Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải quận Kiến An Thành phố HảI Phòng

ph¸t triÓn cña H¶i Phßng do vËy viÖc quy ho¹ch tæng thÓ m¹ng l­íi tho¸t n­íc cña khu vùc lµ cÇn thiÕt. X©y dùng hÖ thèng cèng riªng hoµn toµn vµ trong khu vùc cã vµi hÖ thèng tho¸t n­íc. HÖ thèng tho¸t n­íc m­a ®­îc x©y dùng mét sè tuyÕn m­¬ng hë ®ãn n­íc tõ trªn s­ên nói xuèng ®Ó b¶o vÖ ®­êng phè vµ khu ®« thÞ. HÖ thèng tho¸t n­íc th¶i ®­îc thu gom ®­a tíi tr¹m xö lý nhê hÖ thèng cèng vµ c¸c tr¹m b¬m chuyÓn bËc. 2.1.2. C¸c gi¶i ph¸p tho¸t n­íc. Khu vùc nghiªn cøu n»m c¹nh 2 con s«ng L¹ch Tray vµ s«ng §a §é vµ chia lµm hai khu vùc tho¸t nøc - Khu vùc 1: khu vùc nµy chñ yÕu lµ thÞ x· cò vµ s©n bay, toµn bé khu vùc nµy n­íc th¶i ®­îc tËp trung vÒ tr¹m xö lý ®Æt ë phÝa b¾c khu vùc KiÕn An gÇn s«ng L¹ch Tray vµ n­íc th¶i sau khi xö lý ®­îc th¶i ra s«ng L¹ch Tray víi l­u l­îng 5253 m3/ng. - Khu vùc 2: bao gåm khu vùc phÝa §«ng vµ Nam thÞ x·. Trôc cèng chÝnh ch¹y tõ l­u vùc phÝa Nam sang phÝa §«ng qua c¸c tr¹m b¬m vµ ®­îc truyÒn tíi tr¹m xö lý n­íc th¶i sè 2 ®Æt phÝa §«ng thÞ x· víi c«ng suÊt 17.884 (S¬ ®å bè trÝ m¹ng l­íi tho¸t n­íc th¶i vµ xö lý n­íc th¶i). 2.2. C¸c ph­¬ng ¸n tho¸t n­íc. 2.2.1. Néi dung ph­¬ng ¸n. 2.2.1.1. Ph­¬ng ¸n 1: ph­¬ng ¸n tËp trung. TËp trung n­íc th¶i toµn bé khu vùc theo c¸c cèng cã ®­êng kÝnh lín, ®Æt s©u, n»m vµo gi÷a khu vùc nghiªn cøu ®Ó cã kh¶ n¨ng thu n­íc cña 2 khu vùc n»m hai phÝa ®åi thiªn v¨n KiÕn An víi mçi chiÒu 1 ¸ 1,5 km. X©y dùng tuyÕn cèng bao tËp trung toµn bé n­íc th¶i sinh ho¹t tõ l­u vùc phÝa thÞ x· cò vµ s©n bay tËp trung vµo mét tr¹m b¬m vµo ®­êng cèng chÝnh ra tr¹m xö lý. PhÝa §«ng vµ Nam còng nh­ vËy, ngoµi ra cßn ph¶i x©y dùng c¸c tuyÕn m­¬ng dÉn n­íc m­a ®­a ra hå. M« h×nh ph­¬ng ¸n xö lý n­íc th¶i tËp trung Tr¹m b¬m N­íc th¶i thÞ x· XLCH-XLSH-KT vµ s©n bay Tr¹m b¬m N­íc th¶i phÝa S«ng L¹ch Tray §«ng vµ Nam thÞ x· XLCH: xö lý c¬ häc. XLSH: xö lý sinh häc. KT: khö trïng. 2.2.1.2. Ph­¬ng ¸n ph©n t¸n. N­íc th¶i ë ph­¬ng ¸n nµy ®­îc ph©n theo c¸c tuyÕn sèng bao tËp trung ë c¸c tr¹m xö lý riªng ®Æt t¹i tõng khu vùc khi ph©n chia xö lý. - Khu vùc thÞ x· cò vµ s©n bay: N­íc th¶i tõ khu vùc s©n bay ®­îc tËp trung vÒ tr¹m b¬m sè 3 víi Q = 3024 m3/ngµy ®­a ra tr¹m xö lý 1 ®Æt t¹i ®Çu s«ng L¹ch Tray. N­íc th¶i tõ khu vùc thÞ x· cò ®­îc tËp trung vÒ tr¹m b¬m 2 víi Q = 2229 m3/ngµy vµ ®­a ra tr¹m xö lý 1 víi Q= 5253 m3/ngµy. N­íc th¶i ®­îc xö lý sinh häc hoµn toµn ®Õn BOD5 = 20 mg/l sau ®ã khö trïng vµ x¶ ra s«ng L¹ch Tray. - Khu vùc toµn bé l­u vùc phÝa §«ng vµ Nam thÞ x·: trôc sèng chÝnh cña l­u vùc nµy ch¹y tõ Nam sang §«ng. L­u vùc phÝa Nam tËp trung vÒ tr¹m b¬m 1 víi Q = 15422 m3/ngµy. Toµn bé l­u vùc nµy ®­îc ®­a vµo tr¹m b¬m 5 víi Q = 17884 m3/ngµy vµ ra tr¹m xö lý 2. N­íc th¶i ®­îc xö lý sinh häc hoµn toµn ®Õn BOD5 = 20 mg/l sau ®ã khö trïng vµ x¶ ra s«ng L¹ch Tray. 2.2.2. Nång ®é chÊt bÈn n­íc th¶i sinh ho¹t. X¸c ®Þnh s¬ bé theo chÊt bÈn tÝnh cho 1 ng­êi d©n vµ tiªu chuÈn th¶i n­íc (theo 20TCN51- 84) ®Õn n¨m 2010 tiªu chuÈn th¶i sinh ho¹t 180 l/ng.ng®, hµm l­îng chÊt g©y « nhiÔm lµ 30 g/ng.ng®. Hµm l­îng chÊt l¬ löng: (ng/l) (ng/l) N­íc th¶i sau khi ®i qua bÓ tù ho¹i cña mçi gia ®×nh th× l­îng chÊt h÷u c¬ BOD vµ l­îng cÆn ®· gi¶m ®¸ng kÓ. Víi thêi gian l­u n­íc l¹i trong bÓ tù ho¹i 2 ¸ 3 ng®, BOD gi¶m xuèng cßn 10 ¸ 20%, chÊt l¬ löng gi¶m xuèng 60 ¸ 63%. Nh­ vËy n­íc th¶i sau khi ®i ra khái bÓ tù ho¹i cã: CNT = 122 (mg/l) BOD5 = 267 (mg/l) 2.2.3. TÝnh to¸n l­u l­îng n­íc th¶i. a, Khu vùc 1: ThÞ x· cò vµ s©n bay. - L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh ngµy. qo: tiªu chuÈn cÊp n­íc (qo = 180 l/ng.ng®) N: Sè d©n. - L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh giê. - L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh gi©y b, Khu vùc 2: Toµn bé l­u vùc phÝa §«ng vµ Nam thÞ x·. - L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh ngµy qo: tiªu chuÈn cÊp n­íc (qo = 180l/ng.ng®) N: sè d©n - L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh giê. - L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh gi©y. B¶ng tæng hîp d©n sè vµ l­u l­îng n­íc th¶i ®Çu n¨m 2010 Khu vùc D©n Sè (Ng­êi) Qnt(m3/ng.®) 1 32450 5841 2 54590 9826,2 2.3. Lùa chän ph­¬ng ¸n xö lý. a, Ph­¬ng ¸n tËp trung: ¦u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n tËp trung: + ¦u ®iÓm: X©y dùng tr¹m xö lý tËp trung chi phÝ cho c«ng t¸c san lÊp mÆt b»ng thi c«ng x©y dùng nhá, vËn hµnh tr¹m xö lý thuËn tiÖn h¬n. + Nh­îc ®iÓm: - Tèn kÐm ®­êng èng, cÊu t¹o m¹ng l­íi phøc t¹p cho hÖ thèng thu gom n­íc th¶i, c¸c tr¹m b¬m ph¶i cã c«ng suÊt lín, chi phÝ cho ®Çu t­ lín. - ChiÒu dµi c¸c hÖ thèng m­¬ng dÉn èng thu gom vµ c¸c ®­êng èng ¸p lùc lín. b, Ph­¬ng ¸n ph©n t¸n: ¦u vµ nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n ph©n t¸n. + ¦u ®iÓm: Gåm 2 tr¹m xö lý cã ­u ®iÓm tiÕt kiÖm ®­îc chiÒu dµi tuyÕn èng. - DÔ tæ chøc vµ kiÓm so¸t n­íc th¶i do cù ly tõ c¸c tr¹m b¬m thu gom ®Õn tr¹m xö lý gÇn. - ChiÒu dµi cña ®­êng èng ng¾n, ®­êng kÝnh èng nhá, chi phÝ cho x©y l¾p hÖ thèng tho¸t n­íc Ýt. - C«ng suÊt cña c¸c tr¹m b¬m nhá, Ýt tiªu tèn n¨ng l­îng. + Nh­îc ®iÓm: - Ph¶i san lÊp mÆt b»ng thi c«ng c¸c tr¹m xö lý tèn kÐm vµ chi phÝ nhiÒu trong thi c«ng. - Sau khi ®­a vµo xö dông chi phÝ cho