Đồ án Tính toán-Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất bia cho Công ty bia Phú Minh- Phú Yên

thống xử ký yếm khí – hiếu khí của nhà máy bia Bavane Lieshout, Hà Lan. * Hệ thống xử lý gồm: 1 – Bể chứa 1 dùng để điều hoà, điều chỉnh pH, có dung tích V = 3000m3; 2 – Bể axít hóa 2 có dung tích 1500 m3; 3 – Bể yếm khí UASB 3 có dung tích 1400 m3, thời gian phản ứng 5-6 giờ; 4 – Bể ổn định tiếp xúc 4 có dung tích 200m3; 5 – Bể sục khí (aerotank) 5 có dung tích 10.800m3; 6 – Bể lắng thứ cấp 6 có dung tích 1400m3. 2.3.2. Tại Việt Nam ị Công ty bia Nghệ An  Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải Công ty bia Nghệ An * Hệ thống gồm: 1 - Lưới chắn rác 5. Bể aerotank 8. Bể lắng bùn 2 - Bể điều hoà 6. Máy thổi khí 9. Bơm bùn 3 - Bơm nước thải 7. Ống khuếch tán khí 10. Bể tiêu huỷ bùn 4 - Đo lưu lượng ị Công ty liên hiệp thực phẩm Hà Tây Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống XLNT Công ty liên hiệp thực phẩm Hà Tây ị Công ty TNHH sản xuất thương mại bia Bạch Đằng Hình 2.8: Hệ thống XLNT Công ty bia Bạch Đằng CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ CHO CÔNG TY BIA PHÚ MINH – PHÚ YÊN 3.1. Đề xuất các thông số trong phương án xử lý nước thải cho Công ty bia Phú Minh – Phú Yên Đặc tính nước thải của công nghệ sản xuất bia là có chứa hàm lượng chất hữu cơ cao ở trạng thái hòa tan và trạng thái lơ lửng, trong đó chủ yếu là hiđratcacbon, protein và một số axít hữu cơ, là các chất có khả năng phân hủy sinh học. Tuy không độc hại nhưng nó góp phần làm ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm nguồn nước nói riêng. Vì vậy, việc xử lý nước thải từ hoạt động sản xuất của nhà máy bia Phú Minh – Phú Yên là một vấn đề cần được thực hiện ngay. Phương án xử lý nước thải được xây dựng dựa trên các cơ sở sau: - Tình hình thực tế khả năng tài chính của Công ty; - Hướng đầu tư và mở rộng phát triển của Công ty; - Diện tích mặt bằng nhà xưởng sản xuất của Công ty; - Thành phần, tính chất nước thải sản xuất của Công ty; - Yêu cầu mức độ xả thải của nhà máy: yêu cầu đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945-1995. Đồ án đề xuất các thông số cần xử lý trong phương án XLNT của Công ty như sau: Bảng 3.1: Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn của Công ty bia Phú Minh STT Thông số Trị số Đơn vị TC xả vào nguồn của nhà máy 1 pH 6,67 mg/l 5,5 – 9 2 COD 2500 mg/l 100 3 BOD5 1525 mg/l 50 4 SS 700 mg/l 100 5 Ntổng 85 mg/l 60 6 Ptổng 35 mg/l 8 7 Màu 208 Pt-co - Qua bảng phân tích mẫu nước thải sản xuất bia của Công ty bia Phú Minh cho thấy các chỉ số đều vượt tiêu chuẩn xả thải nhiều lần. Vì vậy, nhà máy sản xuất bia của Công ty bia Phú Minh cần phải xây dựng HTXLNT đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải vào môi trường (loại B theo TCVN 5945-1995). 3.2. Đề xuất phương án xử lý nước thải cho Công ty bia Phú Minh – Phú Yên 3.2.1. Phương án 1 3.2.1.1. Sơ đồ công nghệ HTXLNT của Công ty Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ HTXLNT của Công ty bia Phú Minh phương án 1 3.2.1.