Đồ án Tính toán – Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư phường Phước Hòa, TP. Tam Kỳ, công suất 1200 (m3 /ngày đêm)

sự có mặt của chất hoạt động bề mặt trong nước thải ảnh hưởng đến tất cả các giai đoạn xử lý, các chất này làm cản trở quá trình lắng và các hạt lơ lửng, tạo nên hiện tượng sủi bọt trong các công trình xử lý, kìm hãm các quá trình xử lý sinh học. 3.2.2.6. Oxy hòa tan( dissolved oxygen, DO) Oxy hòa tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình xử lý sinh học hiếu khí. Lượng oxy hòa tan trong nước thải ban đầu dẫn vào trạm xử lý thường bằng không hoặc rất nhỏ. Trong khi đó, trong các công trình xử lý sinh học hiếu khí thì lượng oxy hòa tan cần thiết không nhở hơn 2mg/L. 3.2.2.7. Kim loại nặng và các chất độc hại Kim loại nặng trong nước thải có ảnh hưởng đáng kể đến các quá trình xử lý, nhất là xử lý sinh học. Các kim loại nặng độc hại gồm: Niken, đồng, chì, crôm, thủy ngân, cadmi... 3.2.2.8. Vi khuẩn và sinh vật khác trong nước thải Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm các vi khuẩn, vi rút, nấm, tảo, nguyên sinh động vật, các loài động và thực vật bậc cao. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 60 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Bảng 3.2. Loại và số lượng các vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt. Sinh vật Số lượng cá thể/mL Tổng coliform 105 - 106 Fecal coliform 104 - 105 Fecal streptococci 105 - 104 Enterococci 102 - 103 Shigella Hiện diện Salmonella 100 - 102 Pseudomonas aeroginosa 101 - 102 Clostrium perfringens 101 - 103 Mycobacterium tuberculosis Hiện diện Cyst nguyên sinh động vật 101 - 103 Cyst của Giardia 10-1 - 102 Cyst của Cryptosporium 10-1 - 101 Trứng ký sinh trùng 10-2 - 101 Vi rút đường ruột 101 - 102 Mức độ nhiễm bẩn vi sinh vật của nguồn nước phụ thuộc nhiều vào tình trạng vệ sinh trong khu dân cư và nhất là các bệnh viện. Đối với nước thải bệnh viện, bắt buộc phải xử lý cục bộ trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung hoặc trước khi xả vào sông hồ. Nguồn nước bị nhiễm bẩn sinh học không sử dụng để uống được, thậm chí nếu số lượng vi khuẩn gây bệnh đủ cao thì nguồn nước này cũng không thể dùng cho mục đích giải trí như bơi lội, câu cá được. Các loài thủy sản trong khu vực ô nhiễm Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 61 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh không thể sử dụng làm thức ăn tươi sống được vì nó là ký chủ trung gian của các ký sinh trùng gây bệnh. Bảng 3.3. Đặc tính của nước thải sinh hoạt (mg/L) Chỉ tiêu Nồng độ Cao Trung bình Thấp BOD5 400 220 110 COD 1.000 500 250 Đạm hữu cơ 35 15 8 Đạm amôn 50 25 12 Đạm tổng số 85 40 20 Lân tổng số 15 8 4 Tổng số chất rắn 1.200 720 350 Chất rắn lơ lửng 350 220 100 Nguồn: Metcalf and Eddy, 1979, trích bởi Chongrak 1989. 3.3. Xác định các thông số tính toán Nội dung xác định các thông số tính toán cho trạm xử lý nước thải gồm: + Lưu lượng tính toán. + Nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng SS và theo BOD. + Dân số tính toán. + Mức độ cần thiết xử lý nước thải. 3.3.1. Xác định lưu lượng tính toán nước thải khu dân cư phường Phước Hòa + Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm ( shngdtbQ . ) được thính theo công thức sau: 1200 1000 7486160 1000 .      