vËn hµnh tr¹m xö lý tèn kÐm h¬n. VËy víi ®Þa ®iÓm nghiªn cøu cña khu vùc víi ®Þa h×nh kh¸ phøc t¹p ë gi÷a lµ nói vµ 2 bªn lµ c¸c khu ®« thÞ nh­ vËy viÖc xö lý tËp trung kh¸ phøc t¹p do ph¶i x©y dùng nhiÒu tuyÕn cèng ®Ó dÉn ®Õn tr¹m xö lý tËp trung. VËy lùa chän ph­¬ng ¸n xö lý ph©n t¸n lµm ph­¬ng ¸n chän ®Ó thiÕt kÕ kü thuËt. Trong ph­¬ng ¸n ph©n t¸n cã 2 tr¹m xö lý v× vËy ta chän 1 tr¹m xö lý ®iÓn h×nh ®Ó thiÕt kÕ. Ch­¬ng III: ThiÕt kÕ tr¹m xö lý n­íc th¶I 3.1. C¸c th«ng sè tÝnh to¸n 3.1.1. L­u l­îng ®Æc tr­ng cña n­íc th¶i tÝnh to¸n L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t trung b×nh: QngdTB = 17884m3/ng® L­u l­îng trung b×nh giê n­íc th¶i QhTB = m3/h L­u l­îng trung b×nh gi©y QSTB = (l/s) Theo 20 TCV 51- 84 Tiªu chuÈn th¶i n­íc vµ tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng l­íi tho¸t n­íc ta cã: Kchung = 1,4 Þ Qhmax = 1,4 . 745,16 = 1043,224 (m3/h) Q3max = 1,4 . 206,98 = 289,772 (l/s) 3.1.2. Møc ®é lµm s¹ch cÇn thiÕt cña n­íc th¶i §Ó lùa chän ph­¬ng ¸n xö lý thÝch hîp vµ ®¶m b¶o n­íc th¶i khi x¶ ra nguån ®¹t c¸c yªu cÇu vÖ sinh ta cÇn tiÕn hµnh x¸c ®Þnh møc ®é cÇn thiÕt ®Ó lµm s¹ch. N­íc th¶i cña QuËn KiÕn An sau khi xö lý ®­îc x¶ ra s«ng víi yªu cÇu chÊt l­îng ®¹t lo¹i A (theo TCVN 5945-1995). Do ®ã cÇn xÐt møc ®é lµm s¹ch cÇn thiÕt cña n­íc th¶i theo hµm l­îng cÆn l¬ löng vµ hµm l­îng BOD5. 3.1.2.1. Møc ®é lµm s¹ch cÇn thiÕt theo chÊt l¬ löng. N­íc th¶i x¶ ra s«ng yªu cÇu ®¹t chÊt l­îng lo¹i A . Ta lÊy gi¸ trÞ cÆn sau khi xö lý Css = 50 mg/l Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo chÊt l¬ löng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: D = 3.1.2.2. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch BOD5 cña hçn hîp n­íc th¶i vµ n­íc ngÇm BOD cña n­íc th¶i sau khi xö lý vµo nguån kh«ng v­ît qu¸ gi¸ trÞ nªu ra trong “Nguyªn t¾c vÖ sinh khi x¶ n­íc th¶i ra s«ng 20 TCN 51- 84” theo phô lôc 1 20TCN 51- 84 th× n­íc th¶i sau khi hoµ trén víi n­íc BOD5 < 4 Ta lÊy l­îng BOD5 sau khi xö lý Lt = 20mg/l. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo BOD5 ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: D = 3.2. Chän ph­¬ng ¸n xö lý vµ s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ 3.2.1. Chän ph­¬ng ¸n xö lý C¸c th«ng sè cÇn thiÕt: + Theo BOD5: D = 88% + Theo cÆn l¬ löng: D = 83,6% + C«ng suÊt tr¹m: Q = 17884 m3/ng® + Yªu cÇu n­íc x¶ ra nguån ®¹t chÊt l­îng lo¹i A theo (TCVN 5945-1995). Lùa chän c«ng nghÖ xö lý n­íc th¶i b»ng c¸c c«ng tr×nh sinh ho¹t trong ®iÒu kiÖn nh©n t¹o. 3.2.2. D©y chuyÒn c«ng nghÖ S¬ ®å vµ c¸c c«ng tr×nh xö lý thµnh phÇn trong tr¹m xö lý n­íc th¶i phô thuéc vµo c¸c yÕu tè: Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch, n­íc th¶i, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt vµ ®Þa chÊt thuû v¨n, c¸c yÕu tè ®Þa ph­¬ng vµ c¸c tÝnh to¸n kinh tÕ kü thuËt cña khu vùc. Ta chän 2 ph­¬ng ¸n c«ng nghÖ víi s¬ ®å d©y truyÒn xö lý n­íc th¶i nh­ sau: S¬ ®å tr¹m xö lý n­íc th¶i ph­¬ng ¸n 1 Ng¨n tiÕp nhËn Song ch¾n r¸c BÓ l¾ng c¾t ngang BÓ l¾ng ®øng ®ît 1 BÓ Aero ten trén BÓ l¾ng ®øng ®ît 2 M¸ng trén BÓ tiÕp xóc ngang Ra s«ng nguån lo¹i A M¸y nghiÒn r¸c S©n ph¬i c¸t BÓ mªtan Khu xö lý bïn c¬ häc BÓ nÐn bïn ®øng B·i th¶i hoÆc chÕ biÕn ph©n Compost Cl2 Bïn HT TH Bïn HT TH Bïn VSV chÕt KK S¬ ®å tr¹m xö lý n­íc th¶i ph­¬ng ¸n 2 Ng¨n tiÕp nhËn Song ch¾n r¸c BÓ l¾ng c¾t ngang BÓ l¾ng ngang ®ît 1 BÓ Biophin cao t¶i BÓ l¾ng ngang ®ît 2 M¸ng trén BÓ tiÕp xóc ngang Ra s«ng nguån lo¹i A M¸y nghiÒn r¸c S©n ph¬i c¸t BÓ Metan S©n ph¬i bïn Compost Cl2 Bïn vi sinh vËt chÕt 3.3. TÝnh to¸n c«ng tr×nh xö lý ph­¬ng ¸n II 3.3.1. Ng¨n tiÕp nhËn n­íc th¶i Tõ l­u l­îng tÝnh to¸n cña n­íc th¶i QsTB = 206,98 (l/s) ®­îc dÉn ®Õn tr¹m xö lý theo 2 ®­êng èng ¸p lùc D = 200 mm. KÝch th­íc ng¨n tiÕp nhËn n­íc th¶i phô thuéc vµo c«ng suÊt vµ x¸c ®Þnh theo b¶ng 3-1 (gi¸o tr×nh tÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh). Chän kÝch th­íc ng¨n tiÕp nhËn A B H H1 h h1 b l l1 1500 1000 1500 1000 400 500 350 600 800 A: ChiÒu réng ng¨n tiÕp nhËn B: ChiÒu dµi ng¨n tiÕp nhËn H: ChiÒu cao ng¨n tiÕp nhËn tÝnh tõ ®¸y ng¨n tiÕp nhËn h: Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y ng¨n tiÕp nhËn ®Õn m¸ng dÉn h1: ChiÒu cao m¸ng dÉn b1: ChiÒu réng m¸ng H1: ChiÒu cao líp n­íc l: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 m­¬ng dÉn l1: ChiÒu dµi cña ®é th« vµo cña m­¬ng dÉn 450 600 450 1500 13000 D200 800 1000 MÆt c¾t I-I MÆt c¾t II-II 350 450 600 450 800 CÊu t¹o ng¨n tiÕp nhËn 3.3.2. M­¬ng dÉn n­íc th¶i N­íc th¶i ®­îc dÉn ®Õn tõ ng¨n tiÕp nhËn ®Õn c¸c c«ng tr×nh tiÕp theo b»ng m­¬ng cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt. ChiÒu cao x©y dùng m­¬ng: H = hmax + hbv (m) Trong ®ã: Hmax : ChiÒu cao líp n­íc lín nhÊt trong m­¬ng hmax = 0,2m hbv: ChiÒu cao b¶o vÖ m­¬ng hbv = 0m2m Þ H = 0,2 + 0,2 = 0,4m 3.3.3. Song ch¾n r¸c ChiÒu s©u líp n­íc ë song ch¾n r¸c lÊy b»ng chiÒu cao líp n­íc cña cèng dÉn n­íc th¶i h = 0,2 m + Sè khe hë cña song ch¾n r¸c ®­îc tÝnh: n = Trong ®ã: n: Sè khe hë qmax: L­u l­îng lín nhÊt cña n­íc th¶i Þ qmax = 0,289772 m3/l v: VËn tèc n­íc ch¶y qua song ch¾n r¸c (m/s) v = 0,8 l/s b = 0,016 m kho¶ng c¸ch c¸c khe hë K: hÖ sè kÓ ®Õn sù tÝch luü trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng K = 1,05 n = khe + ChiÒu réng song ch¾n r¸c BS = S (n-1) + b.n Trong ®ã: S: ChiÒu dµy cña mçi song ch¾n r¸c = 0,008m BS = S (n-1) + 0,016 . 