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy sẽ được dẫn theo mương dẫn nước thải qua song chắn rác để loại bỏ rác thải có kích thước lớn tồn tại trong nuớc thải, sau đó nước thải được dẫn đến hố thu gom nước thải. Nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại để lưu dữ và phân hủy các bã thải cũng được dẫn đến hố thu gom nước thải. Tại đây, nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt sẽ được hòa trộn với nhau. Từ hố thu gom, bơm P1 bơm nước thải vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm. Bể làm việc theo nguyên tắc xáo trộn với hệ thống ống đục lỗ phân phối khí, nó có thể giúp cho quá trình phân hủy một số chất hữu cơ đơn giản một cách tốt hơn (giảm BOD). Từ bể điều hòa nước thải được dẫn đến bể lắng 1, tại đây xảy ra quá trình lắng, những chất có trọng lượng lớn hơn lực đẩy của nước sẽ lắng xuống đáy bể. Phần nước trong tiếp tục được dẫn đến bể phân hủy kị khí UASB, quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong bể UASB được thực hiện nhờ các vi sinh vật kị khí. Sau khi phân hủy kị khí, nước thải theo máng dẫn sẽ tự chảy vào bể phản ứng hiếu khí có lớp bùn lơ lửng (Aerotank), quá trình phân hủy chất hữu cơ trong bể Aeroten được thực hiện nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Sau đó, nước thải sẽ được dẫn đến bể lắng 2. Tại đây, bùn sinh học sẽ lắng xuống dưới còn nước trong ở trên được dẫn đến nguồn tiếp nhận. Bùn dư từ bể lắng 2 một phần sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aerotank để bổ sung lượng sinh khối và một phần dư sẽ được dẫn đến bể nén bùn. Bùn được sinh ra từ bể lắng đợt 1 và bùn dư từ bể UASB cũng được dẫn đến bể nén bùn để làm khô và giảm thể tích bùn trước khi đem đi phân hủy. Nước sinh ra từ bể nén bùn sẽ được dẫn về bể điều hòa để được tiếp tục làm sạch.  3.2.2. Phương án 2 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ HTXLNT của Công ty bia Phú Minh phương án 2 3.2.2.1. Sơ đồ công nghệ HTXLNT của Công ty 3.2.2.2. Thuyết minh sơ trình công nghệ Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy sẽ được dẫn theo mương dẫn nước thải qua song chắn rác để loại bỏ rác thải có kích thước lớn tồn tại trong nuớc thải, sau đó nước thải được dẫn đến hố thu gom nước thải. Nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại để lưu dữ và phân hủy các bã thải cũng được dẫn đến hố thu gom nước thải. Tại đây, nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt sẽ được hòa trộn với nhau. Từ hố thu gom, bơm P1 bơm nước thải vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm. Bể làm việc theo nguyên tắc xáo trộn với hệ thống ống đục lỗ phân phối khí, nó có thể giúp cho quá trình phân hủy một số chất hữu cơ đơn giản một cách tốt hơn (giảm BOD). Từ bể điều hòa, nước thải được dẫn đến bể lắng 1, tại đây xảy ra quá trình lắng, những chất có trọng lượng lớn hơn lực đẩy của nước sẽ lắng xuống đáy bể. Phần nước trong tiếp tục được dẫn đến bể phân hủy kị khí UASB, quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong bể UASB được thực hiện nhờ các vi sinh vật kị khí. Sau khi phân hủy kị khí, nước thải sẽ được dẫn đến bể lọc sinh học thông qua dàn phân phối sẽ phân phối đều nước khắp bề mặt lớp vật liệu lọc, đồng thời bể được cấp một lượng không khí thông qua các cửa cấp khí. Sau đó nước thải sẽ được dẫn đến bể lắng 2. Tại đây, bùn sinh học sẽ lắng xuống