MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT. iv
DANH MỤC BẢNG . v
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ . vi
TÓM TẮT LUẬN VĂN . 1
CHưƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG . 2
1.1 LÝ DO TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI . 2
1.2 MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU . 3
CHưƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NưỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC
PHưƠNG PHÁP XỬ LÝ NưỚC THẢI SINH HOẠT . 4
2.1 TỔNG QUAN VỀ NưỚC THẢI SINH HOẠT . 4
2.1.1 Định nghĩa nước thải sinh hoạt . 4
2.1.2 Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt . 4
2.2 TÁC ĐỘNG CỦA NưỚC THẢI SINH HOẠT ĐẾN MÔI TRưỜNG . 6
2.3 CÁC PHưƠNG PHÁP XỬ LÝ NưỚC THẢI SINH HOẠT . 7
2.3.1 Phương pháp cơ học . 7
2.3.2 Phương pháp hóa lý . 10
2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học. 14
2.3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học . 21
CHưƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN Cư MỸ LỢI . 24
VÀ NỘI DUNG, PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 24
3.1 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN Cư MỸ LỢI . 24
3.1.1 Điều kiện tự nhiên tại khu vực . 24
3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội xã Phước An . 29
3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU . 30
3.2.1 Dự báo nước thải sinh hoạt khu dân cư Mỹ Lợi. . 30
3.2.2 Xác định các thông số thiết kế hệ thống xử lý nước thải. . 30
3.2.3 Lựa chọn công nghệ xử lý và thiết kế hệ thống xử lý nước thải. 31
3.3 PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 32
3.3.1 Phương pháp thu thập thông tin . 32
3.3.2 Phương pháp xác định các thông số thiết kế và lựa chọn công nghệ . 32
3.3.3 Phương pháp thiết kế các công trình đơn vị . 32
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu . 33
CHưƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. 34
4.1 DỰ BÁO NưỚC THẢI KHU DÂN Cư MỸ LỢI . 34
4.1.1 Tải lượng . 34
4.1.2 Thành phần, tính chất nước thải . 34
4.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ . 35
4.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NưỚC THẢI SINH HOẠT KHU
DÂN Cư MỸ LỢI . 38
4.3.1 Tính chất nước thải đầu vào. . 39
4.3.2 Tiêu chuẩn xả thải. . 39
4.3.3 Đề xuất công nghệ xử lý . 39
4.3.4 Lý do lựa chọn công nghệ. . 41
4.3.5 Thuyết minh sơ đồ công nghệ. . 41
4.4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ. . 42
4.4.1 Song chắn rác . 42
4.4.2 Bể thu gom . 46
4.4.3 Lưới chắn rác (lưới lọc tinh) . 48
4.4.4 Bể lắng cát ngang . 48
4.4.5 Sân phơi cát . 51
4.4.6 Bể điều hòa. 53
4.4.7 Bể Aerotank . 58
4.4.8 Bể lắng II . 69
4.4.9 Bể khử trùng . 74
4.4.10 Bể nén bùn . 75
4.4.11 Máy ép bùn . 78
4.5 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ . 80
4.5.1 Phần xây dựng . 80
4.5.2 Phần thiết bị . 81
4.5.3 Tổng dự toán vốn đầu tư ban đầu . 83
4.5.4 Suất đầu tư cho 1m
3
nước thải . 83
4.5.5 Chi phí xử lý cho 1m3nước thải . 83
4.6 QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DưỠNG HỆ THỐNG . 86
4.6.1 Quy trình vận hành . 86
4.6.2 Quy trình vận hành giai đoạn khởi động . 86
4.6.3 Quy trình bảo dưỡng . 94
CHưƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 97
5.1 KẾT LUẬN . 97
5.2 KIẾN NGHỊ . 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 99
109 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 5460 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi xã Phước An, huyện nhơn trạch, tỉnh Đồng Nai công suất 1.500 m 3 /ngày đêm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Kỹ thuật;
Kinh tế;
Môi trƣờng;
Lƣu lƣợng và chế độ xả thải;
Đặc điểm nguồn tiếp nhận;
Điều kiện mặt bằng và địa hình khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý nƣớc
thải;
Điều kiện địa chất thuỷ văn, khí hậu tại khu vực dự kiến xây dựng;
Điều kiện cơ sở hạ tầng (cấp điện, cấp nƣớc, giao thông);
Điều kiện vận hành và quản lý hệ thông xử lý nƣớc thải.
