Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty cổ phần hải sản Bình Đông (200m3/ngày đêm)

Thuyeát minh daây chuyeàn coâng ngheä phöông aùn 1 Song chaén raùc: Nhieäm vuï: Nöôùc thaûi ñöa tôùi coâng trình laøm saïch tröôùc heát phaûi qua song chaén raùc. Taïi song chaén raùc, caùc taïp vaät thoâ coù kích thöôùc lôùn ñöôïc giöõ laïi. Caùc taïp vaät naøy coù theå gaây ra söï coá trong quaù trình vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhö laøm taéc bôm ñöôøng oáng hoaëc keânh daãn. Ngoaøi ra, caùc hôïp chaát cô hoïc trong nöôùc coøn coù taùc haïi khaùc nhö baøo moøn ñöôøng oáng vaän chuyeån, laøm taêng trôû löïc doøng chaûy neân taêng tieâu hao naêng löôïng cuûa bôm. Ñaây laø böôùc quan troïng ñaûm baûo an toaøn vaø ñieàu kieän thuaän lôïi cho caû heä thoáng. Öu ñieåm: Ñôn giaûn, reû tieàn, deã laép ñaët. Giöõ laïi taát caû caùc taïp vaät lôùn. Nhöôïc ñieåm: Khoâng xöû lyù, chæ giöõ laïi taïm thôøi caùc taïp vaät lôùn. Laøm taêng trôû löïc heä thoáng theo thôøi gian. Phaûi xöû lyù raùc thöù caáp. Hoá thu gom: Nhieäm vuï: Thu gom nöôùc thaûi töø caùc daây chuyeàn saûn xuaát vaø nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa nhaø maùy. Giuùp cho heä thoáng xöû lyù nöôùc hoaït ñoäng oån ñònh vaø hieäu quaû. Beå ñieàu hoaø: Tröôùc khi nöôùc thaûi vaøo beå ñieàu hoaø, caàn cho qua löôùi loïc ñeå giöõ laïi nhöõng boä phaän cuûa möïc, toâm, caù. Trong quaù trình sô cheá, löôïng raâu toâm, tua möïc, voû möïc loät ra vuïn thaûi ra theo nöôùc thaûi chieám moät phaàn raát lôùn vì vaäy giai ñoaïn gaïn “noäi taïng raùc” khoâng chæ laø giai ñoaïn baét buoäc trong coâng ngheä xöû lyù nhaèm giaûm haøm löôïng chaát baån, ñeå traùnh phöùc taïp gaây toán keùm cho khaâu xöû lyù tieáp theo. Ñaùy beå ñieàu hoøa ñöôïc laép theâm moät daøn suïc khí ñeå ñaûm baûo khoâng coù xaûy ra hieän töôïng leân men yeám khí gaây muøi thoái. Beå ñieàu hoaø coù nhieäm vuï ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi nhaèm ñaûm baûo cho caùc quaù trình xöû lyù tieáp theo. Beå laéng ñôït 1: Nhieäm vuï: Laéng trong nöôùc ôû phaàn treân ñeå chuaån bò ñöa ra nguoàn tieáp nhaän döïa vaøo nguyeân taéc söï khaùc nhau giöõa troïng löôïng caùc haït caën vaø nöôùc. Ñoàng thôøi coâ ñaëc buøn hoaït tính ñeán noàng ñoä nhaát ñònh ôû phaàn döôùi cuûa beå ñeå bôm tuaàn hoaøn laïi cho beå aerotank. Beå Aerotank : Quaù trình oxy hoaù chaát höõu cô trong beå Aerotank laø nhôø caùc vi sinh vaät phaân huyû hieáu khí. Ñeå ñaûm baûo oxy cho caùc quaù trình oxy hoaù chaát höõu cô vaø giöõ cho buøn hoaït tính ôû traïng thaùi lô löûng thì phaûi luoân luoân duy trì vieäc cung caáp khí. Trong beå Aerotank caàn coù söï kieåm soaùt BOD, COD ñeå giöõ cho taûi troïng beå oån ñònh vaø ñaït hieäu suaát toái öu. Tính quan troïng cuûa buøn laø khaû naêng taïo boâng. Khi boâng hình thaønh thì moät soá vi khuaån beân trong bò tieâu dieät vaø phaân huyû. Do ñoù, thôøi gian löu nöôùc trong beå aerotank khoâng laâu quaù 12 giôø. Buøn hoaït tính coù chöùa nhieàu sinh vaät coù khaû naêng oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù nhieàu trong nöôùc thaûi. Soá löôïng quaàn theå vi sinh vaät trong buøn hoaït tính phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö thaønh phaàn chaát thaûi, haøm löôïng caùc chaát thaûi, löôïng oxy hoaø tan, cheá ñoä thuyû ñoäng hoïc cuûa beå. Maät ñoä vi khuaån trong buøn hoaït tính dao ñoäng trong khoaûng töø 108 – 1012 khuaån laïc/mg MLSS. Trong beå phaûn öùng, vi sinh vaät thöïc hieän caùc bieán ñoåi theo caùc phöông trình sau: Söï oxy hoaù toång hôïp: COHNS + O2 + dinh döôõng CO2 + NH3 + C5H7NO2 + caùc saûn phaåm khaùc (Chaát höõu cô) (Teá baøo vi khuaån) Hoâ haáp noäi sinh: C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + NH3 + H2O + naêng löôïng Quaù trình phaân huyû cuûa vi sinh vaät phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän sau: pH, nhieät ñoä, caùc chaát dinh döôõng, noàng ñoä buøn vaø tính ñoàng nhaát cuûa nöôùc thaûi. Do ñoù caàn phaûi theo doõi caùc thoâng soá naøy trong beå aerotank. Hieäu quaû xöû lyù BOD cuûa beå aerotank ñaït töø 85 – 95%. Beå laéng ñôït 2: Beå laéng II ñaët sau beå Aerotank coù chöùc naêng loaïi boû buøn hoaït tính ra khoûi nöôùc thaûi nhôø troïng löïc. Moät phaàn buøn laéng taïi ñaùy beå seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank, phaàn buøn dö coøn laïi seõ ñöôïc bôm ñeán beå neùn buøn ñeå giaûm ñoä aåm tröôùc khi ñöa ñeán saân phôi. Beå laéng ñôït II phaûi ñaùp öùng caùc yeâu caàu sau : Thôøi gian löu nöôùc lôùn hôn 12 giôø ñuû laéng caën nheï. Chieàu cao laéng ≥ 1m. Coù ñuû dung tích ôû phaàn ñaùy hoà ñeå chöùa löôïng buøn laéng trong thôøi gian neùn vaø phaân huyû buøn trong ñieàu kieän yeám khí t ≥ 1naêm. Khoâng ñeå cho rong, reâu taûo moïc vaø phaùt trieån. Khoâng ñeå muøi hoâi aûnh höôûng ñeán sinh hoaït cuûa daân cö xung quanh Coù nhieäm vuï laéng, laøm trong nöôùc vaø coâ ñaëc buøn hoaït tính ñeán noàng ñoä nhaát ñònh. Nöôùc thaûi ñöôïc daãn sang beå loïc aùp löïc, buøn ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå aerotank ñeå oån ñònh noàng ñoä MLSS. Löôïng buøn dö ñöa sang beå neùn buøn laøm phaân boùn. Toác ñoä laéng cuûa caùc boâng caën phuï thuoäc vaøo noàng ñoä vaø tính chaát cuûa caën. Beå loïc aùp löïc: Coù nhieäm vuï giöõ laïi caùc caën nhoû Beå neùn buøn: Coù nhieäm vuï eùp buøn laøm giaûm theå tích cuûa buøn, taïo ñieàu kieän cho vieâïc phôi buøn. Beå oån ñònh buøn: Coù nhieäm vuï oån ñònh löôïng buøn vaø phaân huûy buøn hieáu khí. Saân phôi buøn: Buøn sau khi ñöôïc neùn trong beå neùn buøn seõ chaûy sang saân phôi buøn nhôø aùp löïc thuûy tónh. Saân phôi taän duïng ñieàu kieän töï nhieân ñeå giaûm theå tích vaø khoái löôïng caën. Taïi saân phôi ñoä aåm cuûa caën giaûm xuoáng laø do moät phaàn nöôùc boác hôi vaø phaàn khaùc ngaám xuoáng ñaát. Sau moät thôøi gian löu taïi saân phôi buøn ñöôïc chôû ñeán baõi choân laáp hôïp veä sinh. Öu ñieåm: Hieäu quaû xöû lyù cao Chi phí ñaàu tö thaáp Theå tích Aeroten daïng meû lôùn Nhöôïc ñieåm: Nhieàu coâng trình Quaûn lyù vaø vaän haønh töông ñoái phöùc taïp Phöông aùn 2: Nöôùc thaûi Song chaén raùc, haàm tieáp nhaän Beå ñieàu hoøa Beå sinh hoïc Aeroten Beå laéng Beå neùn buøn Beå loïc aùp löïc Beå tieáp xuùc Clo Nguoàn tieáp nhaän Thuyeát minh daây chuyeàn coâng ngheä phöông aùn 2 Nöôùc thaûi cuûa coâng ty chaûy töï nhieân qua song chaén raùc vaøo haàm bôm tieáp nhaän. Töø ñaây nöôùc thaûi ñöôïc bôm vaøo beå ñieàu hoøa. Beå ñieàu hoøa laøm vieäc theo nguyeân taéc xaùo troän vôùi caùc oáng phaân phoái khí ñuïc loã nhaèm ñieàu hoøa löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi, ñoàng thôøi xöû lyù moät phaàn BOD. Sau ñoù nöôùc thaûi ñöôïc bôm töø beå ñieàu hoøa vaøo beå sinh hoïc. Beå sinh hoïc Aeroten coù trang bò heä thoáng ñóa phaân phoái khí cung caáp khí oxy taïo ra moâi tröôøng hieáu khí cho VSV. Sau khi qua beå Aeroten, nöôùc thaûi ñöôïc chaûy vaøo beå laéng. Taïi beå laéng, buøn ñöôïc ñöa tuaàn hoaøn vaøo beå sinh hoïc, phaàn buøn dö ñöôïc ñöa vaøo beå neùn buøn laøm giaûm moät phaàn ñoä aåm cuûa buøn vaø ñöôïc thu gom ñònh kyø hai laàn trong naêm. Nöôùc töø beå laéng qua beå loïc aùp löïc. Taïi beå loïc aùp löïc caùc caën nhoû ñöôïc giöõ laïi. Nöôùc saïch töø beå loïc aùp löïc qua beå tieáp xuùc Clo, nöôùc thaûi ñöôïc khöû truøng tröôùc khí thaûi ra keânh Taøu Huû. Öu ñieåm: Khoâng coù beå laéng 2, beå oån ñònh buøn (giaûm ñöôïc hai coâng trình) Chi phí thaáp Nhöôïc ñieåm: Hieäu quaû xöû lyù chöa cao do thieáu coâng trình Sau khi phaân tích hai phöông aùn, phöông aùn 1 laø phöông aùn ñöôïc löïa choïn ñeå tính toaùn thieát keá bôûi caùc lyù do