Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải doanh nghiệp tư nhân chế biến tinh bột khoai mì Phan Hữu Đức, Tây Ninh công suất 300m3/ngày

ïch Taây Ninh Beå chöùa buøn (hai ngaên) Buøn Buøn tuaàn hoaøn Buøn dö Hình 4.2 : Sô ñoà quy trình coâng ngheä 2 Suïc khí Thuyeát minh quy trình coâng ngheä 2 Nöôùc thaûi töø khaâu röûa cuû vaø cheá bieán tinh boät khoai mì chaûy theo möông daãn ñeán song chaén raùc. Song chaén raùc coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö : Voû, reå cuû , laù caây… Ñeå an toaøn caùc thieát bò bôm, ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi, traùnh gaây taéc ngheõn heä thoáng xöû lyù neân tieáp tuïc ñaët löôùi chaén raùc ñeå giöõ laïi raùc tinh tröôùc khi vaøo hoá thu gom. Caùc taïp chaát thoâ bò giöõ laïi ôû song chaén raùc, löôùi chaén raùc vaø hoá thu gom nöôùc thaûi seõ ñöôïc loaïi boû baéng thuû coâng. Hoá thu gom : OÅn ñònh löu löôïng, nöôùc thaûi seõ ñöôïc bôm vaøo beå laéng tinh boät nhôø 2 bôm chìm hoaït ñoäng luaân phieân. Taïi beå laéng tinh boät nöôùc thaûi laéng caën, löôïng caën tinh boät mòn seõ ñöôïc thu hoài laøm thöùc aên gia suùc. Nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng seõ ñöôïc chaûy ñeán beå axít hoaù vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 2 ngaøy coù nhieäm vuï chính laø khöû CN- vaø chuyeån hoaù caùc chaát khoù phaân huyû thaønh axít vaø caùc hôïp chaát deã phaân huyû sinh hoïc. Hieäu suaát COD xöû lyù trong trong beå axít keát hôïp ñieàu hoaø laø 30%. Töø beå axít hoaù nöôùc thaûi ñöôïc bôm vaøo beå trung hoaø chaâm dung dòch NaOH ñieàu chænh pH naèm trong khoaûng (6,5 – 7,5), taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí trong beå UAF keá tieáp. Taïi beå UAF caùc VSV kî khí baùm treân caùc giaù theå seõ phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô, saûn phaåm taïo thaønh laø khí CH4 vaø khí khaùc… vaø sinh khoái. Sau beå UAF nöôùc thaûi ñöôïc daãn vaøo beå Aerotank xaùo troän hoaøn toaøn xöû lyù tieáp caùc hôïp chaát höõu cô vaø phaàn buøn dö seõ ñöa sang beå neùn buøn xöû lyù. Hieäu quaû xöû lyù COD trong beå UASB laø (50 – 70%). Taïi beå Aerotank dieãn ra quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí vaø quaù trình naøy ñöôïc duy trì baèng löôïng khoâng khí ñöôïc caáp vaøo töø maùy thoåi khí. Caùc VSV hieáu khí ôû daïng buøn hoaït tính seõ phaân huyû caùc hôïp chaát höõu cô trong nöôùc thaûi thaønh caùc chaát voâ cô ñôn giaûn laø CO2, H2O. Quaù trình phaân huyû naøy phuø thuoäc vaøo caùc yeáu toá : nhieät ñoä, pH, chaát dinh döôõng, noàng ñoä buøn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi. Hieäu quaû xöû lyù BOD5 trong beå Aerotank laø (90 – 95%). Töø beå Aerotank nöôùc thaûi seõ daãn sang beå laéng II, taïi ñaây dieãn ra quaù trình phaân taùch giöõa nöôùc vaø buøn hoaït tính. Phaàn buøn hoaït tính seõ laéng xuoáng ñaùy beå, moät phaàn buøn hoaït tính seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank nhaèm duy trì maät ñoä VSV, phaàn buøn dö seõ ñöôïc bôm sang beå neùn buøn ñeå xöû lyù. Coøn nöôùc thaûi seõ chaûy sang hoà hoaøn thieän. Hoà hoaøn thieän coù nhieäm vuï phaân