dưới còn nước trong ở trên được dẫn đến nguồn tiếp nhận. Bùn dư từ bể lắng 1, lắng 2, bể UASB sẽ được dẫn đến bể nén bùn để làm khô và giảm thể tích bùn trước khi đem đi phân hủy. Nước sinh ra từ bể nén bùn sẽ được dẫn về bể điều hòa để được tiếp tục làm sạch. CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY BIA PHÚ MINH – PHÚ YÊN 4.1. Tính toán thiết kế các công trình cho phương án 1 4.1.1. Xác định lưu lượng tính toán ơ Lưu lượng nước thải trung bình trong một ngày đêm Qng.đ = 415 m3/ng.đ ơ Lưu lượng nước thải trung bình trong giờ Qtbh = (m3/h) ơ Lưu lượng nước thải lớn nhất trong giờ Qmaxh = Qtbh x Kh Trong đó: Kh: hệ số không điều hoà giờ được tính theo công thức Kh = = Kc: hệ số không điều hoà chung, chọn Kc = 1,75 (theo bảng 3.2, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết (chủ biên), 2001) [9]. Kng: hệ số không điều hòa ngày, chọn Kng = 1,2 Suy ra: Qmaxh = 17,92 x 1,45 = 25,98 (m3/h) ơ Lưu lượng nước thải trung bình giây trong ngày Qtbs = (m3/s) ơ Lưu lượng nước thải giây lớn nhất trong ngày Qmaxs = Kc x Qtbs = 1,75 x 0,0048 = 0,0084 (m3/s) 4.1.2. Hố thu gom nước thải Nhiệm vụ Hố thu nước có nhiệm vụ tập trung toàn bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt của nhà máy qua hệ thống ống dẫn, trước khi đến các công trình xử lý tiếp theo. Chức năng của hố thu gom nước thải là điều chỉnh giữa lưu lượng thải lớn nhất và bơm công tác. Hoạt động Nước thải trong quá trình sản xuất của nhà máy sẽ được dẫn theo mương dẫn nước thải tới hố thu gom nước thải. Nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại cũng được dẫn tới hố thu gom nước thải. Tính toán Thông số thiết kế Qmaxngđ = 415 (m3/ngày.đêm) Qmaxh = 25,98 (m3/giờ) Qmaxs = 0,0084 (m3/giây) ơ Thể tích hố thu nước V = Qmaxs x t = 0,0084 x 30 x 60 = 15,12 (m3) Chọn V = 16 (m3) Kích thước hố thu: L x B x H = 3m x 2m x 2,6m ơ Chiều cao xây dựng của bể Hbể = H + hbv = 2,6 + 0,4 = 3 (m) Vậy kích thước xây dựng của hố thu gom nước thải như sau: L x B x H = 3m x 2m x 3m Ø Tính máy bơm nước thải ơ Bơm nước thải vào bể điều hòa Chọn hai bơm hoạt động luân phiên Lưu lượng mỗi bơm Q = 415 (m3/ ng.đ) = 17,29 (m3/giờ ) = 0,29 (m3/phút) = 0,0048 (m3/giây) ơ Tổn thất cột áp của máy bơm: H = hd + hc +hf + H Trong đó: hd, hc: tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ của đường ống, không vượt quá 0,4m; chọn 0,4m. hf: tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối, không vượt quá 0,5m, chọn hf = 0,5m. H: độ sâu lớp nước trong bể, H = 2,6m Suy ra: H = 0,4 + 0,5 + 2,6 = 3,5m ơ Công suất của máy bơm: Trong đó: Q: lưu lượng bơm trung bình, m3/s : khối lượng riêng của chất lỏng Nước: = 1000 kg/m3 Bùn: = 1006 kg/m3 g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 : hiệu suất của bơm, = 0,73 – 0,93, chọn = 0,8 H: cột áp bơm, mH2O ơ Công suất thực tế của máy bơm: NTT = 1,5 x N = 1,5 x 0,27 = 0,4 (KW) Bảng 4.1: Thông số thiết kế hố thu gom nước thải Thông số thiết kế Kí hiệu Đơn vị Kích thước Chiều dài L m 3 Chiều rộng B m 2 Chiều cao H m 3 4.1.3. Song chắn rác Nhiệm vụ Song chắn rác để loại bỏ rác và các tạp chất thô lớn có khả năng gây tắc nghẽn bơm và đường ống. Hoạt động Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt được dẫn theo mương dẫn nước thải qua song chắn rác. Đây là bước xử lý sơ bộ, đóng vai trò quan trọng đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống. Tính toán Thông số thiết kế Qmaxs = 0,0084 (m3/s) a, Tính mương dẫn nước ơ Diện tích tiết diện ướt (m2) Trong đó: Q : lưu lượng tính toán (m3/s) V : vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rác (m/s). Quy phạm là 0.6 – 1 m/s. chọn vận tốc tối ưu là V = 0.6 (m/s) ơ Thiết kế mương dẫn có chiều rộng b = 0,4 (m) = 400 (mm) ơ Chiều sâu mực nước trong mương dẫn = 35 (mm) ơ Chiều sâu xây dựng trước song chắn rác hx = h1 + hbv = 0,035 + 0,517 = 0,552 (m) = 552 (mm) Chọn hx = 552 (mm) ơ Bán kính thuỷ lực (m) P : chu vi ướt (m) P = ( b + h1 ) x 2 = ( 0,4 +0,035 ) x 2 = 0,87 (m) = 870 (mm) Suy ra: ơ Hệ số sêzi (C ) n : hệ số nhám, n = 0.013 y : hệ số phụ thuộc vào hệ số nhám, do R = 0.02 < 1 nên ta áp dụng công thức: y = 1.5n1/2 = 1.5(0.013)1/2 = 0.17 Suy ra: C= x Ry = x 0,0160,17 = 38,08 ơ Độ dốc thuỷ lực (i) Bảng 4.2: tính toán thuỷ lực của mương dẫn nước thải đến song chắn rác Các thông số tính toán Kí hiệu Đơn vị Giá trị Lưu lượng tính toán Q m3/s 0,0084 Độ dốc i 0/00 0,015 Chiều rộng mương dẫn nước trước SCR b mm 400 Vận tốc nước trước SCR V m/s 0,6 Độ đầy h1 mm 35 Chiều sâu mương xây dựng hx mm 552 b, Tính song chắn rác ơ Số khe hở cần thiết của song chắn rác = 26,25 (khe); Chọn n = 27 (khe) Trong đó: n: Số khe hở cần thiết của song chắn rác V: vận tốc trung bình qua khe hở của song chắn rác. Thường lấy từ 0,7 – 1 m/s chọn 0,6m/s b: chiều rộng khe hở thường lấy từ 2,5 – 50 (mm), chọn b = 16 (mm) k: hệ số tính đến khả năng thu hẹp của dòng chảy h1: độ sâu nước ở chân song chắn tính bằng độ đầy trong mương dẫn nước đến song chắn rác. ơ Chiều rộng của song chắn rác (Bs) Bs = d ( n – 1 ) + b x n Bs= 0,008 (27 – 1 ) + 0,016 x 27 = 0,64 (m) = 640 (mm) d: chiều dầy thanh chắn d= 0,008m = 8mm (Trang 92, Xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp, Lâm Minh Triết) [9]. ơ Tổn thất áp lực qua song chắn rác Tồn thất áp lực qua song chắn rác sạch ứng với lưu lượng nước thải qua song cực đại có xét đến hình dạng của thanh chắn , theo (Hoàng Hụê, xử lý nước thải, năm 2000) [3] ta có : = 14 (mm) Trong đó: : hệ số phụ thuộc hình dạng thanh chắn theo (Hoàng Huệ, xử lý nước thải, năm 2000) [3]. chọn = 1.67 d: chiều rộng lớn nhất của thanh chắn chọn W = 0.008m = 8 (mm) b: chiều rộng bé nhất của 1 khe b= 0,016 (m) = 16 (mm) Va : vận tốc chảy qua khe hở Va = 0,7 (m/s) : góc nghiêng của song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang Ta có song chắn rác lấy rác thủ công có từ 45 – 60 0, chọn =600 (Theo Hoàng Huệ, xử lý nước thải, năm 2000) [3]. ơ Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn rác = 330 (mm) Trong đó: Bm : bề rộng mương dẫn , Bm = 0,4 (m) = 400 (mm) Bs : chiều rộng song chắn rác ,Bs = 0,64 (m) = 640 (mm) : góc mở rộng trước song chắn rác .Theo quy phạm = 20 ơ Chiều dài mở rộng sau song chắn rác l2 = l1 : 2 = 0,33 : 2 = 0,165 (m) = 165 (mm) ơ Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác L = l1 + l2 + lbl = 0,33 + 0,165 + 1,5 = 1,995 (m) = 1995 (mm) Trong đó: Lbl : chiều dài buồng lắng chọn lbl = 1,5 (m) = 