3.3.3 Phương pháp thiết kế các công trình đơn vị
Áp dụng cơ sở kiến thức về kỹ thuật môi trƣờng đã đƣợc học và tham khảo
thêm các tài liệu liên quan về thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt.
Áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt của Bộ tài
nguyên môi trƣờng, Bộ xây dựng.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 33
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu
Sau khi thu thập đầy đủ các tài liệu cần thiết, cần tiến hành tổng hợp lại để có
những thông tin chọn lọc nhất, hợp lý nhất và chính xác nhất. Sử dụng công thức
toán học và phần mềm Excel để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý
nƣớc thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.
Phƣơng pháp đồ họa : Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 34
CHƢƠNG 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1 DỰ BÁO NƢỚC THẢI KHU DÂN CƢ MỸ LỢI
4.1.1 Tải lượng
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006: Cấp nƣớc – Mạng lƣới đƣờng ống và
công trình tiêu chuẩn thiết kế, nhu cầu sử dụng nƣớc cho 12.500 ngƣời của Khu dân
cƣ Mỹ Lợi đƣợc tính nhƣ sau:
Bảng 4.1. Nhu cầu sử dụng nƣớc
STT Nhu cầu sử dụng Lƣu lƣợng (m3 )
1 Ăn uống sinh hoạt
120(L/ngƣời.ngày)x12.500ngƣời
=1.500
2 Tƣới, rửa đƣờng phố, cây xanh,…
10% (1) = 150
3 Nƣớc cho hoạt động dịch vụ
10% (1) = 150
4 Nhu cầu khác: sục rửa mạng lƣới đƣờng
ống cấp, thoát nƣớc, lƣợng nƣớc thất thoát.
20 % (1+2+3) = 360
5 Nhu cầu riêng của trạm xử lý nƣớc
10% (1+2+3+4) = 216
Tổng cộng 2.376
2.400 m
3
/ngày
Lƣu lƣợng nƣớc thải tính bằng 80% (1+3+5) là khoảng 1.500 m3/ngày
4.1.2 Thành phần, tính chất nước thải
Thành phần tính chất nƣớc thải đặc trƣng tại Khu dân cƣ Mỹ Lợi cũng giống
nhƣ thành phần nƣớc thải sinh hoạt thông thƣờng tại các khu dân cƣ đã đi vào hoạt
động trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 35
Bảng 4.2. Thành phần và tính chất nƣớc thải sinh hoạt:
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
QCVN 14:2008,
(cột A)
1 COD mg/l 350 50
2 BOD5 mg/l 185 30
3 SS mg/l 165 50
4 Tổng Nitơ mg/l 40 30
5 Tổng Photpho mg/l 20 6
6 Tổng Coliform MPN/ 100ml 7104 3000
[Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường của Khu dân cư Mỹ Lợi]
Qua kết quả phân tích, ta nhận thấy nƣớc thải không đạt tiêu chuẩn xả thải
vào môi trƣờng. Do vậy, việc thiết kế trạm xử lý nƣớc thải cho khu dân cƣ là vấn
đề cần thiết và cấp bách.
Nƣớc thải tại Khu dân cƣ Mỹ Lợi sau khi đƣợc xử lý tại hệ thống xử lý nƣớc
thải tập trung phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A.
Nguồn tiếp nhận nƣớc thải sau khi xử lý là hệ thống suối Bàu Bong ra sông
Bà Hào.
4.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ
Công suất thiết kế: 1.500 m3/ngày.đêm
Yêu cầu nƣớc thải đầu ra: phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A.
Hệ thống xử lý nƣớc thải hoạt động 24/24 vậy lƣợng nƣớc thải đổ ra liên tục.
Lƣu lƣợng trung bình ngày:
Q
1500ngdtb
m3/ngày đêm
Lƣu lƣợng trung bình giờ:
Q
h
tb
=
5,62
24
1500
24
ngd
tbQ
m
3
/h
Lƣu lƣợng trung bình giây:
Q
s
tb
=
36,17
6,3
5,62
6,3
h
tbQ
l/s
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 36
Bảng 4.3. Hệ số không điều hòa chung.
Hệ số không
điều hòa chung
K0
Lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình (l/s)
5 10 20 50 100 300 500 1.000 > 5.000
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]
Với lƣu lƣợng 17,36 l/s tra Bảng 4.3
Ta có:
9,1maxK
5,0minK
Lƣu lƣợng lớn nhất:
75,1189,15,62maxmax KQQ
h
tb
h
m
3
/h = 0,033 m
3
/s
Lƣu lƣợng giây nhỏ nhất:
25,315,05,62minmin KQQ
h
tb
m
3
/h = 0,0087 m
3
/s
Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lƣợng chất lơ lửng SS
SS =
%69100
165
50165
100
v
rv
SS
SSSS
Trong đó:
SSv : Hàm lƣợng chất lơ lửng trong nƣớc thải chƣa xử lý, mg/l;
SSr : Hàm lƣợng chất lơ lửng trong nƣớc thải sau xử lý cho phép xả
thải vào nguồn nƣớc, mg/l.
Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lƣợng BOD
BOD =
%84100
185
30185
100
5
55
v
rv
BOD
BODBOD
Trong đó:
5
vBOD
: Hàm lƣợng BOD5 trong nƣớc thải đầu vào, mg/l;
5
rBOD
: Hàm lƣợng BOD5 trong nƣớc thải sau xử lý cho phép xả thải
vào nguồn nƣớc, mg/l.
Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lƣợng COD
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 37
COD =
%86100
350
50350
100
v
rv
COD
CODCOD
Trong đó:
vCOD
: Hàm lƣợng COD trong nƣớc thải đầu vào, mg/l;
rCOD
: Hàm lƣợng COD trong nƣớc thải sau xử lý cho phép xả thải
vào nguồn nƣớc, mg/l.
Xác định mặt bằng trạm xử lý nƣớc thải khu dân cƣ Mỹ Lợi
Trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt Khu dân cƣ Mỹ Lợi đƣợc đặt tại vị trí thuận
lợi cho việc tập trung nƣớc thải, tại khu vực cây xanh gần bệnh viện phục vụ toàn
khu quy hoạch, công suất 1.500 m3/ngày.đêm. Hệ thống tuyến cống thoát nƣớc có
kích thƣớc từ D300mm-D400mm, nguồn tiếp nhận là sông Bà Hào.
Hình 4.1: Vị trí Khu dân cƣ Mỹ Lợi
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 38
Hình 4.2: Phối cảnh mặt bằng Khu dân cƣ Mỹ Lợi
Yêu cầu về môi trƣờng
Xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải để xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn và thoát
theo hệ thống thoát nƣớc của khu vực.
Trạm xử lý phải đƣợc đặt ở cuối hƣớng gió để không làm ảnh hƣởng tới
ngƣời dân sinh sống trong khu dân cƣ. Không làm ảnh hƣởng tới môi trƣờng xung
quanh.
4.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT KHU
DÂN CƢ MỸ LỢI
Với thành phần ô nhiễm là các tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ
các loại chất không tan đến các chất ít tan và cả những hợp chất tan trong nƣớc, việc
xử lý nƣớc thải sinh hoạt là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch nƣớc và có thể đƣa
nƣớc vào nguồn tiếp nhận hoặc đƣa vào tái sử dụng. Việc lựa chọn phƣơng pháp xử
lý thích hợp thƣờng đƣợc căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trong nƣớc
thải. Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải phụ thuộc vào:
- Thành phần và tính chất nƣớc thải;
- Mức độ cần thiết xử lý nƣớc thải;
- Lƣu lƣợng và chế độ xả thải;
Vị trí
trạm
xử lý
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 39
- Đặc điểm nguồn tiếp nhận;
- Điều kiện mặt bằng và địa hình khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý
nƣớc thải;
- Điều kiện địa chất thuỷ văn, khí hậu tại khu vực dự kiến xây dựng;
- Điều kiện cơ sở hạ tầng (cấp điện, cấp nƣớc, giao thông);
- Điều kiện vận hành và quản lý hệ thông xử lý nƣớc thải.
4.3.1 Tính chất nước thải đầu vào.
Thành phần tính chất nƣớc thải đặc trƣng tại Khu dân cƣ Mỹ Lợi cũng chính
là thành phần nƣớc thải sinh hoạt thông thƣờng với các đặc trƣng ô nhiễm đƣợc
trình bày trong Bảng 4.4.
Bảng 4.4. Thành phần nƣớc thải sinh hoạt đặc trƣng
Thông số Đơn vị Giá trị đầu vào Giá trị đầu ra
COD
BOD5
SS
Tổng Nitơ
Tổng Photpho
Tổng Coliform
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/ 100ml
350
185
165
40
20
7104
50
30
50
30
6
3000
[Nguồn: Báo cáo đánh giá tác động môi trường của Khu dân cư Mỹ Lợi]
4.3.2 Tiêu chuẩn xả thải.
Nƣớc thải tại khu dân cƣ Mỹ Lợi sau khi đƣợc xử lý tại hệ thống xử lý nƣớc
thải tập trung phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A.