huyû trieät ñeå caùc hôïp chaát höõu cô coøn laïi nhôø vaøo cô cheá töï laøm saïch cuûa hoà vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 3 ngaøy. Löôïng oxy cung caáp cho hoà laø söï quang hôïp cuûa beøo, taûo, rong reâu… sinh ra seõ khuyeát taùn treân maët nöôùc seõ oxy hoaù hoaøn toaøn hôïp chaát höõu cô, coù theå keát hôïp nuoâi caù trong hoà. Nöôùc thaûi sau khi löu ôû hoà hoaøn thieän ñaït tieâu chuaån loaïi A vaø ñöôïc xaû ra nguoàn tieáp nhaän laø keânh raïch ôû Taây Ninh. Buøn hoaït tính (buøn tuaàn hoaøn + buøn dö) töø ñaùy beå laéng II vaø buøn töø beå UASB ñöôïc thu gom ñeán beå chöùa buøn. Beå chöùa buøn goàm hai ngaên: Moät ngaên chöùa buøn tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank, moät ngaên chöùa buøn dö vôùi buøn töø beå UASB seõ ñöôïc bôm ñeán beå neùn buøn. Taïi beå neùn buøn xöû lyù seõ laøm giaûm ñoä aåm khoaûng (95 – 97%) roài bôm sang maùy eùp buøn, sau ñoù buøn baùnh khoâ coù theå söû dung laøm phaân boùn. 4.1.3.2 Coâng ngheä ñöôïc ñeà xuaát So saùnh cô baûn Moãi phöông aùn ñeàu coù öu nhöôïc ñieåm rieâng nhöng tröôùc khi löa choïn phöông aùn döïa treân caùc tieâu chí : Ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi Chi phí xöû lyù vaø voán ñaàu tö ban ñaàu Ñieàu kieän maët baèng Trình ñoä vaän haønh Ñaëc ñieåm cuûa nguoàn tieáp nhaän Coâng ngheä ñöôïc ñeà xuaát Veà phöông aùn 1 Chi phí ñaàu tö ôû möùc trung bình, dieän tích töông ñoái lôùn nhöng doanh nghieäp coù theå chaáp nhaän ñöôïc. Ñieàu quan troïng laø chaát löôïng nöôùc thaûi sau khi aùp duïng coâng ngheä xöû lyù naøy ñaït tieâu chuaån cho pheùp, trình ñoä vaän haønh vaø chi phí baûo döôõng thaáp, khoâng aûnh höôûng ñeán coäng ñoàng daân cö ñòa phöông. Veà phöông aùn 2 Chæ coù nhöôïc ñieåm laø chi phí ñaàu tö ban ñaàu cao, söû duïng caùc coâng ngheä hieän ñaïi hôn (ngoaøi Aerotank, maùy eùp buøn…) neân nhu caàu naêng löôïng töông ñoái cao, khoâng thu hoài trieät ñeå löôïng caën tinh boät thoâ hôn nöõa trong beå UAF thôøi gian VSV hình thaønh giaù theå dính baùm laâu vaø ít phoå bieán hôn beå UASB ôû phöông aùn 1. Keát thuùc löïa choïn phöông aùn Do ñoù phöông aùn 1 laø phuø hôïp vôùi ñieàu kieän cuûa doanh nghieäp nhaát, doanh nghieäp neân aùp duïng. 4.2 TÍNH TOAÙN CHI TIEÁT CAÙC COÂNG TRÌNH ÑÔN VÒ TRONG HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ 4.2.1 Caùc thoâng soá ñaàu vaøo Q = 300 (m3/ngaøy ) pH = 4,2 – 4.8 COD = 15520 (mg/l) BOD5 = 10500 (mg/l) SS = 1571,5 (mg/l) CN- = 6 (mg/l) 4.2.2 Tính toaùn chi tieát caùc coâng trình ñôn vò 4.2.2.1 Haàm tieáp nhaän nöôùc thaûi cheá bieán Nhieäm vuï Nöôùc thaûi cheá bieán tinh boät khoai mì ñöôïc thaûi tröïc tieáp vaøo moät heä thoáng daõy hoà chöùa goàm 4 ñôn nguyeân noái tieáp nhau vaø thôøi gian löu nöôùc trung bình cuûa moãi ñôn nguyeân laø nöûa ngaøy. Ñaùy vaø thaønh haàm ñöôïc gia coá baèng lôùp ñaát seùt ñaàm chaët (heä soá thaám < 0,7-7 cm/s) sau ñoù ñöôïc phuû maøn choáng thaám HPDE (1,5mm), nhaèm choáng thaám trieät ñeå vaø traùnh oâ nhieãm nguoàn nöôùc ngaàm. Do haøm löôïng muû trong nöôùc thaûi khaù cao vaø toác ñoä laéng muû xaûy ra nhanh neân phaàn lôùn muû vaø tinh boät ñöôïc giöõ laïi ôû 2 haàm ñaàu tieân (haàm I vaø haàm II), 2 haàm keá tieáp (haàm III vaø haàm IV) chieám phaàn lôùn laø caùt vaø löôïng muû coøn soùt laïi. Hieäu quaû xöû lyù BOD5, COD cuûa heä thoáng haàm chöùa laø 60% tröôùc khi nöôùc thaûi qua caùc coâng trình xöû lyù trong heä thoáng. Tính toaùn Tính cho moät ñôn nguyeân. Choïn thôøi gian löu nöôùc laø : t = 0,5 (ngaøy). Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy : = 300 (m3/ngaøy) Chieàu cao höõu ích H = 2,5(m). Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 (m). Theå tích moät ñôn nguyeân laø : V = Q t = 300 0,5 = 150 (m3). Dieän tích haàm : F = L × B (m2) Kích thöôùc : L B H = 12 5 2,8 (chieàu cao baûo veä hbv = 0,3m). Dieän tích lôùp choáng thaám HDPE SHDPE = F + 2 Hxd (L + B) = 60 + 2 2,8 ( 12 + 5) = 155,2 (m2) Haøm löôïng COD, BOD5 coøn laïi: COD ra = COD vaøo (1 – E%) = 15520 (1- 60%) = 6208 (mg/l). BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E%) = 10500 (1- 60%) = 4200 (mg/l). Trong ñoù : + Haøm löôïng COD vaøo = 15520 (mg/l) + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 10500 (mg/l) + E : Hieäu quaû xöû lyù (%), E = 60% 4.2.2.2 Haàm tieáp nhaän nöôùc thaûi röûa cuû Nhieäm vuï Do haøm löôïng caùt vaø caën thoâ raát lôùn ôû khaâu sô cheá (haøm löôïng SS theo thöïc nghieäm 1574,1 (mg/l)). Taïi ñaây moät löôïng lôùn caën thoâ vaø buøn ñaùy seõ ñöôïc loaïi boû thuû coâng, phaàn lôùn caën lô löûng coøn laïi vaø caùt tieáp tuïc bò cuoán troâi theo doøng chaûy vaøo hoá thu gom, song chaén raùc, löôùi chaén raùc… Tính toaùn Kích thöôc haàm Choïn thôøi gian löu nöôùc : t = 12 (h/haàm). Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy : Q tbngaøy = 300 (m3/ngaøy) Theå tích haàm. 0 (m3) Tyû leä roäng/saâu = 2/1. Chieàu cao höõu ích H1 = 2,5 (m). Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 (m). Chieàu roäng B = 5 (m). Dieän tích haàm : F (m2) Chieàu daøi L (m) Kích thöôùc haàm : L B H = 12 5 2,8 [Chieàu cao baûo veä hbv = 0,3 (m)]. Haøm löôïng SS sau khi qua haàm tieáp nhaän. SS ra = SS vaøo (1 – E%) = 1571,4 (1- 60% ) = 628,56 (mg/l). Trong ñoù : + Haøm löôïng SSvaøo = 1571,4 (mg/l) + E : Hieäu quaû xöû lyù (%), E = 60% 4.2.2.3 Song chaén raùc Nhieäm vuï Nöôùc thaûi (cheá bieán + röûa cuû) sau khi qua haàm tieáp nhaän chaûy qua song vaø löôùi chaén raùc, caùc taïp chaát thoâ coù kích thöôùc lôùn (≥20mm) ñöôïc loaïi boû vaø caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû hôn (≥1mm) tieáp tuïc ñöôïc loaïi boû taïi löôùi chaén raùc nhaèm traùnh gaây taéc bôm ñöôøng oáng… Tính toaùn Hình 4.3 : Song chaén raùc  Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy : = 300 (m3/ngaøy). Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø : = 12,5 (m3) Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát Vôùi K laø heä khoâng ñieàu hoaø chung cuûa nöôùc thaûi theo nghieân cöùu cuûa khoa Moâi Tröôøng – ÑH Baùch Khoa.TPHCM, vôùi löu löôïng vaø noàng ñoä chaát oâ nhieãm cuûa nghaønh cheá bieán tinh boät khoai mì laø : K = 2,56). Choïn tieát dieän thanh song chaén hình chöû nhaät coù kích thöôùc : s l = 8 mm 50 mm. Soá löôïng khe hôû giöõa caùc thanh: Trong ñoù : + Qmax: löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), Q max = 32 (m3/h). + b :Beà roäng khe hôû giöõa caùc song chaén raùc (m), (b = 16 – 25 mm). Choïn b = 16 (mm) + h : Chieàu saâu lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc laáy baèng chieàu saâu lôùp trong möông daãn (m). Choïn h = 0,1 (m) + vmax : Vaän toác nöôùc chaûy qua song chaén raùc öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát (m/s), v = 0,6 – 1,0 (m/s). Choïn v = 0,7 (m/s). + Kz : Heä soá tính ñeán möùc ñoä caûn trôû cuûa doøng chaûy. Kz = 1,05 Þ Choïn n = 8 (khe). Beà roäng thieát keá song chaén raùc Bs = s (n – 1) + b n Trong ñoù: + Bs : Chieàu roäng song chaén raùc (m) + s : Beà daøy thanh ñan hình chöû nhaät (mm), s l = 8 mm 50 mm. + n : Soá khe. n = 8 + b : Beà roäng khe hôû giöõa caùc thanh song chaén raùc (mm), (b = 16 – 25 mm). Choïn b = 16 (mm) Þ Bs = 8 10-3 (8 – 1) + 16 10-3 8 = 0,184 (m) Choïn Bs = 0,4 (m). Kieåm tra laïi toác ñoä doøng chaûy ôû phaàn môû roäng tröôùc song chaén vôùi löu löôïng nöôùc thaûi vaø toác ñoä naøy ≥ 0,4 (m/s) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 114). Trong ñoù : +Qmax: Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), Q max = 32 (m3/h). + Bs : Chieàu roäng song chaén raùc (m), Bs = 0,2 (m) + h : Chieàu saâu lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc laáy baèng chieàu saâu lôùp trong möông daãn (m). Choïn h = 0,1 (m). Þ (m/s) ≥ 0,4 (m/s). (Thoâng soá ñöa ra ñaït yeâu caàu) Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén raùc L1 = Trong ñoù + Bk : Chieàu roäng cuûa möông daãn nöôùc tôùi vaø ra khoûi song chaén raùc (m). Choïn Bk = 0,15 (m). + : Goùc môû roäng cuûa buoàng ñaët song chaén raùc, = 100. + Bs : Chieàu roäng cuûa song chaén raùc (m), Bs = 0,2 (m). Þ L1 = (m). Choïn L1 = 0,2 (m). Chieàu daøi ñoaïn thu heïp sau song chaén raùc L2 = (m). Chieàu daøi möông ñeå laép ñaët song chaén raùc (m), (≥1 m) (Theo PGS.TS Hoaøng Vaên Hueä (2004), Coâng Ngheä Moâi Tröôøng, Xöû Lyù Nöôùc Thaûi (Taâp1), NXB Xaây Döïng, Trang 33). Choïn L3 = 1,2 (m). Toång chieàu daøi xaây döïng song chaén raùc L = L1 + L2 + L3 = 0,2 + 0,1 + 1,2 = 1,5 (m) Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc Trong ñoù : + v : Vaän toác chaûy qua song chaén raùc trong giôø lôùn nhaát (m/s). Choïn v = 0,7 (m/s). + k : Heä soá tính ñeán sö taêng toån thaát aùp löïc do raùc baùm laïi song chaén raùc  (k = 1,05 – 3). Choïn k = 2. + x : Heä soá toån thaát aùp löïc cuïc boä ñöôïc tính baèng coâng thöùc: Vôùi: + α : Goùc nghieâng ñaët song chaén raùc so vôùi maët phaúng naèm ngang  Choïn α = 600. + b : Heä soá phuï thuoäc vaøo tieát dieän ngang thanh song chaén, vì thanh tieát dieän laø hình chöû nhaät. Choïn b = 2,42 (Theo PGS.TS Traàn Ñöùc Haï (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò, NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät, Trang 69). + g : Gia toác troïng tröôøng (m/s2), g = 9,81 (m/s2). + s : Beà daøy thanh song chaén raùc (mm), s = 8 (mm). + b : Beà roäng khe hôû giöõa caùc thanh song chaén raùc (mm). Choïn b = 16 (mm) Þ Þ (m)  Chieàu cao