1500 (mm) ơ Chiều sâu xây dựng của mương đặt song chắn rác H = h1 + hs + 0,5 H = 0,035 + 0,014 + 0,5 = 0,549 (m) = 549 (mm) h: chiều cao lớp nước trước song chắn rác hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác 0,5: Khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước cao nhất ơ Hiệu quả xử lý của song chắn rác Lượng chất lơ lửng qua song chắn rác giảm 4%, hàm lượng chất lơ lửng còn lại là: SS =700 – (700 x 4% ) = 672 ( mg/l) ơLượng BOD sau song chắn rác sẽ giảm 4%, hàm lượng BOD còn lại là: BOD = 1525 – ( 1525 x 4%) = 1464 ( mg/l) ơ Lượng COD sau song chắn rác sẽ giảm 4%, hàm lượng COD còn lại là: COD = 2500 – ( 2500 x 4%) = 2400 (mg/l) ơ Lượng Nitơ tổng sau song chắn rác giảm 25%, hàm lượng Nitơ tổng còn lại là: Ntổng = 85 – (85 x 25%) = 63,75 (mg/l) Bảng 4.3: Các thông số thiết kế song chắn rác STT Thông số thiết kế Kí hiệu Đơn vị Kích thước 1 Số khe hở N mm 27 2 Chiều rộng khe hở b mm 16 3 Chiều rộng song chắn rác Bs mm 640 4 Chiều dày thanh chắn rác d mm 8 5 Chiều dài ngăn mở rộng trước SCR l1 mm 330 6 Chiều dài ngăn mở rộng sau SCR l2 mm 165 7 Chiều dài xây dựng của mương đặt SCR L mm 1995 8 Chiều dài xây dựng của mương đặt SCR H mm 1995 4.1.4. Bể điều hòa Nhiệm vụ Nhiệm vụ của bể điều hoà là điều hoà lưu lượng và nồng độ của dòng thải, để duy trì dòng thải vào gần như không thay đổi cho các công đoạn sau, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động liều lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Hoạt động Từ hố thu nước thải sẽ được bơm vào bể điều hoà. Bể làm việc theo nguyên tắc xáo trộn với hệ thống ống đục lỗ phân phối khí, nó có thể giúp cho quá trình phân hủy một số chất hữu cơ đơn giản một cách tốt hơn (giảm BOD). Tại bể điều hòa đặt 2 bơm thổi khí hoạt động luân phiên nhau. Tính toán Thông số thiết kế Qmaxh = 25,98 (m3/giờ) Qmaxs = 0,0084 ( m3/giây) SS = 672 (mg/l) COD = 2400 (mg/l) BOD5 = 1464 (mg/l) Ntổng = 63,75 (mg/l) Ptổng = 35 (mg/l) Màu = 208 (Pt-co) ơ Thể tích của bể điều hoà: Wb= Qmaxh x t = 25,98 x 2 = 51,96 ( m3 ) Trong đó: Qmaxh : lưu lượng giờ lớn nhất trong ngày (m3/giờ) t : thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 2 (giờ) Chọn thể tích của bể là: - Chiều dài : L = 4 m. - Chiều rộng : B = 3,5 m. - Chiều sâu : H = 3.5m ơ Bể hình chữ nhật có Htoànphần = H + Hbảovệ = 3.5 + 0.5 = 4 (m) Vậy kích thước xây dựng của bể điều hoà như sau: L x B x H = 4m x 3,5m x 4m ơ Lượng khí cung cấp cho bể Các ống sục khí được đặt theo phương ngang, dọc theo hố trên các giá đỡ ở độ cao 10 cm so với đáy bể. ơ Các ống nhánh được đặt cách nhau : ln = 0,5m ơ Chiều dài mỗi ống : lmỗi ống = 4m ơ Số ống cần đặt: (ống), chọn n = 8 (ống) Trong đó: L : chiều dài bể. ln : khoảng cách của các ống nhánh. ơ Lưu lượng khí cần cấp để sụt vào bể Qkk = n x qkk x Lmỗi ống = 8 x 4 x 4 = 128 (m3/h) = 0,036 (m3/s) Trong đó: n : số ống cần dặt. qkk : cường độ thổi khí (qkk= 2 – 4 m3/m.h ); qkk=4 Lmỗi ống : chiều dài mỗi ống. ơ Chọn đường kính lỗ phân phối: dlỗ = 2mm (chọn trong khoảng 2 ÷ 5mm –Sách XLNT Đô Thị Và Công Nghiệp, Lâm Minh Triết chủ biên) [9]. ơ Khoảng cách mỗi lỗ : ll = 0,06 m ơ Số lỗ trên ống : lỗ Trong đó: Lmỗi ống: chiều dài mỗi ống Chọn i = 66 lỗ Chọn ống