Nq Q tbshngdtb (m 3/ngđ) Trong đó: qtb = Tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qtb = 160 (L/ng.ngđ) N = Dân số của khu dân cư phường Phước Hòa, N = 7486 (người) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 62 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + Lưu lượng nước thải trung bình giờ ( shhtbQ . ): 50 241000 7486160 241000 .        Nq Q tbshhtb (m 3/h) + Lưu lượng nước thải trung bình giây ( shstbQ . ): 86,13 243600 7486160 243600 .        Nq Q tbshstb (L/s) + Lưu lượng nước thải lớn nhất ngày đêm ( sh ngdQ .max ): 1647 1000 7486220 1000 max .max      Nq Qsh ngd (m 3/ngđ) Trong đó: qmax = tiêu chuẩn thoát nước ngày dùng nước lớn nhất, qmax = 220 (L/ng.ngđ) + Lưu lượng lớn nhất giờ (Qmax.h): 908,150..max  ch sh htb sh h KQQ (m 3/h) Trong đó: Kch = hệ số không điều hòa chung của nước thải lấy theo quy định ở điều 2.12- Tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84 và có thể tham khảo theo bảng 3.4. + Lưu lượng nước thải lớn nhất giây (Qmax.s). 258,186,13..max  ch sh stb sh s KQQ (L/s) Trong đó: sh sQ .max = 13,86 (l/s),theo bảng 3.4 Kch= 1,8 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 63 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Bảng 3.4: Tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84. Qtb.s(L/s) 5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250 Kch 3,0 2,5 2,0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 Bảng 3.5: Phân bố lưu lượng nước thải của khu dân cư P. Phước Hòa. Các giờ Nước thải Các giờ Nước thải % Q m3 % Q m3 0 – 1 1 – 2 2 – 3 3 – 4 4 – 5 5 – 6 6 – 7 7 – 8 8 – 9 9 – 10 10 – 11 11 – 12 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85 4,80 5,00 5,00 5,65 5,65 5,65 5,25 22,2 22,2 22,2 22,2 22,2 57,6 60 60 67,8 67,8 67,8 63 12 – 13 13 – 14 14 – 15 15 – 16 16 – 17 17 – 18 18 – 19 19 – 20 20 – 21 21 – 22 22 – 23 23 - 24 5,00 5,25 5,65 5,65 5,65 4,85 4,85 4,85 4,85 3,45 1,85 1,85 60 63,0 67,8 67,8 67,8 58,2 58,2 58,2 58,2 41,4 22,2 22,2 Tổng cộng 24 100 1200 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 64 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + Lượng nước thải lớn nhất giờ QMax = 67,8 m 3/h (theo bảng 3.5) + Lưu lượng nước thải lớn nhất giây 83,18 6,3 8,67 6,3 . .max  hMax s Q Q L/s + Lượng nước thải nhỏ nhất giờ QMin = 22,2 m 3/h (theo bảng 3.5) + Lưu lượng nước thải nhỏ nhất giây 167,6 6,3 2,22 6,3 . .  hMin sMin Q Q L/s 3.3.2. Xác định nồng độ bẩn của nước thải Hai chỉ tiêu cơ bản để tính toán thiết kế công nghệ xử lý nước thải là: + Hàm lượng chất lơ lửng (SS),C + Nhu cầu oxy sinh học (BOD),L Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt có thể tính theo công thức: 75,343 160 1000551000      tb ll sh q n C (mg/L) Trong đó: nll = Tải lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong ngày đêm, lấy theo điều 6.1.6(TCXD -51- 84) nll = 50 - 55g/ng.ngđ, lấy nll = 55g/ng.ngđ. qtb = Tiêu chuẩn thoát nước trung bình. Qtb = 160 L/ng.ngđ. Hàm lượng BOD20 trong nước thải sinh hoạt được tính theo công thức: 75,218 160 1000351000      tb NOS sh q n C (mg/L) Trong đó: - nNOS = Tải lượng chất bẩn theo BOD của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong ngày đêm lấy theo điều 6.1.6 (TCXD -51- 84), nBOD = 30- 35(g/ng.ngđ), chọn nBOD = 35(g/ng.ngđ). - qtb = Tiêu chuẩn thoát nước trung bình. Qtb = 160 (L/ng.ngđ). Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 65 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 3.3.3. Xác định mức độ cần xử lý nước thải Để lựa chọn phương án và công nghệ xử lý nước thải thích hợp bảo đảm hiệu quả xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào sông Tam Kỳ (nguồn loại A) với các yêu cầu cơ bản theo bảng 3.6. Bảng 3.6: Mức độ yêu cầu xử lý các chỉ tiêu. Mức độ xử lý cần thiết thường được xác định theo: + Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ tính toán công nghệ xử lý cơ học). + Hàm lượng BOD20 (phục vụ cho việc tính toán các công trình và công nghệ xử lý sinh học). Mức độ cần xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức: 000000 6,93100 75,343 2275,343 100      tc tc C mC D Trong đó: m = Tải lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sinh hoạt sau khi xử lý cho phép xả vào nguồn nước m = 22 mg/l Ctc = Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải Ctc = 343,75 mg/L. Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD20: 000000 14,93100 75,218 1575,218 100      tc ttc L LL D Trong đó: Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn Lơ lửng (C) mg/l 343,75 22 BOD20 (L) mg/l 218,75 15 - 20 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 66 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Lt = Tải lượng BOD20 của nước thải sinh hoạt sau khi xử lý cho phép xả vào nguồn nước Lt = 15 mg/l Ltc = Hàm lượng BOD20 của hỗn hợp nước thải Ltc = 218,75 mg/L. Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải của các phương án đang xét cho thấy cần thiết phải xử lý sinh học hoàn toàn. 3.4. Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạt Phương án 1: Bể lọc sinh học nhỏ giọt Đường nước : Đường cặn, cát, bùn : Đường clorua vôi : Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ sử dụng bể lọc sinh học nhỏ giọt 1. Hầm tiếp nhận; 2. Bể lắng cát, 3 Bể lắng I; 4.Bể làm thoáng sơ bộ (nếu cần); 5. Bể lọc sinh học nhỏ giọt; 6. Bể lắng II; 7. Bể tiếp xúc khử trùng; 8. Sân phơi bùn; 1a. Thùng chứa rác; 1b. Thùng chứa cát; SCR. Song chắn rác. Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn: Nước thải từ hệ thống cống chính của thành phố được trạm bơm đưa về ngăn tiếp nhận (1) của trạm xử lý, từ đây theo hệ thống mương dẫn đến song chắn rác (2) để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn. Nước thải sau khi qua song chắn rác sẽ SCR 1 2 3 5 6 7 Sông Tam Kỳ 1a 1b 7 Clo rua vôi Nước tuần hoàn khi BOD cao 4 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 67 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh được tiếp tục theo hệ thống mương chảy vào bể lắng cát thổi khí (3). Tại đây, diễn ra quá trình loại bỏ cát, sỏi, đá, …Từ đây, các loại cặn, rác từ song chắn rác và đá, sỏi,…sẽ được đưa đi đổ bỏ ở bãi rác thành phố. Từ bể lắng cát, nước thải sẽ được đưa vào bể lắng I, việc loại bỏ một phần các chất lơ lửng được diễn ra tại đây. Sau khi qua bể lắng I, nước thải được tiếp tục qua bể lọc sinh học. Quá trình xử lý sinh học được diễn ra đầu tiên ở bể lọc sinh học nhỏ giọt, tại đây nước được phân phối đều khắp bề mặt lớp vật liệu lọc là đá sỏi, sau khi qua lớp vật liệu lọc sẽ được đưa qua bể lắng II để lắng các hợp chất lơ lửng là kết quả của quá trình phân huỷ sinh học sau khi qua bể lọc sinh học. Bùn hoạt tính tại bể lắng I và II sẽ được nén ớ máy nén bùn và đưa đi phơi ờ sân phơi bùn. Do các nguồn tiếp nhận nước thải trong khu vực nghiên cứu là nguồn nước thuộc loại A nên nước sau khi qua bể lắng II phải được khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Tam Kỳ. Phương án 2: Bể Aeroten Đường nước : Đường cặn, cát, bùn : Đường clorua vôi : Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ sử dụng bể Aeroten. 