xaây döïng möông ñaët song chaén raùc. H = h + hs + hbv Trong ñoù + h : Chieàu saâu cuûa lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc (m), h = 0,1 (m). + hs : Toån thaát aùp löïc cuïc boä qua song chaén raùc, hs = 0,042 (m). + hbv: Chieàu cao baûo veä, hbv = 0,3 (m). H = 0,1 + 0,042 + 0,3 = 0,442 (m). Choïn H = 0,5 (m) Chieàu daøi moãi thanh Lthanh = (m). Lthanh = 577 (mm) Haøm löôïng SS vaø BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau khi qua song chaén raùc giaûm 4% vaø 5% (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 118). Haøm löôïng caën lô löûng SS vaø BOD5 coøn laïi laø: SSra = SSvaøo (1 – E1%) = 628,56 (1- 4%) = 603,418 (mg/l) BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E2%) = 4200 (1 – 5%) = 3990 (mg/l). Trong ñoù: + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 4200 (mg/l) + Haøm löôïng SSvaøo = 628,56 (mg/l) + E1: Hieäu quaû xöû lyù SS (%), E1 = 4% + E2 : Hieäu quaû xöû lyù BOD5 (%), E2 = 5% Baûng 4.4 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá song chaén raùc STT Thoâng soá thieát keá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Chieàu daøi möông (L) m 1,5 2 Chieàu roäng möông (Bk) m 0,15 3 Chieàu cao möông (H) m 0,5 4 Soá khe hôû giöõa caùc thanh (n) Khe 8 5 Chieàu roäng song chaén raùc (Bs) m 0,2 6 Beà roäng khe hôû (b) mm 16 7 Beà daøy thanh song chaén raùc (s) mm 8 8 Chieàu daøi thanh (Lthanh) m 577 4.2.2.4 Löôùi chaén raùc Nhieäm vuï Löôùi chaén raùc coù nhieäm vuï giöõ caùc loaïi raùc coù kích thöôùc nhoû (>1mm), hieäu quaû khöû caën SS laø 30% vaø BOD5 khoaûng 20%. Tính toaùn Giaû söû löôùi chaén raùc ñöôïc choïn thieát keá theo ñòa hình coù kích thöôùc löôùi. B L = 0,6 1,2 (m2) Dieän tích beà maët A (m2) Trong ñoù : + Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), = 32 (m3/h) + LA : Laø taûi troïng naèm trong khoaûng 400 – 1200 (l/phuùt.m2) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Baûng 10 – 5, Trang 448). Choïn LA = 700 (l/phuùt.m2) Soá löôùi chaén raùc n (löôùi). Choïn n = 1 (löôùi) Taûi troïng laøm vieäc thöïc teá LA (l/phuùt.ngaøy). Haøm löôïng caën lô löûng vaø BOD5 coøn laïi sau khi qua löôùi chaén raùc. SSra = SSvaøo (1 – E1%) = 603,418 (1- 30%) = 422,393 (mg/l) BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E2%) = 3990 (1 – 20%) = 3192 (mg/l). Trong ñoù: + Haøm löôïng BOD5 vaøo = 3990 (mg/l) + Haøm löôïng SSvaøo = 603,418 (mg/l) + E1: Hieäu quaû xöû lyù SS (%), E1 = 30% + E2 : Hieäu quaû xöû lyù BOD5 (%), E2 = 20% Hoá thu gom Nhieäm vuï Nöôùc thaûi ñöôïc thu gom taäp trung nhaèm ñaûm baûo löu löôïng toái thieåu cho bôm hoaït ñoäng an toaøn Tính toaùn Theå tích haàm bôm : V = (m3). Trong ñoù : + : Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø lôùn nhaát (m3/h), = 32 (m3/h) + t : Thôøi gian löu nöôùc trong hoá thu gom t = 10 – 30 (phuùt) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 412). Chon t = 15 (phuùt) Þ V = (m3). Choïn V = 8 (m3). Chieàu cao toång coäng cuûa hoá thu : H = h1 + hbv = 2 + 0,5 = 2,5 (m) Choïn chieàu cao phaàn nöôùc cuûa hoá thu h1 = 2 (m) Choïn chieàu cao baûo veä cuûa hoá thu hbv = 0,5 (m) Vaäy