sau: Laø phöông aùn raát ñaëc tröng Ñaày ñuû caùc coâng trình ñaûm baûo toát cho quaù trình xöû lyù Hieäu quaû xöû lyù cao Chi phí ñaàu tö xaây döïng töông ñoái thuaän lôïi Ít toán naêng löôïng Phuø hôïp vôùi ñieàu kieän cuûa coâng ty (dieän tích, chi phí, nhaân löïc) Deã vaän haønh, quaûn lyù. 5.3. Tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò xöû lyù nöôùc thaûi Caùc coâng trình cuûa phöông aùn I bao goàm: Ngaên tieáp nhaän Song chaén raùc Haàm tieáp nhaän Beå ñieàu hoøa Beå laéng ñôït 1 Beå buøn hoaït tính (Aeroten) xaùo troän hoaøn toaøn Beå laéng ñôït 2 Beå trung gian Beå loïc aùp löïc Neùn buøn troïng löïc ôû laéng I Beå phaân huûy buøn hieáu khí Saân phôi buøn 5.3.1 Song chaén raùc Kích thöôùc song chaén raùc coù theå choïn theo baûng 5.1. Do coâng suaát nhoû vaø löôïng raùc khoâng lôùn, choïn song chaén raùc laøm saïch baèng thuû coâng. Baûng 5.3 Caùc thoâng soá tính toaùn cho song chaén raùc Thoâng soá Laøm saïch thuû coâng Kích thöôùc song chaén: Roäng, mm 5 ÷ 15 Daøy, mm 25 ÷ 38 Khe hôû giöõa caùc thanh, m 25 ÷ 50 Ñoä doác theo phöông ñöùng, ñoä 30 ÷45 Toác ñoä doøng chaûy trong möông ñaët song chaén, m/s 0,3 ÷0,6 Toån thaát aùp löïc cho pheùp, mm 150 Kích thöôùc möông ñaët song chaén raùc Choïn toác ñoä doøng chaûy trong möông laø: v = 0,3 m/s Giaû söû ñoä saâu ñaùy oáng cuoái cuøng cuûa maïng löôùi thoaùt nöôùc baån laø: H = 0,7 m Choïn kích thöôùc möông: roäng x saâu = B x H = 0,35 x 0,7 = 0,245 m2. Vaäy chieàu cao lôùp nöôùc trong möông laø: Choïn kích thöôùc thanh roäng x daøy = b x d =5 x 25 =125 mm2 vaø khe hôû giöõa caùc thanh laø w = 25 mm. Kích thöôùc song chaén raùc Hình 5.1 Theå hieän caùch boá trí song chaén raùc Hình 5.1 Caùch boá trí song chaén raùc Giaû söû song chaén raùc coù n thanh, vaäy soá khe hôû laø m = n + 1 Moái quan heä giöõa chieàu roäng möông, chieàu roäng thanh vaø khe hôû nhö sau: B = n x b + (n + 1) x w 350 = n x 5 + (n + 1) x 25 350 = 5n + 25n + 25 30n = 350 – 25 30n = 325 n = 10,8 Neáu choïn soá thanh laø 10 coù theå ñieàu chænh khoaûng caùch giöõa caùc thanh laïi nhö sau: 350 = 10 x 5 + (10 + 1) x w 350 = 50 + 11w 11w = 350 – 50 11w = 300 W = 27,3 mm Toån thaát aùp löïc qua song chaén Toång tieát dieän caùc khe song chaén, A: A = (B – bn ) x h Trong ñoù B: chieàu roäng möông ñaët song chaén raùc, m. b: chieàu roäng thanh song chaén, m. n: soá thanh h: chieàu cao lôùp nöôùc trong möông, m. A = (0,35 – 0,005 x 10 ) x 0,042 A = 0,0126 m2 Vaän toác doøng chaûy qua song chaén: (m/s) Toån thaát aùp löïc qua song chaén: (m) = 2,5 mm < 150 mm Haàm bôm tieáp nhaän (Hoá thu) Theå tích haàm bôm tieáp nhaän: (m3) Trong ñoù t: thôøi gian löu nöôùc, t =10 ÷30 phuùt, choïn t = 15 phuùt. Löu löôïng nöôùc thaûi ngaøy ñeâm : Q =200 m3/ngaøy.ñeâm Löu löôïng nöôùc thaûi lôùn nhaát h : Q =16 m3/h Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø : Q =8,33 m3/h Choïn chieàu saâu höõu ích h = 2 m Chieàu cao an toaøn laáy baèng chieàu saâu ñaùy oáng cuoái cuøng ht = 0,7 m. Vaäy chieàu saâu toång coäng: H = 2 + 0,7 =2,7 (m) Kích thöôùc hoá thu gom laø : L x B x H = 2,7 x 2 x 2,7 Coâng suaát bôm Choïn loaïi bôm nhuùng chìm ñaët taïi haàm bôm coù = 16 (m3/h) Coät aùp H = 8 ÷10 m. Choïn coät aùp bôm H = 8 m Coâng suaát bôm ñöôïc tính N = = = 0,226 (KW) Trong ñoù : : Khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc thaûi : =1000kg/m3 : Hieäu suaát bôm : = (0.7-0.8) choïn = 0.8 Choïn bôm coù coâng suaát : P = 0.2 (KW) Baûng 5.4 Caùc thoâng soá xaây döïng hoá thu gom STT Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò 1 Chieàu daøi hoá thu gom 2,7 m 2 Chieàu roäng hoá thu gom 2 m 3 Chieàu cao xaây döïng 2,7 m 4 Bôm chìm ñaët döôùi beå 2 caùi Beå ñieàu hoøa Baûng 5.5 Theå tích tích luõy theo giôø Giôø trong ngaøy Q (m3/h) Theå tích tích luõy vaøo beå A Theå tích tích