Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, công suất 5000 m3/ngày đêm

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, trong thời gian qua luôn là một trong những tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế cao, thu hút vốn đầu tư trong và ngoài nước ngày càng tăng. Hiện nay Bà Rịa vũng Tàu có rất nhiều khu công nghiệp đã và đang hình thành như: khu công nghiệp Phú Mỹ, khu công nghiệp Mỹ Xuân A, khu công nghiệp Mỹ Xuân A2, khu công nghiệp Cái Mép, khu công nghiệp Mỹ Xuân B1 tuy nhiên trong đó có một số khu công nghiệp hoạt động không hiệu quả dù thời gian hoạt động đã tương đối dài. Chủ trương của tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu là tiếp tục công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa mà cụ thể là tiếp tục xây dựng những khu công nghiệp mới phát triển một cách có hiệu quả đồng bộ các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, thay đổi chức năng sử dụng đất từ những khu sản xuất nông nghiệp kém hiệu quả thành khu vực sản xuất công nghiệp có hiệu quả cao, trong đó có khu công nghiệp Châu Đức. Sự ra đời của khu công nghiệp Châu Đức thu hút hàng vạn lao động trực tiếp trong các nhà máy và tạo thêm việc làm cho nhiều lao động trên công trường xây dựng và các dịch vụ khác, đồng thời giải quyết việc làm cho người lao động tại chỗ trong huyện, tỉnh và cả nước, là nơi thu hút các nhà đầu tư sử dụng các công nghệ sạch và giảm tối đa các tác động gây ô nhiễm cho người dân và môi trường xung quanh. Trong tương lai khu công nghiệp sẽ không ngừng lớn mạnh kéo theo sự gia tăng các vấn đề môi trường. Hoạt động theo tôn chỉ: “Tôn trọng và bảo vệ môt trường” các vấn đề môi trường của khu công nghiệp đều được Ban quản lý khu công nghiệp quan tâm. Nước thải của các doanh nghiệp hoạt động trong khu công nghiệp phải xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 24:2009/BTNMT), để từ đó nước thải sau xử lý sơ bộ sẽ được tiếp tục làm sạch hơn trong hệ thống xử lý nước thải tập trung của toàn khu công nghiệp, tương tự như mô hình đã và đang áp dụng với hangloạt khu công nghiệp khác ở tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu cũng như các tỉnh khác của nước ta. Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công nghiệp Châu Đức trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một yêu cầu cấp thiết, và phải tiến hành đồng thời với quá trình hình thành và hoạt động của khu công nghiệp nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho khu công nghiệp trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Chính vì lý do đó đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, công suất 5000 m3/ngày đêm” được lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp trong báo cáo này. 1.2 Mục tiêu đề tài Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Châu Đức đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 24:2009/BTNMT) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng. 1.3 Đối tượng và phạm quy nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Công nghiệp. 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho Khu Công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. Nước thải đầu vào của hệ thống đã được xử lý sơ bộ đạt loại B (QCVN 24:2009/BTNMT) và được tập trung tại họng thu qua hệ thống cống dẫn từ các nhà máy trong khu công nghiệp đến bể tiếp nhận của khu xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức.Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất cũng như sinh hoạt của các nhà máy trong khu công nghiệp Châu Đức. Lượng nước mưa phát sinh sẽ được thoát trực tiếp ra sông theo hệ thống cống dẫn riêng biệt. 1.4 Nội dung đề tài Tìm hiểu về khu công nghiệp Châu Đức. Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải. 1.5 Phương pháp thực hiện  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu công nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành.  Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.  Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.  Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải Khu Công nghiệp. Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý Khu Công nghiệp. Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập.

pdf93 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2060 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, công suất 5000 m3/ngày đêm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 (Nguồn [1]) Trong đó: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 53 C2 :Hàm lượng cặn đi ra khỏi bể lắng, (mg/l) C1 : Hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lắng. C1 = C0 + k x ap + 0,25 x M C0 : Hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lắng, C0 = 190 (mg/l) ap : Hàm lượng phèn, ap = 20 (mg/l) k : Hệ số tạo cặn từ phèn, đối với phèn nhôm kĩ thuật, k = 1. M : Độ màu của nước, M = 200  C1 = 190 + 1x 20 + 0,25x 200 = 260 (mg/l) Vậy : Wtươi = 10151000 )57260(5000  (kgbùn/ngày). Giả sử nước thải có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm 95%), tỷ số VSS : SS = 0,8 và khối lượng riêng của bùn tươi = 1,082 (kg/l). Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý là: Qtươi =  1000 1 )/(082,105,0 )/(1015 lkg ngàykg 18,76 (m3/ngày). Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học: Mtươi (VSS)= 1015 (kgSS/ngày) x 0,8 = 812 (kgVSS/ ngày). Bùn dư từ quá trình sinh học được đưa về bể nén bùn.  Tính toán ống dẫn nước thải ra khỏi bể lắng I Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống v = 1 (m/s) (v ≤ 2m/s) Lưu lượng nước thải: Q = 208,33 (m3/ngày). Đường kính ống là: D = 14,313600 33,2084 43600 4    v Q = 0,271 (m) = 271 (mm) Chọn ống nhựa PVC có đường kính  = 300mm  Tính toán đường ống dẫn bùn Lưu lượng nước thải: Q = 18,76 (m3/ngày). Bơm bùn hoạt động 4 (giờ/ngày) Đường kính ống là: D = 14,36,043600 76,184 3600 4    v Q = 0,053 (m) Chọn ống nhựa uPVC có đường kính  = 60mm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 54  Chọn bơm bùn tươi từ bể lắng I tới bể nén bùn Lưu lượng bùn thải: Q = 18,76 (m3/ngày) = 2,17.10-4 (m3/s). Công suất bơm N = 8,01000 1081,9100010.17,2 1000 4       HgQ = 0,024(Kw) = 0,03 (Hp) Trong đó:  : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn = 0,8 ρ : Khối lượng riêng của nước (kg/m3) Chọn bơm bùn được thiết kế 1 bơm có công suất 0,15 Kw.  