kích thöôùc hoá thu : L B H = 2 1,6 2,5 (m3) Choïn vaän toác nöôùc thaûi vaøo v = 0,6 (m/s) Ñöôøng kính oáng PVC chaûy traøn vaøo hoá thu gom coù ñöôøng kính F 90(mm) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå laéng I (m) Trong ñoù : + : Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø (m3/h)ø : = 12,5 (m3/h) + v : Vaän toác nöôc chaûy trong oáng (m/s), v = 0,5 (m/s) Þ (m). Chon D = 100 (mm) Choïn oáng PVC coù ñöôøng kính F 100 (mm) ñeå bôm nöôùc thaûi vaøo beå laéng I. Bôm nöôùc thaûi vaøo beå laéng I Löu löôïng caàn bôm Q = 300 (m3/ngaøy) = 12,5 (m/h) Coät aùp cuûa bôm : H = 6 (mH2O). (Vôùi H = 5 – 6 (mH2O)) Coâng suaát bôm : N= (kW) Trong ñoù : + h : Hieäu suaát chung cuûa bôm tö ø(0,72-0,93), choïn h= 0,8 +: Khoái löông rieâng cuûa nöôùc (kg/m3), = 1000 (kg/m3) N (kW) Choïn 2 bôm luaân phieân coù coâng suaát N = 0,255 2 = 0,51 (kW) (Hp) Baûng 4.5 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá Hoá thu gom STT Teân thoâng soá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Theå tích (V) m3 8 2 Chieàu daøi (L) m 2 3 Chieàu roäng (B) m 1,6 4 Chieàu cao (h) m 2 5 Chieàu cao toång coäng cuûa hoá thu (H) m 2,5  4.2.2.6 Beå laéng I Nhieäm vuï Laéng caën, tinh boät sinh ra töø khaâu cheá bieán coù toác ñoä laéng chaäm hôn haït muû, chuùng bò cuoán troâi theo doøng chaûy ñi vaøo beå laéng I vaø laéng xuoáng ñaùy beå, thu hoài tinh boät. Tính toaùn Caùc thoâng soá ñaàu vaøo COD = 6208 (mg/l) BOD5 = 3192 (mg/l) SS = 422,399 (mg/l) Dieän tích oáng trung taâm Foáng (m2). Trong ñoù : + : Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø (m3/h)ø : = 12,5 (m3/h) + v1 : Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng trung taâm, (v1 £ 30 mm/s,) (theo PGS.TS Hoaøng Hueä (2005), Giaùo Trình Caáp Thoaùt Nöôùc, NXB Xaây Döïng, Trang 127). Choïn v1 = 30 (mm/s) Þ Foáng (m2). Ñöôøng kính oáng trung taâm Dtt = (m). Choïn Dtt = 0,4 (m) Ñöôøng kính phaàn loe ra cuûa oáng trung taâm DL = 1,35 doáng = 1,35 0,4 = 0,54 (m). Ñöôøng kính taám chaén Dc = 1,3 DL = 1,3 0,54 = 0,7 (m). Khoaûng caùch töø mieäng loe oáng trung taâm ñeán taám chaén laø 0,25 – 0,5 (m). Choïn h0 = 0,25 (m) Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa beå laéng ñöùng trong maët baèng ñöôïc tính Fb Trong ñoù + v : Toác ñoä daâng nöôùc thaûi trong beå laéng (m/s), v = 0,0005 – 0,0008 (m/s) (Traàn Vaên Nhaân & Ngoâ Thò Nga (1999), Giaùo Trình Coâng Ngheä Xöû Lyù Nöôùc Thaûi, NXB Khoa Hoïc Kyõ Thuaät Haø Noäi) . Choïn v = 0,0006 (m/s). + Q : Löu löôïng nöôùc thaûi theo giôø (m3/h), = 12,5 (m3/h) Þ Fb (m2) Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng ñöùng I F = Fb + Foáng = 5,787 + 0,116 = 5,903 (m2). Choïn Fb = 6 (m2) Ñöôøng kính cuûa beå laéng ñöùng I Db = (m). Choïn Db = 2,8 (m)  Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng HL = v t (m) Trong ñoù: + v : Toác ñoä daâng nöôùc thaûi trong beå laéng (m/s), choïn v = 0,0006 (m/s). + t : Thôøi gian löu nöôùc trong beå t = 1- 2(h), (Theo PGS.TS Traàn Ñöùc Haï (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò, NXB Khoa Hoïc Vaø Kyõ Thuaät, Trang 82) Choïn t = 1,5 (h). Þ HL (m) Chieàu