84 = 2,008m + Tæn thÊt ¸p lùc qua song ch¾n r¸c: hS = x.K. Trong ®ã: Vmax: Tèc ®é chuyÓn ®éng cña n­íc th¶i qua song ch¾n r¸c øng víi l­u l­îng lín nhÊt (Vmax = 0,7 ¸1 m/s) K: hÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng tæn thÊt do v­íng m¾c r¸c ë song ch¾n r¸c K = 3 theo 6.2.6-20TCN.51- 84). x: hÖ sè kÓ ®Õn søc kh¸ng côc bé x = b x = 0,83 b: øng víi song ch¾n r¸c h×nh ch÷ nhËt a: 600 gãc nghiªng cña song ch¾n r¸c n»m ngang g: Gia tèc träng tr­êng g = 9,8m/s2 VËy hS = m + ChiÒu dµi ng¨n më réng tr­íc song ch¾n r¸c. l1 = BS: ChiÒu réng song ch¾n r¸c b: ChiÒu réng m­¬ng dÉn + ChiÒu dµi më réng sau song ch¾n r¸c l2 = (m) + ChiÒu dµi ®Æt tr­íc song ch¾n r¸c: l3 = 1m + ChiÒu dµi song ch¾n r¸c trªn mÆt b»ng l4 = (m) + ChiÒu dµi ®Æt sau song ch¾n r¸c l5 = 0,5 . l = 0,5 . 1 = 0,5 (m) + ChiÒu dµi x©y dùng m­¬ng ®Æt song ch¾n r¸c L = l1 + l2 + l3 + l4 + l5 = 2,28 + 1,14 + 1 + 0,15 + 0,5 = 5,035 m + ChiÒu s©u x©y dùng m­¬ng ®Æt song ch¾n r¸c H = hs + hmax = 0,5 = 0,10 + 0,2 + 0,5 = 0,80 m 0,5: Cèt sµn nhµ ®Æt song ch¾n r¸c cao h¬n mèc n­íc ngÇm trong m­¬ng lÊn. + L­îng n­íc lÊy ra tõ song ch¾n r¸c WR = Trong ®ã: a: Hµm l­îng r¸c gi÷ l¹i t¹i song ch¾n 6 l/ng/n¨m theo b¶ng 17-20TCN 51- 84 NTT: D©n sè tÝnh to¸n theo chÊt l¬ löng §é Èm j = 80% dïng trong r¸c lµ 750 kg/m3 Theo 4.1.11 20 TCN 51- 84 P = 750 . 1,43 = 10,725 kg/ng® = 1,0725 tÊn/ng® L­îng n­íc cung cÊp cho m¸y nghiÒn r¸c theo 6.2.4-20 TCN 51-84 q = 40 m3/tÊn Q = 40.P = 40.1,0725 = 42,9 m3/ng® 3.3.4. BÓ l¾ng c¸t ngang TÝnh to¸n bÓ l¾ng c¸t ngang theo c«ng thøc sau theo (20TCN 51- 84) TÝnh to¸n bÓ c¸t ngang ®¶m b¶o yªu cÇu vËn tèc n­íc chuyÓn ®éng trong bÓ 0,15 < v < 0,3 m/s + DiÖn tÝch ­ít cña bÓ W(m2) W = Trong ®ã: Qmax : Lµ l­u l­îng lín nhÊt cña n­íc th¶i Q = 0,209772 m3/s v: vËn tèc øng víi l­u l­îng Qmax v = 0,3 m/s n: Sè ®¬n nguyªn bÓ n = 2 W = (m2) + ChiÒu dµi bÓ tÝnh theo c«ng thøc: L = (m) Trong ®ã: Htt : ChiÒu s©u tÝnh to¸n cña bÓ l¾ng c¸t Htt = 0,4 m Uo: §é th« thuû lùc h¹t c¸t Uo = 18,7 (mm/s) Theo b¶ng 24-20TCN 51- 84 K: HÖ sè lÊy theo b¶ng Þ L = m Chän 2 ng¨n chiÒu dµi mçi ng¨n lµ: l = (m) + DiÖn tÝch mÆt tho¸ng cña bÒ mÆt tÝnh theo c«ng thøc: F = Trong ®ã: U: Tèc ®é l¾ng trung b×nh h¹t c¸t U = (Uo - W)1/2 = [(18,7)2- (15)2] = 11,167 mm/s Uo: §é th« thuû lùc cña h¹t c¸t Uo = 18,7 mm/s W: Tèc ®é thµnh phÇn ®øng cña h¹t c¸t W = 0,05 x Vmax = 0,05 . 0,3 = 15 mm/s F = m2 ChiÒu ngang ng¨n c¶n cña bÓ tÝnh theo c«ng thøc b = m + ThÓ tÝch phÇn cÆn l¾ng cña bÓ tÝnh theo c«ng thøc WC = Trong ®ã: P: L­îng c¸t gi÷ l¹i (®èi víi hÖ thèng tho¸t n­íc riªng hoµn toµn P = 0,02 l/ng® 6.3.5-20TCN 51- 84) Ntt: Sè d©n tÝnh to¸n theo chÊt l¬ löng t: Lµ chu kú th¶i c¸t t < 2 ngµy ®ªm ®Ó tranh thèi cña cÆn t = 1 ngµy. WC = m2 + ChiÒu cao líp c¸t trong bÓ l¾ng c¸t hc = (m) Trong ®ã: n: lµ sè ng¨n c«ng t¾c cña bÓ n = 2 + ChiÒu cao x©y dùng Hxd = Htt + hc + hBV = 0,4 + 0,098 + 0,4 = 0,898m C¸t ®­îc ®­a ra khái bÓ l¾ng dïng thiÕt bÞ cµo r¸c b»ng c¬ giíi gom c¸t vÒ hè tËp trung vµ dïng thiÕt bÞ n©ng thuû lùc ®Ó dÉn hçn hîp c¸t n­íc vÒ s©n ph¬i c¸t. 3.3.5. S©n ph¬i c¸t F = Trong ®ã: P: Tiªu chuÈn gi÷ c¸t 0,02 l/ng/ng® h: ChiÒu cao líp c¸t trong n¨m h = 5 m/n¨m Ntt: Sè lÇn tÝnh to¸n F = m2 S©n ph¬i c¸t ®­îc chia lµm 2 « vµ cã kÝch th­íc: F1 = (m2) B.L = (9.7)m2 3.3.6. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 1 - TÝnh bÓ l¾ng ngang ®ît I theo 20 TCN 51- 84 L = V.t = 0,006 . 1,5 . 3600 = 3,34m V: Tèc ®é dßng ch¶y V = 6 mm/s t: Thêi gian l¾ng t = 1,5h - DiÖn tÝch ­ít cña bÓ l¾ng ngang W = m2 - ChiÒu ngang tæng céng cña bÓ l¾ng ngang B = m h: ChiÒu cao c«ng t¾c cña bÓ h = 2¸ 4m - Sè ng¨n trong bÓ l¾ng ngang ®­îc tÝnh N = m b: ChiÒu ngang mçi ng¨n b = 6-9m Chän 3 ng¨n nh­ vËy chiÒu ngang tæng céng lµ B = 6,2 x 1 = 24,8m - Thêi gian l¾ng thùc tÕ øng víi kÝch th­íc ®· chän t = = 1,52h W: ThÓ tÝch cña bÓ víi kÝch th­íc ®· chän (m3) Q: L­u l­îng n­íc th¶i - ChiÒu cao x©y dùng bÓ l¾ng ngang h1: ChiÒu cao líp n­íc trung hoµ h1 = 0,4 h2: Kho¶ng c¸ch tõ mùc n­íc ®Õn thµnh bÓ h2 = 0,4m h x b = h + h1 + h2 = 2 + 0,4 + 0,4 = 2,8m - Hµm l­îng cÆn l¬ löng trªn theo n­íc ra khái bÓ l¾ng ngang ®ît 1 tÝnh theo c«ng thøc: C = = 152,78mg/l Trong ®ã: CHH: Hµm l­îng cÆn l¬ löng khi vµo bÓ l¾ng ®ît I. CHH = 305,56 mg/l E: HiÖu suÊt l¾ng ®ît I víi CHH = 305,56 mg/l V = 0,6 mm/s ® tra b¶ng 4.36. BiÓu ®å l¾ng c¸c chÊt l¬ löng trong n­íc th¶i (S¸ch xö lý n­íc th¶i TrÇn HiÕu NhuÖ vµ L©m Minh TriÕt) ® E = 50% 3.3.7. TÝnh to¸n bÓ Aeroten TÝnh to¸n bÓ Aeroten trén dùa theo môc 6-15 vµ phô lôc VII 20.TCN 51- 84. + Dïng bÓ Aeroten trén ®Ó xö lý n­íc th¶i + Tr­íc khi vµo bÓ Aeroten hµm l­îng cÆn l¬ löng vµ hµm l­îng BOD5 nh­ sau Css = 152,78 mg/l ha = 149,94mg/l + Thêi gian lµm tho¸ng cña Aeroten trén ttr = Trong ®ã: La: Hµm l­îng BOD5 cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ Aeroten La = 149,94 mg/l Lt: Hµm l­îng BOD5 cña n­íc th¶i sau khi ra khái Aeroten Lt = 20mg/l a: LiÒu l­îng bïn ho¹t tÝnh kh« a = 3g/l (theo b¶ng 37 TCN 51- 84) tr: §é tro trung b×nh bïn ho¹t tÝnh = 0,3 r: Tèc ®é « xi ho¸ mg BOD5/g chÊt kh«ng tro r = 28gm BOD5/g Cr phô thuéc vµo hµm l­îng