luõy bôm ñi (B), m3 Hieäu soá theå tích: (B) – (A), m3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 5 4,4 3,2 3,2 3,2 3,8 6,0 16,0 15,0 14,0 9,0 7,6 7,0 7,0 8,0 15,8 10,8 9,4 9,0 8,8 9,8 9,6 8,4 6,0 5 9,4 12,6 15,8 19,0 22,8 28,8 44,8 59,8 73,8 82,8 90,4 94,7 104,4 112,4 128,2 139,0 148,4 157,4 166,2 176,0 185,6 194,0 200,0 8,3 16,7 25,0 33,3 41,7 50,0 58,3 66,7 75,0 83,3 91,7 100,0 108,3 116,7 125,0 133,3 141,7 150,0 158,3 166,7 175,0 183,3 191,7 200,0 3,3 7,3 12,4 17,5 22,7 27,2 29,5 (max) 21,9 15,2 9,5 8,9 9,6 10,9 12,3 12,6 5,1 2,7 1,6 0,9 0,5 -1,0 -2,3 -2,3 (min) 0 Baûng 5.6 Tính toaùn haøm löôïng BOD5 trung bình vaø taûi löôïng BOD5 tröôùc vaø sau beå ñieàu hoøa. Giôø trong ngaøy Q m3/h Theå tích nöôùc trong beå, m3 BOD vaøo, mg/l BOD trung bình ra khoûi beå, mg/l Taûi löôïng BOD5 tröôùc ñieàu hoøa, kgBOD5/h Taûi löôïng BOD5 sau ñieàu hoøa, kgBOD5/h 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 16,0 15,0 14,0 9,0 7,6 7,0 7,0 8,0 15,8 10,8 9,4 9,0 8,8 9,8 9,6 8,4 6,0 5,0 4,4 3,2 3,2 3,2 3,8 6,0 7,7 14,3 20 20,7 20 18,6 17,3 17 24,4 27 28 28,6 29,1 30,6 31,9 31,9 29,6 26,3 22,3 17,2 12,1 6,94 2,41 0,0 1220 1210 860 780 690 540 520 605 1200 860 780 520 530 860 865 520 345 345 432 600 605 780 780 860 1220 1162 1001 712 720 637 534 569 1170 959 808 709 519 629 857 770 463 327 351 433 608 642 826 1134 20,7 19,4 12,0 7,0 5,2 3,8 3,6 4,8 19,0 9,3 7,3 4,7 4,7 8,4 8,3 4,4 2,1 1,5 1,7 1,8 1,8 2,3 2,7 5,2 10,2 10,1 8,7 7,0 6,3 5,4 4,5 4,5 7,3 9,2 7,0 6,0 4,4 5,1 7,2 6,6 4,1 2,9 3,0 3,8 5,0 5,3 6,5 7,0 Trung bình 6,1 Xaùc ñònh theå tích beå ñieàu hoøa V = Qhmax * t = 16 * 5 = 80 (m3 ) Trong ñoù : Qmax : löu löôïng nöôùc thaûi tính baèng m3/h t : thôøi gian löu nöôùc thaûi trong beå ñieàu hoaø töø 4 – 8 h, choïn t = 5h Kích thöôùc beå : Choïn chieàu cao laøm vieäc : h = 4m Chieàu cao baûo veä : hbv = 0.5m Vaäy chieàu cao toång coäng: H = h + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 (m) Dieän tích maët baèng cuûa beå ñieàu hoaø F = = = 17,78 ( m2) Choïn kích thöôùc beå : L * B * H = 7 x 3 * 4,5 Trong ñoù : L : chieàu daøi cuûa beå (m) B : chieàu roäng cuûa beå (m) H: chieàu cao cuûa beå (m) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc: D == = 0,077 (m) = 77 (mm) Trong ñoù: Qtbng : löu löôïng trung bình ngaøy v: vận tốc nước thải trong ống do cheânh lệch độ cao v = [ 0,3 – 0,9 m/s] chọn v = 0,5 m/s Chọn D = 80 mm ống nhựa PVC Tính löu löôïng khoâng khí caàn thieát cho beå : Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hoøa Qkhí = qkhí x V x 60 Qkhí=0,015x 80 x 60 = 72 (m3/h) qkhí : löôïng khí caàn thieát cung caáp cho 1m3 beå trong 1 phuùt laø :0,01 – 0,015 m3/s (tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai): Choïn qkhí = 0,015 m3/s Thieát bò phaân phoái khí trong beå ñieàu hoaø laø caùc oáng nhöïa PVC ñuïc loå, bao goàm 4 ñöôøng oáng vôùi chieàu daøi moãi oáng laø 7 m ñaët caùch nhau 1 m. Löu löôïng khí trong moãi oáng : qoáng== (m3/h) Ñöôøng kính chính daãn khí vaøo beå : Doáng=== 0,05 (m) = 50 (mm) Choïn Doáng = 50 mm Ñöôøng kính oáng nhaùnh : doáng===0,025 (m) = 25 (mm) Choïn doáng=25mm Voáng : vaän toác trong oáng (10 – 15m/s) choïn Voáng =10 m/s Ñöôøng kính loã oáng daãn khí : Ñöôøng kính caùc loå thoaùt khí ( 2 – 5 mm ), ta choïn 3 mm Vaän toác khí qua caùc loå : 15 m/s Löu löôïng khí qua caùc loå qloå = vloå x x 3600 = 15 x x 3600 = 0,382 (m3/h) Soá loå treân 1 oáng N== 47 loå Soá loå treân 1 m oáng daøi n = 7 loå/m oáng daøi Tính aùp löïc caàn thieát cho heä thoáng daãn khí : Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí : Hk=hd + hc + h f + H Trong ñoù : hd : toån thaát aùp löïc do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng hd 0,4m, choïn hd = 0,4m hc :toån thaát cuïc boä : hc 0,5 m choïn 0,5 m hf: toån thaát qua thieát bò phaân