Thiết bị cào bùn bể lắng Loại cầu trung tâm. Hoạt động với vận tốc chậm, gom bùn lắng ở đáy bể về hố gom bùn. Từ đây, bùn được bơm hút đi. Chế độ vận hành 24/24. Thanh gạt bùn Chiều dài: l = 90%D = 90% x 13.300 = 11.970(m). + Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2 x µ Trong đó: G: cường độ khuấy. G = 30 s-1 V: thể tích bể. V = 530 (m3) µ: độ nhớt động lực bùn. µ =0,00105 (N.s/m2)  P = 302 x 466 x 0.00105 = 440.27(J/s) = 0.44(Kw) + Xác định số vòng quay của thanh gạt bùn: )/(011.0 970.1110501 440 3 1 5 3 1 5 svòngDK PN          = 0.66 (vòng/ phút) Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua bể lắng I giảm: 2SSL = 1SSL (1 – 0,7) = 190 x 0,3 = 57 (mg/l) 3BODL = 2BODL (1 – 0,4) = 256,5 x 0,6 = 153,6 (mg/l) 3CODL = 2CODL (1 – 0,4) = 427,5 x 0,6 = 256,5 (mg/l) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 55 Bảng 5.6: Tổng hợp tính toán bể lắng I Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính bể lắng D mm 13.300 Chiều cao xây dựng bể lắng Hxd mm 4.800 Đường kính ống trung tâm d mm 2.660 Chiều cao ống trung tâm h mm 2.100 Tổng số khe máng răng cưa n khe 108 Kích thước máng Đường kính máng răng cưa Drc mm 12.500 Chiều rộng máng thu nước B mm 300 Chiều cao máng thu nước H mm 300 Đường kính ống dẫn nước ra D mm 300 Thể tích bể lắng Wt m3 466 5.2.7 Bể Aerotank Nhiệm vụ Loại bỏ các hợp chất hữu cơ hoà tan có khả năng phân huỷ sinh học nhờ quá trình vi sinh vật lơ lửng hiếu khí. Tính toán  Các thông số tính toán quá trình bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào Aerotank = 153,6 (mgBOD5/l) và SS = 57(mg/l) tỷ số BOD5/COD = 0,6 Yêu cầu BOD5 và SS sau xử lý sinh học hiếu khí là: 30 (mg/l) và 50 (mg/l). Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải, Q = 5000 (m3/ngđ) t : Nhiệt độ trung bình của nước thải, t = 25oC. Xo : Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể, Xo= 0 (mg/l) X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính MLVSS, X = 2.500 (mg/l) (cặn bay hơi 2.500 – 4.000 mg/l) XT : Nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng đợt II cũng là nồng độ cặn tuần hoàn. XT =10.000 (mg/l). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 56 c : Thời gian lưu của bùn hoạt tính (tuổi của cặn) trong công trình. 1575,0 c (ngày). Chọn 10c (ngày) Chế độ thủy lực của bể: Khuấy trộn hoàn chỉnh. Y :Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (hệ số sinh trưởng cực đại). Y= (0,4 – 0,6) (mg bùn hoạt tính/mgBOD). Chọn Y = 0,6. Kd : Hệ số phân hủy nội bào. Kd = (0,02 – 0,1) (ngày-1), chọn Kd = 0,06. Z : Độ tro của cặn hữu cơ lơ lửng ra khỏi bể lắng II, Z = 0,2 trong đó có 80% cặn bay hơi. F/M : Tỷ lệ BOD5 có trong nước thải và bùn hoạt tính, F/M = (0,2 – 1,0) (kg BOD5/kg bùn hoạt tính) với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn. L : Tải trọng các chất hữu cơ sẽ được làm sạch trên một đơn vị thể tích của bể xử lý, L= (0,8 – 1,9) (kgBOD5/m3.ngày) với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn. Các thành phần hữu cơ khác như Nitơ và Photpho có tỷ lệ phù hợp để xử lý sinh học (BOD5 : N : P = 100 : 5 :1) (Nguồn: Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS. Trịnh Xuân Lai). Dự đoán BOD5 hoà tan trong dòng ra dựa vào mối quan hệ: BOD5 dòng ra = BOD5 hoà tan trong dòng ra + BOD5 của SS ở đầu ra  Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước đầu ra Nồng độ cặn hữu cơ có thể bị phân hủy: a = 0,65 x 30 = 19,5 (mg/l) 1 mg SS khi bị ôxy hóa hoàn toàn tiêu tốn 1,42 (mgO2). Vậy nhu cầu ôxy hóa cặn như sau: b = 19,5 x 1,42 = 27,69 (mg/l) Lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra (chuyển đổi từ BOD20 sang BOD5): c = 27,69 x 0,68 = 18,83 (mg/l) Lượng BOD5 hòa tan còn lại trong nước khi ra khỏi bể lắng S = 30 – 18,83 = 11,17 (mg/l)  Xác định hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 57 E = o o (S - S) S = 6,153 )17,116,153(  = 92,7% Hiệu quả xử lý tính theo BOD tổng cộng: 6,153 )306,153( E = 80% Thể tích bể Aerotank: )1( )( 0 cd c KX SSYQW     Trong đó: W : Thể tích bể Aerotank, (m3) Q : Lưu lượng nước thải đầu vào, Q = 5000 (m3/ngđ) Y : Hệ số sản lượng bùn, Y = 0,6 (mgVSS/mgBOD) So – S : 196,8 – 11,17 = 142.43 (mg/l) X : Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi được duy trì trong bể Aerotank, X = 2.500 (mg/l) Kd : 0,06 (ngày-1) c : Thời gian lưu bùn 10 ngày. Vậy: W = )1006,01(2500 )17,116,153(6,0500010   = 1068(m3) Diện tích của Aerotank trên mặt bằng: A = W H = )(276 4 1068 2m Trong đó: H: Chiều cao công tác của Aerotank, chọn H = 4 (m)  Chọn L x B = 18m x 15m. Với thể tích như tính toán thì bể aerotank quá lớn hiệu quả xử lý không cao trong quá trình xử lý vì vậy nên chia bể aerotank thành 2 bể nhỏ có kích thướt: L x B = 18m x 7.5m Chiều cao xây dựng của bể Aerotank: Hxd = H + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 (m) Trong đó: hbv: Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5 (m) Thể tích thực của bể của 1 bể aerotank ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 58 Wt = 18 x 7,5 x 4,5 = 607,5 (m3)  Tính tổng lượng cặn sinh ra hằng ngày Tốc độ tăng trưởng của bùn: Yb = cdk Y 1 (Nguồn: Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai – trang 67) Yb = 1006,01 6,0  = 0,375 Lượng bùn hoạt tính sinh ra mỗi ngày do khử BOD5: Px = Yb x Q x (So – S).10-3 = (0,375 x 2.500 x (153,6 - 11,17).10-3 )x2 = 267 (kg/ngđ) Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn Z = 0,2 Px(SS) = x P 1 - Z = 2,01 267  = 333,82(kg/ngđ)  Tính lượng bùn dư phải xả hàng ngày Qxả Qxả = Tc crr X XQXV     (Nguồn [5](CT 6.11). Qxả = 2.58800010 1065,13500050001068   (m3/ngày). Trong đó: V : Thể tích của bể V = 1068 (m3). Qr = Qv = 5000 (m3/ngày) coi lượng nước theo bùn là không đáng kể. X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể, (mg/l) c : Thời gian lưu của bùn hoạt tính (tuổi của cặn) trong công trình. c = 0,75 ÷ 15 (ngày). Chọn c = 10 (ngày). XT : Nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng đợt II cũng là nồng độ cặn tuần hoàn. XT= 0,8 x 10.000 = 8.000 (mg/l). Xr : Nồng độ bùn hoạt tính đã lắng Xr = 0,7 x 19,5 = 13,65 (mg/l), (0,7 là tỷ lệ lượng cặn bay hơi trong tổng số cặn hữu cơ, cặn không tro). Thời gian tích lũy cặn (tuần hoàn lại) không xả cặn ban đầu: 8 85710 2500534  xP XVT (ngày) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 59 Sau khi hệ thống hoạt động ổn định lượng bùn hữu cơ xả ra hàng ngày B = Qxả x 10.000 = 10,03 x 10.000 = 100300 (g/ngày) = 100,3(kg/ngày) Trong đó cặn bay hơi B’ = 0,7 x 100,3 = 70,21 (kg/ngày) Cặn bay hơi trong nước đã xử lý đi ra khỏi bể lắng B” = 5000 x 13,65 = 68250 (g/ ngày) = 68,25 (kg/ngày). Tổng lượng cặn hữu cơ sinh ra: B’ + B” = 100,3 + 68,25 = 168,55 (kg/ngày)  Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn QT : tính cho mỗi bể lưu lượng 2500m3 XT.Q T. xaX T.Q Q rXX.S Q + Q 0S LAÉNG II AEROTEN r.X V T S VQXo. Để nồng độ bùn trong bể luôn giữ ở giá trị 2.500 (mg/l) ta có: Phương trình cân bằng vật chất: XQQXQXQ TVTTOv  )( 1125250045,045,0 25008000 2500  TTV T Q XX X Q Q (m3/ngày) = 46,87(m3/h)  Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank F/M = X So  (Công thức 5 – 22. Nguồn [3]) = 250016,0 6,153  = 0,384 (mgBOD/mgbùn.ngđ) Giá trị này nằm trong khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh là 0,2 ÷1. Tốc độ sử dụng chất nền của 1g bùn hoạt tính trong 1 ngày 250016,0 17,116,1530    X SS  = 0,356 (mg/mg.ngđ) Tải trọng thể tích bể: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 60 534 250010.6,153 30   W QS L = 0.94(kgBOD5/m3.ngđ)  (0,8 – 1,9kg BOD5/m3.ngày) (Nguồn: Bảng 6 – 1, Tính toán thiết kế các công trình xử lý NT, TS. Trịnh Xuân Lai)  Thời gian lưu nước trong bể Aerotank  = tW Q = 2500 534 = 0,2136 ( ngày )5.12(giờ)  Tính lượng ôxy cần thiết cung cấp cho 1 bể Aerotank Lượng ôxy lý thuyết cần cung cấp theo điều kiện chuẩn OCo = o x Q (S - S) - 1,42×P f (Công thức 6 – 15. Nguồn [3]) Với f: hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 là 0,67 OCo = 71,8542,167,0 10).17,116,153(2500 3   = 409,7 (kgO2/ngđ) Lượng ôxy cần thiết trong điều kiện thực: OCt = OCo x S20 (T-20) sh L C 1 1x x βC - C 1,024 α     Trong đó: Cs20 : Nồng độ ôxy bão hòa trong nước ở 20oC, (mg/l) CL : Lượng ôxy hòa tan cần duy trì trong bể, (mg/l) Csh : Nồng độ ôxy bão hòa trong nước sạch ứng với nhiệt độ 25oC (nhiệt độ duy trì trong bể), (mg/l)  : Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối. Đối với nước thải,  = 1  : Hệ số điều chỉnh lượng ôxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dạng và kích thước bể có giá trị từ 0,6  2,4. Chọn  = 0,6. T : Nhiệt độ nước thải, T= 25oC OCt = 7,8696,0 1 024,1 1 2)3,81( 08,97,409 )2025(   (kgO2/ngđ)  Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 61 Qkk = fOU OCt  Trong đó: OCt : Lượng ôxy thực tế cần sử dụng cho bể OU : Công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối. OU = Ou x h Trong đó: h : Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối. Chọn độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối (xem như gần sát đáy) và chiều cao của giá đỡ không đáng kể h = 4 (m). Ou : Lượng ôxy hòa tan vào 1m3 nước thải của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn ở chiều sâu 1m. Chọn Ou = 8 (gO2/m3.m)  OU = Ou x h = 8 x 4 = 32 (gO2/m3) f: Hệ số an toàn, chọn f = 1,5 Vậy Qkk = tOCOU x f = 32 107,869 3 x 1,5 = 40767 (m3/ngđ) = 0,47m3/s Chọn đĩa phân phối khí dạng đĩa xốp đường kính 250mm. Lưu lượng riêng phân phối khí của đĩa thổi khí  = 150 – 200 (l/phút), chọn  = 200 (l/phút). Lượng đĩa thổi khí trong bể Aerotank: N = 5.141 2006024 4076710 )/(6024 )/(10 333    phútl ngàymQkk (đĩa) Chọn N = 144 đĩa thổi khí. (phù hợp với việc bố trí số đĩa trên mỗi ông nhánh)  Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết của máy thổi khí: Hm = h1 + hd + H Trong đó: h1 : Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h1 = 0,4 (m) hd : Tổn thất qua đĩa phun không quá 0,7m. Chọn hd = 0,6 (m) H : Độ sâu ngập nước của miệng vòi phun H = 4 (m) Hm = 0,4 + 0,6 + 4 = 5 (m) Công suất máy thổi khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 62 Pmáy =   en TRG 7,29 1         1 283,0 1 2 p p Trong đó: Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí , (Kw) G : Trọng lượng của dòng không khí , (kg/s) G = Qkk  khí = 0,47  1,3 = 0,611(kg/s) R : Hằng số khí , R = 8,314 (KJ/K.mol.0K) T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1= 273 + 25 = 298 (0K) P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1= 1 (atm) P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = )(49,1113,10 atm Hm  n = K K 1 = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí ) 29,7 : Hệ số chuyển đổi e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,8 Vậy: Pmáy = 8,0283,07,29 298314,8611,0   0,2831, 49 1 1          = 44,9 (Kw) = 60 (Hp) Chọn 3 máy thổi khí có công suất 30 Hp hoat động luân phiên từng cặp  Tính toán đường ống dẫn khí Vận tốc khí trong ống dẫn khí chính, chọn vkhí = 15 (m/s) Lưu lượng khí cần cung cấp, Qkk = 40767 (m3/ngđ) = 0,47 (m3/s) Đường kính ống phân phối chính D =   khi kk v Q4 = 14,315 47,04   = 0,2(m) Chọn ống thép có đường kính D = 200 mm. Từ ống chính ta phân làm 18 ống nhánh cung cấp khí cho bể, lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh: Q’k = 11 kkQ =  11 47,0 0,026 (m3/s) Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh v’khí = 15 (m/s) Đường kính ống nhánh: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 63 d =   ' '4 khi k v Q =   14,315 026,04 0,047 (m) Chọn loại ống thép có đường kính  = 49 mm.  Kiểm tra lại vận tốc Vận tốc khí trong ống chính Vkhí = 2 4 D Qk  = 215,014,3 47,04   = 14,86 (m/s) Vậy Vkhí nằm trong khoảng cho phép (10 - 15 m/s) Vận tốc khí trong ống nhánh: v’khí = 2 '4 d Q k  = 2049,014,3 042,04   = 14,86 (m/s) Vậy v’khí nằm trong khoảng cho phép (10 - 15 m/s) (Nguồn[3])  Tính toán đường ống dẫn nước thải ra khỏi bể Chọn vận tốc nước thải trong ống: v = 1,2 (m/s) Lưu lượng nước thải: Q = 2.500 (m3/ngày) = 0,029 (m3/s) Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qt = 1.125 (m3/ngày) = 0,013 (m3/s) Lưu lượng nước thải ra khỏi bể Aerotank hay vào bể lắng: Qv = Q + Qt = 2.500 + 1.125 = 3.625 (m3/ngày) = 151(m3/h). Chọn loại ống dẫn nước thải là ống uPVC, đường kính của ống: D = t4(Q Q ) v   = 14,31 )013,0029,0(4   = 0,231 (m) Chọn ống uPVC có đường kính  250 mm.  Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt = 1.125 (m3/ng.đ) = 0,013 (m3/s). Chọn vận tốc bùn trong ống v= 2 (m/s) D = v Q4 = 14,32 013,04   = 0,09 (m) = 90 (mm) Chọn ống uPVC có đường kính  90 mm. 4 CODL = 3CODL (1 – 60%) = 153,9 x 0,4 = 30,78 mg/l. - Bố trí đường ống và đĩa phân phối khí: + Ống khí chính D200 vật liệu SKT. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 64 + Ống khí nhánh D49 vật liệu SKT. + Số lượng ống nhánh 18. + Số đĩa phân phối khí trên mỗi ống nhánh là 8. Bảng 5.7: Tổng hợp tính toán bể Aerotank Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lưu nước t h 4,8 Kích thước bể Chiều dài L mm 18.000 Chiều rộng B mm 7500 Chiều cao hữu ích H mm 4.000 Chiều cao xây dựng Hxd mm 4.500 Số đĩa khuyếch tán khí n đĩa 288 Đường kính ống dẫn khí chính D mm 200 Đường kính ống nhánh dẫn khí dn mm 49 Đường kính ống dẫn nước vào Dv, mm 300 Đường kính ống dẫn nước ra D r mm 250 Thể tích bể Aerotank Wt m3 607,5 Số lượng Bề 2 5.2.8. Bể lắng II . Nhiệm vụ Bùn sinh ra từ bể Aerotank và các chất lơ lửng sẽ được lắng ở bể lắng II. Bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aerotank. Tính toán Bảng 5.8: Thông số cơ bản thiết kế bể lắng đợt II Quy trình xử lý Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày) Tải trọng bùn (kg/m2.ngày) Chiều cao bể (m) Ngày Trung bình Ngày Cao điểm Giờ Trung bình Giờ Cao điểm Sau bể Aerotank 16,4 – 32,8 41 – 49,2 3,9 – 5,85 9,75 3,7 – 6,1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 65 (Nguồn: Bảng 9 – 1, Tính toán thiết kế các công trình XLNT, TS. Trịnh Xuân Lai) Diện tích mặt thoáng của bể lắng II trên mặt bằng ứng với lưu lượng trung bình tính theo công thức: F1 = tb ngày 1 Q L = 25 2500 = 100 (m2) Trong đó: Qtbngđ : Lưu lượng trung bình ngày đêm. L1 : Tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình lấy theo bảng. Diện tích mặt thoáng của bể lắng II trên mặt bằng ứng với tải trọng chất rắn lớn nhất tính theo công thức: )(62 8,9 102500)6,065,16665,166(10)( 23 2 3max 2 mL XQQF th hh   Trong đó: maxhQ : Lưu lượng lớn nhất giờ. thhQ : Lưu lượng bùn tuần hoàn lớn nhất trong giờ = 0,6x maxhQ . 0,6 : Hệ số tuần hoàn  = 0,6 L2 : Tải trọng chất rắn lớn nhất lấy theo bảng. Diện tích mặt thoáng thiết kế của bể lắng đợt II trên mặt bằng sẽ là giá trị lớn nhất trong số 2 giá trị của F1, F2 ở trên. Như vậy, diện tích mặt thoáng thiết kế chính là F = F1 = 100 (m2). Đường kính bể lắng: 10044   FD = 11,28 (m) Chọn D = 11,3 (m). Đường kính ống trung tâm: d = 20% x D = 20% x 11,3 = 2,26 (m) Chọn chiều cao hữu ích của bể lắng là H = 3,5m, chiều cao lớp bùn lắng hbl = 1m, chiều cao hố thu bùn ht = 0,3m, chiều cao lớp trung hòa hth = 0,2m và chiều cao bảo vệ hbv= 0,3m. Vậy chiều cao tổng cộng của bể lắng II: Htc = H + hbl + ht + hth + hbv = 3,5 + 1 + 0,3 + 0,2 + 0,3 = 5,3 (m) Chiều cao ống trung tâm: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 66 h = 60% x H = 60% x 3,5 = 2,1 (m) Thể tích thực của bể lắng ly tâm đợt II: W = F x H = 100 x 5,3 = 530 (m3) Thời gian lưu nước của bể lắng: t = )(2,3 )/(6,016,10416,104 )(530 3 3 h hm m QQ th  Trong đó: Q :Lưu lượng nước thải trung bình giờ, (m3/h). Qth : Lưu lượng tuần hoàn về bể Aerotank = 104,16 x 0,6 (m3/h). 0,6 : Hệ số tuần hoàn  = 0,6  Máng thu nước Vận tốc nước chảy trong máng: chọn v = 0,6 (m/s) (Quy phạm 0,6 – 0,7m/s) Diện tích mặt cắt ướt của máng: A = )(07,0 )/(86400)/(6,0 )/(11252500 23 m ngàyssm ngàym v QQ t    (cao x rộng) = ( 300mm x 300mm)/máng Để đảm bảo không quá tải trong máng chọn kích thước máng: cao x rộng = (300mm x 300mm). Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không gỉ.  Máng răng cưa Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức: Drc = D – (0,3 + 0,1 + 0,003) x 2 = 11,3 – 2 x 0,403 = 10,5 (m) Trong đó D : Đường kính bể lắng II, D = 11,3 (m) 0,3 : Bề rộng máng tràn = 300 (mm) = 0,3 (m) 0,1 : Bề rộng thành bê 66ong = 100 (mm) = 0,1 (m) 0,003 : Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê 66ong = 3 (mm) Máng răng cưa được thiết kế có 4 khe/m dài, khe tạo góc 90o Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê 66 ống là : 10,5 x  x 4 = 132 (khe) Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 67 Qkhe = 4 3 10.17,3 )/(86400)(132 1125)/(2500   ngàyskhe ngàym Sokhe QQ t Mặt khác ta lại có: Qkhe = )/(10.8,342,12 2 15 8 342 5 2 5 smHtgHgCd   Trong đó: Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6 g : Gia tốc trọng trường (m/s2)  : Góc của khía chữ V, o90 H : Mực nước qua khe (m) Giải phương trình trên ta được:  2 5 lnH = ln(2,67.10-4) => lnH = -3,47 => H = e-3,47 = 0,0317 H = 0,0317 (m) = 31,7 (mm) < 50 (mm) chiều sâu của khe  đạt yêu cầu Tải trọng thu nước trên 1m dài thành tràn: q = t rc Q+Q 2πD = )./(248)./(555,102 11252500 33 ngàymmngàymm    (Nguồn [3])  Tính ống dẫn nước thải, ống dẫn bùn Ống dẫn nước thải ra Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống v = 1 (m/s) Lưu lượng nước thải : Q = 104,16 (m3/h). Đường kính ống là: D =   v Q 3600 4 = 14,313600 16,1044   =0,192 (m) = 192 (mm) Chọn ống nhựa uPVC có đường kính =200mm Ống dẫn bùn: Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 2 (m/s) Lưu lượng bùn: Qb = Qt + Qw = 46,875 + 0,27 = 47,055 (m3/h) Trong đó: Qt : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn về bể Aerotank 1125 (m3/ngày) = 46,87 (m3/h) Qw : Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank 6,45 (m3/ngày) = 0,27 (m3/h) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 68 Đường kính ống dẫn là: D =   v Qb 3600 4 = 14,323600 055,474   = 0,09 (m) Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống = 90mm.  Bơm bùn tuần hoàn Lưu lượng bơm: Qt = 1.125 (m3/ng.đ) = 0,013 (m3/s). Cột áp của bơm: H = 10 (m) Công suất bơm: 8,01000 1081,91000013,0 1000      HgQN t = 1,6 (Kw) Trong đó:  : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93 , chọn = 0,8  : Khối lượng riêng của nước (kg/m3) Chọn bơm bùn lắng: Loại bơm ly tâm trục ngang. Công suất 2 (Kw). Bùn chủ yếu được tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dư dẫn vào bể nén bùn.  Thiết bị cào bùn bể lắng Loại cầu trung tâm. Hoạt động với vận tốc chậm, gom bùn lắng ở đáy bể về hố gom bùn. Từ đây, bùn được bơm hút đi. Chế độ vận hành 24/24. Thanh gạt bùn Chiều dài: l = 90%D = 90% x 11.300 = 10.170 (m). + Năng lượng cần truyền vào nước: P = G2 x µ Trong đó: G: cường độ khuấy. G = 30 s-1 V: thể tích bể. V = 530 (m3) µ: độ nhớt động lực bùn. µ =0,00105 (N.s/m2)  P = 302 x 530 x 0.00105 = 500(J/s) = 0.5 (Kw) + Xác định số vòng quay của thanh gạt bùn: )/(96.0)/(016.0 170.1010501 500 3 1 3 1 5 phútvòngsvòngDK PN          ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 69 Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua bể lắng II giảm: 4SSL = 3SSL (1 – 70%) = 71,12 x 0,3 = 21,37 (mg/l) 5BODL = 4BODL (1 – 85%) = 102,6 x 0,15 = 15,39 (mg/l) 5CODL = 4CODL (1 – 60%) = 153,9 x 0,4 = 30,78 (mg/l) Bảng 5.9: Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính bể lắng D mm 11.300 Chiều cao bể lắng Htc mm 5.300 Đường kính ống trung tâm d mm 2.260 Chiều cao ống trung tâm h mm 2.100 Thời gian lưu nước t h 3,2 Đường kính máng răng cưa Drc mm 10.500 Tổng số khe của máng răng cưa n 132 Thể tích bể lắng đợt II W m3 530 Số lượng Bể 2 5.2.9 Bể chứa trung gian Bể chứa trung gian dùng để chứa nước sau lắng trước khi bơm lên bể lọc áp lực nhằm điều hòa lưu lượng để thuận lợi cho quá trình lọc. Tính toán kích thước bể Chọn thời gian lưu nước là 30 phút. Bể xây nửa chìm nửa nổi. Thể tích bể trung gian V = Qtb, h x t = 208,33 x 0,5 = 104,16 (m3) Chọn kích thước bể H x B x L  Chiều cao H = 5 (m);  Chiều rộng B = 3.5 (m);  Chiều dài L = 6 (m);  Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m). ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 70 Chiều cao xây dựng Hxd = 5 + 0,5 = 5,5 (m). Thể tích thực của bể V = 6 x 3,5 x 5.5 = 115,5 (m3) Bể đơn thuần là chứa nước thải nên ta chọn vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép dày 200mm, bên trong có phủ lớp composit bảo vệ chống ăn mòn. Tính bơm từ bể trung gian lên bể lọc áp lực  Tính toán ống dẫn nước ra khỏi bể trung gian Nước thải được bơm sang bể trung gian nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải 104,16 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s, đường kính ống ra: Dr = 36002 16,1044    = 0,135 (m) Chọn ống nhựa uPVC có đường kính  = 140mm.  Chọn máy bơm nước từ bể trung gian sang bồn lọc áp lực Các thông số tính toán bơm chọn giống như bơm ở bể điều hòa  Chọn bơm nước thải bể trung gian Chọn bơm chìm, được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (10HP). Trong đó một bơm đủ để hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý, bơm còn lại là dự phòng. Các bơm tự động luân phiên nhau theo chế độ cài đặt nhằm đảm bảo tuổi thọ lâu bền. 5.2.10 Bể lọc áp lực Nhiện vụ Bể lọc áp lực là bể lọc kín, quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực nước phía trên lớp vật liệu lọc. Dùng để giữ lại một phần hay toàn bộ lượng cặn có trong nước, khử các hạt mịn vô cơ hoặc hữu cơ, những cặn lơ lửng và kết tủa chưa lắng được ở công trình trước. Sử dụng các vật liệu lọc than Anthracite và cát thạch anh kết hợp với máy nén khí tạo áp lực cho nước.  Tính toán kích thước bể Chọn bể lọc áp lực 2 lớp: (1) Than Anthracite và (2) Cát thạch anh. Chọn: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 71  Chiều cao lớp cát h1 = 0,5 (m) có đường kính hiệu quả de = 0,5 (mm), hệ số đồng nhất U = 1,6;  Chiều cao lớp than h2 = 0,5 (m) có đường kính hiệu quả de =1,2 (mm), hệ số đồng nhất U = 1,5.  Lớp sỏi đỡ h3 = 200 (mm) (3 - 4mm)  Tốc độ lọc v = 18 (m/h),  Số bể n = 2 bể. Bảng 5.10: Kích thước vật liệu lọc Đặc tính Giá trị Giá trị đặc trưng Anthracite Chiều cao h (m) Đường kính hiệu quả de (mm) Hệ số đồng nhất U Cát Chiều cao h (m) Đường kính hiệu quả de (mm) Hệ số đồng nhất U Tốc độ lọc v (m/h) 0,3 – 0,6 0,8 – 2,2 1,3 – 1,8 0,15 – 0,3 0,4 – 0,8 1,2 – 1,6 5 – 24 0,45 1,2 1,6 0,3 0,5 1,5 18 Tổng diện tích bề mặt bể lọc : )(57,11 18 33,208 2, m v Q A htb  Lưu lượng 1 bể lọc : )/(16,104 2 33,208 2 3, hm Q Q htbl  Diện tích bề mặt 1 bể lọc : )(7.5 2 57.11 2 ' 2mAA  Đường kính bể lọc áp lực : )(69.2 14,3 7.54'4 mAD   . Chọn D = 2.7 (m) Thu nước sau lọc bằng chụp lọc. Trên đầu chụp lọc, đổ một lớp sỏi đỡ đường kính 2 – 4mm, dày 15 – 20cm để ngăn ngứa cát chui vô khe gây tắc nghẽn. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 72  Hệ thống dàn chụp lọc Thu nước lọc bằng chụp lọc. Chụp lọc:số lượng chụp lọc ≥ 35 – 50 cái cho 1 m2 diện tích công tác. ( điều 6.112: TCXD33 – 2006). Chọn số chụp lọc trên 1m2 bể là 40 cái. Số chụp lọc trong bồn: N = 40 x F Với : D: đường kính của bồn lọc. D = 2.7 m F: diện tích bề mặt bồn lọc. F = )( 4 2 2 mD   F = )(7.5 4 7.2 22 m  N = 5.7 x 40 = 230 cái Chiều cao tổng cộng của bể lọc áp lực H = HVL + hcn + hđỡ + hthu = (0,5 +0,5) + 1 + 0,2 + 0,4 x 2 = 3 (m) Trong đó: hcn : chiều cao phần chứa nước hcn = 1 (m) hđỡ : chiều cao lớp sỏi đỡ , hđỡ = 0,2 (m) (qui phạm 0,15 – 0,2m); hthu : chiều cao phần thu nước (tính từ mặt chụp lọc đến đáy bể (phần elip). Dựa vào bảng 3.17 và đường kính hiệu quả của cát và than Anthracite có thể chọn tốc độ rửa nước vnước = 0,35 (m3/m2. phút) và tốc độ khí (1m3/m2. phút). Rửa ngược có thể được chia làm 3 giai đoạn : (1) Rửa khí có tốc độ vkhí = 1 (m3/ m2. phút) trong thời gian t = 1 ÷ 2 (phút); (2) Rửa khí và nước trong thời gian t = 4 ÷ 5 (phút); (3) Rửa ngược bằng nước trong thời gian t = 4 ÷ 5 (phút) với tốc độ vnước = 0,35 (m3/m2. phút). Lượng nước cần thiết để rửa ngược cho 1 bể lọc : 95.191035,07.5'  tvAW nn (m3/bể) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 73 Bảng 5.11: Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc Anthracite Vật liệu lọc Đặc tính vật liệu lọc Tốc độ rửa ngược (m3/m2.phút) Đường kính hiệu quả de, (mm) Hệ số đồng nhất U Nước Khí Cát Anthracite 0,5 0,7 1,00 1,49 2,19 1,10 1,34 2,00 1,4 1,4 1,4 1,4 1,3 1,73 1,49 1,53 0,15 0,26 0,41 0,61 0,81 0,29 0,41 0,61 0,5 0,8 1,3 2,0 2,6 0,7 1,3 2,0 Lưu lượng bơm nước rửa ngược cho 1 bể lọc : )/(7.1196035,07.5)/(60' 3 hmhphútvAQ n l n  Lưu lượng bơm nước rửa ngược cho 2 bể lọc: Qn = 119.7 x 2 = 239.4 (m3/h) Lưu lượng máy thổi khí cho 1 bể lọc : )/(3426017.5)/(60 3 hmhphútvAQ k l k  Lưu lượng máy thổi khí cho 2 bể lọc : )/6842342 3 hmQk  . Chọn Qk = 684(m3/h) Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch (đầu chu kỳ lọc) được xác định theo công thức Hazen : hvd L tC h  2100 428,1 601 Trong đó: C : Hệ số nén ép, C = 600 ÷1.200 tuỳ thuộc vào tính đồng nhất và sạch. Chọn C = 1.000; t0 : Nhiệt độ của nước (0C). Chọn t = 25 0C ; d10 : Đường kính hiệu quả của vật liệu lọc, (mm) ; ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 74 Lớp lọc cát: d10 = 0,5 (mm) Lớp lọc Anthracite: d10 = 1,2 (mm) vh : Tốc độ lọc, (m/h). Chọn vh = 9 (m/h). L : Chiều dày lớp vật liệu lọc, (m). Đối với lớp lọc cát )(18,0 24(h/ngày)9(m/h) 5,0 3,0 42258,1 60 1000 1 21 mh  Đối với lớp lọc Anthracite: )(052,0 24(h/ngày)9(m/h) 2,1 5,0 42258,1 60 1000 1 22 mh  Tổn thất áp lực qua 2 lớp vật liệu lọc : h = 0,18 + 0,052 = 0,232 (m). Thể tích lớp cát : Vc = A x hc = 5.7 x 0.5= 2.75(m3). Thể tích lớp than : Vt = A x ht = 5.7 x 0.5 = 2.75 (m3).  