BOD5 cña n­íc th¶i tr­íc vµ sau khi lµm s¹ch theo b¶ng 38.20 TCN 51- 84. Þ tac =h + Dung tÝch h÷u Ých cña bÓ Aeroten trén W = Q. tac Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i trong giê th¶i n­íc lín nhÊt Q = 1043,224 m3/h W = 1043,224.2,2 = 2295 m3 Chän chiÒu cao líp n­íc trong bÓ Aeroten trén H = 4m. DiÖn tÝch bÓ Aeroten lµ: Fac = m2 + X©y dùng 2 bÓ Aeroten h×nh ch÷ nhËt diÖn tÝch mçi bÓ lµ: F1bÓ = m2 + Chän kÝch th­íc cña bÓ Aeroten trén B.h = (13.23) + ChiÒu cao cña bÓ H = h + hbv = 4 + 0,4 = 4,4m h: ChiÒu cao líp n­íc trong bÓ h = 4m hbv: ChiÒu cao b¶o vÖ hbv = 0,4m + KÝch th­íc cña 1 bÓ : B . L. H =23.4,4 * TÝnh to¸n hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµo bÓ Aeroten. N­íc tõ m­¬ng dÉn tíi ng¨n ph©n phèi n­íc cña Aeroten. DiÖn tÝch ng¨n ph©n phèi ®­îc tÝnh: Q = v. B. H (1) Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i q = 0,298772 m3/s V = 0,1m V: vËn tèc n­íc ch¶y vµo ng¨n ph©n phèi B,H: ChiÒu réng vµ chiÒu s©u cña ng¨n ph©n phèi Tõ (1) Þ B. H = m2 Chän B = 3 m Þ H = 0,98 m * §é t¨ng sinh khèi bïn P1 = 0,8 Css +0,3 La Trong ®ã: Css: Hµm l­îng chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ Aeroten Css = 152,78 mg/l Pr =0,8 . 152,78 + 0,3 . 149,94 = 167,24 (mg/l) * TÝnh to¸n cÊp khÝ cho Aeroten trén + L­u l­îng kh«ng khÝ ®¬n vÞ tÝnh b»ng m3 ®Ó lµm s¹ch 1m3 n­íc th¶i D = (m3/m3) Trong ®ã: Z: L­îng «xy ®¬n vÞ tÝnh b»ng mg ®Ó gi¶m 1mg BOD5 Z = 1,1 víi bÓ Aeroten lµm s¹ch hoµn toµn K1: HÖ sè kÓ ®Õn kiÓu thiÕt bÞ n¹p khÝ lÊy theo b¶ng 39-20TCN 51-84. Víi thiÕt bÞ n¹p khÝ t¹o bät khÝ cì nhá lÊy theo tØ sè gi÷a vïng n¹p khÝ vµ diÖn tÝch Aeroten K1 =2,3 (víi f/6 = 1,9 vµ Imax = 100m3/m2.h) K2: HÖ sè kÓ ®Õn chiÒu s©u ®Æt thiÕt bÞ K2 =2,25 vµ Imin = 3,5 m3/m2h n1: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é n­íc th¶i n1 = 1+0,02 (ttb - 20) = 1 + 0,02 (29 - 20) = 1,18 Víi ttb = 290 lµ nhiÖt ®é trung b×nh trong th¸ng vÒ mïa hÌ n2: HÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi tèc ®é hoµ tan « xy trong n­íc th¶i so víi trong n­íc s¹ch n2 = 0,99 CP: §é hoµ tan « xy cña kh«ng khÝ vµo trong n­íc tuú thuéc vµo chiÒu s©u líp n­íc trong bÓ. §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: CP = Trong ®ã: G: §é hoµ tan cña «xy kh«ng khÝ vµo n­íc phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt. Theo b¶ng 2-1 : Xö lý n­íc th¶i ta cã: Víi T = 190 C Þ G = 9,35 (mg/l) CP = (mg/l) C: Nång ®é trung b×nh cña «xy trong Aeroten C = 8mg/l Þ D = (m3K/m3NT) + C­êng ®é n¹p khÝ yªu cÇu I = (m3/m2) Ta cã Imin - 2,5m3/m2h < I = 7,64 m3/m2h < Imax = 20 m3/m2h. Þ §¶m b¶o thiÕt kÕ. 3.3.8. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 2 - ChiÒu dµi bÓ l¾ng ngang L = V. t = 0,005 . 2 . 3600 = 36m V; Tèc ®é dßng ch¶y sau biofin cao t¶i V = 5mm/s t: Thêi gian l¾ng t =2h - DiÖn tÝch ­ít cña bÓ l¾ng ngang W = m2 - ChiÒu ngang tæng céng cña bÓ l¾ng ngang B = (m) - Sè ng¨n trong bÓ l¾ng ngang N = ng¨n Chän 3 ng¨n nh­ vËy chiÒu ngang tæng céng lµ: B = 6.3 = 18m - Thêi gian l¾ng thùc tÕ øng víi kÝch th­íc ®· chän t = (h) - ChiÒu cao x©y dùng cña bÓ l¾ng ngang Htd = h + h1 + h2 = m h1: ChiÒu cao líp n­íc h1 = 0,4m h2: Kho¶ng c¸ch tõ mùc n­íc ®Õn thµnh bÓ h2 = 0,4m Xxd = 2,5 + 0,4 + 0,4 = 3,3m - Tèc ®é l¾ng cña h¹t cÆn U = mm/s L­îng cÆn tÝch luü qua 2 ngµy WC = = 487,4 m3/ng® Trong ®ã: a: Khèi l­îng mµng sinh häc trong bÓ l¾ng ®ît II tÝnh cho 1 ng­êi trong 1 ngµy a = 28g/ng/ngµy NTT: Sè d©n tÝnh to¸n P: §é Èm mµng vi sinh vËt P = 99% 3.3.9. TÝnh to¸n bÓ tiÕp xóc ngang BÓ tiÕp xóc ngang cã nhiÖm vô thùc hiÖn qu¸ tr×nh tiÕp xóc gi÷a Clo vµ n­íc th¶i vµ gi÷ l¹i cÆn l¬ löng sinh ra trong qu¸ tr×nh khö trïng cña Clo. * Thêi gian tiÕp xóc trong bÓ tiÕp xóc ngang ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: t = 30 - Trong ®ã: L: ChiÒu dµi tõ ®­êng èng dÉn tõ bÓ tiÕp xóc ®Õn s«ng L = 200m V: VËn tèc n­íc trong bÓ tiÕp xóc v = 0,8m/s t = 30 - phót - ThÓ tÝch c«ng t¸c cña bÓ tiÕp xóc W = m3 Trong ®ã: Qh = 745,16 m3/h l­u l­îng giê trung b×nh cña n­íc th¶i t: Thêi gian tiÕp xóc gi÷a Clo vµ n­íc th¶i t = 25,8 phót + Chän sè bÓ c«ng t¾c h = 2 diÖn tÝch mçi bÓ: F = Trong ®ã: H: ChiÒu s©u cña bÓ tiÕp xóc H = 2 Þ5m n: Sè bÓ c«ng t¾c n = 2 + Víi diÖn tÝch bÓ ®· ®­îc tÝnh ta chän chiÒu réng bÓ B = 4m Þ chiÒu dµi cña bÓ tiÕp xóc L = 8m + KÝch th­íc bÓ tiÕp xóc ngang B.L .H = 4.8.5 + §é Èm cña bÓ tiÕp xóc P = 97% cÆn ®­îc dÉn tíi khu xö lý bïn + ThÓ tÝch cña cÆn ë bÓ tiÕp xóc ®­îc tÝnh WC = Trong ®ã: a: L­îng cÆn trong bÓ tiÕp xóc theo ®iÒu 6.20.7 Do TCN 51- 84 ta cã a = 0,05l WC = m3/ng® + Chän chu kú x¶ vÆn T = 30 ngµy. DiÖn tÝch ng¨n chøa cÆn lµ: W = WC . T = 4,352 . 