phoái khí hf 0,5m choïn 0,5m H : chieàu saâu höu ích cuûa beå ñieàu hoaø H = 3 m H k= 0,4 + 0,5 + 0,5 +3 = 4,4 m Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy tính theo atm Pm ==0,44 atm Choïn Pm = 0,4 atm Tính toaùn vaø choïn maùy thoåi khí : Naêng löôïng toån thaát cuûa heä thoáng neùn khí Pw= Trong ñoù Pw : naêng löôïng cuûa maùy thoåi khí W : khoái löôïng rieâng khoâng khí heä thoáng cung caáp trong 1s Tæ troïng rieâng cuûa khoâng khí laø : 0,0118 kgN/m3 W== 1,323 * 10-4 = 0,1323*10-3 kg/s = 0,1323 g/s T: nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo T = 20 + 273 = 293 P1 =1 atm : aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo P2 = Pm + 1 = 1 + 0,44= 1,44 atm : aùp suaát khoâng khí ñaàu ra n = = = 0,283 (K =1,395 ñoái vôùi khoâng khí) e : hieäu suaát cuûa maùy e = 0,7 – 0,8 choïn e = 0,8 Vaäy Pw = 5,85 KW Caùc 5.7 Thoâng soá xaây döïng beå ñieàu hoaø Stt Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò 1 Chieàu daøi beå 7 m 2 Chieàu roäng beå 3 m 3 Chieàu cao beå 4,5 m 4 Soá loå phaân phoái khí treân 1 oáng 47 loå 5 Ñöôøng kính oáng chính 50 mm 6 Ñöôøng kính oáng nhaùnh 25 mm 7 Maùy thoåi khí 2 caùi 5.3.4 Beå laéng ñôït 1 Dieän tích beå : F = = = 5,6 (m2) Trong ñoù Qh : löu löôïng nöôùc thaûi ñaàu vaøo Qh = 16 (m3 /h) V : vaän toác chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi trong beå laéng ñöùng : V = 0,5 – 0,8 (mm/s) choïn V = 0,8 (mm/s) (TCXD 51-84) Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa oáng trung taâm : f = = = 0,15 (m2) Trong ñoù Vtt : vaän toác chaûy trong oáng trung taâm Vtt = 30 (mm/s) (TCXD 51-84) Dieän tích toång coäng cuûa maët baèng : F1= F + f = 5,6 + 0,15 = 5,75 (m2) Ñöôøng kính beå : D = = = 2,7 (m) Ñöôøng kính oáng trung taâm : d = == 0,44 (m) Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng trong beå laéng ñöùng : htt = V x t = 0,0008 * 1,5 * 3600 = 4,32 (m) Trong ñoù V : vaän toác chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi trong beå laéng ñöùng : V = 0,0008 (m/s) t : thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng ñöùng, t = [1.5-2.5h] choïn t = 1,5 h Ñöôøng kính hoá thu buøn : Ñöôøng kính hoá thu buøn laáy baèng 20% ñöôøng kính beå : dh= 20% * D = 0,2 * 2,7 = 0,54 (m) Choïn dh=1(m) Choïn chieàu cao hoá thu buøn hh = 0,5 (m) Ñöôøng kính oáng daãn buøn D = 100 (mm) Chieàu cao phaàn choùp ñaùy beå : hch= = = 1,08 (m) Chieàu cao oáng trung taâm : Chieàu cao oáng trung taâm baèng chieàu cao tính toaùn vuøng laéng = 4,32 (m) Ñöôøng kính mieäng oáng loe trung taâm dl = 1,35 x 0,44 = 0,594 (m) Chieàu cao cuûa mieäng loe: hl = dl = 0,594 (m) Ñöôøng kính taám haéc dh = 1,3 x dl = 1,3 x 0,594 = 0,77 (m) Goùc nghieân giöõa taám haéc so vôùi maët phaúng naèm ngang laáy =200 Chieàu cao cuûa taám haéc: hh = x tg 200 = 0,14 (m) Maùng thu nöôùc : Maùng thu nöôùc ñaët voøng troøn coù ñöôøng kính baèng 0,8 ñöôøng kính beå Dmaùng= 0,8 x 2,7 = 2,16 (m) Chieàu daøi maùng thu nöôùc : L =x Dmaùng = 2,16 = 6,8 (m) Taûi troïng thu nöôùc treân 1 m daøi maùng : al= 29,4 (m3/m daøi. ngaøy) < 125 Löôïng caën töôi töø beå laéng ñôït I : Sau khi qua beå laéng ñôït I Haøm löôïng chaát lô löûng giaûm töø 50 – 70% BOD5 giaûm töø 25 – 40 % Vaäy löôïng caën töôi trong beå laéng laø : Wc=== 0,5 (m3/ngaøy) Trong ñoù E : Hieäu suaát laéng E = 52,63 Gc: Haøm löôïng chaát raén lô löûng trong nöôùc thaûi daãn ñeán beå laéng I : Gc= 200 (mg/l) k : Heä soá tính ñeán khaû naêng taêng löôïng caën côû haït lô löûng lôùn, k = 1,1 – 1,2. Choïn k =1,2 P : Ñoä aåm cuûa caën töôi P = 95% Q : Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình Q = 200 (m3 /ngaøy) Hieäu quaû xöû lyù BOD : EBOD = ==31.25% Vôùi a, b laø haèng soá thöïc nghieäm ôû t = 200C Baûng 5.8 Giaù trò haèng soá thöïc nghieäm Chæ tieâu a ñôn vò (h) b Khöû BOD5 0,018 0,020 Khöû