4 1 2 4 6 7 Sông Tam Kỳ 1a 1b 8 Clo rua vôi Bùn tuần hoàn 5 SCR 3 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 68 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 1.Hầm tiếp nhận; 2. Bể lắng cát; 3. Bể điều hòa; 4. Bể lắng I; 5. Bể Aeroten; 6. Bể lắng II; 7. Bể tiếp xúc khử trùng; 8. Sân phơi bùn; 1a, 1b. Thùng chứa rác và cát; SCR. Song chắn rác. Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn: Nước thải từ hệ thống cống chính của thành phố được trạm bơm đưa về ngăn tiếp nhận (1) của trạm xử lý, từ đây theo hệ thống mương dẫn đến song chắn rác (2) để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn. Nước thải sau khi qua song chắn rác sẽ được tiếp tục theo hệ thống mương chảy vào bể lắng cát thổi khí (3).Tại đây, diễn ra quá trình loại bỏ cát, sỏi, đá,…Từ đây, các loại cặn, rác từ song chắn rác và đá, sỏi,…sẽ được đưa đi đổ bỏ ở bãi rác thành phố.Từ bể lắng cát, nước thải sẽ được đưa vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ sau đó đưa sang bể lắng I, việc loại bỏ một phần các chất lơ lửng được diễn ra tại đây. Sau khi qua bể lắng I, nước thải được tiếp tục làm thoáng để giảm nồng độ SS sao cho SS ≤150 mg/l để tiếp tục được xử lý sinh học cho phù hợp. Quá trình xử lý sinh học được diễn ra đầu tiên ở bể Aeroten, tại đây nước được trộn đều với bùn hoạt tính và được cung cấp oxy cho quá trình oxy hóa chất hữu cơ, sau nước thải cùng với bùn sẽ được đưa qua bể lắng II để lắng bùn trong nước. Bùn hoạt tính tại bể lắng II một phần tuần hoàn lại bể Aeroten để bổ sung thêm vi sinh vật cho bể xử lý sinh học, phần bùn dư được đưa đến bể nén và đưa đến sân phơi bùn. Do các nguồn tiếp nhận nước thải trong khu vực nghiên cứu là nguồn nước thuộc loại A nên nước sau khi qua bể lắng II phải được khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Tam Kỳ. Phương án 3: Mương oxy hóa (MOT) 4 1 2 h2 5 6 Sông Tam Kỳ 1a 1b 7 Clo rua vôi Bùn tuần hoàn SCR 4 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 69 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Đường nước : Đường cặn, cát, bùn : Đường clorua vôi : Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ sử dụng mương oxy hóa (MOT) 1.Hầm tiếp nhận; 2. Bể lắng cát, 3 Bể lắng I; 4. Mương oxy hóa; 5. Bể lắng II; 6. Bể tiếp xúc khử trùng; 7. Sân phơi bùn; 1a, 1b. Thùng chứa rác và cát; SCR. Song chắn rác. Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn: Nước thải từ hệ thống cống chính của thành phố được trạm bơm đưa về ngăn tiếp nhận (1) của trạm xử lý, từ đây theo hệ thống mương dẫn đến song chắn rác (2) để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn. Nước thải sau khi qua song chắn rác sẽ được tiếp tục theo hệ thống mương chảy vào bể lắng cát thổi khí (3).Tại đây, diễn ra quá trình loại bỏ cát , sỏi, đá,…Từ đây , các loại cặn, rác từ song chắn rác và đá, sỏi,…sẽ được đưa đi đổ bỏ ở bãi rác thành phố.Từ bể lắng cát, nước thải sẽ được đưa vào bể lắng I, việc loại bỏ một phần các chất lơ lửng được diễn ra tại đây. Sau khi qua bể lắng I, nước thải được tiếp tục mương oxy hóa (MOT). Quá trình xử lý sinh học được diễn ra đầu tiên ở mương oxy hóa (MOT), tại đây nước được