cao phaàn noùn cuûa beå laéng Hn = (m). Trong ñoù: + Db : Ñöôøng kính beå laéng ñöùng (m), Db = 2,8 (m). + dn : ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình noùn (m), dn = 0,2 (m) + : Laø goùc taïo bôûi ñaùy beå vaø maët ngang, = 450 (Theo PGS.TS Hoaøng Hueä (2005), Giaùo Trình Caáp Thoaùt Nöôùc, NXB Xaây Döïng, Trang 127) Þ Hn = (m). Chieàu cao cuûa oáng trung taâm laáy baèng chieàu cao tính toaùn vuøng laéng, Hoáng = HL = 3,2 (m) (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 251). Chieàu cao toång coäng xaây döïng beå Hxd = Hn + HL + Hbv = 1,3 +3,2 + 0,5 = 5 (m) Trong ñoù : + HL: Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng (m), HL = 3,2 (m). + Hn : Chieàu cao phaàn noùn cuûa beå laéng (m), Hn = 1,3 (m). + Hbv : Chieàu cao baûo veä (m), Hbv = 0,5 (m). Heä thoáng thu nöôùc laø maùng raêng cöa vaø maùng thu nöôùc ñaët theo chu vi vaønh trong cuûa beå. Theå tích cuûa beå laéng Vb = = = 30 (m3). Ñöôøng kính maùng thu nöôùc Dm = 80% Db = 0,8 2,8 = 2,24 (m) Chieàu daøi maùng thu nöôùc Lm = Dm = 3,142,24 = 7,03 (m). Choïn Lm = 7 (m). Taûi troïng maùng traøng Ls (m3/m.ngaøy). Choïn maùng raêng cöa coù khoaûng caùch giöõa caùc raêng cöa laø b = 60 (mm), daøy 3mm. Soá raêng cöa laø : m ( raêng). Choïn m = 117 (raêng). Tính ñöôøng kính oáng daãn nöôùc thaûi ra khoûi beå laéng D oáng (m) Choïn oáng daãn nöôùc ra beå laø oáng PVC coù F120 (mm) Tính toaùn löôïng buøn sinh ra Hieäu quaû xöû lyù beå SS, BOD5 laéng I Theo coâng thöùc thöïc nghieäm sau: R = Trong ñoù + R : Hieäu quaû khöû SS & BOD5 (%) + a, b : haèng soá thöïc nghieäm. + t : thôøi gian löu nöôùc trong beå. Baûng 4.6 : Giaù trò cuûa haèng soá thöïc nghieäm a, b ôû t 200 C Chæ tieâu a b Khöû BOD5 0,018 0,02 Khöû SS 0,0075 0,014 (Theo TS Trònh Xuaân Lai (2000), Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû lyù Nöôùc Thaûi, NXB Xaây Döïng, Trang 48). Hieäu quaû khöû SS Þ RSS Hieäu quaû khöû BOD5 Þ RBOD Chaát löôïng nöôùc thaûi sau beå laéng I Haøm löôïng SS coøn laïi trong doøng ra SSra = SSvaøo (1- RSS ) = 422,399 (1- 52,63%) = 200,09 (mg/l). Haøm löôïng COD coøn laïi trong doøng ra CODra = CODvaøo (1 - RCOD ) = 6208 (1 – 31,25%) = 4268 (mg/l). Haøm löôïng BOD5 coøn laïi trong doøng ra BODra = BODvaøo (1 - RBOD5 ) = 3192 (1 – 31,25%) = 2194,5 (mg/l). Löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy G = RSS SSvaøo Q. Trong ñoù : + SSvaøo : Haøm löôïng SS vaøo (mg/l) = 422,399 (mg/l). Þ G 66,693 (kg SS/ngaøy). Giaû söû buøn töôi cuûa nöôùc thaûi thöïc phaåm coù haøm löôïng caën 5% (ñoä aåm 95%), mbuøn = 1,053 (kg/l). (Theo GS.TS Laâm Minh Trieát (Chuû bieân) (2006), Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò & Coâng Nghieäp, Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM, Trang 426). Löôïng caën töôi caàn xöû lyù Qtöôi (m3/ngaøy) Buøn vaø caùt xaõ ra thöïc hieän baèng bôm buøn vaø ñöôøng kính oáng daãn buøn laø oáng theùp traùng keõm coù F 90 (mm) (Ñieàu 6.5.8 – TCXD 51 – 84). Buøn ñöôïc bôm ra baèng oáng theùp traùng keõm 68 (mm). Baûng 4.7 : Toùm taét caùc thoâng soá thieát keá beå laéng 1 STT Teân thoâng soá (kyù hieäu) Ñôn vò Soá