Đồ án Xử lý nước thải dệt nhuộm công ty tnhh jomu Textile – khu công nghiệp Long Thành, Đồng Nai

ong bể điều hoà, T = 2 (h).  Xác định kích thước bể. - Chiều cao xây dựng của bể: 4 0,3 4,3h bvH H H= + = + = (m) Trong đó: + hH : Chiều cao chứa nước, hH = 4 m, + bvH : là chiều cao bảo vệ lấy bằng 0,3 m. - Diện tích hữu dụng của bể: 84 21 4 hd h VF H = = = (m2)  Bể điều hoà thiết kế hình chử nhật: 4 5,3m mB L× = × - Thể tích lưu trữ hữu dụng của bể: 4 5,3 4 84hd hV B L H= × × = × × = (m3) 4.2.2.3. Tính toán hệ thống khuấy trộn cơ khí. - Công suất khuấy trộn cơ khí cần cho bể điều hòa là: 420845 =×=×= hdkt VpP (W) Trong đó: ktp : Công suất khuấy trộn cần thiết, chọn ktp = 5 W/m3 thể tích. - Lựa chọn 2 máy khuấy chı̀m Tsurumi MR-0.25-4D, Thông số: + Công suất: 0,25 kW, + Cột áp: 6 m.  Lựa chọn bơm chìm PENTAX DCT410, Thông số: + Công suất: 3kW, + Lưu lượng: 50 m3/h, + Cột áp: 5,9-31,6 m. Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 39 4.5. Cụm bể keo tụ, tạo bông 4.5.1. Bể trộn a. Thể tích bể trộn: = × = × = 3600 1205,37 3600 tQV h tb 1,25 (m3) Trong đó: + h tbQ : Lưu lượng nước trung bình trong giờ, htbQ = 37,5 (m3/h) + Chọn thời gian lưu: từ 90 – 120 (s). Chọn t = 120 (s). b. Kích thước bể trộn + Chọn chiều cao lớp nước trong bể trộn là h = 1,25 m, + Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,25 m  Chiều cao xây dựng của bể trộn, H = h + hbv = 1,5 m Chọn bể trộn hình chữ nhật với diện tích: F = H V = L x B = 25,1 25,1 = 1 m2 = 0,5 m x 2 m + Chiều rộng của bể, B = 0,5 m => Vậy diện tích thực tế xây dựng: V = 0,5 x 2 x 1,5 = 1,5 m3 c. Tính toán thiết bị khuấy trộn Chọn cánh khuấy turbine làm bằng thép không gỉ, 4 cánh nghiêng góc 45o hướng xuống để đưa nước từ trên xuống dưới. bên trong thiết kế 4 tấm chắn xung quanh 4 mặt trong của bể để ngăn chuyển động xoáy của nước. + Chiều cao tấm chắn htc= 1,5 m , chiều rộng Btc= 10 1 B = 10 5,0 = 0,05m, dày 5mm + Đường kính cánh khuấy: D ≤ 2 1 B ≤ 2 1 0,5 = 0,2 m, + Cánh khuấy đặt cách đáy: h = 0,25m, + Chiều rộng cánh khuấy: d = 5 1 D = 5 2,0 = 0,1 m, + Chiều dài cánh khuấy: L = 2 1 D = 2 1,0 = 0,05 m, + Chiều dày bản cánh khuấy là 0,01 m. - Năng lượng cần truyền vào nước Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 40 kW 0,545 = J/s 545 = 0,89.10 x 1,25 700 = .Vµ.G = P -322 × Trong đó: + P: năng lượng cần truyền cho nước thải (W), + V: thể tích bể trộn, V = 1,25 m3, + µ: độ nhớt động lực của nước (N.s/m2), ở 250C, µ = 0,89.103 N.s/m2, + G: gradient vận tốc (s-1), Theo bảng chọn G = 700(s-1), do thời gian trộn là 120 > 40s Bảng 4.8: Hệ số gradient vận tốc Thời gian trộn t (s) Gradien G (s-1) 0,5 (trộn đường ống) 3500 10 - 20 1000 20 - 30 900 30 - 40 800 > 40 700 (Nguồn: Cấp nước tập 2, Trịnh Xuân Lai) - Công suất của máy : P = η P = 8,0 545,0 = 0,68(kw). Với: hệ số truyền động: η (hiệu suất khuấy) = 80% Bảng 4.9: Công suất motor có sẵn trên thị trường và số vòng quay tương ứng Công suất (kw) Tốc độ quay (vòng/ phút) 0,37 30; 45; 70; 110; 175 0,56 45; 70; 110; 175 0,75 45; 110; 175 1,12 45; 110; 175 1,50 70; 110; 175 => Chọn 2 motor