Nguồn tiếp nhận nƣớc thải sau khi xử lý là hệ thống suối Bàu Bong ra sông
Bà Hào.
4.3.3 Đề xuất công nghệ xử lý
Sau khi phân tích các khả năng, đề tài đề xuất công nghệ xử lý nhƣ sau:
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 40
Hình 4.3: Dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt đề xuất
Nƣớc thải
Song chắn rác
Hố thu gom
Lƣới chắn rác
Bể lắng cát
Bể điều hòa
Bể Aerotank
Bể lắng II
Bể khử trùng
Nguồn tiếp nhận
Sông Bà Hào
Thùng đựng rác
Sân phơi cát
Bể nén bùn
Máy ép bùn
Bùn khô
Máy thổi khí
Nƣớc
tuần
hoàn
Bùn dƣ
Bùn
tuần
hoàn
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 41
4.3.4 Lý do lựa chọn công nghệ.
Phƣơng án lựa chọn đảm bảo về mặt kỹ thuật, hiệu quả xử lý và mức độ cần thiết xử
lý nƣớc thải. đồng thời phƣơng án có chi phí vận hành thấp, đơn giản và hiệu quả
xử lý cao.
4.3.5 Thuyết minh sơ đồ công nghệ.
Nƣớc thải sinh hoạt từ khu dân cƣ Mỹ Lợi tự chảy qua mƣơng đặt song chắn
rác cơ giới để loại bỏ các tạp chất có kích thƣớc lớn (chủ yếu là rác).
Nƣớc thải sau khi qua song chắn rác đƣợc dẫn qua bể thu gom nhằm ổn định nƣớc
thải và đƣợc bơm qua lƣới chắn rác tinh để loại bỏ các tạp chất có kích thƣớc nhỏ ≤
1,5mm, sau đó nƣớc thải vào bể lắng cát ngang, tại đây cát, đất …sẽ đƣợc lắng
xuống đáy và loại bỏ, cát sau đó đƣợc dẫn đến sân phơi cát còn nƣớc thải tiếp tục
đƣợc dẫn vào bể điều hoà nƣớc thải. Tại đây nƣớc thải đƣợc xáo trộn bằng hệ thống
đĩa sục khí để điều hoà lƣu lƣợng và nồng độ chất ô nhiễm. Sau khi lƣu lại trong bể
một thời gian nƣớc thải đƣợc bơm sang bể Aerotank.
Bể Aerotank đƣợc cung cấp oxy để đảm bảo điều kiện hiếu khí cho các vi
sinh vật hoạt động. Các vi sinh vật này sử dụng oxy và các chất hữu cơ trong nƣớc
thải làm chất dinh dƣỡng để duy trì sự sống và phát triển sinh khối. Nhờ đó các chất
hữu cơ trong nƣớc thải đƣợc giảm đáng kể. Hỗn hợp nƣớc thải dẫn tiếp qua bể lắng
II.
Khi hỗn hợp nƣớc thải và bùn hoạt tính đi qua bể lắng II, bùn hoạt tính đƣợc
lắng xuống đáy bể. Phần nƣớc sạch đƣợc thu ở máng thu trên bề mặt. Phần nƣớc
sạch này đƣợc dẫn qua bể tiếp xúc khử trùng. Phần bùn hoạt tính lắng ở đáy đƣợc
xả định kỳ qua bể nén bùn.
Bể tiếp xúc khử trùng đƣợc thiết kế theo kiểu Zic – Zac nhằm tăng cƣờng sự
tiếp xúc giữa nƣớc thải và chất khử trùng bằng cách tạo sự xáo trộn và tạo thời gian
lƣu trong bể.
Sau khi qua bể khử trùng, hầu hết các vi sinh vật gây bệnh trong nƣớc thải đã
đƣợc tiêu diệt. Sau đó nƣớc thải đƣợc xả ra nguồn tiếp nhận là sông Bà Hào.
Bùn hoạt tính trong bể nén bùn, một phần đƣợc bơm tuần hoàn về bể
Aerotank để đảm bảo lƣợng sinh khối trong bể Aerotank, phần dƣ đƣợc bơm về bể
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 42
bể nén bùn, sau đó đƣợc chuyển đến máy ép dây đai nhằm giảm lƣợng nƣớc trƣớc
khi mang đi xử lý theo quy định. Nƣớc từ máy ép bùn, bể chứa bùn và sân phơi cát
đƣợc tuần hoàn về hố thu gom.
4.4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ.