lieäu 1 Theå tích beå (Vb) m3 30 2 Chieàu cao xaây döïng beå (Hxd) m 5 3 Ñöôøng kính beå (Db) m 2,8 4 Ñöôøng kính oáng trung taâm (Dtt) m 0,4 5 Ñöôøng kính mieäng loe oáng trung taâm (DL) m 0,54 6 Ñöôøng kính taám chaén (DC) m 0,7 7 Chieàu cao phaàn noùn (hn) m 1,3 8 Chieàu daøi maùng raêng cöa (Lm) m 7 4.2.2.7 Beå axít keát hôïp ñieàu hoaø Nhieäm vuï Khöû CN- coù trong nöôùc thaûi khoai mì vaø xöû lyù moät phaàn nöôùc thaûi. Taïi beå axít hoaù, haøm löôïng CN- bò khöû gaàn nhö hoaøn toaøn vôùi hieäu suaát 99%, löôïng COD giaûm töø 10 – 30%, hieäu quaû khöû SS 10% vaø phaàn lôùn chaát höõu cô phöùc taïp nhö protein, chaát beùo, ñöôøng ñeàu ñöôïc khöû. Ñeå naâng cao hieäu quaû xöû lyù beân trong beå axít ñöôïc boá trí moät möông dích daét, nöôùc thaûi ñöôïc troän ñeàu vôùi axít tröôùc khi chaûy vaøo beå. Tính toaùn Keát quaû nghieân cöùu taïi phoøng thí nghieäm khoa moâi tröôøng, tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TPHCM cho thaáy quaù trình khöû COD Chaát höõu cô phöùc taïp Chaát höõu cô ñôn giaûn H2S + CO + NH3… ÔÛ ñieàu kieän töï nhieân ñeå CN- coù theå töï phaân huyû caàn thôøi gian khaù daøi, töø 5 – 7 ngaøy khoaûng 30% CN- bò phaân huyû thì taïi beå axít hoaù haøm löôïng CN- ñöôïc khöû nhanh hôn raát nhieàu. Khi beå ñaït taûi troïng cao nhaát chæ caàn 2 ngaøy laø löôïng CN = 6 (mg/l) bò khöû hoaøn toaøn vaø khoaûng 30% COD bò phaân huyû coøn BOD5, SS laø 10%.. Ôû gian ñoaïn vaän haønh 2 tuaàn daàn nöôùc thaûi vaøo beå axít hoaù ñeå VSV thích nghi vôùi moâi tröôøng. Khi beå ñaõ hoaït ñoäng oån ñònh thôøi gian löu cuûa beå laø 2 (ngaøy). Choïn thôøi gian löu nöôùc laø t = 2 (ngaøy). Theå tích beå axít keát hôïp vôùi beå ñieàu hoaø V = Q t = 300 2 = 600 (m3) Choïn chieàu cao beå : H = 4 (m). (Vôùi chieàu cao hbv = 0,5m) Dieän tích beå laø: F = = = 150 (m2) Kích thöôùc beå : L B H = 15 10 4 (m3) Tính oáng daãn nöôùc vaøo beå axít keát hôïp vôùi beå ñieàu hoaø. D Trong ñoù : + Q : Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy), Q = 300 (m3/ngaøy). + Choïn vaän toác nöôùc vaøo beå laø (m/s), v = 0,3 (m/s) Þ D (m) = 120 (mm). Choïn oáng daãn nöôùc ra beå laø oáng PVC coù F120 (mm) Bôm nöôùc thaûi vaøo beå UASB Löu löôïng nöôùc thaûi Q = 300 (m3/ngaøy) = 0.00347 (m/s). Choïn vaän toác bôm v’ = 0,6(m/s). D’(m). Chon D’ = 90 (mm). Choïn oáng PVC coù ñöôøng kính F90 (mm) bôm sang beå UASB baèng 2 bôm hoaït ñoäng luaân phieân. Löu löôïng caàn bôm Q = 300 (m3/ngaøy) = 12,5 (m/h) Coät aùp cuûa bôm : H = 6 (mH2O) Coâng suaát bôm N= (kW) Trong ñoù : + h : Hieäu suaát chung cuûa bôm tö ø(0,72-0,93), choïn h = 0,8 + : Khoái löông rieâng cuûa nöôùc (kg/m3), = 1000 (kg/m3) N (kW) Choïn 2 bôm luaân phieân coù coâng suaát N = 0,255 2 = 0,51 (kW) (Hp). Chaát löôïng nöôc thaûi sau khi qua beå axít keát hôïp ñieàu hoaø Haøm löôïng caën lô löûng SS, BOD5 , COD vaø CN- coøn laïi laø CODra = CODvaøo (1 – E1%) = 4268 (1- 30%) = 2987,6 (mg/l) SSra = SSvaøo (1 – E2%) = 200,09 (1- 10%) = 180,081 (mg/l) BOD5 ra = BOD5 vaøo (1 – E2%) = 2194,5 (1 – 10%) = 1975,05 (mg/l). CN- ra = CN- vaøo (1 – E3%) = 6 (1 – 99%) = 0,06 (mg/l). Trong ñoù : + Haøm löôïng