nạp vào bể và được trộn đều với bùn hoạt tính trong bể nhờ hệ thống khuất trộn, sau một thời gian trong bể nước được đưa qua bể lắng II để lắng các hợp chất lơ lửng là kết quả của quá trình phân huỷ sinh học sau khi qua mương oxy hóa (MOT). Bùn hoạt tính tại bể lắng I và II sẽ được nén ớ máy nén bùn và đưa đi phơi ờ sân phơi bùn. Do các nguồn tiếp nhận nước thải trong khu vực nghiên cứu chỉ là nguồn nước thuộc loại B (sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt ) nên nước sau khi qua bể lắng II phải được khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Tam Kỳ. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 70 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1.Tính toán các công trình đơn vị xử lý nước thải 4.1.1. Phương án 1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 của hệ thống xử lý được giới thiệu ở hình 3.1. công trình đơn vị của phương án 1 gồm có: + Xử lý cơ học: Song chắn rác (SCR), Ngăn tiếp nhận (1), Bể lắng cát (2), Bể lắng I(3), + Xử lý sinh học: Bể lọc sinh học nhỏ giọt (4), Bể lắng đợt 2 (5) + Xử lý cặn: Sân phơi bùn (7) + Khử trùng: Bể tiếp xúc (6), Thùng pha clorua vôi và thiết bị định lượng. + Một số công trình phụ trợ hệ thống hoạt động: Nhà điều hành, Trạm bơm, Trạm cấp khí nén, Trạm hoá chất khử trùng, Công trình xả nước thải ra nguồn tiếp nhận. 4.1.1.1. Song chắn rác (SCR) Việc tính toán SCR bao gồm việc tính toán hệ thống mương dẫn nước tháo từ hệ thống cống thoát nước đến SCR và việc tính toán các thông số đến SCR. a. Mương dẫn nước thải đến SCR. + Chiều cao lớp nước trong mương trước song chắn rác. 3600 1   Bv Q h m h Max (m) Trong đó: + hMaxQ = Lưu lượng giờ lớn nhất (m 3/h). hMaxQ = 67,8 (m 3/h) + vm = Vận tốc nước chảy trong máng, chọn vm = 0,6 (m/s). + B = Chiều rộng của mương, B = 0,5 (m). Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 71 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh    36005,06,0 8,67 maxh 0,063 (m) Mương có tiết diện hình chữ nhật, các thông số tính toán thủy lực của mương được chọn trong bảng 4.1 Bảng 4.1. Các thông số kỹ thuật của mương dẫn. Thông số kỹ thuật Lưu lượng tính toán (l/s) Qmax= 18,83 l/s Qtb= 13,5 l/s Qmin= 6,167 l/s Độ dốc I Chiều ngang , m Vận tốc , m/s Độ đầy h , m 0,0008 0,4 0,6 0,053 0,0008 0,4 0,5 0,0463 0,0008 0,4 0,4 0,0256 b. Song chắn rác được tính như sau:  Chiều sâu ở lớp nước ở SCR lấy bằng độ dày tính toán của mương dẫn ứng với lưu lượng tối đa Qmax h l = hmax = 0,053 (m)  Số khe hở của SCR : n = 05.1 053.0016.07.0 1083,18 3 1 max       K hbv Q = 33,3 ( khe ). Chọn n = 34 (khe), chọn 33 song * Trong đó: + n = Số khe hở. + Qmax = Lưu lượng lớn nhất của nước thải, Qmax = 18,83x10 -3 (m3/s) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 72 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + v = Tốc độ nước chảy qua SCR từ v = 0,7 ÷ 1 m/s, chọn v = 0.7 (m/s) + b = Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 ÷ 25 mm, chọn b = 16 mm = 0.016 (m). + k = Hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy do hệ thống cào rác của SCR cơ giới, k = 1.05.  