4.4.1 Song chắn rác
Chức năng
Giữ lại các tạp chất có kích thƣớc lớn (chủ yếu là rác)
Tính toán
Mƣơng dẫn nƣớc thải từ ngăn tiếp nhận đến SCR có tiết diện hình chữ nhật.
Tính toán thuỷ lực của mƣơng dẫn dựa vào bảng tính toán thuỷ lực. Kết quả tính
toán thuỷ lực mƣơng dẫn đƣợc ghi nhƣ sau:
Bảng 4.5. Các thông số thủy lực của mƣơng dẫn nƣớc thải ở SCR
Thông số thủy lực
Lƣu lƣợng tính toán, L/s
Qmax.s = 33
Độ dốc I 0,0006
Vận tốc v (m/s) 0,28
Độ đầy h (m) 0,2
Chiều ngang B (m) 0,2
Mƣơng dẫn nƣớc thải ở SCR có tiết diện vuông mỗi cạnh B = 200mm ứng
với các thông số thuỷ lực ghi nhƣ sau:
Chiều sâu của lớp nƣớc ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của
mƣơng dẫn ứng với Qmax.s:
h1 = hmax = 0,2m
Số khe hở của SCR:
n =
05,1
2,0016,04,0
033,0
1
max K
hlv
Q
= 27 khe
Trong đó:
n: Số khe hở;
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 43
Qmax: Lƣu lƣợng lớn nhất của nƣớc thải, Qmax = 0,033 m
3
/s;
v: Tốc độ nƣớc chảy qua song chắn, v = 0,4 m/s;
l: Khoảng cách giữa các khe hở, l =16mm = 0,016m;
K: Hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác, K = 1,05.
Chiều rộng của SCR:
Bs = s (n-1) + (l x n) = 0,008 (27 – 1) + (0,016 x 27) = 0,64 m
Trong đó:
s: Bề dày của thanh song chắn, thƣờng lấy s = 0,008 m.
Tổn thất áp lực ở song chắn rác:
hs = x
g
V
2
2
max
K1 = 0,629 x 0, 28
3
2 9,81
x
x
= 0,03m
Trong đó:
vmax: Vận tốc của nƣớc thải ứng với Qmax , vmax = 0,28 m/s;
K1: Hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vƣớng mắc rác ở song chắn,
K1: 2 ÷3, chọn K1 = 3.
: Hệ số sức cản cục bộ của song chắn đƣợc xác định:
4/3s
x
l
sin =1,83x 3/4
016,0
008,0
sin60
0
= 0,629
: Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, = 1,83
[Bảng 3-7, trang 115 Tính toán thiết kế xử lý nước thải đô thị và công nghiệp do
Lâm Minh Triết chủ biên và các cộng sự]
: Góc nghiêng của song chắn so với hƣớng dòng chảy, = 600.
Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác L1:
m
tgtg
BB
L ms 6,0
202
2,064,0
2 0
1
Trong đó:
Bs: Chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,64m;
Bm: Chiều rộng của mƣơng dẫn, Bm = 0,2 m;
: Góc nghiêng chỗ mở rộng, thƣờng lấy = 200.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 44
5
0
8
(a)
(b) (c) (d) (e)
8 8 8 8
Tiết diện ngang các loại thanh của song chắn rác
Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác:
m
L
L 3,0
2
6,0
2
1
2
Chiều dài xây dựng của phần mƣơng để lắp đặt song chắn:
L = L1 + L2 + Ls = 0,6 + 0,3+ 1,5 = 2,4 m
Trong đó:
Ls: Chiều dài phần mƣơng đặt song chắn rác, Ls = 1,5 m.
Chiều sâu xây dựng của phần mƣơng đặt song chắn:
H = hmax + hs + 0,5 = 0,2 + 0,03 + 0,5 = 0,73 m
Trong đó:
hmax: Độ đấy ứng với chế độ Qmax, hmax = 0,2m.
0,5: Khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nƣớc cao nhất.
hs: Tổn thất áp lực ở song chắn rác, hs = 0,03m.
Khối lƣợng rác lấy ra trong ngày đêm từ song chắn rác:
W1 =
274,0
1000365
500.128
1000365
Na
m
3/ngđ
Trong đó:
a: Lƣợng rác tính cho đầu ngƣời trong năm, lấy theo [Điều 6.14 –
TCXD-51-2008].
Với chiều rộng khe hở của các thanh trong khoảng 16 ÷ 20 mm, a lấy bằng 8
L/ng.năm.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 45
Nll: Dân số tính toán theo chất lơ lửng, Nll = 12.500 ngƣời.