30 = 130,56m3 + ChiÒu cao líp cÆn lµ hc = + ChiÒu cao x©y dùng bÓ: H = hct + hbv + hc Trong ®ã: hct: ChiÒu cao c«ng t¾c cña bÓ h = 5m hbv: ChiÒu cao b¶o vÖ h = 0,4m hc: ChiÒu cao líp cÆn trong bÓ hc = 0,816 m Þ H = 5 + 6,4 + 0,816 = 6,216m 3.3.10: BÓ nÐn bïn ®øng Bïn ho¹t tÝnh d­ víi ®é Èm P = 99,7% tõ bÓ l¾ng ®ît II dÉn vµo bÓ nÐn bïn vµ ®é Èm cña bïn sau khi nÐn ph¶i ®¹t P = 97% tr­íc khi dÉn tíi thiÕt bÞ c« ®Æc bïn cÆn thêi gian nÐn bïn t = 10 ¸ 12h + Hµm l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ lín nhÊt Pmax = K.P1 (ng/l) Trong ®ã: P1: §é t¨ng sinh th¸i cña bïn tõ bÓ Aeroten Pr =213,134 (mg/l). K : HÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ th¸ng cña bïn ho¹t tÝnh d­ lÊy k= 1,3(theo ®iÒu 6.15.9-20TCN 51-84). Pmax = 1,3x212,134 = 275,77 (mg/l). + L­u l­îng bïn d­ lín nhÊt ®­îc dÉn vÒ bÓ dÉn bïn qbmax = Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i tÝnh b»ng m3/ng® C: Nång ®é bïn ho¹t tÝnh d­ tr­íc khi nÐn lÊy C = 6000 (g/m3) qbmax = (m3/h) * L­îng bïn trong qu¸ tr×nh l¾ng qn = qbmax (m3) Trong ®ã: P1,P2: §é Èm cña bïn ho¹t tÝnh d­ tr­íc vµ sau khi nÐn qn = 34,24 . m3 + DiÖn tÝch bÓ nÐn bïn ®øng ®­îc tÝnh: F1 = (m2) Trong ®ã: V1: Tèc ®é chuyÓn ®éng cña bïn tõ d­íi lªn V1= 0,1mm/s = 0,0001 (m/s) F1 = m2 + DiÖn tÝch cña èng trung t©m F2 = (m2) Trong ®ã: V2: Tèc ®é chuyÓn ®éng cña bïn trong èng trung t©m V2 = 28 mm/s = 0,0028 (m/s) F2 = m2 + DiÖn tÝch tæng céng cña bÓ nÐn bïn F = F1 + F2 = 95 + 6,34 = 95,34 m2 + X©y dùng 2 bÓ nÐn bïn ®øng diÖn tÝch mçi bÓ lµ: f = m2 + §­êng kÝnh bÓ nÐn bïn: D = m + §­êng kÝnh èng trung t©m D = m + §­êng kÝnh phÇn läc èng trung t©m d1 = 1,35 . d = 1,35 . 0,46 = 0,621m + §­êng kÝnh tÊm chiÕu dc = 1,3.d1 = 1,3 . 0,621 = 0,8m + ChiÒu cao phÇn l¾ng cña bÓ nÐn bïn h1 = v1 + 3600 m Trong ®ã: t: Thêi gian l¾ng bïn t = 12h h1 =0,0001 . 12 . 3600 = 4,32 (m) + ChiÒu cao phÇn h×nh nãn víi gãc nghiªng 450 h2 = d = 0,5 m lµ ®­êng kÝnh ®¸y bÓ h2 = m + ChiÒu cao bïn ho¹t tÝnh ®· nÐn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc hn = h2 – h3 – hth (m) Trong ®ã: h3: Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y èng läc tíi tÊm ch¾n h3= 0,5 (m) hth : ChiÒu cao líp n­íc trung hoµ hth = 0,3m hb = 2,65 – 0,5 – 0,3 = 2,85 m + ChiÒu cao tæng céng cña bÓ nÐn bïn H = h1 + h2 + hbv Trong ®ã: hbv chiÒu cao b¶o vÖ hbv = 0,4m H = 4,32 + 3,65 + 0,4 = 8,37m + Dung tÝch cña bÓ nÐn WnÐn = qn.t = 30,816 . 12 = 369,79 m3 3.3.11. TÝnh to¸n m¸ng trén kiÖn l­îm §Ó x¸o trén n­íc th¶i víi Clo ta dïng m¸ng trén kiÖn l­îm víi gian x¸o trén ®­îc thùc hiÖn trong vßng 1 ¸ 2 phót. DiÖn tÝch cña m¸ng trén f = m2 víi q = 0,20698 m2/s tra b¶ng 4.8. gi¸o tr×nh to¸n c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i. L = 3000mm l = 2500mm h1 = 800mm h2 = 1100mm b = 500mm b1 = 400mm b2 = 350mm b3 = 300mm b4 = 250mm h = a(m) Trong ®ã: V1: VËn tèc chuyÓn ®éng cña n­íc qua khe l­în V1 = 0,8 m/s c: hÖ sè phô thuéc vµo c¸ch bè trÝ chç l­în a = 2,5 m¸ng trén bè trÝ xu«i dßng n­íc h = 2,5 . m + ChiÒu s©u líp n­íc cña m¸ng trén H = m + ChiÒu s©u líp n­íc tr­íc c¸c khe l­în (TÝnh ng­îc dßng) H1 = m H3 = m H2 = m H4 = m 3.3.12. TÝnh to¸n bÓ metan C¸c lo¹i cÆn t­íi ®­îc dÉn ®Õn bÓ metan + CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ngang ®ît I + L­îng mµng vi sinh vËt tõ bÓ l¾ng ngang ®ît II + R¸c ®· nghiÒn a. W1 = 1,43 m3/ng® cÆn r¸c b. CÆn tõ bÓ l¾ng ngang ®ît I WC = Trong ®ã K: HÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng l­îng cÆn do cì h¹t l¬ löng K = 1,1 Chh: Hµm l­îng chÊt l¬ löng trong hçn hîp n­íc th¶i ban ®Çu Chh = 305,56mg/l Q: L­u l­îng n­íc th¶i ng®: Q = 17844m3/ng® E: HiÖu suÊt l¾ng tõ bÓ l¾ng ®ît IE = 80% F: §é Èm cña cÆn ë bÓ l¾ng ®ît IP = 97% WC = m3/ng® + ThÓ tÝch tæng céng cña hçn hîp cÆn W = Wr + WC + WB = 1,43 + 99,96 + 243,7 = 345,09 m3/ng® + §é Èm trung b×nh hçn hîp cÆn Phh = 100 Trong ®ã: CK: L­îng chÊt khÝ trong cÆn t­¬i CK = T/ng® BK: L­îng chÊt kh« trong mµng vi sinh vËt BK = T/ng® Ta cã Phh = 100 Phh = 98% Víi ®é Èm cña hçn hîp cÆn lµ 98% > 94% ta chän chÕ ®é lªn men Êm víi nhiÖt ®é lµ 38 ¸350C + Dung tÝch bÓ metan ®­îc tÝnh WM = (m3) Trong ®ã: d: LiÒu l­îng cÆn t¶i ngµy ®ªm (%) lÊy theo b¶ng 42-20TCN 51- 84 víi Phh = 98% ë chÕ ®é lªn men nãng ta cã d = 22% Wm = m3 Theo b¶ng 3.8 xö lý n­íc th¶i. TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh §HXD - 1974. Chän 2 bÓ Mªtan cã kÝch th­íc chän d = 10m, Dung tÝch h÷u Ých 750m3 §­êng kÝnh (m) ThÓ tÝch h÷u Ých m3 ChiÒu cao (m) h1 H h2 10 750 1,7m 5m 2m 3.4.13. S©n ph¬i bïn CÆn sau khi lµm men ë bÓ metan vµ cÆn tõ bÓ tiÕp xóc ®­îc dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn ®Ó lµm r¸o cÆn ®Õn ®é Èm cÇn thiÕt. + ThÓ tÝch tæng céng cña cÆn dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn Wch = W + W0 Trong ®ã: W: ThÓ tÝch cÆn tõ bÓ mªtan W = 345,09 m3/ng® W0: ThÓ tÝch cùan tõ bÓ tiÕp xóc W0 = 4,352 m3/ng® Þ Wch = 345,09 + 4,352 = 349,442 m3/ng® + DiÖn tÝch h÷u Ých cña s©n ph¬i bïn ®­îc tÝnh: F1 = m2 Trong ®ã: q0: T¶i träng lªn s©n ph¬i bïn theo b¶ng 5.5 gi¸o tr×nh xö lý n­íc th¶i §HXD - 1978. Víi nÒn nh©n t¹o cã hÖ thèng rót khi kh« cÆn vµ bïn ho¹t tÝnh lªn men ta cã q0 = 2m3/m2n¨m n: HÖ sè kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn khÝ hËu n = 2,7. Chän s©n ph¬i bïn chia ra lµm 12 « víi diÖn tÝch mçi « lµ: f = m2 Chän kÝch th­íc mçi « lµ 65m x 30m + DiÖn tÝch phôc vô F2 = 0,2 . F1 =0,2 . 