Chiều rộng của song chắn rác: Bs = s × ( n - 1) + ( b × n ) = 0,008 × (34-1) + (0,016×34) = 0,8 (m). Chọn chiều rộng của đặt song chắn rác Bs = 0,8 (m) Với s = Là chiều dày của mỗi thanh song chắn , s = 0.008 (m). b = Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 ÷ 25 mm, chọn b = 16 mm = 0.016 (m). n = Số khe hở. n = 34 (khe)  Tổn thất áp lực ở song chắn: 1 2 max 2 k g v hs   (m) Trong đó: + vmax= Vận tốc của nước thải trước song chắn rác ứng với Qmax, vmax = 0,6 (m/s) + K1 = Hệ số ứng với sự tăng tổn thất do vướng rác ở song chắn , k1 = 2- 3, chọn K1=3 +  : Hệ số sức cản cục bộ của SCR. Với: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 73 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh  sin)( 3 4  l g = 03 4 60sin) 016,0 008,0 (83,1  = 0,83. + β = Phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của SCR , chọn β = 1,83 + = Góc nghiêng của SCR so vói hướng dòng chảy, = 600 3 2 6,0 83,0 2  g hs = 0,046 (m) = 46 (cm)  Chiều dài phần mở rộng trước SCR: L1 = tg BmBs 2  = 0202 4,08,0 tg  = 0,549 (m) Trong đó : + Bs = Chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,8 (m) + Bm = Chiều rộng mương dẫn , Bm= 0,4 (m) +  = Góc nghiêng chỗ mở rộng , chọn  = 20  Chiều dài phần mở rộng sau SCR: L2 = 2 1L = 2 549,0 = 0,275 (m)  Chiều dài của mương để lắp đặt SCR: L = L1 + L2 + Ls = 0.549 + 1.5 + 0.275 = 2,324(m) = 2,4 (m) Trong đó : Ls = Chiều dài phần mương đặt SCR, Ls=1,5 (m).  Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt SCR: H = hmax + hs + 0,5 = 0,053 + 0,046 + 0,5 = 0,6 (m). Trong đó: + hmax = Độ dầy ứng với chế độ Qmax, hmax: = 0,053 (m) + hs = Tổn thất áp lực ở SCR, hs= 0,046 (m). Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 74 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + 0,5 = Khoảng cách giữa cột sàn nhà đặt song chắn và mực nước cao nhất. Chiều dài của mỗi thanh là: 7,0 60 6,0 0  SinSin H Lt  (m) Với: song chắn rác đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc α = 600. Bảng 4.2: Tóm tắt các thông số thiết kế mương và song chắn rác. STT Tên thông số Đơn vị Số lượng 1 Chiều dài mương (L) m 2,4 2 Chiều rộng mương (Bs) m 0,8 3 Chiều sâu mương (H) m 0,6 4 Số thanh song chắn Thanh 33 5 Số khe (n) khe 34 6 Kính thước khe (b) mm 16 7 Bề rộng thanh (s) mm 8 8 Chiều dài thanh (Lt) mm 70  Lượng rác lấy ra trong một ngày đêm từ SCR: 164,0 1000365 74868 1000365 1        tt Na W (m3) Trong đó: + a = Lượng rác tính cho đầu người trong năm, a= 8 (l/năm). + Ntt = Dân số tính toán, Ntt = 7486(người) .  Trọng lượng rác ngày đêm được tính theo công thức: P = W1 x G = 0,164 x 750 = 123 (kg) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 75 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Trong đó: G: khối lượng riêng của rác, theo điều 4.1.11-TCXD-51-84, G = 750 (kg/m3).  Trọng lượng rác tính theo từng giờ trong ngày: 25,102 24 123 24  hh K P P (kg/h) Với Kh = hệ số không điều hoà giờ của rác, Kh = 2  Hàm lượng chất lơ lửng SS ( Ctc ) và BOD5 ( Ltc ) của nước thải sau khi qua SCR: Ctc giảm 4% sau khi qua SCR: C = CSCR x ( 100 – 4 )% = 343,75 x ( 100 – 4 )% = 330 (mg/l) Ltc giảm 4% sau khi qua SCR: L = LSCR x ( 100 – 4 )% = 218,75 x ( 100 – 4 )% = 210 (mg/l) Rác tại song chắn rác được thu gom và chôn lấp tại bãi rác thành phố. 4.1.1.2. Ngăn tiếp nhận Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải được lựa chọn trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm thiết kế và vận hành các trạm xử lý nước thải. Các kích thước này sẽ phụ thuộc vào khối lượng tính toán Q của trạm xử lý.Ta có Qmax = 67,8 m 3/h. Thể tích của ngăn tiếp nhận nước thải là: tQV Max  (m 3) Trong đó: + Qmax = 67,8 (m 3/h) là lưu lượng nước