Trọng lượng rác ngày đêm tính theo công thức:
P = W1 x G = 0,274 x 750 = 205,5kg/ngđ = 0,205T/ngđ
Trong đó:
G: Khối lƣợng riêng của rác, G = 750kg/m3 [Điều 6.14 – TCXD-51-2008]
Trọng lƣợng rác trong từng giờ trong ngày đêm:
hTK
P
P hh /017,02
24
205,0
24
Trong đó:
Kh: Hệ số không điều hoà giờ của rác, lấy bằng 2.
Quanh SCR cơ giới đã chọn có bố trí lối đi lại có chiều rộng 1,2m; còn ở
phía trƣớc SCR 1,5m [Điều 6.15 – TCXD -51-2008].
Hàm lƣợng SS và BOD5, COD sau khi qua song chắn rác giảm:
1
SSL
=
o
SSL
(1 – 0,05) = 165 ( 1- 0,05) = 156,75 mg/L
1
BODL
=
o
BODL
(1 – 0,05) = 185 (1-0,05) = 176 mg/L
1
CODL
=
o
CODL
(1 – 0,05) = 350 (1-0,05) = 332,5 mg/l
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 46
Bảng 4.6. Kết quả tính toán thiết kế SCR
STT Thông số thiết kế
Song chắn rác cơ giới
Đơn vị Giá trị
1 Lƣu lƣợng thiết kế l/s 33
2 Mƣơng dẫn ở SCR có tiết diện vuông, cạnh B. m 0,2
3 Độ dốc mƣơng dẫn ở SCR 0,006
4 Vận tốc nƣớc thải qua khe hở SCR ứng với Qmax m/s 0,28
5 Độ đầy mƣơng dẫn ứng với Qmax m 0,3
6 Mƣơng làm bằng bê tông, bề dày b m 0,05
7 Chiều sâu lớp nƣớc ở SCR ứng với Qmax m 0,2
8 Chiều dài phần mƣơng mở rộng trƣớc thanh SCR m 0,6
9 Chiều dài phần mƣơng mở rộng sau SCR m 0,3
10 Chiều dài xây dựng phần mƣơng để đặt SCR m 2,4
11 Chiều sâu xây dựng của phần mƣơng đặt SCR, m 0,73
12 Chiều rộng của SCR m 0,64
13 Số khe hở của SCR Khe 27
14 Khoảng cách giữa các khe hở mm 16
4.4.2 Bể thu gom
Chức năng
Tập trung nƣớc thải để bơm lên bể lắng cát
Tính toán
Chọn thời gian lƣu nƣớc: t= 20 phút (t = 10 – 60 phút)
Thể tích cần thiết:
W = Qmax.h . t
=
3
3
6,39
)/(60
)(20)/(75,118
m
hphút
phúthm
Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 3,5 m
Chiều cao xây dựng của bể thu gom:
Hxd = H + hbv
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 47
Trong đó:
H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 3,5 m;
hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m.
Hxd = 3,5 + 0,5 = 4 m
Diện tích mặt bằng:
A =
23,11
5,3
6,39
m
H
W
Kích thƣớc bể thu gom:
L x B x Hxd = 4m x 2,9m x 4m
Thể tích xây dựng bể:
Wt = 4 x 2,9 x 4 = 46,4m
3
Ống dẫn nƣớc thải sang bể lắng cát:
Nƣớc thải đƣợc bơm sang bể lắng cát nhờ một bơm chìm, với vận tốc nƣớc
chảy trong ống là v = 2 m/s.
Tiết diện ƣớt của ống:
A =
2max 0165,0
2
033,0
m
v
Q s
Đƣờng kính ống dẫn nƣớc thải ra:
D =
m
A
114,0
14,3
0165,044
. Chọn D = 114 mm.
Chọn máy bơm:
Qmax = 118,75 m
3
/h = 0,033 m
3/s, cột áp H = 10 (m).
Chọn 2 máy bơm chìm (trong đó có 1 máy dự phòng).
Công suất bơm:
N =
1000
HgQ
=
Kw4
8,01000
1081,91000033,0
Trong đó:
: Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn = 0,8;
ρ
: Khối lƣợng riêng của nƣớc 1.000 kg/m3
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 48
Bảng 4.7. Các thông số thiết kế bể thu gom
Thông số Giá trị
Thời gian lƣu nƣớc, t (phút) 20
Đƣờng kính ống dẫn nƣớc thải ra (mm) 14
Kích thƣớc bể thu gom
Chiều dài, L (m) 4
Chiều rộng, B (m) 2,9
Chiều cao, Hxd m) 4
Thể tích bể thu gom, Wt(m
3
) 46,4
4.4.3 Lưới chắn rác (lưới lọc tinh)
Chức năng
Giữ lại một số cặn có kích thƣớc trung bình và nhỏ.