23619,690= 4723,938 m2 + DiÖn tÝch tæng céng cña s©n ph¬i bïn F2 = F1 + F2 = 23619,690 + 4723,938 = 28343,628 m2 3.4. TÝnh to¸n c«ng tr×nh xö lý ph­¬ng ¸n II 3.4.1. TÝnh to¸n ng¨n tiÕp nhËn Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.2. TÝnh to¸n m­¬ng dÉn Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.3. TÝnh to¸n song ch¾n r¸c Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.4. TÝnh to¸n bÓ l¾ng c¾t ngang Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.5. TÝnh to¸n s©n ph¬i c¸t Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.6. BÓ l¾ng ngang ®ît I Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.7. TÝnh to¸n bÓ Biophin cao t¶i C¸c th«ng sè tÝnh to¸n + NhiÖt ®é trung b×nh n­íc th¶i vÒ mïa ®«ng 170C + L­u l­îng n­íc th¶i Q = 17884 m3/ng® Hµm l­îng BOD5 tr­íc khi vµo bÓ La = 149,94mg/l + Hµm l­îng BOD5 trong n­íc th¶i ra khái bÓ Lt = 20mg/l TØ sè K = Chän t¶i träng bÓ mÆt q0 = 30m3/m2/ng® C­êng ®é thæi khÝ B = 10 m3/m2/ n­íc th¶i ng® t = 140C ChiÒu cao bÓ biophin : H = 4m Tra b¶ng 36-20TCN 51-84 K = 7,12 Ta thÊy hÖ sè K tra b¶ng nhá h¬n hÖ sè K tÝnh to¸n do ®ã cÇn ph¶i tuÇn hoµn n­íc. LHH = Ktra . Lt = 7,12 . 20 = 142,4 (mg/l) Þ 142,4 = Þ Qth = 1099,2 (m3) L­u l­îng tÝnh to¸n Qtt = Qnt + Qtn = 17844 + 1099,2 + 28943,2 (m3) + DiÖn tÝch bÓ FbÓ = (m2) + ThÓ tÝch bÓ V = Fb. H = 947,16.4 = 3788,64 (m3) + L­u l­îng kh«ng khÝ tæng céng Btc = B.Qtt = 10.18943,2=189432,4m3/ng® + Chän 2 bÓ lµm viÖc cã d¹ng trßn trªn mÆt b»ng diÖn tÝch mçi bÓ lµ: F1 = m2 + §­êng kÝnh mçi bÓ lµ: D = (m2) + ChiÒu cao x©y dùng bÓ Biophin Hxd= Hct + h1 + h2 + h3 + h4 + h5 Trong ®ã: Hct : ChiÒu s©u cña líp vËt liÖu läc Hct = 5m h1 : ChiÒu s©u tõ mÆt n­íc trong bÓ ®Õn líp vËt liÖu läc h1 = 0,4m h2: ChiÒu s©u kh«ng gian gi÷a sµn ®Ó vËt liÖu läc vµ nÒn h2 = 1 m h3: §é s©u cña m¸ng thu n­íc chÝnh h3 = 0,25 m h4: §é s©u cña phÇn nÒn mãng h4 = 0,5m h5: ChiÒu cao b¶o vÖ (tõ mÆt n­íc ®Õn thµnh bÓ h5 = 0,4m Þ HXD = 5 + 0,4 + 1 + 0,25 + 0,25 + 0,5 + 0,4 = 7,55m CÊu t¹o cña líp vËt liÖu läc cÊu t¹o so víi cì ®­êng kÝnh 5-10mm, líp sµn dì vËt liÖu läc 0,2m. 3.4.8. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 2 Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.9. TÝnh to¸n bÓ tiÕp xóc ngang Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.10. TÝnh to¸n m¸ng trén kiÕn l­în Gièng ph­¬ng ¸n I 3.4.11. TÝnh to¸n bÓ mª tan - C¸c lo¹i cÆn ®­îc dÉn tíi bÓ metal gåm : + CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ngang ®ît I + Bïn mµng vi sinh vËt 80% tõ l¾ng ®ît II + R¸c ®· nghiÒn a. CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ngang ®ît I WC = Trong ®ã: K: hÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng l­îng cÇn do c¬ h¹t l¬ löng K = 1,1 P: §é Èm cña cÇn ë bÓ l¾ng ®ît I ngang ®ît I P = 97% WC = (m3) b. L­îng mµng vi sinh vËt tõ bÓ l¾ng ®ît II 2 ngµy WB = 487,4m3 Þ 1 ngµy WS = 243,7m3 L­îng bïn 50% 1 ngµy = m3 c. L­îng r¸c nghiÒn W1 = 1,43 m3 + ThÓ tÝch hçn hîp cÆn tæng céng lµ: W = WC + WB + W1 = 99,96 + 121,85 + 1,43 = 223,24m3 + §é Èm trung b×nh cña hçn hîp cÆn Phh = 100 Trong ®ã: CK: L­îng chÊt kh« trong cÆn t­¬i CK = T/ng® BK: L­îng chÊt kh« trong mµng vi sinh vËt BK = T/ng® RK: L­îng chÊt kh« trong r¸c nghiÒn RK = T/ng® Ta cã Phh = Phh = 98% Víi ®é Èm cña hçn hîp cÆn lµ 98% > 94% ta chän chÕ ®é lªn men Êm víi nhiÖt ®é lµ 38 ¸ 350C + Dung tÝch bÓ mªtal ®­îc tÝnh: WM = m3 Trong ®ã: d: LiÒu l­îng cÆn t¶i ngµy ®ªm (%) lÊy theo b¶ng 42-20 TCN 51- 84 víi Phh = 98% ë chÕ ®é lªn men Èm cã d = 11% Chän 2 bÓ dung tÝch 1 bÓ lµ V = m3 Tra b¶ng víi V h÷u Ých 507m3 chän d = 10m §­êng kÝnh (m) ThÓ tÝch h÷u Ých m3 ChiÒu cao (m) h1 H h2 10 1014 2m 5m 2,5m 3.4.12. S©n ph¬i bïn CÆn sau khi lµm men ë bÓ metan vµ cÆn tõ bÓ tiÕp xóc ®­îc dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn ®Ó lµm r¸o cÆn ®Õn ®é Èm cÇn thiÕt. + ThÓ tÝch tæng céng cña cÆn dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn Wch = W + W0 Trong ®ã: W: ThÓ tÝch cÆn tõ bÓ mªtan W = 223,24m3/ng® W0: ThÓ tÝch cÆn tõ bÓ tiÕp xóc W0 = 4,352 m3/ng® Þ Wch = 223,43 + 4,352 = 227,592 m3/ng® + DiÖn tÝch h÷u Ých cña s©n ph¬i bïn ®­îc tÝnh: F1 = m2 Trong ®ã: q0: T¶i träng lªn s©n ph¬i bïn theo b¶ng 5.5 gi¸o tr×nh xö lý n­íc th¶i §HXD - 1978. Víi nÒn nh©n t¹o cã hÖ thèng rót khi kh« cÆn vµ bïn ho¹t tÝnh lªn men ta cã q0 = 2m3/m2n¨m n: HÖ sè kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn khÝ hËu n = 2,7. Chän s©n ph¬i bïn chia ra lµm 12 « víi diÖn tÝch mçi « lµ: f = m2 Chän kÝch th­íc mçi « lµ 43m x 30m + DiÖn tÝch phôc vô F2 = 0,2 . F1 =0,2 . 15383,5 = 3076,7m2 + DiÖn tÝch tæng céng cña s©n ph¬i bïn F2 = F1 + F2 = 15383,5 + 3076,7 = 18460,2 m2 Ch­¬ng IV: Kh¸i to¸n kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n tÝnh to¸n lùa chän ph­¬ng ¸n thÝch hîp 4.1. Kh¸i to¸n kinh tÕ tr¹m xö lý 4.1.1. Kh¸i to¸n kinh tÕ c«ng tr×nh tr¹m xö lý ph­¬ng ¸n I Ph­¬ng ¸n I: Víi ®¬n gi¸ 1500.103 ®ång/m2 Tªn c«ng tr×nh §Æc ®iÓm Gi¸ thµnh X©y dùng ThiÕt bÞ Tæng 1 Ng¨n tiÕp nhËn 4 6000 1800 7800 2 Song ch¾n r¸c 6 9000 9000 18.000 3 M­¬ng dÉn 40 60.000 60.000 4 BÓ l¾ng c¸t ngang 25,6 38.400 11.520 49.920 5 Sµn ph¬i c¸t 127 190.500 190.500 6 BÓ l¾ng ngang ®ît I 49,7 74.550 22.365 96.915 7 BÓ Aeroten 573,75 860.625 258187,5 1118812,5 8 BÓ l¾ng ngang ®ît II 41 61.500 18.450 79.950 9 BÓ tiÕp xóc ngang 320 480.000 144.000 624.000 10 BÓ nÐn bïn ®øng 95,34 143.010 42.903 185.913 11 BÓ mªtan 500 750.000 750.000 1.500.000 12 M¸ng trén 0,25 375 375 13 S©n ph¬i bïn 4723 4.723.000 4.723.000 Tæng 7.396.960 1.258.225,5 8.655.185,5 S¬ bé tæng vèn x©y dùng ph­¬ng ¸n I GIXD = 8655185,5 ngµn ®ång = 8655,185 triÖu ®ång 4.1.2. Chi phÝ qu¶n lý hµng n¨m a. Chi phÝ tr¶ l­¬ng c«ng nh©n + C«ng nh©n vËn hµnh tr¹m xö lý n­íc th¶i: 8 ng­êi Tæng c«ng nh©n trong tr¹m xö lý 30 ng­êi + L­¬ng b×nh qu©n 750.000®/ng­êi /th¸ng Gl­¬ng = 30.750.000.12 = 270.000.000(®ång/n¨m) = 270 (triÖu/n¨m) b. Chi phÝ ®iÖn n¨ng + Chi phÝ ®iÖn n¨ng cho tr¹m b¬m n­íc th¶i G®iÖn = (®ång/n¨m) Trong ®ã: Qb; L­u l­îng cña b¬m Qb = 745,16m3/h Hb: ¸p lùc cña b¬m Hb = 8,5m T: Thêi gian ho¹t ®éng T = 20 giê nb: HiÖu suÊt b¬m nb = 0,8 A: Gi¸ ®iÖn 1000®«ng/kW n®c: HiÖu suÊt ®éng c¬ n®c = 0,8 G®iÖn = G®iÖn = 1.416.580.208 ®ång/n¨m = 1416,58 triÖu/n¨m C¸c chi phÝ ®iÖn kh¸c nh­ tr¹m b¬m bïn, tr¹m khÝ nÐn, ®iÖn th¾p s¸ng lÊy 5%. G®iÖn chi phÝ = 5% . 