phân phối khí dạng hình xương cá Ø Tính ống phân phối chính Chọn vận tốc khí đi trong ống: V = 10 m/s. ơ Diện tích ống dẫn khí m2 Trong đó : Qkk : lưu lượng khí cần cấp để sục vào bể. V : vận tốc khí đi trong ống. ơ Đường kính ống chính = 0,068 m = 68 mm Trong đó : S: diện tích ống dẫn khí Ø Tính ống nhánh. Các ống nhánh được phân phối đều và đối xứng với nhau từng cặp qua ống chính, mỗi cặp ống nhánh cách nhau 0,5m, số ống nhánh phân phối trên ống chính là n = 8 cặp, chiều dài 1/2 ống nhánh là m. ơ Vận tốc khí đi trong ống nhánh là v = 10m/s. ơ Diện tích ống nhánh: m2. Trong đó: Qkk : lưu lượng khí cần cấp để sục vào bể. n : số ống nhánh phân phối trên ống chính. v : vận tốc khí đi trong ống nhánh. ơ Đường kính ống nhánh: m = 24mm. Trong đó: Sn : diện tích ống nhánh. ơ Kiểm tra lại vận tốc khí đi trong ống. V = m/s. Chọn V= 10m/s thoả điều kiện V từ 10÷ 25 m/s. Trong đó: Qkk : lưu lượng khí cần cấp sục vào bể. Dc : đường kính ống chính ( Dc = 60mm) Ø Tính máy thổi khí ơ Áp lực máy thổi khí: H = hd + hc +hf + H Trong đó: hd, hc: tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ của đường ống, không vượt quá 0,4m; chọn 0,4m. hf: tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối, không vượt quá 0,5m, chọn hf = 0,5m. H: độ sâu lớp nước trong bể, H = 3,5m Suy ra: H = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4m ơ Áp lực máy thổi khí: ơ Công suất của máy thổi khí: (KW) ơ Công suất tính toán của máy thổi khí: (KW) : hiệu suất của bơm, = 0,73 – 0,93, chọn = 0,8 Bảng 4.4: Các thông số thiết kế bể điều hoà STT Tên thông số Ký hiệu Đơn vị Số liệu 1 Thể tích của bể Wb m3 51,96 2 Chiều dài của bể L m 4 3 Chiều rộng của bể B m 3,5 4 Chiều sâu của bể H 4 4 Ống phân phối khí dạng hình xương cá. Các ống nhánh được đặt theo phương ngang dọc theo hố trên các giá đỡ ở độ cao 10 cm so với đáy bể và các ống nhánh được phân phối đều, đối xứng với nhau từng cặp qua ống chính. Thời gian lưu nước trong bể điều hòa là 2 giờ. 5 Đường kính ống chính Dc 0,068 m 6 Chiều dài ống chính Lc 4 m 7 Đường kính ống nhánh Dn 0,024 m 8 Chiều dài ống nhánh Ln 4 m 9 Số ống nhánh cần đặt N 8 Ống 10 K/c giữa các ống nhánh L 0,5 m 11 Đường kính lỗ phân phối dl 0,002 m 12 Khoảng cách giữa các lỗ ll 0,06 m 13 Số lỗ trên ống i 66 Lỗ 4.1.5. Bể lắng I Nhiệm vụ Nhiệm vụ của bể lắng 1 là loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi đã qua các công trình xử lý trước đó. Ở đây, các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy. Tính toán Các thông số đầu vào Qtb = 415 (m3/ng.đ); Qmaxh = 25,98 (m3/h); Qmaxs = 0,0084 (m3/s); SS = 672 (mg/l); COD = 2400 (mg/l); BOD5 = 1464 (mg/l); Ntổng = 63,75 (mg/l); Ptổng = 35 (mg/l); Màu = 208 (Pt-co). Chọn bể lắng đứng Ø Tính kích thước bể ơ Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm Trong đó: Q: lưu lượng nước thải (m3/s) vt: vận tốc nước trong ống trung tâm, vt = 30 mm/s = 0,03 m/s (Xử lý nước thải, TS.Hoàng Huệ, 1996) [3]. Suy ra: (m2) ơ Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng: (m2) Trong đó: Q: lưu lượng nước thải (m3/s) v: vận tốc chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, v =0,5 – 0,8 mm/s (điều 6.5.4 – TCXD – 51 – 84). Chọn v = 0,8 mm/s = 0,0008 