Tính toán
Đặc điểm lƣới lọc tinh:
+ Loại lƣới: Cố định.
+ Số lƣợng: 1 lƣới.
+ Đƣờng kính mắt lƣới: 1,5 mm.
Hàm lƣợng SS và BOD5, COD sau khi qua lƣới lọc tinh giảm:
2
SSL
=
1
SSL
(1 – 0,05) = 156,75 x 0,95 = 150 mg/l
2
BODL
=
1
BODL
(1 – 0,05) = 176 x 0,95 = 167 mg/l
2
CODL
=
1
CODL
(1 – 0,05) = 332,5 x 0,95 = 316 mg/l
4.4.4 Bể lắng cát ngang
Chức năng
Bể lắng cát ngang đƣợc thiết kế để loại bỏ các tạp chất vô cơ không hoà tan
nhƣ cát, sỏi, xỉ và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng (hay trọng lƣợng riêng) lớn
hơn các chất hữu cơ có thể phân hủy trong nƣớc thải. Ngoài ra bể lắng cát còn cho
phép giữ lại các vật liệu hữu cơ có kích thƣớc lớn nhƣ: Răm bào, vỏ hạt và các thực
phẩm nghiền. Đồng thời vai trò của bể lắng cát là: Bảo vệ các thiết bị máy móc khỏi
bị mài mòn, giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng trong ống kênh mƣơng dẫn.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 49
Tính toán
Tính toán thủy lực mương dẫn nước thải từ song chắn rác đến bể lắng
Tính toán thủy lực mƣơng dẫn nƣớc thải từ song chắn rác đến bể lắng dựa
vào lƣu lƣợng lớn nhất và dựa vào bảng tính toán thủy lực để xác định kích thƣớc
của mƣơng dẫn kết quả tính toán đƣợc ghi ở bảng sau:
Bảng 4.8. Kết quả tính toán thủy lực mƣơng dẫn nƣớc thải đến bể lắng cát
Thông số thủy lực
Lƣu lƣợng tính toán, L/s
Q
tb
s= 17,36
Độ dốc I 0,0006
Vận tốc v (m/s) 0,28
Độ đầy h (m) 0,2
Chiều ngang B (m) 0,2
Tính toán bể lắng cát ngang
Thiết kế bể lắng cát gồm 2 đơn nguyên (một hoạt động, một dự phòng)
Chiều dài bể lắng cát đƣợc tính theo công thức:
0
max1000
U
hvK
L
Trong đó:
h: Chiều sâu lớp nƣớc trong bể lắng cát (m), lấy bằng 0,25 – 1m;
U0: Kích thƣớc thủy lực của hạt cát (mm/s);
K: Hệ số thực nghiệm tính đến ảnh hƣởng của đặc tính dòng chảy của
nƣớc đến tốc độ lắng của hạt cát trong bể lắng cát;
vmax: 0,3m/s; Vận tốc dòng chảy trong bể khi lƣu lƣợng lớn nhất [Điều 7.33
– TCXD -51-2008].
Với dh > 0,2 mm, ta có U0 =18,7mm/s; K=1,7 [tr.114 - Xử lý nước thải đô thị
và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình – GS.TS.Lâm Minh Triết (chủ biên)
và cộng sự]
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 50
Chiều dài bể lắng cát:
1000 / 1,7 0,3 / 0,2
6,8
18,7 /
mm m m s m
L m
mm s
Chiều rộng bể lắng cát:
m
mLmsm
sL
hv
Q
B
tb
s 52,0
/100025,0/3,0
/36,017
3
Chọn B = 0,55 m
Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát tính theo công thức:
1000
tPN
Vc
Trong đó:
P: Lƣợng cát giữ lại trong bể lắng cát theo tiêu chuẩn tính cho một ngƣời
trong một ngày đêm, P = 0,02 L/ngƣời. ngày;
N: Số dân của khu dân cƣ, N = 12.500 (ng);
txả: Chu kỳ xả cát ra khỏi bể lắng cát. Để tránh sự phân hủy cặn hữu cơ
gây mùi, txả ≤ 2 ngày. Chọn txả = 2 ngày.
Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát:
3
3
5,0
/1000
2./02,0500.12
m
mL
dngLng
Vc
Chiều cao xây dựng của phần lắng:
Hxd = h + hbv = 0,25 + 0,3 = 0,55m
Trong đó:
h: Chiều cao lớp nƣớc trong bể lắng cát, h = 0,25 – 1m;
hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3m.
Chọn Hxd = 0,55m
Ngăn chứa cát:
Đáy nhỏ: L x B = 0,4m x 0,4m
Đáy lớn: L x B = 1m x 0,55m
Chiều cao: h = 0,7m
Cát lắng ở bể lắng cát đƣợc thu gom về hố tập trung ở đầu bể bằng thiết bị
cào cát cơ giới, từ đó thiết bị nâng thuỷ lực sẽ đƣa hỗn hợp cát – nƣớc đến sân phơi
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 51
cát. Để dẫn cát đến sân phơi cát bằng thiết bị nâng thuỷ lực, cần pha loãng cát với
nƣớc thải sau xử lý với tỉ lệ 1:20 theo trọng lƣợng cát.
Nƣớc công tác do máy bơm với áp lực 2 – 3 at.
Thời gian mỗi lần xả cát dài 30 phút.
Độ ẩm của cát: 60%
Trọng lƣợng thể tích cát: 1,5 T/m3.
Lƣợng nƣớc cần thiết cho thiết bị nâng thuỷ lực đƣợc tính theo công thức:
Qct=Vcx1,5x20=0,5x1,5x20=15m
3
/d
Để vận tốc nƣớc trong bể lắng cát đƣợc ổn định, thiết kế đập tràn đỉnh rộng ở đầu ra
của bể lắng cát.
Bảng 4.9. Các thông số thiết kế bể lắng cát
Các thông số Đơn vị Giá trị
Kích thƣớc hạt cát giữ lại mm 0,2
Vận tốc nƣớc m/s 0,3
Thời gian lƣu nƣớc s 30
Chiều sâu lớp nƣớc trong bể m 0,25
Kích thƣớc phần lắng
cát:
Dài m 6,8
Rộng m 0,55
Sâu m 0,55
Kích thƣớc ngăn chứa
cát:
Sâu m 0,55
Rộng m 0,7
Số đơn nguyên Cái 2
4.4.5 Sân phơi cát
Chức năng
Để tách nƣớc giảm thể tích cho cát, nƣớc thu đƣợc cho lại vào đầu bể lắng
cát. Cát thu đƣợc đem đi xử lý theo quy định.
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 52
Tính toán
Diện tích sân hữu ích sân phơi cát
h
TPN
F
1000
Trong đó:
P: Lƣợng cát giữ lại trong bể lắng cát theo tiêu chuẩn tính cho một ngƣời
trong một ngày đêm, P = 0,02 L/ngƣời. ngày;
N: Số dân của khu dân cƣ, N= 12.500 (ngƣời);
T: Số ngày trong năm, T = 365 ngày ;
h: Chiều cao lớp bùn cát trong năm, h = 1,3m/năm.
3
3
2,70
/3,1/1000
/365./02,0500.12
m
nammmL
namngayngayngLnguoi
F
Thiết kế sân phơi cát gồm 2 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có kích thƣớc:
Cạnh a x b = 6m x 6m
Chiều cao toàn bộ sân phơi cát:
H = h + hbv = 1,3 + 0,2 = 1,5m
Độ dốc đáy sân phơi cát: i=0,01
Ống đục lỗ dẫn nƣớc đã tách khỏi cát 60
Trên ống đục lỗ 5
Bảng 4.10. Kết quả tính toán các thông số sân phơi cát
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Số ô ô 2
2 Kích thƣớc 1 ô
Cạnh a m 6
Cạnh b m 6
Cao m 1,5
3 Độ dốc đáy % 1
4 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc mm 60
ssL
3
=
ssL
2
(1 – 0,15) = 150 x 0,85 = 127,5 mg/l
Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi
Trang 53
4.4.6 Bể điều hòa
Chức năng
Điều hoà lƣu lƣợng và nồng độ, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ. Qua đó
oxy hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thƣớc các công trình đơn vị phía sau và
tăng hiệu quả xử lý nƣớc thải của trạm.
Tính toán bể điều hòa
Chọn thời gian lƣu nƣớc của bể điều hoà t = 4h (4 – 12h)
Thể tích cần thiết của bể:
W =
ngày
tbQ
x t =
4
24
1500
= 250 (m
3
)
Chọn chiều cao hữu ích của bể: H = 4m.
Diện tích mặt bằng:
A =
)(5,62
4
250 2
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DA - CHI 2709.pdf