khuấy với công suất là 0,37kw, 110 (vòng/phút) d. Ống dẫn dung dịch qua bể tạo bông: Nước từ bể trộn qua bể tạo bông với vận tốc từ 0,8 ÷ 1m/s. Do có trộn hóa chất keo tụ nên nước từ bể trộn sang bể phản ứng không quá 1 phút. Nên chọn thời gian và vận tốc di chuyển tương ứng là: t =10s, v = 1,0m/s. - Diện tích mặt cắt ngang của khe dẫn: Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 41 F = 01,0 36000,1 5,37 = × = v Qhtb m2 - Với khe dẫn hình vuông: F = L x B = 0,1 x 0,1m 4.5.2. Tính toán hóa chất chọn bơm định lượng  Hóa chất điều chỉnh pH Hóa chất sử dụng là H2SO4, liều lượng châm vào nước thải được điều khiển bởi hệ thống điều chỉnh pH tự động. Chức năng cơ bản của hệ thống này là tự động đo pH của nước thải, phân tích và phát tính hiệu điều chỉnh bơm hóa chất chỉnh pH tới pH sau khi cho phèn vào và khuấy trộn điều với (pH = 6,8), đảm bảo cho quá trình xử lý diễn ra ở điều kiện tối ưu. Các thiết bị của hệ thống là thiết bị đo pH, điện cực cáp dẫn. Đi kèm với hệ thống này là 1 bơm định lượng hóa chất chỉnh pH tự động Blue - White series C - 645P, Q = 11,5L/h, H = 4m, N = 45W, 1 thùng đựng hóa chất 500L, với nồng độ H2SO4 10%, thiết bị khuấy trộn bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0,37 kw số vòng quay 110 vòng/phút.  PAC - Định danh hóa chất + Tên sản phẩm: Poly aluminium chloride - Chất keo tụ PAC, + Công thức: Al2O3, + Hàm lượng: 31% min, + Trọng lượng: 25 kg/bao, + Xuất xứ: Trung Quốc, + Dạng rắn. - Lưu lượng PAC cần dùng: 34,9 100010 1005,3725 1000 100 = × ×× = × ×× = b QaQ h tb (L/h) Trong đó: + a = 25 mg/L: Liều lượng phèn cho 1m3 nước thải, + b: Nồng độ dung dịch phèn, b = 10%, + h tbQ : lưu lượng nước thải trung bình giờ, htbQ = 37,5 m3/h. - Lượng phèn dùng cho 1 tháng là: Mtháng = Q × 24 × 30 × 25 = 675 kg Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 42 Chọn 1 bơm định lượng nhãn hiệu Blue -White series C – 6250-HV lưu lượng 100 L/h, điện áp 220V/50Hz. Chọn thùng nhựa bằng Composite có dung tích 500 L để pha trộn PAC, thiết bị khuấy trộn bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0,37 kw số vòng quay 110 vòng/phút.  Polymer - Lưu lượng Polymer cần dùng: 47 100001,0 1005,37125,0 1000 100 ≈ × ×× = × ×× = b QaQ h tb (L/h) Trong đó: + a = 0,125 mg/L: Liều lượng polymer cho 1m3 nước thải, + b: Nồng độ dung dịch phèn, b = 0,01%, + h tbQ : lưu lượng nước thải trung bình giờ, htbQ = 37,5 m3/h - Lượng polymer dùng cho 1 tháng Mtháng = Q × 24 × 30 × 0,125 = 3,375 kg Chọn bơm định lượng: Chọn 1 bơm định lượng nhãn hiệu Blue - White series C- 6250P với lưu lượng 50 L/h, áp lực 0,7 kg/cm2, điện áp 220V/50Hz. Chọn thùng nhựa bằng Composite có dung tích 500L để pha trộn polymer, thiết bị khuấy trộn bằng motor khuấy 4 cánh phẳng với công suất 0,37 kw số vòng quay 110 vòng/phút. 4.5.3. Bể keo tụ tạo bông Nhiệm vụ: nước sau khi trộn đều phèn và điều chỉnh pH thích hợp dẫn vào bể cho thêm polymer để hoàn thành quá trình keo bông. Cánh khuấy sử dụng để khuấy chậm nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các bông đã keo tụ hình thành các bông cặn lớn dễ lắng. a. Thể tích hữu ích của bể: =×=×= 60 205,37tQV htb 12,5 (m3) Trong đó: + h tbQ : Lưu lượng nước trung bình trong giờ, htbQ = 37,5 (m3/h) + Chọn thời gian lưu: từ 10 – 30 (phút). Chọn t = 20 (phút). b. Kích thước keo tụ tạo bông Chia mỗi bể thành ba buồng để đạt được sự bông tụ giảm dần keo tụ với kích thước là: 4 m3, 4m3, 4,5m3. Thiết kế G cho mội ngăn là 40s-1, 30s-1 và 20s-1. Giá trị trung bình G sẽ là 30s-1. Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 43 Bảng 4.10: Giá trị điển hình của G trong xử lý nước thải Điều kiện G(s-1) G×t0 (vô hướng) Keo tụ khử màu, độ đục thấp 20 – 70 80.000 tới 200.000 Keo tụ khử chất rắn, độ đục cao 30 - 80 36.000 – 96.000 Làm mềm, 10% chất rắn 130 - 200 200.000 – 250.000 Làm mềm, 39% chất rắn 150 – 300 390.000 – 400.000 + Chọn chiều cao lớp nước trong bể tạo bông là h = 1 m, + Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m  Chiều cao xây dựng của bể tạo bông, H = h + hbv = 1,5 m Chọn bể keo tụ hình chữ nhật với diện tích: F = H V = L X B = 1 5,12 = 1,25m2 = 2 m x 6,25m + Chiều rộng của bể, B = 2 m, + Chiều dài của bể keo tụ là: L = 6,25 m => Vậy diện tích thực tế xây dựng V = 2 x 6,25 x 1,5 = 18,75m3 c. Tính toán thiết bị khuấy trộn - Nhu cầu năng lượng cho quá trình khuấy chậm: kW 103,2 = J/s 3,2 = 0,89.10 x 4 30 = .Vµ.G = P -3-322 ×× Trong đó: + P - nhu cầu năng lượng, W, + G - Gradient vận tốc trung bình, s-1. Lấy G = 30s-1, + µ - độ nhớt động học, N.s/m2, µ = 0,89.10-3 N.s/m2, + V- thể tích bể tạo bông, 4 m3. Giả sử hiệu suất truyền năng lượng vào trong nước là 80%  Công suất của motor là: 8,0 102,3 3−× = 0,4.10-3 kw  Vậy chọn 3 máy hoạt động ở 3 ngăn keo tụ với: + Chọn motor có tốc độ quay n = 30vòng/phút. Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 44 + Chọn motor có công suất Pm =0,37kW. Dạng cánh khuấy được Chọn theo bảng sau: Bảng 4.11: giá trị KT Chân vịt 3 lưỡi 0,32 Turbine 4 cánh phẳng 6,3 Turbine 6 cánh phẳng 6,3 Turbine 6 cánh cong 4,8 Chọn bể tạo bông cánh khuấy turbine 4 cánh phẳng có hệ số KT = 6,3. Với số vòng quay 30 vòng/phút. Đường kính cánh khuấy: m nK gPD T i 4,010005,03,6 4 5 3 5 3 =      ×× =      ×× × = ρ Trong đó: + P - năng lượng khuấy, P = 4 W, + n - số vòng quay của cánh khuấy, n = 0,5 v/s, + ρ - khối lượng riêng của nước thải, ρ = 1000 kg/m3. - Kiểm tra số Reynold: 224719 10.89,0 10005,04,0 3 = ×× = ×× = −µ ρnDN iR ≥ 10000  Như vậy, Di và số vòng quay n đã chọn đạt chế độ chảy rối + Chiều rộng cánh khuấy: D = 5 1 D = 5 4,0 = 0,08 m + Chiều dài cánh khuấy: L = 2 1 D = 2 4,0 = 0,2 m + Chiều dày bản cánh khuấy là 0,01m + Chọn khoảng cách từ cánh khuấy đến đáy 0,25m d. Đường kính ống dẫn: Nước từ bể phản ứng được dẫn sang bể lắng bông cặn bằng ống tròn, vận tốc nước trong ống 0,15 ÷ 0,3m/s. Chọn v = 0,2m/s. m v QD 26,0 36002,0 5,3744 = ×× × = × × = pipi Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 45 Chọn ống bằng PVC có mặt bích với D = 250 mm. Vận tốc v = 0,21 m/s phù hợp sẽ không làm vỡ bông cặn. Bảng 4.12: Thông số thiết kế cụm bể keo tụ, tạo bông Bể trộn Kích thước tổng thể Chiều dài, mm 