caën lô löûng SS 0,0075 0,014 Hieäu quaû söû lyù SS : Ess = == 52.63% t : thôøi gian löu nöôùc t = 1,5h Haøm löôïng chaát lô löûng ra khoûi beå laéng : SSra = = 94,74 (mg/l) Löôïng BOD ra khoûi beå laéng : BODra= = 495(mg/l) Tính toaùn maùy bôm buøn caën töôi töø beå laéng I sang beå chöùa buøn : Choïn bôm coù löu löôïng: Qb = Qhmax =16 (m3/h) = 0,044 (m3/s), coät aùp H = 8 (m) Coâng suaát bôm : N = = 4,34 (KW) Trong ñoù Qb : Löu löôïng buøn tính theo m3/s H : Chieàu cao coät aùp bôm : Khoái löôïng rieâng cuûa buøn = 1006(kg/l) : Hieäu suaát bôm = 0.8 Coâng suaát bôm Nt =1,2 x N = 1,2 x 4,34 = 5,208 (KW) Trong ñoù: 1,2 : heä soá an toaøn Caùc 5.9 Caùc thoâng soá xaây döïng beå laéng ñôït I STT Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò 1 Ñöôøng kính beå 2,7 m 2 Ñöôøng kính oáng trung taâm 0,44 m 3 Chieàu cao vuøng laéng 4,32 m 4 Chieàu cao phaàn hình noùn cuûa beå laéng 1,08 m 5 Ñöôøng kính mieäng loe oáng trung taâm 0,594 m 6 Ñöôøng kính taám haéc 0,77 m 7 Chieàu cao taám haéc 0,14 m 8 Chieàu cao mieäng oáng loe 0,594 m 9 Chieàu cao xaây döïng cuûa beå laéng 6,134 m 10 Bôm buøn 2 caùi 11 Ñöôøng kính maùng 2,16 m 12 Chieàu daøi maùng 6,8 m 5.3.5 Beå buøn hoaït tính (Aeroten) xaùo troän hoaøn toaøn Caùc thoâng soá tính toaùn Theo baûng 5.6, BOD5 trung bình sau ñieàu hoøa laø 740 mg/l. Giaû söû haøm löôïng BOD5 sau laéng ñôït 1 giaûm 20%. Vaäy haøm löôïng BOD5 vaøo Aeroten laø: Giaû söû theo keát quaû thöïc nghieäm tìm ñöôïc caùc thoâng soá ñoäng hoïc nhö sau: Ks= 50 mg/l; Y=0,5 mgVSS/mg BOD5; kd=0,05 ngaøy-1 Coù theå aùp duïng caùc ñieàu kieän sau ñeå tính toaùn quaù trình buøn hoaït tính xaùo troän hoaøn toaøn: Tæ soá MLVSS : MLSS = 0,8. Haøm löôïng buøn tuaàn hoaøn: Cu = 8000 mgSS/l. Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå aeroten: MLVSS = 3000 mg/l. Thôøi gian löu buøn trung bình: = 10 ngaøy. Nöôùc thaûi cheá bieán thuûy saûn coù chöùa ñaày ñuû löôïng chaát dinh döôõng nitô, phoátpho vaø caùc chaát vi löôïng khaùc. Nöôùc thaûi sau laéng 2 chöùa 25 mg/l caën sinh hoïc, trong ñoù coù 65% caën deã phaân huûy sinh hoïc. BOD5 : BODL = 0,68. BOD5 sau laéng 2 coøn laïi 20 mg/l. Döïa vaøo tæ soá BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 vaø thaønh phaàn N, P cuûa nöôùc thaûi (BOD5 = 720 mg/l, NKjeldahl = 40 mg/l vaø Ptoång = 8 mg/l töông öùng vôùi tæ soá BOD5 : N : P = 5,6 : 1 : 1), coù theå keát luaän chaát dinh döôõng ña löôïng ñuû cho vi sinh vaät phaùt trieån. Giaû söû caùc chaát dinh döôõng vi löôïng cuõng ñuû cho sinh tröôûng teá baøo. Xaùc ñònh BOD5 hoøa tan sau laéng 2 theo moái quan heä sau: Toång BOD5 = BOD5 hoøa tan + BOD5 cuûa caën lô löûng Xaùc ñònh BOD5 cuûa caën lô löûng ôû ñaàu ra: Haøm löôïng caën sinh hoïc deã phaân huûy: 0,65 x 25mg/l = 16,25 mg/l BODL cuûa caën lô löûng deã phaân huûy sinh hoïc cuûa nöôùc thaûi sau laéng 2: 16,3 mg/l x (1,42 mgO2 tieâu thuï/mg teá baøo bò oxy hoùa) = 23 mg/l BOD5 cuûa caën lô löûng cuûa nöôùc thaûi sau beå laéng 2: 23 mg/l x 0,68 =15,64 mg/l BOD5 hoøa tan cuûa nöôùc thaûi sau laéng 2: 20 = C + 16 C = 4 mg/l Hieäu quaû xöû lyù BOD5 cuûa beå aeroten: Tính theå tích beå Theå tích beå Earoten ñöôïc tính theo 2 coâng thöùc sau: Trong ñoù : thôøi gian löu buøn Q: löu löôïng nöôùc thaûi Y: heä soá saûn löôïng teá baøo S0: BOD5 nöôùc thaûi vaøo beå aeroten S: noàng ñoä BOD5 sau laéng 2 X: haøm löôïng teá baøo chaát trong beå kd: heä soá phaân huûy noäi baøo Thay vaøo phöông trình treân, xaùc ñònh ñöôïc theå tích beå aeroten: Thôøi gian löu nöôùc cuûa beå Aeroten: Caùc giaù trò ñaëc tröng cho kích thöôùc cuûa beå earoten xaùo troän hoaøn toaøn ñöôïc theå hieän trong baûng sau: Baûng 5.10 Caùc kích thöôùc ñieån hình cuûa beå Aeroten xaùo troän hoaøn toaøn Thoâng soá Giaù trò Chieàu cao höõu ích, m Chieàu cao baûo veä, m Khoaûng caùch