Tính toán đường ống Đường kính ống dẫn nước vào bể: Dv = 140 (mm). Nước dùng để rửa ngược cho bể lọc lấy từ bể chứa nước sạch. Đường kính ống dẫn nước rửa bể: Dr = 140 (mm). Đường kính ống dẫn nước sạch sau lọc: Dl = 140 (mm). Nước sau khi rửa xả ra hồ nén cặn. Lượng nước xả ra hồ: )(28,18214,9122 3mQq lnx  . Thời gian xả: t = 5 phút = 5 x 60 = 300s Chọn đường kính ống dẫn D = 140 (mm) = 0,14 (m). Vận tốc nước xả: )/(23,30 16,0 300 28,1824 4 22 smD qv x         Tính máy thổi khí Áp lực cần thiết của máy thổi khí: H = 1,5 (at). Năng suất yêu cầu của máy: Lkhí = 521 (m3/h) = 0,15 (m3/s) Công suất của máy thổi khí ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 75         1 p p 29,7ne GRT 0,283 1 21 mP Trong đó : G : Trọng lượng dòng không khí. G = Qkhí  khí = 0,15 1,3 = 0,195 (kg/s); R : Hằng số khí R = 8,314 (KJ/K.mol oK); T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 298 (oK); P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1 = 1atm; P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = 1,5atm; 283,01  K Kn (K = 1,395 đối với không khí); 29,7 : Hệ số chuyển đổi; E : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,7. )(33,13)(101 1 5,1 7,0283,07,29 298314,8195,0 283,0 HpKwPm           Tính bơm rửa ngược Trong bể đặt 2 bơm chìm (1 làm việc và 1 dự phòng) lưu lượng 208.33(m3/h). Cột áp bơm: H = 20 (m). Công suất bơm :     1000 )( HgqkWN b Trong đó qb : Lưu lượng bơm, qb = 0,05 (m3/s);  : Khối lượng riêng của dung dịch )/(1000 3mkgp  g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2); H : Cột áp bơm, H = 20 (m);  : Hiệu suất chung của bơm  = 0,72 – 0,93. Chọn  = 0,8. )(26,12 8,01000 2081,9100005,0 KwN   Vậy chọn 2 bơm có công suất 17 HP hoạt động luân phiên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 76  Hệ thống phân phối nước - Sử dụng phễu phân phân phối nước và thu nước rữa lọc. - Vật liệu : thép không gỉ. - Hình dạng : hình nón cụt. - Chiều cao phểu : 150mm. Bảng 5.12 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực Thông số Đơn vị Kích thước Số lượng Công trình 2 Đường kính m 2,7 Chiều cao m 3 Thể tích lớp cát m3 2.75 Thể tích lớp than m3 2.75 Số chụp lọc Cái 230 5.2.11 Bể tiếp xúc khử trùng  Nhiệm vụ Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn qui định thì số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể đến 90 – 95%. Tuy nhiên, lượng vi trùng vẫn còn cao và theo nguyên tắc bảo vệ nguồn nước là cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải.  Tính kích thước bể Thể tích bể tiếp xúc: W = Q x t = )(30 )(60 )/(33,208 3 phút phút hm  = 104,16 (m3) . Chọn W = 105(m3) Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải đưa vào bể tiếp xúc, (m3/h) t : Thời gian tiếp xúc, t = 30 (phút) (Nguồn: Điều 8.28.5 TCVN 7957 – 2008 ) Chọn chiều sâu lớp nước trong bể H = 3m. Diện tích mặt thoáng của bể tiếp xúc khi đó sẽ là: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 77 F = )(3 )(105 3 m m H  = 35 (m2) Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc: Hxd = H + hbv = 3 + 0,3 = 3,3 (m) Chọn bể tiếp xúc gồm 5 ngăn, diện tích mỗi ngăn: )(7 5 35 6 2mFf  Kích thước mỗi ngăn: l x b = 3,5m x 2m Tổng chiều dài bể: 2 x 5 = 10 (m) Thể tích thực của bể tiếp xúc: Wt = 3,5 x 10 x 3,3 = 115,5 (m3)  Tính ống dẫn nước thải ra Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống: v = 0,7m/s Đường kính ống dẫn: 14,37,086400 500044    v QD = 0,32m = 320mm Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống = 350 (mm)  Tính toán hoá chất Lượng clo tiêu thụ trong một ngày: Mclo = Q x C = 5000 (m3/ngày) x 2 (mg/l) / 1.000 = 10 (kg/ngày) Bảng 5.13: Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Kích thước bể Dài L mm 10.000 Rộng B mm 3.500 Cao công tác H mm 3.000 Cao xây dựng Hxd mm 3.500 Thể tích bể tiếp xúc W m3 115,5 Lượng clo tiêu thụ Mclo kg/ngày 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 78 5.2.15 Bể nén bùn Nhiệm vụ Tại đây bùn dư từ bể thu bùn được nén bằng trọng lực nhằm giảm thể tích bùn. Bùn hoạt tính ở bể lắng II có độ ẩm cao 99 ÷ 99,3%, vì vậy cần phải thực hiện nén bùn ở bể nén bùn để giảm độ ẩm còn khoảng 95 ÷ 97%. Tính toán Lượng bùn hình thành bao gồm: lượng bùn cặn xả ra hàng ngày từ bể lắng đợt I + bể lắng đợt II Qdư = QlắngI + Qbể lắng II = 18,76 + 58.2 = 76.96 (m3/ngày) Chọn hệ số an toàn khi thiết kế bể nén bùn là 135%. Lượng bùn dư cần xử lý: Qbùn = Qdư x 1,35 = 76.96 x 1,35 = 104 (m3/ngđ) Diện tích bề mặt yêu cầu: F = du o Q q = )(4,14 3,024 104 2m Trong đó: qo: Tải trọng tính toán lên diện tích mặt thoáng của bể nén bùn, (m3/m2.h) ứng với nồng độ bùn 3.000 (mg/l), qo = 0,3 (m3/m2.h) Đường kính của bể nén bùn: D =  4.1444.144  = 4.2(m) Đường kính ống trung tâm: d = 20% x D = 0,2 x 4.2= 0,84 (m) Chiều cao ống trung tâm: h = 0,6 x H = 0,6 x 4,7 = 2,8 (m) Chiều cao công tác của bể nén bùn: H = qo x t = 0,3 x 10 = 3 (m) Với t: Thời gian lưu bùn trong bể nén bùn. Chọn t = 10h  (9 – 11h) (Nguồn: Điều 7.152 TCVN 51 – 2008) Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn: Htc = H + h1 + h2 + h3 = 3 + 0,4 + 0,3 + 1 = 4,7 (m) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 79 Trong đó: h1 : Khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h1 = 0,4 (m) h2 : Chiều cao lớp bùn và lắp đặt thiết bị gạt bùn ở đáy, h2 = 0,3 (m) h3 : Chiều cao từ đáy bể đến mức bùn, h3 = 1 (m) Thể tích thực của bể nén bùn: Wt = F x Htc = 5,4 x 4,7 = 25,38 (m3) Nước tách ra trong bể nén bùn được đưa về bể thu gom để tiếp tục xử lý.  Máng thu nước Vận tốc nước chảy trong máng: 0,6 – 0,7 m/s, chọn v = 0,6 m/s. Diện tích mặt cắt ướt của máng A = 096,0 )/(86400)/(6,0 )/(5000 3  ngàyssm ngàym v Q (m2) = 96.000 (mm2)  (cao x rộng) = (300mm x 320mm)/máng Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không gỉ.  Máng răng cưa Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức: Drc = D – (0,32 + 0,1 + 0,003) x 2 = 4.2 – 0,303 = 3900 (m) Trong đó: D : Đường kính bể nén bùn, D = 4.2 (m) 0,25 : Bề rộng máng tràn = 320 (mm) = 0,32 (m) 0,1 : Bề rộng thành bê tông = 100 (mm) = 0,1 (m) 0,003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3(mm) Máng răng cưa được thiết kế có 8 khe/m dài, khe tạo góc 90o. Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là: 4.2 x  x 8 = 105 (khe) Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe: Qkhe = )/(10.5.5)/(86400)(105 )/(5000 343 sm ngàyskhe ngàym Sokhe Q  Mặt khác ta lại có: Qkhe =  gCd 215 8 )/(10.5.542,1 2 342 5 2 5 smHtgH   Trong đó: Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 80 g : Gia tốc trọng trường (m/s2).  : Góc của khía chữ V, o90 H : Mực nước qua khe (m) Giải phương trình trên ta được: 5/2 x lnH = ln(2,145.10-4) => lnH = -3,13 => H = e-3,13 = 0,046 Vậy H = 0,0475 (m) = 475 mm < 50 mm chiều sâu của khe  đạt yêu cầu Tải trọng thu nước trên 1m dài thành tràn: q = rcD Q 2 = )./(500)./(204)(9.32 )/(5000 333 ngàymmngàymm m ngàym   Ống dẫn bùn vào Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 0,6 (m/s) Lưu lượng bùn: Qb = Ql + Qw = 18.76 + 58.2 = 76.96 (m3/ngày) Trong đó: Ql : Lưu lượng bùn từ bể lắng I: 18.76 (m3/ngày) Qw : Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank: 10.03 (m3/ngày) Đường kính ống dẫn là: D = 14,36,086400 96.7644    v Qb = 0.043 (m) = 43 (mm) Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống = 49mm. Lượng bùn thải ra sau khi nén ép: )(24.19 %)96100( %)99100(96.76 )100( )100( 3 2 1 m P PQ Qt    Trong đó: Q : Lượng bùn vào bể nén bùn, (m3/ngày) P1 : Độ ẩm của bùn ban đầu, P1 = 99% P2 : Độ ẩm của bùn sau khi nén, P2 = 96% Lượng nước ép bùn sinh ra từ bể nén bùn: Q2 = Q – Q1 =76.96 – 19.24 = = 57.72 (m3/ngày) Đường kính ống dẫn nước ra: D = 14,36,086400 72.5744 2    v Q = 0,037 (m) = 37mm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 81 Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống = 42mm. Bảng 5.14: Tổng hợp tính toán bể nén bùn Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính bể nén bùn D mm 4.200 Đường kính ống trung tâm D mm 840 Chiều cao tổng cộng Htc mm 4.700 Thể tích bể nén bùn Wt m3 65 5.2.13 Máy ép bùn Nhiệm vụ Thiết bị lọc ép bùn dây đai là một loại thiết bị dung để khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Bùn được ép thành bánh và đem chôn lấp theo quy định. Tính toán Thông số thiết kế máy ép bùn:  Bề rộng dây đai: b = 0,5 – 3,5 (m)  Tải trọng bùn: 90 – 680 (kg/m.h) Khối lượng bùn cần ép: 6 (m3/ngày) x 1,2 (tấn/m3) = 7,22 (tấn) Nồng độ bùn sau nén = 2% ( quy phạm 1 – 3%) Nồng độ bùn sau ép = 18% ( quy phạm 12 – 20%) Khối lượng bùn sau ép = 296,1 100 182,7  (kg/ngày) Số giờ hoạt động của thiết bị t = 8h/ngày. Tải trọng bùn tính trên 1m chiều rộng băng ép chọn = 450 (kg/m.h) Chiều rộng băng ép: B = 36,0 )./(4508 )/(10296,1 3   hmkgh ngàykg (m) Vậy ta chọn một máy ép bùn dây đai có bề rộng 0,5 (m) = 500 (mm) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 82 Lượng polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn Lượng bùn: 73,5 + 472,84 = 545,98 (kg/ngày) Thời gian vận hành: 8 (h/ngày) Lượng bùn khô trong 1 giờ: 545,98/8 = 68,25 (kg/h) Liều lượng polymer: 4 (kg/tấn bùn) Liều lượng polymer tiêu thụ trong 1h: 68,25 x 4/1000 = 0,273 (kg/h) 5.2.14 Tính toán hóa chất 5.2.14.1. Bể chứa dung dịch axít H2SO4 và bơm châm H2SO4 Lưu lượng thiết kế: Q = 208,33(m3/h) pHvào max = 9 pHtrung hoà = 7 K = 0,000005 (mol/l) Khối lượng phân tử H2SO4 = 98 (g/mol) Nồng độ dung dịch H2SO4 = 5% (Quy phạm 5 -10%) Trọng riêng của dung dịch = 1,84 Liều lượng châm vào = 1084,15 100033,20898000005,0   = 1,1 (l/h) Thời gian lưu = 15 ngày Thể tích cần thiết của bể chứa = 1,1 x 24 x 15 = 396 lít Chọn thể tích bồn chứa W = 500 lít. Chọn: 1 bơm châm axít H2SO4 Đặc tính bơm định lượng: Q = 1,1 (l/h); áp lực 1,5 (bar) 5.2.14.2. Bể chứa dung dịch NaOH và bơm châm NaOH Lưu lượng thiết kế: Q = 208,33 (m3/h) pHvào min = 5 pHtrung hoà = 7 K = 0,00001 (mol/l) Khối lượng phân tử NaOH = 40 (g/mol) Nồng độ dung dịch NaOH = 5% ( Quy phạm 5 -10%) Trọng riêng của dung dịch = 1,53 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 83 Liều lượng châm vào = 1053,15 100033,2084000001,0   1,088 (l/h) Thời gian lưu = 15 (ngày) Thể tích cần thiết của bể chứa = 1,088 x 24 x 15 = 391,68 (lít) Chọn thể tích bồn chứa W = 500 (lít). Chọn: 1bơm châm NaOH Đặc tính bơm định luợng: Q = 1,088 (l/h); áp lực 1,5 (bar) 5.2.14.3. Bể chứa dung dịch NaOCl và bơm châm NaOCl Lưu lượng thiết kế: Q = 5000 (m3/ngày) Liều lượng clo = 2 (mg/l) Lượng clo châm vào bể tiếp xúc: 2 x 5000.10-3 = 10 (kg/ngày) Nồng độ dung dịch NaOCl = 10% Lượng NaOCl 10% châm vào bể tiếp xúc = 10/0,1 = 100 (l/ngày) Thời gian lưu = 2 (ngày) Thể tích cần thiết của bể chứa = 100 x 2 = 200 (lít)  Chọn bơm định lượng 1 bơm châm NaOCl Đặc tính bơm định luợng: Q = 3,34(l/h); áp lực 1,5 bar Bơm hoạt động liên tục, ngưng khi hệ thống ngừng hoạt động. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 84 CHƯƠNG 6 TÍNH KINH TẾ 6.1 Dự toán chi phí xây dựng và thiết bị 6.1.1 Phần xây dựng cơ bản Bảng 6.1 : Bảng chi phí xây dựng ST T CÔNG TRÌNH THỂ TÍCH (M3) SỐ LƯỢNG ĐƠN GIÁ (VNĐ/M3) THÀNH TIỀN (VNĐ) 1 Bể thu gom 137,5 1 2.000.000 275.000.000 2 Bể điều hòa 1188 1 2.000.000 2.376.000.000 3 Bể keo tụ 35.08 1 2.000.000 70.160.000 4 Bể tạo bông 125.9 1 2.000.000 251.800.000 5 Bể lắng I 466 1 2.000.000 932.000.000 6 Bể Aeroten 607,5 2 2.000.000 2.430.000.000 7 Bể lắng II 530 2 2.000.000 1.060.000.000 8 Bể trung gian 115.5 1 2.000.000 231.000.000 9 Bể nén bùn 65 1 2.000.000 130.000.000 9 Nhà điều hành 50m2 1 2.000.000 100.000.000 TỔNG CỘNG 7.855.960.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 85 6.1.2 Phần thiết bị Bảng 6.2 : Bảng chi phí thiết bị STT THIẾT BỊ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT SL ĐƠN GIÁ (VNĐ) THÀNH TIỀN (VNĐ) I BỂ THU GOM 190.000.000 1 Bơm chìm Công suất : 9Kw/380/3/50 hz Lưu lượng :208,3 m3/h Cột áp :10m Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật 2 95.000.000 190.000.000 II LƯỚI LỌC TINH 80.000.000 2 Lưới lọc tinh Loại lưới: cố định Kiểu: Trống quay 2 40.000.000 80.000.000 III BỂ ĐIỀU HÒA 642.000.000 3 Bơm chìm Công suất: 7.1Kw /380/3/50 hz Lưu lượng = 208,33 m3/h Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật 2 90.000.00 180.000.000 4 Máy cấp khí Công suất 26HP/380/3/50hz Xuất xứ Taiwan. 2 165.000.000 330.000.000 5 Đĩa phân phối khí Lưu lượng 76lít/ phút. Sản suất: Showfou - Taiwan 144 250.000 36.000.000 IV BỂ KEO TỤ 32.000.000 6 Mô tơ khuấy Công suất: kw/h Tốc độ: 63,6 vòng/phút Hiệu NORD Sản xuất Đức 1 32.000.000 32.000.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 86 V BỂ TẠO BÔNG 96.000.000 7 Mô tơ khuấy Buồng 1: Công suất:0.37kw Vòng quay: 12V/ph Buồng 2: CS: 0.37kw Vòng quay: 10V/ph Buồng 3: CS: 0.37kw Vòng quay: 6 V/ph Xuất xứ: GEAR-TPG - Taiwan 3 32.000.000 96.000.000 VI BỂ LẮNG I 79.900.000 8 Moto gạt bùn Công suất: 2,5Kw 1 37.000.000 37.000.000 9 Bơm bùn Công suất: 1Kw/h Cột áp: 20mH2O Xuất xứ: Nhật 1 26.500.000 26.500.000 10 Ống trung tâm Vật liêu: Thép dày 0,5m; Đường kính: 2,66m 1 12.000.000 12.000.000 11 Máng răng cưa 40m 1 7.600.000 7.600.000 12 Tấm chắn bọt 40m 1 14.800.00 14.800.00 VII AEROTANK 737.160.000 13 Máy thổi khí Công suất: 30HP /380/3/50hz Sản xuất: ShowFou - Series RLC - Taiwan 3 215.000.000 645.000.000 14 Đĩa phân phối khí Lưu lượng 150lít/phút. Công suất: 0,37m/s Sản suất: Showfou - Taiwan 288 320.000 92.160.000 VIII BỂ LẮNG II 214.900.