2000 Chiều rộng (B), mm 500 Chiều cao (H), mm 1500 Vật liệu Bê tông cốt thép Bể keo tụ, tạo bông Kích thước tổng thể Chiều dài (L), mm 6250 Chiều rộng (B), mm 2000 Chiều cao (H), mm 1500 Vật liệu Bê tông cốt thép Ống dẫn nước ra Ø250 4.6. Bể lắng Lamen 4.6.1. Thông số thiết kế - Tấm lắng lamen: + Mã sản phẩm: LMA-PVC 40x650 + Kích thước ống lắng (axb): 40x40 mm, + Chiều dài (L): 2000 mm, + Chiều cao (H): 650 mm, + Chiều rộng (B): 500 mm, + Ống lắng nghiêng α= 60O, 4.6.2. Tính toán bể lắng Lamen a. Kích thước của bể lắng 2 22 4,360cos04,060cos65,0 04,0 3,1 5,37 cos.cos. m hH h u Q F o h tb = ×+× ×= + ×= αα Trong đó: Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 46 + ou : tốc độ lắng của hạt cặn, ou = 31 m/ngày = 1,3 m/h, + h tbQ : lưu lượng nước trung bình giờ, htbQ = 37,5 (m3/h), + h: kích thước tiết diện của ống lắng, h = 40 mm = 0,04 m, + H: Chiều cao của tấm lắng lamen, H = 650 mm = 0,65 m.  Chọn L x B = 3,4 m x 1 m  Tính lượng bùn tạo ra hằng ngày: - Khối lượng bùn sinh ra trong 1 giờ: - Thể tích bùn sinh ra trong 1 giờ: Với: Đặc tính bùn: bùn thứ cấp khối lượng riêng bằng 1,03, hàm lượng chất rắn từ 3 ~ 6%. Chọn lượng chất rắn điển hình là 4,5%. )/(76,0 045,003,1 0,036 3 hm≈ × Lưu bùn trong 3 giờ => Thể tích ngăn chứa bùn: Vbùn = 3,1 (m3) Chọn ngăn chứa bùn là hình chóp cụt với kích thước đáy lớn: 1,2 m x 1,2 m. Đáy bé 0,2 m x 0,2 m.  mhc 6,0 2,02,12,02,1(3 1,31 2222 = ×++ × = - Chiều cao xây dựng của bể lắng: Hxd = hbv + h1 + h2 + hc + H= 0,5 + 1 + 2,5 + 0,6 + 0,65 = 5,3 (m) Trong đó: + hbv: chiều cao bảo vệ của bể lắng, hbv = 0,5 m, + h1: chiều cao của lớp nước trên ống lắng lamen, h1 = 1 m, + h2: chiều cao của lớp nước dưới ống lắng lamen, h2 = 2,5 m, + hc: chiều cao của vùng chứa cặn, hc = 0,6 m, + H: Chiều cao của ống lắng lamen, H = 0,65 m. - Thể tích xây dựng thực tế của bể: Vt = 4,2 m x 3,4 m x 1 m = 15,15 (m3)  Thời gian lưu nước trong bể là 24 phút. b. Tính toán ống dẫn nước và bùn – Ống dẫn nước vào và ra bể lắng: )/(36 1000 1)/(5,378,0)/(1188 33 hkg g kghmmg ≈ ××× Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 47 Chọn vận tốc nước ra khỏi bể lắng Lamen là 0,8 m/s (0,5 -1 m/s) Đường kính ống nước ra là: 4 37,5 0,148 3,14 0,8 3600d D m×= = × ×  Chọn ống nhựa PVC bình minh, với DN = 160 mm Kiểm tra lại vận tốc v = 0,81 m/s, vẫn nằm trong giới hạn cho phép – Ống xả bùn: Bùn xả trong vòng 5 phút Chọn vận tốc xả bùn là 1 m/s (0,5 -1,5 m/s) Đường kính ống nước ra là: = × = 114,3 V4 bùn blD 160mm  Chọn ống nhựa PVC bình minh, với DN = 160 mm Bảng 4.13: Thông số thiết kế cụm bể lắng lamen Kích thước tổng thể Chiều dài (L), mm 3000 Chiều rộng (B), mm 1200 Chiều cao (H), mm 5300 Vật liệu Bê tông cốt thép 4.9. Bể Aerotank 4.9.1. Thông số thiết kế bể aerotank Chế độ thủy lực của bể: khuấy trộn hoàn toàn. Các thông số tính toán: - Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào aerotank là: S0 = 112,9mg/l - Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào aerotank: C=237,5 (mg/l) - Tỷ số BOD5/COD = 600/1216 = 0,49 Trong đó: - Q: lưu lượng nước thải Q= 960 m3/ngđ - t: nhiệt độ trung bình của nước thải t = 25oC - Xo: lượng bùn hoạt tính ở đầu vào bể Xo= 0 mg/l - X: nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi rong hỗn hợp bùn hoạt tính. X= 4000mg/l (cặn bay hơi từ 2800 – 4000mg/l khi BOD5 đầu vào > 200 mg/l) (Theo Lâm Vĩnh Sơn, Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải Lâm Vĩnh Sơn, trang 119) Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 48 - XT: nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng đợt II cũng là nồng độ cặn tuần hoàn. XT= 10000 mg/l. - θc: thời gian lưu bùn trong công trình, θc = 5 – 15 ngày, chọn θc = 15 ngày. - Y: hệ số năng suất sử dụng chất nền cựa đại ( hệ số sinh trưởng cực đại; Y= 0,4- 0,8 mg bùn hoạt tính/mg BOD). Chọn Y= 0,4 - Kd: hệ số phân hủy nội bào Kd= 0,02-0,1 ( ngày-1) chọn Kd = 0,04 - Z: độ tro cặn hữu cơ lơ lửng ra khỏi bể lắng II, Z= 0,2 (80% cặn lượng cặn bay hơi) - Nước thải điều chỉnh sao cho: BOD5:N:P = 100:5:1 (Tất cả thông số trên đều dựa theo ví dụ của Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, năm 2008, trang 144) 4.9.2. Kiểm tra nhu cầu chất dinh dưỡng của nước thải Ta có thông số đầu vào là: BOD5 vào bể là 112,9mg/l , Nitơ là 1,4 mg/l, Photpho là 0,6 mg/l.  Lượng Nitơ cần là: 645,5 100 59,112 = × =N (mg/L)  Lượng photpho cần là: 129,1 100 19,112 = × =N (mg/L)  Hàm lượng nitơ cần bổ sung là: 5,645-1,4 = 4,245 (mg/l).  Hàm lượng photpho cần bổ sung là: 1,129-0,6 = 0,529 (mg/l).  Bổ sung Nitơ: Để bổ sung nitơ người ta châm phân đạm vào bể hòa trộn (công thức phân đạm NH4NO3). Trong đó nitơ chiếm 35%. + Bể chứa đạm (nồng độ 15%) + Lượng Nito cần bổ sung là 4,245mg/l + Lượng nito cần cung cấp cho 960m3 nước thải là 0752,4 1000 9604,245 = × kg/ngày đêm – Lượng phân đạm cần dùng là 64,11 35 0014,0752 = × damm kg/ngày.đêm + Nồng độ dung dịch phân là 15% theo khối lượng 
đạ = , 1000  % % + , 1000 = 45  Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 49 Thể tích của bể hòa trộn phân đạm là: 45 l = 0,045m3. Pha hóa chất sử dụng cho 10 ngày, sử dụng bình nhựa Đại Thành. Lưu lượng máy bơm   = 1,875 l/h – Chọn bơm định lượng Bơm định lượng CHEONSEI KS-51-PTC-HWS-S 14 (W), 220V (V)  Bổ sung Photpho: Để bổ sung photpho người ta châm phân lân vào bể hòa trộn (công thức phân lân Ca(H2PO4)2. Mà hàm lượng P2O5 chứa trong phân là 40%. + Bể chứa lân (nồng độ 5%), + Lượng P cần thiết là 0,529mg/l, + Lượng phân lân cần thiết là = , ×  = 2 / + Lượng tiêu thụ là â = × = 1,92"/#à$.đêm Nồng độ dung dịch phân lân là 5% theo khối lượng 
â = ,  1000  + ,  1000 = 17,3 Thể tích bể hòa trộn phân lân: 17,3 l Pha hóa chất sử dụng cho 10 ngày, sử dụng bình nhựa Đại Thành. Lưu lượng máy bơm= ,  = 0,72 /ℎ – Chọn bơm định lượng HANNA BL 3 200W  Tính toán công suất của máy khuấy trộn - Năng lượng cần truyền vào nước Trong đó: + P: năng lượng cần truyền cho nước thải (W), + V: thể tích bể trộn, V = 11,91 m3, + µ : độ nhớt động lực của nước( 2. /N s m ),ở 250C, µ = 3 20,89.10 . /N s m− , + G: gradient vận tốc (s-1) (lấy theo bảng 15). Theo bảng 15 chọn G =700 (s-1), do chọn thời gian trộn là 60s. ' = ( .
