy bằng chiều cao hữu ích của bể điều hòa, H = 3,5(m). Vậy áp lực cần thiết là: Hd = 0,4(m) + 0,5(m) + 3,5(m) = 4,4(m), chọn Hd = 4,5 (m). Áp lực của máy nén khí: Theo công thức 152 –giáo trình Xử lý nước thải của Hoàng Huệ, ta có công suất của máy nén khí: Công suất tính toán của máy nén khí: : Hiệu suất máy nén khi, = 0,7 – 0,9, chọn = 0.8 qk: lưu lượng khí lấy bằng 0,023m/s Chọn hai máy thổi khí có công suất như nhau hoạt động luân phiên có các thông số như sau Cột áp H = 7(m), lưu lượng Q = 0.023(m3/s), công suất P =1.25(kW) Tính toán đường ống dẫn nước ra bể điều hòa Nước thải được bơm sang bể trộn nhờ hệ hai bơm chìm hoạt động luân phiên, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s (1 – 2,5 m/s _TCVN 51 – 2006) Đường kính ống dẫn nước thải ra: m = 33mm, Chọn D = 34 mm; Chọn ống nhựa PVC Bình Minh có đường kính d = 34 (mm), độ dày 2.6 (mm), khả năng chịu áp 4 bar Chọn máy bơm Qmax = 6,25 m3/h, cột áp H = 5(m). Dựa theo catologe bơm chìm Tsurumi – Nhật: Chọn bơm Tsurumi 80U10 – 0,5Hp/380V/3phase Q = 8m3/giờ, cột áp H = 6(m) Chọn bơm chìm, được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (1Hp). Hai bơm hoạt động luân phiên. Mục đích để giảm tải bơm, bảo vệ bơm hoạt động ổn định, tăng tuổi thọ cho bơm. Bảng 5.6 : Các thông số thiết kế bể điều hòa STT Các thông số Ký hiệu Kích thước 1 Kích thước bể điều hòa Dài L 6 m Rộng B 5 m Cao H 3,5 m 2 Thời gian lưu nước t 6 giờ 3 Lượng không khí cần cấp cho bể điều hòa Qkk 1,406 m3/h 4 Hệ thống sục khí : 1 ống chính, 5 ống phân phối Đường kính ống khí chính D 49 mm Đường kính ống phân phối d 27 mm Chiều dài ống phân phối - 3,5 m Đường kính đĩa - 170 mm 5 Đường kính ống bơm nước ra Mm 34 Hàm lượng các chất bẩn còn lại sau khi ra khỏi bể điều hòa : Hàm lượng chất lơ lửng sau khi qua bể điều hòa giảm 4% BOD giảm 5%: B’ = B * (100% – 5%) = 500 * (100% –5%) = 475 (mg/l) COD giảm 5%: C’ = C * (100% – 25%) = 800 * (100% – 5%) = 760 (mg/l) BỂ KEO TỤ VÀ TẠO BÔNG Bể keo tụ tạo bông là một hệ thống với 2 công trình chính là bể trộn và bể tạo bông. Tại bể trộn sẽ diễn ra quá trình hòa trộn phèn với nước thải bằng cánh khuấy cơ khí, đảm bảo cho phèn tan đều vào toàn bộ khối nước. Sau đó, các chất trợ keo tụ và các chất điều chỉnh pH sẽ được châm vào để tạo điều kiện tạo bông tối ưu. Bể keo tụ tạo bông là nơi diễn ra phản ứng keo tụ, tạo bông. Nước thải sau đó được chuyển qua bể lắng I để lắng các bông cặn. Bể keo tụ Bể trộn có chức năng hoà trộn phèn với nước. Bể trộn