töø ñaùy ñeán ñaàu khueách taùn khí, m Tæ soá roäng : saâu (W : H) 3,0 ÷ 4,6 0,3 ÷ 0,6 0,45 ÷ 0,75 1,0 :1 ÷ 2,2 : 1 Choïn chieàu cao höõu ích H = 4,0 m, chieàu cao baûo veä hbv = 0,5 m. Vaäy chieàu cao toång coäng laø: Htc = 4,0m + 0,5m = 4,5 m Choïn tæ soá W : H = 1 : 1, vaäy chieàu roäng beå laø: W = H = 4,0 m Chieàu daøi l cuûa beå: Tính löôïng buøn dö thaûi ra moãi ngaøy Heä soá saûn löôïng quan saùt (Yobs) tính theo phöông trình: Löôïng buøn dö sinh ra moãi ngaøy theo VSS: /ngaøy Toång löôïng buøn sinh ra moãi ngaøy theo SS: /ngaøy Löôïng buøn dö caàn xöû lyù moãi ngaøy: Löôïng buøn dö caàn xöû lyù = Toång löôïng buøn – Löôïng SS troâi ra khoûi laéng 2 Mdö(SS) = 49 kgSS/ngaøy – 200 m3/ngaøy x 25 (g/m3) x 10-3kg/g = 44 kgSS/ngaøy Löôïng buøn dö coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc caàn xöû lyù: Mdö(VSS) = 44 kgSS/ngaøy x 0,8 = 35,2 kgVSS/ ngaøy Giaû söû haøm löôïng buøn hoaït tính laéng ôû ñaùy beå laéng coù haøm löôïng chaát raén 0,8% vaø khoái löôïng rieâng laø 1,008 kg/lít. Vaäy löu löôïng buøn dö caàn xöû lyù: Qdö = lít/ngaøy 5,52 m3/ngaøy Hoaëc coù theå tính theo coâng thöùc sau: 10 ngaøy = Qdö = 5,52 m3/ngaøy Töø hình, döïa vaøo söï caân baèng sinh khoái quanh beå aeroten, xaùc ñònh tæ leä buøn tuaàn hoaøn döïa treân phöông trình caân baèng sinh khoái: Trong ñoù X0: haøm löôïng caën lô löûng ñaàu vaøo, mg/l Q: löu löôïng vaøo beå, m3/ngaøy Qr: löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, m3/ngaøy Xu: haøm löôïng SS cuûa lôùp buøn laéng hoaëc buøn tuaàn hoaøn, mg/l X: haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå aeroten, mgMLSS/l Hình 5.2 Sô ñoà thieát laäp caân baèng sinh khoái quanh beå aeroten Haøm löôïng buøn hoaït tính trong beå aeroten: MLSS = MLVSS/0,8 = 3000(mgVSS/l)/0,8 = 3750 mgSS/l Giaû söû X0 = 0 vaø Qr = Q, chia hai veá cho Q, bieåu thöùc treân coù theå trieån khai nhö sau: Trong ñoù : heä soá tuaàn hoaøn, Vaäy löu löôïng buøn tuaàn hoaøn: m3/ngaøy=176 m3/ngaøy 7,33 m3/giôø. Kieåm tra taûi troïng theå tích LBOD vaø tæ soá F/M Taûi troïng theå tích: ngaøy Trò soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp (LBOD = 0,8 ÷ 1,9). Tæ soá F/M: ngaøy-1. Trò soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp: F/M = (0,2 ÷ 0,6) ngaøy-1. Tính löôïng khí caàn thieát cho quaù trình buøn hoaït tính, bieát raèng hieäu suaát chuyeån hoùa oxygen cuûa thieát bò khueách taùn khí laø E = 9%, heä soá an toaøn f = 2,0 ñeå tính coâng suaát thieát keá thöïc teá cuûa maùy thoåi khí. Giaû söû BOD5 = 0,68 BODL, vaäy khoái löôïng BODL tieâu thuï trong quaù trình sinh hoïc buøn hoaït tính laø: kgBODL/ngaøy. Nhu caàu oxy cho quùa trình: = 173kg/ngaøy – (1,42kgO2/kgVSS x 39kgVSS/ngaøy) =117,6 kgO2/ngaøy. Giaû söû raèng khoâng khí coù 23,2% troïng löôïng O2 vaø khoái löôïng rieâng khoâng khí laø 1,20 kg/m3. Vaäy löôïng khoâng khí lyù thuyeát cho quaù trình laø: m3/ngaøy Kieåm tra löôïng khoâng khí caàn thieát cho xaùo troän hoøan toaøn: l/m3.phuùt Trò soá naøy naèm trong khoaûng cho pheùp: q = (20 ÷ 40 ) l/m3.phuùt. Nhö vaäy löôïng khí caáp cho quaù trình buøn hoaït tính cuõng ñuû cho nhu caàu xaùo troän hoaøn toaøn. Löu löôïng khí caàn thieát cuûa maùy thoåi khí: m3/phuùt. Kích thöôùc beå Aeroten: Theå tích beå Vb = 131 m3 Chieàu saâu chöùa nöôùc cuûa beå: h = 4 m Dieän tích beå: F = = m2 Chieàu daøi beå: L = 8,2 m Chieàu roäng beå: B = 4 m (W : H = 1 : 1) Chieàu cao döï tröõ nöôùc treân maët hbv = 0,5 m Chieàu cao toång coäng cuûa beå: H = 4 + 0,5 = 4,5 m Caùc 5.11 Caùc thoâng soá xaây döïng beå Aeroten: STT Teân thoâng soá Ñôn vò Soá lieäu thieát keá 1 Soá löôïng Coâng trình 1 2 Chieàu daøi beå m 8,2 3 Chieàu roäng beå m 4 4 Chieàu cao beå m 4,5 5 Theå tích m3 147,6 Beå laéng ñôït 2 Dieän tích phaàn laéng cuûa beå : Slaéng = Trong ñoù : Q : löu löôïng