. * = 700 11,910,89. 10+ = 5194 , - = 5,19 ".⁄ VGP .. 2µ= Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 50 - Công suất của máy : '0 = 'ᵑ = 5,190,8  6,5 ". Hệ số truyền động: η (hiệu suất khuấy) = 80% - Chọn máy khuấy pha hóa chất do nhà phân phối Quang Minh cung cấp: + Công suất máy khuấy: 0,2-7,5 Kw, + Tốc độ khuấy: 20-70 vòng/phút, + Kiểu lắp đặt: trục đứng, + Kiểu cánh khuấy: cánh quạt, + Số cánh khuấy: 4 cánh đối xứng nhau, + Số tầng cánh: 2 tầng. 4.9.3. Nồng độ BOD5 hòa tan trong nước ở đầu ra Dự đoán BOD5 hòa tan ở dòng ra dựa vào mối quan hệ: BOD5 dòng ra = BOD5 hòa tan trong dòng ra+BOD5 của SS ở đầu ra (1) Nước thải đầu ra sau bể lắng chứa Xe = 22 mg/l cặn sinh học trong đó có 65% là cặn dễ phân hủy sinh học. (Theo Bùi Xuân Thành,Sổ tay thiết kế các công trình xử lý sinh học, năm 2012, trang 53) - Nồng độ cặn hữu cơ có thể bị phân hủy: 3 = 0,65  22  14,3 4 ⁄ 5 - 1 mg SS khi bị oxi hóa hoàn toàn tiêu tốn 1,42 mgO2. Vậy nhu cầu oxi hóa cặn như sau: 6 = 14,3  1,42  20,3 4 ⁄ 5 - Lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra (chuyển từ BOD20 sang BOD5): 7 = 20,3  0,68  13,8 4 ⁄ 5 Từ (1) => Lượng BOD5 hòa tan còn lại trong nước thải khi ra khỏi bể lắng: BOD5 hòa tan (S) = BOD5 dòng ra – BOD5 của cặn lơ lững = 16,9 – 13,8 = 3,1 (mg/l) 4.9.4. Xác định hiệu quả xử lý - Hiệu quả xử lí tính theo BOD5 hòa tan: 8 = 9 : 99  100  112,9 : 3,1112,9  100  97,25% - Hiệu quả xử lí tính theo BOD tổng cộng: Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 51 8 = 112,9 : 16,9112,9  100 = 85% 4.9.5. Xác định thể tích bể Aerotank (Theo Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, năm 2008, trang 144) ; = ?@ Ađ × C × (9 : 9)X × (1 + "E<=) = 15 × 960 × 0,4 × (112,9 : 3,1)4000 × (1 + 0,04 × 15) = 98,82≈ 100  4.9.6. Thời gian lưu nước của bể aerotank = 100960 = 0,104 #à$ = 2,5 ℎ 4.9.7. Tính toán lượng bùn thải bỏ mỗi ngày  Hệ số sản lượng quan sát tính theo công thức: CH@I = Y1 + KE<= = 0,41 + 0,04 × 15 = 0,25  Lượng sinh khối gia tăng mổi ngày tính theo MLVSS: 'L = CH@I × > × (9 : 9)10 = 0,25 × 960 × (112,9 : 3,1)10 = 26,35 "/#à$ (Bùi Xuân Thành,Sổ tay thiết kế các công trình xử lý sinh học, năm 2012, trang 55)  Lượng tăng sinh khối tổng cộng tính theo MLSS: 'L(II) = 'L1 : Z = 26,351 : 0,2 = 33"/#à$  Tổng lượng bùn cần phải xử lý: Tổng lượng bùn cần phải xử lý = Tổng lượng bùn – lượng SS trôi khỏi bể lắng 2 =33 – 960 x 22.10-3 = 11,88 kg SS/ ngày  Lưu lượng bùn thải cần phải xử lý: - Lưu lượng bùn dư thải bỏ: >@ = . × N : ( × NO)<= × NP = 100 × 4000 : (15 × 96017,6)15 × 8000= 1,22 /#đ Trong đó: + W: Thể tích Aerotank. W= 100 m3 Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 