1416,58 = 70,829 triÖu/n¨m Tæng l­îng ®iÖn sö dông G = G®iÖn + Gchi phÝ = 1416,58 + 70,829 triÖu/n¨m c. Chi phÝ khÊu hao + KhÊo hao thiÕt bÞ chi phÝ lÊy b»ng 10% vèn thiÕt bÞ GTBkh = 1258225,5 . 0,1 = 125822,55= 125,822 triÖu/n¨m + KhÊu hao c«ng tr×nh chi phÝ lÊy b»ng 5% vèn x©y dùng: GCTkh = 0,05 . 7396960 = 369848 = 369,848 triÖu /n¨m + Tæng chi phÝ khÊu hao: Gkh = GTBkh = GCTkh = 125,822 + 369,848 = 495,67 triÖu/n¨m d. Tæng chi phÝ söa ch÷a lÊy b»ng 5% vèn x©y dùng c«ng tr×nh Gsc = 0,05 . 8655185,5= 432759,275 = 432,759 triÖu/n¨m e. Chi phÝ ngoµi x©y dùng lÊy = 3% vèn x©y dùng c«ng tr×nh Gphô = 0,03 . 8655185,5 = 259655,565 = 259,655 triÖu/n¨m f. Tæng chi phÝ qu¶n lý Gql = Gl­¬ng + G®iÖn + G khÊu hao + Gsc + Gphô = 270 + 1487,409 + 495,67 + 432,759 + 259,655 = 2945,493 triÖu/n¨m + Gi¸ thµnh qu¶n lý 1m3 n­íc th¶i Tql = ®ång/m3 + Gi¸ thµnh ®Çu t­ cho 1m3 n­íc th¶i: T®t = ®ång/m3 + Gi¸ thµnh xö lý 1m3 n­íc th¶i T = Tql + T®t = 451,2 + 1325,9 = 1777 ®ång/m3 4.2.1. Khai to¸n kinh tÕ c«ng tr×nh tr¹m xö lý ph­¬ng ¸n II Ph­¬ng ¸n II: Vèn ®Çu t­ gi¸ 1500.103®/m2 Tªn c«ng tr×nh §Æc ®iÓm Gi¸ thµnh X©y dùng ThiÕt bÞ Tæng 1 Ng¨n tiÕp nhËn 4 6000 1800 7800 2 Song ch¾n r¸c 6 9000 9000 18.000 3 M­¬ng dÉn 40 60.000 60.000 4 BÓ l¾ng c¸t ngang 25,6 38.400 11.520 38.400 5 Sµn ph¬i c¸t 127 190.500 190.500 6 BÓ l¾ng ngang ®ît I 49,7 74.550 22.365 96.915 7 BÓ Biofin cao t¶i 947 1.420.500 426.150 1.846.650 8 BÓ l¾ng ngang ®ît II 41 61.500 18.450 79.950 9 BÓ tiÕp xóc ngang 320 480.000 144.000 624.000 10 BÓ mªtan 223,2 334.800 100.440 435.240 11 M¸ng trén 0,25 375 375 12 S©n ph¬i bïn 3076 3.076.000 3.076.000 Tæng 5.751.625 733.725 6.485.350 S¬ bé tæng vèn x©y dùng ph­¬ng ¸n II GIIXD = 6485350 ngµn ®ång = 6485,350 triÖu 4.2.2. Chi phÝ qu¶n lý hµng n¨m a. Chi phÝ tr¶ l­¬ng c«ng nh©n + C«ng nh©n vËn hµnh tr¹m xö lý n­íc th¶i 8 ng­êi + Tæng c«ng nh©n trong tr¹m lµ 30 ng­êi + L­¬ng b×nh qu©n 750.000®/ng­êi th¸ng Gl­¬ng = 30.750.000.10 = 270.000.000®ång = 270 triÖu/ n¨m b. Chi phÝ ®iÖn n¨ng + Chi phÝ ®iÖn n¨ng cho tr¹m b¬m n­íc th¶i G®iÖn = Gb. Hb.T.2.A. 365 (®ång /n¨m) Trong ®ã: Qb: L­u l­îng b¬m Qb = 745,16 m3/h Hb: ¸p lùc cña b¬m Hb = 8,5m T: Thêi gian ho¹t ®éng T = 20 giê nb: HiÖu suÊt b¬m nb = 0,8 n®c: HiÖu suÊt ®éng c¬ n = ,8 A: Gi¸ ®iÖn 1000 ®ång/kW G®iÖn = G®iÖn = 1416,58 triÖu/n¨m C¸c chi phÝ ®iÖn kh¸c nh­ tr¹m b¬m bïn tr¹m khÝ nÐn, ®iÖn th¾p s¸ng lÊy 5% G®iÖnchi phÝ = 5% . 1416,58 = 70,829 triÖu/n¨m Tæng l­îng ®iÖn sö dông G = G®iÖn + G chi phÝ = 1416,58 + 70,829 = 1487,409 triÖu/n¨m c. Chi phÝ khÊu hao + KhÊu hao thiÕt bÞ chi phÝ lÊy b»ng 10% vèn thiÕt bÞ. GTBkh = 0,1 . 733725 = 73372,5 = 73,372 triÖu/n¨m + KhÊu hao c«ng tr×nh chi phÝ lÊy b»ng 5% vèn x©y dùng GCTkh = 0,05.5751625 = 287581,25 = 287,581 triÖu/n¨m + Tæng chi phÝ khÊu hao: Gkh = GTBkh = GCTkh = 73,372 + 287,581 = 360,953 triÖu/n¨m d. Tæng chi phÝ söa ch÷a lÊy b»ng 5% vèn x©y dùng c«ng tr×nh Gsc = 0,05 . 6485350 = 324267,5 = 324,267 triÖu/n¨m e. Chi phÝ ngoµi x©y dùng lÊy b»ng 3% vèn x©y dùng c«ng tr×nh GcphÝ = 0,03 . 6485350 = 194560,5 = 194,560 triÖu/n¨m f. Tæng chi phÝ qu¶n lý Gql = Gl­¬ng + G®iÖn + GkhÊu hao + Gx + Gphô = 270 + 1487,409 + 360,953 + 324,267 + 194,560 = 2637,189 triÖu/n¨m + Gi¸ thµnh qu¶n lý 1m3 n­íc th¶i Tql = ®ång/m3 + Gi¸ thµnh ®Çu t­ cho 1m3 n­íc th¶i T®t = ®ång/m3 + Gi¸ thµnh xö lý 1m3 n­íc th¶i T = Tql + T®t­ = 404 + 993,5 = 1397,5 ®ång/m3 4.3. So s¸nh lùa chän ph­¬ng ¸n + Gi¸ thµnh ®Çu t­ cho x©y d­ng c«ng tr×nh xö lý - Ph­¬ng ¸n I Gxd I = 8655185,5 ®ång - Ph­¬ng ¸n II Gxd II = 6485350 ®ång + Gi¸ thµnh qu¶n lý c«ng tr×nh xö lý - Ph­¬ng ¸n I Tql I = 451,2 ®ång - Ph­¬ng ¸n II Tql II = 404 ®ång + Gi¸ thµnh ®Çu t­ cho xö lý 1m3 n­íc th¶i - Ph­¬ng ¸n I 1777®/m3 - Ph­¬ng ¸n II 1397,5 ®/m3 VËy ph­¬ng ¸n II kinh tÕ h¬n ph­¬ng ¸n I V×: Gxd I > Gxd II Tql I > Tql II Qua c¸c chØ tiªu kinh tÕ trªn ta thÊy d©y chuyÒn xö lý thø II nhá h¬n vÒ gi¸ thµnh ®Çu t­ x©y dùng còng nh­ gi¸ thµnh qu¶n lý . MÆt kh¸c d©y truyÒn II cã kÕt cÊu vµ cÊu t¹o bæ hîp khèi viÖc thi c«ng x©y dùng qu¶n lý ®¬n gi¶n vµ dÔ dµng h¬n. Do vËy ta chän ph­¬ng ¸n II lµm ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ. PhÇn chuyªn ®Ò Ch­¬ng V: TÝnh to¸n thiÕt kÕ lùa chän s¬ ®å c«ng nghÖ tr¹m xö lý n­íc th¶i nhµ m¸y chÕ biÕn thñy s¶n viÖt tr­êng kiÕn an - h¶i phßng 1. Kh¸i qu¸t vÒ nhµ m¸y thuû s¶n ViÖt Tr­êng C«ng ty TNHH ViÖt Tr­êng víi diÖn tÝch 5000m2 n»m phÝa §«ng B¾c quËn KiÕn An. Lµ mét xÝ nghiÖp chÕ biÕn thuû s¶n nh­ t«m ®«ng l¹nh, sß, mùc, c¸.®­îc ®¨ng ký kinh doanh theo sè 0202000090 ngµy 16/8/1997 cña Së kÕ ho¹ch vµ ®Çu t­ H¶I Phßng vµ b¾t ®Çu ho¹t ®éng vµo th¸ng 6/1998. HiÖn nay trong c«ng ty cã kho¶ng 200-300 c«ng nh©n lµm viÖc cho qu¸ tr×nh chÕ biÕn víi c«ng suÊt lµ 114000kg/ng.