thải lớn nhất giờ. + t = Là thời gian lưu nước trong bể thường từ, t = 10 ÷30 (phút). Chọn t = 20 (phút). Vậy: 60 208,67  V = 22,6 (m3) Dựa vào thể tích bể ta chọn bể có kích thước là: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 76 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Chọn H = 3 (m) Diện tích của bể là: 53,7 3 6,22  H V F (m2) Vậy: B x L = 2,5 x 3 = 7,5 (m2) Tính bơm nước thải từ hầm tiếp nhận sang bể lắng cát: N = )(7,1 8,0.1000 0139,0.10.81,9.1000 .1000 ... kW QHg    = 1,7HP. Với: Q = Lưu lượng nước thải (m3/s). H = Cột áp = 10 (mH2O).  = Khối lượng riêng của nước (kg/m3).  = Hiệu suất bơm (%). Bảng 4.3: Tóm tắt các thông số thiết kế ngăn tiếp nhận. STT Tên thông số Đơn vị Số lượng 1 Chiều dài (L) m 3 2 Chiều rộng (B) m 2,5 3 Chiều cao (H) m 3 4 Chiều dày tường BTCT (δ) m 0,2 5 Bơm nước thải 1,7 HP cái 2 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 77 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 4.1.1.3. Bể lắng cát thổi khí Bể lắng cát thổi khí có dạng hình chữ nhất dài, dọc theo chiều ngang của tường, cách đáy bể 20 – 80 cm, có bố trí hệ thống cống có khoan lỗ để thối khí. Bên dưới bể có rãnh để thu cát. Hiệu suất của bể lắng cát thổi khí khá cao, do việc thổi khí sẽ tạo được chuyển động vòng của dòng chảy đồng thời kết hợp được với phương thẳng đứng của trọng lực sẽ làm cho các hạt cát có khả năng lắng tốt trong khi các chất lơ lửng không lắng ở bể này. Thành phần chủ yếu 90- 95 % là cát , sỏi, cặn vô cơ ,…nên ít gây ra thối rửa. Việc tính toán bể lắng cát thổi khí chủ yếu dựa trên các thông số cơ bản cho trong bảng 4.4 Bảng 4.4. Thông số thiết kế BLC ngang thổi khí. Thông số thiết kế Khoảng Giá trị điển hình - Thời gian lưu nước theo lưu lượng giờ Max, phút - Kích thước: . Chiều cao, m . Chiều dài, m . Chiều rộng, m - Tỷ số giữa chiều cao và rộng - Tỷ số giữa chiều dài và rộng - Lượng không khí cung cấp, m3/ph.m - Lượng cát lắng trong bể, m3/10m3 nước thải. 2 – 5 2 – 5 7.5 – 20 2.4 – 7.0 1:1 – 5:1 3:1 – 5:1 0.2 – 0.5 0.004 – 0.2 4 1.5:1 4:1 0.15 Nguồn: Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse, Metcalf and Eddy, Page 462 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 78 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh  Thể tích BLC thổi khí: 5,4 60 48,67 60 max,      tQ V tc h (m3) Trong đó: + Qmax,h= Lưu lượng giờ max, Q = 67,8 (m 3/h) + t = Thời gian lưu nước trong bể, t = 4 (phút).  Chiều rộng BLC thổi khí: b = 1 x H = 1 x 1,2 = 1,2 (m). H = Chiều cao công tác BLC thổi khí, H = 1,2 (m)  Chiều dài BLC thổi khí: L = 14,3 2.12.11 52,4     Hbn V (m) Với n = Số đơn nguyên là 2 (trong đó 1 công tác, 1 dự phòng), nên n = 1. b = Chiều ngang mỗi đơn nguyên, b = 1,2 (m)  Kiểm tra lại thể tích BLC thổi khí: V = L x B x H = 3,14 x 1.2 x 1.2 = 4,52 (m3).  Thời gian lưu nước: 4 8,67 6052,460 max,      h tc Q V t (phút) + Vtc = Thể tích tổng cộng các đơn nguyên, Vtc = 4,52 (m 3).  Lưu lượng không khí cần cung cấp cho mỗi đơn nguyên: Qkk = L x I = 5 x 0.5 ( m 3/phút.m) = 2.5 (m3/phút). I : Cường độ không khí cung cấp trên 1m chều dài bể, I = 0.5 ( m3/phút.m)  Lượng cát sinh ra mỗi ngày: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 79 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 18,0 1000 15.01200 1000 0,      qQ W ngdtb C (m 3/ngày đêm) Qtb,ngđ = Lưu lượng nước thải trung bình ngày. Qtb,ngđ = 1.200 (m 3/ngày đê