m/s ơ Đường kính của bể lắng đứng: (m) ơ Đường kính ống trung tâm: (m) ơ Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng: htt = v x t = 0,0008 x 1,5 x 3600 = 4,32 (m) Trong đó: t: thời gian lắng, t = 1,5 (h) ơ Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng: (m) Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hòa, m h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể, m D: đường kính trong của bể lắng, D = 3,6 (m) dn: đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, dn = 0,6 (m) : góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang, lấùy không nhỏ hơn 50o (điều 6.5.9 – TCXD – 51 – 84). Chọn α = 50o ơ Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng, hôtt = htt = 4,32 (m) ơ Đường kính hình loe của ống phân phối trung tâm bằng chiều cao hình loe ống trung tâm: dl = hl = 1,35 x dT = 1,35 x 0,6 = 0,8 (m) ơ Đường kính tấm chắn của ống trung tâm: dtc = 1,3 x dl = 1,3 x 0,8 = 1 (m) ơ Khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn, chọn = 0,3, (qui phạm từ 0,25-0,5). ơ Chiều cao tổng cộng của bể lắng: H = htt + hn + ho = htt + h2 + h3 + ho = 4,32 + 1,78 + 0,4 = 6,5 (m) ho: chiều cao bảo vệ, chọn ho = 0,4m ơ Thể tích phần lắng VL = Trong đó: D: đường kính bể HL: chiều cao phần lắng ØTính máng thu nước: Máng thu nước được đặt xung quanh thành bể có đường kính bằng 0,8 đường kính bể. ơ Đường kính máng thu nước: dm = 0,8 x D = 0,8 x 3,6 = 2,88 (m) ơ Chiều rộng máng thu nước: rm = ơ Chọn chiều cao của máng thu nước: hm = 0,4 (m) ơ Diện tích mặt cắt ngang của máng thu nước Wm = rm x hm = 0,36 x 0,4 = 0,14 (m2) ơ Chiều dài máng thu nước Lm = π x dm = 3,14 x 2,88 =9 (m) ơ Tải trọng thu nước trên một mét dài của máng 0,9 (l/m.s) = 0,0009 (m3/m.s) Ø Tính máy bơm Tại bể lắng 1 đặt một bơm để bơm bùn từ bể lắng 1 về bể nén bùn ơ Công suất của máy bơm: Trong đó: Q: lưu lượng bùn trung bình, m3/s : khối lượng riêng của chất lỏng Nước: = 1000 kg/m3 Bùn: = 1006 kg/m3 g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 : hiệu suất của bơm, = 0,73 – 0,93, chọn = 0,8 H: cột áp bơm, mH2O, H = 6,1 (m) H = hd + H = 2,7 + 6,1 = 8,8 (m) hdd: Tổn thất áp lực trong ống: hdd = 2,7m Suy ra: (KW) ơ Công suất thực tế của máy bơm NTT = 1,5 x N = 1,5 x 0,9 = 1,35 (KW) Ø Hiệu quả xử lý sau công trình keo tụ và lắng như sau: ơ Hiệu quả lắng cặn lơ lửng và khử BODø5 Trong đó: R: hiệu quả khử BOD5 và SS (%) a, b: hằng số thực nghiệm (chọn theo bảng 4-5, Tính toán thiết kế hệ thống XLNT, TS.Trịnh Xuân Lai, trang 88) [4]. t: thời gian lưu nước, chọn t = 2 (h) ơ Hiệu quả xử lý theo BOD5 ơ Hiệu quả xử lý theo SS ơ Tổng hàm lượng cặn tươi thu được sau bể lắng 1 P1 = Q x SS = 25,98 x (kg/ng.đ) ơ Hàm lượng SS còn lại trong dòng thải ra khỏi bể lắng 1 SSra = 672 – 672 x 56,34% = 293,4 (mg/l) ơ Hàm lượng BOD5 còn lại trong dòng thải ra khỏi bể lắng 1 BODra = 1464 – 1464 x 34,48% = 959,2 (mg/l) ơ Hàm lượng COD còn lại trong dòng thải ra khỏi bể lắng 1 CODra = 2400 – 2400 x 65% = 840 (mg/l) ơ Hàm lượng Ptổng còn lại trong dòng thải ra khỏi bể lắng 1 Ptổng ra = 35 – 35 x 80% = 7 (mg/l) ơ Hàm lượng Ntổng còn lại trong dòng thải ra khỏi bể lắng 1 Ntổng ra = 85 – 85 x 60% = 34 (mg/l Bảng 4.5: Các thông số thiết kế b