nöôùc thaûi Q = 200 (m3/ngaøy) = 8,33 (m3/h) Co: noàng ñoä buøn duy trì trong beå aerotank, Co= 3409 (mg/l)=3409 (g/m3) : heä soá tuaàn hoaøn Ct= 8000 (g/m3) noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoaøn Vl : vaän toác laéng beà maët phaân chia öùng vôùi Cl, theo coâng thöùc (9-7) Trònh Xuaân Lai Cl = 1/2 Ct = 1/2 x 8000 = 4000 (g/m2) Xaùc ñònh vaän toác laéng Vl = Vmax=7(m/h) K = 600 ( caën coù chæ soá theå tích 50 <SVI <150) Vaäy Vl = 7 * = 0,635 (m/h) Dieän tích phaàn laéng cuûa beå Slaéng ==10,5(m2) Dieän tích beå tính theâm phaàn phaân phoái trung taâm S =1,1 x 10,5 = 11,55 (m2) Ñöôøng kính beå laéng : Dbeå = = 3,66 (m) Choïn 3,7 (m) Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm : D = 0,25 x Dbeå = 0,25 x3,7 = 0,925 (m) Dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm : F = = = 0,67 (m2) Choïn 0,7 (m2) Taûi troïng thuûy löïc : a = 19,05 (m3/m2.ngaøy) Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå V = = 0,8 (m/h) Maùng thu trong beå : Maùng thu ñaët trong voøng troøn coù ñöôøng kính baèng 0.8 ñöôøng kính beå Dmaùng = 0,8 3,7 = 2,96 (m) Chieàu daøi maùng thu nöôùc L = x Dmaùng = * 2,96 = 9,3 (m) Taûi troïng maùng thu treân 1 m daøi cuûa maùng Al= = 21,5 (m3/mdaøi.ngaøy) < 125 Taûi troïng buøn B == 5,97 (kg/m2h) Xaùc ñònh chieàu cao cuûa beå : Choïn H = 4m Chieàu cao döï tröõ treân maët thoaùng h1 = 0,5 m Chieàu cao coät nöôùc trong beå h = 4m Chieàu cao phaàn nöôùc trong : h2=1,5m Chieàu cao phaàn choùp ñaùy beå coù ñoä doác 2% veà taâm : h3=0,02=0,04 (m) Chieàu cao phaàn chöùa buøn hình truï : h4 = H - h1 – h2 – h3 = 4 – 0,5 – 1,5 – 0,04 = 1,96 (m) Dieän tích phaàn laéng cuûa beå : Vb = S x h4 = 11,55 * 1,96 = 22,64 (m3) Noàng ñoä buøn trung bình trong beå Ctb = = 6000 (mg/l) = 6 (kg/m3) Löôïng buøn chieám trong beå laéng : Gb = Vb x Ctb = 6 x 22,64 = 135,84 (kg) Löôïng buøn caàn thieát cho 1 beå Aerotank : Gcaàn =Vaerotankx C0 = 90 x =153405 (g) = 153,405 (kg) Neáu thaùo khoâ 1 beå aerotank ñeå söõa chöûa sau ñoù hoaït ñoäng laïi thì löôïng buøn beå laéng ñuû caáp ñeå beå aerotank hoaït ñoäng ngay, khoâng caàn phaûi coù thôøi gian khôûi ñoäng ñeå tích luõy caën. Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng Dung tích beå laéng V = H x S = 3,5 x 11,55 = 40,425 (m3) Löôïng nöôùc vaøo beå laéng : Ql =(1+)Q = (1+0,88) * 200 = 376 (m3/ngaøy) Thôøi gian laéng : T = = 2,6 h Chieàu daøi vaø ñöôøng kính mieäng oáng loe : Dl = 1,35 x Dtt = 1,35 x 1,1 = 1,485 (m) Choïn Dl = 1,5 (m) Chieàu daøi mieäng oáng loe Hl=Dl =1,5 (m) Ñöôøng kính taám höôùng doøng Dhd = 1,3 x 1,5 = 1,95 (m) Choïn Dhd = 2 (m) Baûng 5.12 Caùc thoâng soá xaây döïng beå laéng ñôït II STT Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò 1 Ñöôøng kính 3,7 m 2 Chieàu cao oáng trung taâm 1,5 m 3 Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm 0,925 m 4 Ñöôøng kính mieäng oáng loe 1,5 m 5 Chieàu cao oáng loe 1,5 m 6 Chieàu cao beå laéng 4 m 7 Ñöôøng kính maùng thu 2,96 m 8 Chieàu daøi maùng thu 9,3 m 9 Ñöôøng kính taám höôùng doøng 2 m Beå trung gian Tröôùc beå loïc aùp löïc phaûi coù beå bôm chuyeån tieáp vì sau beå laéng 2 thì khoâng theå bôm tröïc tieáp leân beå loïc neân ta phaûi chon theâm moät beå nöõa goi laø beå trung gian. Beå trung gian ñöôïc thieát keá duøng ñeå chöùa nöôùc sau laéng 2. Beå naøy ta tính toaùn töông töï nhö haàm bôm tieáp nhaän Theå tích beå trung gian: (m3) Trong ñoù t: thôøi gian löu nöôùc, t =10 ÷30 phuùt, choïn t = 15 phuùt. Löu löôïng nöôùc thaûi ngaøy ñeâm : Q =200 m3/ngaøy.ñeâm Löu löôïng nöôùc thaûi lôùn nhaát h : Q =16 m3/h Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø : Q =8,33 m3/h Choïn chieàu saâu höõu ích h = 2 m Chieàu cao an toaøn laáy baèng chieàu saâu ñaùy oáng cuoái cuøng ht = 0,7 m. Vaäy chieàu saâu toång coäng: H = 2 + 0,7 =2,7 (m) Kích ._.