52 + X: Nồng độ VSS trong hỗn hợp bùn hoạt tính ở bể Aerotank, X =4000mg/l + Xr: Nồng độ VSS trong SS ra khỏi bể lắng, Xr = 0.8 x 10000 = 8000 mgVSS/l + Xe = 22 x 0,8 = 17,6 mgVSS/l(Trong đó 0,8 là độ cặn không tro)  Tỉ số tuần hoàn Phương trình cân bằng vật chất cho bể Aerotank: >NH + >PNP = (> + >P)N Trong đó: + Q: Lưu lượng nước thải, + Qr: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, + X0 Nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào Aerotank, mg/l, + X Nồng độ VSS ở bể Aerotank, X=3500mg/l, + Xr Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn. Xr = 8000mg/l. Giá trị X0 thường rất nhỏ so X, Xr, nên trong phương trình ta có thể qua giá trị này ta có: >PNP = (> + >P)N Chia hai vế của phương trình cho Q và đặt tỷ số Qth /Q=α (α được gọi là tỷ số tuần hoàn), ta có: QNP = N + QN Q = NNP : N = 40008000 : 4000 = 1  Lưu lượng bùn tuần hoàn: >?R = >Q = 960  1 = 960  #à$⁄ = 40 m3/h Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 53  Chọn SSM (F) 280-12.2 20, công suất 3 HP Đường kính ống tuần hoàn bùn là: S = T4>UV = T4 96086400U1.2 = 0,109 + v=1,2 m/s ( Theo điều 6.74, TCXDVN 33:2006)  Chọn D=110mm  Kiểm tra lại tỷ số F/M tải trọng thể tích: WX = 9H<N = 112,90,104  4000 = 0,271#à$ Trong đó: + S0: Hàm lượng BOD5 đầu vào, S0 = 112,9 mg/l, + <: thời gian lưu nước, < = 0,104 ngày, + X: Nồng độ VSS ở bể Aerotank, X = 4000mg/l.  Tải trọng thể tích BOD: YZ[\ = 9 × >. × 10+ = 112,9 × 960100 × 10+ = 1,08 ("]^S . #à$)⁄ => Cả hai giá trị đều thỏa mãn với giá trị cho phép đối với Aerotank xáo trộn hoàn toàn: F/M = 0,2 – 0,6kg/kg. ngày, tải trọng thể tích trong khoảng 0,8 – 1,92 kgBOD5/m3.ngày. 4.9.8. Xác định lượng oxi cấp cho bể Aerotank theo BOD20 BOD5 = 0,68 x BOD20  Khối lượng BOD20 tiêu thụ trong quá trình sinh học bùn hoạt tính: XZ[\_`a > (9 : 9)0,68 = 960 (112,9 : 3,1)10 + 0,68 = 155 " #à$⁄  Nhu cầu oxi cho quá trình: X[_ = XZ[\_` : (1,42  'L) = 155 : (1,42  26,35) = 117,58 "/#à$  Thể tích không khí theo yêu cầu: Giả sử hiệu quả vận chuyển oxi của thiết bị thổi khí là E=8%, hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế là f= 2. Lượng không khí yêu cầu theo lí thuyết (giả sử không khí chứa 23,2% O2 theo trọng lượng và trọng lượng riêng của không khí ở 200C = 1,2 kg/m3) là:  Lượng không khí cần thiết (theo lý thuyết): Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 54 Xbb = X[_1,2  0,232  117,581,2  0,232  422,34/#à$  Kiểm tra lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn: c  Xbb8