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 87 15 Moto Hiệu: NORD Series 0.37 - 7.5kW Tốc độ quay: 20 phút/ vòng Sản xuất: Úc 1 32.000.000 32.000.000 16 Ống trung tâm Vật liệu: Thép dày 3mm D = 2260mm 2 12.000.000 24.000.000 17 Máng răng cưa Vật liệu: inox Đường kính: D= 10500mm Sản xuất: Việt Nam 2 7.000.000 14.000.000 18 Tấm chắn bọt Vật liệu: inox Chiều dài 40m 2 12.950.000 25.900.000 19 Thanh gạt bùn Vật liệu: Thép Sản xuất: Việt Nam 2 4.500.000 9.000.000 20 Bơm bùn Công suất : 1,6 Kw/380/3/50 hz Lưu lượng : 50 m3/h Cột áp :10m Xuất xứ Taiwan 4 27.500.000 110.000.000 IX BỂ TRUNG GIAN 134.000.000 21 Bơm chìm Công suất7.1Kw /380/3/50 hz Lưu lượng = 208,33 m3/h Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật 2 67.000.000 67.000.000 X BỒN LỌC 142.000.000 22 Bồn lọc Vật liệu thép Sản xuất: Việt Nam 2 71.000.000 142.000.000 XII MÁY ÉP BÙN 231.000.000 23 Máy ép bùn Chiều rộng băng tải: 1 150.000.000 231.000.000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 88 băng tải 800mm Công suất: 1,8 - 4m3/h Kích thước: 4,1 x 1,3 x 2,1 Trọng lượng: 2 tấn Bơm bùn, hóa chất XIII HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT 117..500.000 24 Bồn hóa chất Vật liệu: Composit Xuất xứ: Việt Nam 5 12.000.000 60.000.000 25 Bơm định lượng Mã hiệu CP01/02 Công suất: 0,18kw/220/1/50hz Sản xuất: Hoa Kì 5 11.500.000 57.500.000 XIV TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 350.000.000 26 Trọn bộ Xuất xứ: Hàn Quốc 350.000.000 350.000.000 XV ỐNG CÔNG NGHỆ, VI SINH, THIẾT BỊ PHỤ 1.550.000.000 TỔNG CỘNG 4.596.460.000 Tổng chi phí đầu tư Tổng vốn đầu tư cơ bản cho trạm xử lý nước thải: T = chi phí xây dựng + chi phí máy móc thiết bị T = 7.855.960.000+ 4.596.460.000 T = 12.452.420.000 (VNĐ) 6.2 Tính toán chi phí vận hành hệ thống 6.2.1 Chi phí nhân công Công nhân vận hành 6 người chia làm 2 ca làm việc. Bảo vệ và nhân viên vệ sinh công cộng: 2 người. Giả sử mức lương trung bình là 100.000 đồng/người/ngày Tổng chi phí nhân công: TN = 120.000 x 8 = 960.000VNĐ/ngày ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 89 6.2.2 Chi phí điện năng Bảng 6.3: Bảng tiêu thụ điện STT THIẾT BỊ CÔNG SUẤT (Kw) SỐ LƯỢNG (cái) Số máy hoạt động Thời gian hoạt động (h/ngày) Tổng điện năng tiêu thụ (Kwh/ngày) 1 Máy khuấy dung dịch hóa chất 0,7 5 5 6 21 2 Bơm nước thải ở bể thu gom 9,1 2 1 24 218,4 3 Bơm nước thải ở bể điều hoà và bể trung gian 7,1 4 2 24 340,8 4 Máy cấp khí ở bể điều hoà 19,6 2 1 24 470,4 5 Máy cấp khí ở bể aerotank 15 3 2 24 720 6 Bơm bùn tuần hoàn 1,6 2 1 24 38,4 7 Bơm bùn dư 1,6 4 2 4 12,8 7 Bơm bùn vào máy ép bùn 0,7 2 1 8 5,6 8 Bơm định lượng dung dịch hóa chất 0,18 5 5 5 4,5 9 Máy ép bùn 3 1 1 8 24 10 Giàn gạt bùn ở bể lắng I 1,25 2 1 24 30 11 Giàn gạt bùn ở bể lắng II 1,25 2 2 24 60 12 Các thiết bị điện khác 40 - - - 40 TỔNG CỘNG 1945,9 Lấy chi phí cho 1 Kwh = 1.500VNĐ Vậy chi phí điện năng cho một ngày vận hành (VNĐ/ng): TĐ = 2.918.850VNĐ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 90 6.2.3 Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng Chiếm 2% chi phí xây dựng và chi phí thiết bị: TS = 12.452.420.000 x 2% = 249.048.400(VNĐ/năm) TS = 682.324(VNĐ/ ngày) 6.2.4 Chi phí hoá chất Tính toán NaOCl 10 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 3650(kg/năm). 3650 (kg/năm) x 25.000 (VNĐ/kg) = 91.250.000 (VNĐ/năm) Tính toán hóa chất FeCl3 Sử dụng dung dịch FeCl3 3% (pha 30kg trong 1000l nước) Liều lượng FeCl3 cho 1m3 nước thải: 20 g/m3 nước thải. Vậy lượng FeCl3 cần dùng: 20 x 5000 = 100kg Lượng phèn sử dụng 1 năm: 100x 365 = 36.500 (kg/năm) Giá FeCl3: 12.000/kg Chi phí cho FeCl3=: 36.500 x 12.000 = 438.000.000 VNĐ Tính toán polymer Sử dụng polymer 1,5 %o (pha 0,15kg trong 1000l nước) Liều lượng polymer cho 1m3 nước thải: 3 g/m3 nước thải. Vậy lượng polymer cần dùng: 3 x 5000 = 15 kg Lượng polymer 1 năm: 15 x 365 = 5.475 kg Giá polymer: 20.000/kg Chi phí Polymer: 5.475 x 20.000 = 109.500.000 VNĐ Chi phí axit + xút: 100.000.000 (VNĐ/năm) Tổng chi phí hoá chất trong 1 năm TH = 91.250.000 + 438.000.000 + 109.500.000 + 100.000.000 = 738.750.000 (VNĐ/năm) TH = 2.023.973 (VNĐ/ngày) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 91 6.2.5 Chi phí khấu hao Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí máy móc thiết bị khấu hao trong 10 năm: TKH = 7.855.960.000/20 +4.596.460.000/10 TKH = 852.444.000 (VNĐ/năm) = 2.335.463(VNĐ/ngày) 6.2.6 Chi phí xử lý 1m3 nước thải Vậy chi phí 1 ngày vận hành nước thải: TC = (TN + TĐ + TS + TH + TKH)/2500 = (960.000+ 2.918.850+ 682.324+ 2.023.973 +2.335.463)/5000 TC = 1.784(VNĐ/m3) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 92 CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Từ các thông số ô nhiễm trong nước thải của khu công nghiệp dự kiến đã đưa ra các sơ đồ công nghệ để lựa chọn phương án xử lý. Sau đó phân tích ưu nhược điểm của từng phương án để đề xuất công nghệ xử lý hợp lý và phù hợp với tính chất của nước thải khu công nghiệp Châu Đức. Sau khi lựa chọn được sơ đồ công nghệ hợp lý, đã tiến hành tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị và triển khai các bản vẽ chi tiết cho toàn bộ trạm xử lý nước thải. Đã lập dự toán chi tiết chi phí xây dựng, vận hành cho hệ thống xử lý. Đồng thời ước tính giá thành xây dựng cho 1m3 nước thải. 7.2 Kiến nghị Nước thải công nghiệp nói chung đang là mối quan tâm của toàn xã hội hiện nay, nó ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của mọi người vì thế từ việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung thì em có một số kiến nghị sau: - Hệ thống sau khi xây dựng phải được kiểm soát thường xuyên trong khâu vận hành để đảm bảo chất lượng nước đầu ra. - Tránh trường hợp không vận hành hay vận hành đối phó với cơ quan quản lý. - Vận hành không theo đúng quy trình công nghệ nhằm giảm chi phí trong khi chất lượng nước đầu ra không đảm bảo. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng. [2] Trần Đức Hạ, 2006, Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học kỹ thuật. [3] Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng. [4] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 2005, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học kỹ thuật. [5] Lương Đức Phẩm, 2003, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, NXB Giáo dục. [6] PGS. TS. Nguyễn Văn Phước, 2007, Giáo trình xử lý nước thải và sinh hoạt bằng phương pháp sinh học, NXB Xây Dựng. [7] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2006, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp - Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học quốc gia TP. HCM. [8] TCXD 51- 2008, 2008, NXB Xây dựng. [9] TCVN 7957 – 2008, 2008, NXB Xây dựng.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNỘI DUNG.pdf
  • pdfLỜI CẢM ƠN.pdf
  • pdfMỤC LUC.pdf
  • pdfPHIẾU GIAO ĐỀ TÀI.pdf
  • pdfPHỤ LỤC.pdf
  • dwgBan ve cong nghe.dwg
  • pdfBia.pdf
  • pdfDANHMUCVIETTAT HUNG.pdf
  • pdfLỜI CAM ĐOAN.pdf
Tài liệu liên quan