 422,340,08100  10001440  36,66  . d&úf⁄ Trị số này trong khoảng cho phép: q= 20-40 l/m3.phút  Lưu lượng khí cần thiết cho máy thổi khí: >bb = g Xbb8 = 2 422,340,08  10558,5  #à$⁄  Lượng khí cần thiết để loại bỏ 1 kg BOD5: 422,340,08 4112,9 : 3,15 960  0,05  ⁄  50 "⁄ 4.9.9. Tính toán máy thổi khí cho aerotank  Áp lực và công suất của hệ thống nén khí: Vận tốc khí ra khỏi lỗ từ 5-10 m/s (Theo Lâm Minh Triết, xử lý nước thải công nghiệp và đô thị). - Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí: h=? = ℎE + ℎ= + ℎi + h Trong đó: + ℎE: tổn thất áp lực do ma sát dộc theo chiều dài ống (m), + ℎ=: tổn thất cục bộ, + ℎi: tổn thất qua thiết bị phân phối, + h: chiều sâu hữu ích của bể H= 4m. Tổng tổn thất ℎE + ℎ= thường không vượt quá 0,4m; ℎi không vượt quá 0,5m. Do đó: h=? = 0,4  0,5  4  4,9  Áp lực không khí sẽ là: '  10,33  h=?10,33  10,33  4,910,33  1,474 3f  Công suất máy nén khí: k  34400  4',  : 15  >bb102  #  34400  41,474 ,  : 15  0,122102  0,8  6,12 ". Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 55 Trong đó: + Qkk: lưu lượng không khí,Qkk = 10558,5 m3/ngày = 0,122 m3/s + n: hiệu suất máy nén khí, n= 0,7-0,9. Chọn 0,8 Theo TCXDVN 51:2008, đối với bể Aerotank có tái sinh bùn, công suất bể < 50000 m3/ngày, lấy 4-6 đơn nguyên tất cả đều hoạt động. Chọn 4 đơn nguyên. Do tính chất của máy nén khí là khi hoạt động tỏa nhiệt rất lớn. Do đó để đảm bảo an toàn ta chọn 2 máy nén khí sử dụng cho 4 đơn nguyên riêng lẻ, hai đơn nguyên sử dụng 1 máy, mỗi máy có công suất là 3,06 kW.  Chọn máy thổi khí của hãng TAIKO SSR-50. 4.9.10. Xác định kích thước bể aerotank  Diện tích của bể trên mặt bằng: W = .h = 1004  25  Trong đó: H1 là chiều cao công tác của bể aerotank, H1 = 4  Chiều dài của bể aerotank: Chọn số đơn nguyên bể là n = 4, chiều rộng mổi đơn nguyên là b = 2 m. Y = W#  6  254  2  3,125 45  Chiều rộng toàn bộ của bể: ]  #  2  4  2  8   Chiều cao tổng cộng của bể aerotank: h  h  &@l  4  0,5  4,5 Trong đó: hbv = 0,5m  Kích thước của mổi đơn nguyên aerotank là (có 4 đơn nguyên): Y  6  h  3,125  2  4,5  Thể tích thực của cả bể aerotank là:
?  #  4Y  6  h5  4 43,125  2  4,55  112,5  4.9.11. Tính toán thiết bị khuếch tán không khí Hệ thống ống phân phối khí từ máy thổi khí chạy dọc thành bể (trên hành lang công tác) rồi phân phối đều xuống dưới đáy bể. Ống phân phối khí chính được đặt dọc theo chiều rộng bể, các ống nhánh bố trí song song với chiều dài bể. Theo chiều rộng bể bố trí tâm 2 đĩa cách nhau 0,3m và cách vách bể 0,2m. Theo chiều dài bố trí tâm 2 đĩa cách nhau 1 m và cách vách bể 0,2m. Phân bố cách sàn 0,2m Đồ án: Xử lý nước thải công nghiệp XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM CÔNG TY TNHH JOMU TEXTILE 56  Số ống nhánh: # Rá R = 7ℎnềp qộ# đơ# #p$ê# : 0,22"&