®. Víi c«ng suÊt nh­ vËy hµng ngµy c«ng ty th¶i ra víi l­u l­îng n­íc th¶i lµ: Qtb = m3 /ng® Qtb = m3 /ng® Trong ®ã: P: C«ng su©t s¶n phÈm cña nhµ m¸y q: Tiªu chuÈn dïng n­íc cho s¶n xuÊt cho 1kg nguyªn liÖu vµ n­íc th¶I tõ c¸c c«ng tr×nh kh¸c. Qtb = 600m3/ng.® 2. C«ng nghÖ s¶n xuÊt vµ s¬ ®å d©y truyÒn c«ng nghÖ N­íc th¶i cña nhµ m¸y x¶ ra hµng ngµy víi nång ®é chÊt bÈn rÊt cao vµ tuú thuéc vµo s¶n phÈm. S¶n phÈm cña C«ng ty bao gåm nhiÒu chñng lo¹i, mçi chñng lo¹i cã s¬ ®å c«ng nghÖ chÕ biÕn kh¸c nhau. D­íi ®©y lµ s¬ ®å c«ng nghÖ víi 1 sè s¶n phÈm thuû s¶n ®«ng l¹nh phæ biÕn. 2.1. S¬ ®å c«ng nghÖ chung chÕ biÕn hµng thuû s¶n ®«ng l¹nh Nguyªn liÖu Xö lý Ph©n cì CÊp ®«ng B¶o qu¶n Bao gãi XÕp khu«n 2.2. Quy tr×nh s¶n xuÊt t«m luéc Nguyªn liÖu Röa Ph©n cì Röa Ph©n cì Xö lý Lµm nguéi Luéc XÕp khu«n CÊp ®«ng Bao gãi B¶o qu¶n - Nguyªn liÖu t«m he, sø, ch×, s¾t ®en, ch× biªn, ch× lîi. - Luéc trong n­íc s«i kho¶ng 1100C thêi gian luéc trong 3 giê - Xö lý: Bãc vá - CÊp ®«ng block hoÆc IQF 2.3. Quy tr×nh s¶n xuÊt Nobashi Nguyªn liÖu Röa VÆt ®Çu Chän §ãng gãi B¶o qu¶n CÊp ®«ng Hót ch©n kh«ng Bao PE Duçi Bãc vá - Chän: Lo¹i vµ c¬ së theo nhu cÇu - Bãc vá ®Ó l¹i ®èt cuèi vµ ®u«i - Duçi: N¾m t«m theo d¹ng cÇn thiÕt - Ph©n lo¹i theo g/con hoÆc Kg/vØ 2.4. Quy tr×nh s¶n xuÊt ra Sachini Nguyªn liÖu S¬ chÕ Lét da Vanh CÊp ®«ng Hót ch©n kh«ng Bao PE Chän §ãng gãi B¶o qu¶n - Nguyªn liÖu: T­¬i tèt, mùc kh«ng ng©m, kh«ng háng - S¬ chÕ: T¸ch néi t¹ng míi 3% thêi gian 3 phót - Lét da: Lét mµng máng 2 lÇn Vanh, chän: N¾n mùc gän ®Ñp theo gr/miÕng - Bao gãi theo tõng miÕng trong bao PE C¸c mÆt hµng cña c«ng ty ®­îc s¶n xuÊt tõ giai ®o¹n ®Çu ®Õn giai ®o¹n cuèi ®Òu ®­îc khÐp kÝn cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®­îc theo s¬ ®å d©y truyÒn c«ng nghÖ nh­ sau:( H 1.1 ). 3. Thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cña n­íc th¶i . TÝnh to¸n thiÕt kÕ, lùa chän s¬ ®å gi©y chuyÒn c«ng nghÖ tr¹m xö lý n­íc th¶i nhµ m¸y chÕ biÕn thuû s¶n ®«ng l¹nh víi nh÷ng sè liÖu sau. BOD5=375mg/l COD = 405 mg/l CÆn l¬ löng Css = 245mg/l L­u l­îng n­íc th¶i cña nhµ m¸y: Qng® = 600m3/ng® Nhµ m¸y lµm viÖc 3 ca: Ca 1: 40% Ca 2: 30% Ca 3: 30% HÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ Kch =1 4. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch. N­íc th¶i tõ nhµ m¸y sau khi xö lý ®­îc x¶ ra hÖ thèng tho¸t n­íc sinh ho¹t thµnh phè, do ®ã c¸c tiªu chuÈn BOD, COD, chÊt l¬ löng ta lÊy b»ng tiªu chuÈn cña nguån lo¹i B: BOD5 = 50mg/l vËy COD =100mg/l ChÊt l¬ löng Css= 80 mg/l 4.1. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch BOD20. BOD cña n­íc th¶i tr­íc khi xö lý : BOD5vµo = 375 mg/l BOD cña n­íc th¶i sau khi xö lý: BOD5ra = 50 mg/l D = 4.2. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo COD COD cña n­íc th¶i tr­íc khi xö lý: CODvµo = 405 mg/l COD cña n­íc th¶i tr­íc khi xö lý: CODra = 100 mg/l D = 4.3. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo chÊt l¬ löng Nång ®é chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i tr­íc khi xö lý: C1 = 245mg/l Nång ®é chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i sau khi xö lý: C2 = 80mg/l D = 5. Chän ph­¬ng ¸n xö lý vµ s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ 5.1. Chän ph­¬ng ¸n xö lý - C¸c th«ng sè cÇn thiÕt: + Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo BOD: D = 86,6% + Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo COD: D = 75,3% + Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo CSS: D = 67,3% + C«ng suÊt tr¹m xö lý: Q = 600m3/ng® Qgiotb = m3/h Qgi©ytb = l/s = 0,00694 m3/s Tõ c¸c th«ng sè trªn ta chän ph­¬ng ph¸p xö lý sinh häc kh«ng hoµn toµn 5.2. Chän d©y chuyÒn tr¹m xö lý BÓ ®iÒu hoµ nång ®é Tr¹m khÝ nÐn BÓ l¾ng ®øng ®ît I Aeroten trén BÓ l¾ng ®øng ®ît II BÓ ñ bïn S¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ tr¹m xö lý n­íc th¶i N­íc trµn VÒ tr¹m xö lý n­íc th¶i tËp trung Xe hót cña c«ng ty m«i tr­êng ®« thÞ 6. TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh trong tr¹m xö lý 6.1. TÝnh to¸n bÓ ®iÒu hoµ. - Dung tÝch bÓ: W = Q.T Trong ®ã : Q: l­u l­îng trung b×nh giê: Q = 25m3/h. T: Thêi gian ®iÒu hoµ cÇn thiÕt T = 6h W = 25.6 = 150m3 - L­u l­¬ng khÝ cÇn thiÕt thæi vµo bÓ. Qkk = n.qkk.L. Trong ®ã : N: sè èng cÊp khÝ. n=1. qkk: C­êng ®é thæi khÝ qkk = 4m3/mh L: ChiÒu dµi èng cÊp khÝ. L= Trong ®ã Hmin ChiÒu s©u líp n­íc trong bª¬r giê nhá nhÊt Hmin= 2m. B: ChiÒu réng bÓ B = 5m L==15m Qkk =1.4.15=60m3 6.2.TÝnh to¸n bÓ l¾ng ®øng ®ît I Nång ®é cÆn l¬ löng cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ Aeroten lµ Css =245mg/l BOD5 = 375 mg/l - ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ :V h1= 3600. V1.t =3600.1,5.0.0005=2,7(m) Trong ®ã t=1,5h: Thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ V1 = 0.0005m/s :VËn tèc n­íc ch¶y trong bÓ -ThÓ tÝch c«ng t¸c cña bÓ W=Qtt..1,5= 25.1,5 = 37,5m3 -DiÖn tÝch c«ng t¸c cña bÓ : F1 = = =19,3(m2) -DiÖn tÝch c«ng t¸c cña bÓ F1 = = =0,35(m2) -DiÖn tÝch tæng céng cña bÓ l¾ng ®øng : F =F1 +F2 =13,9+0,35=14,25(m) Ta x©y dùng hai bÓ kÝch th­íc mçi bÓ B.L =2,7.2,7(m) §¸y bÓ ®­îc x©y dùng v¬i kÝch th­íc b.1 =0,4.0,4(m),gãc nghiªng 450,chiÒu s©u phÇn h×nh chãp : h2 = .tg450 =1,15(m) -§­êng kÝnh èng trung t©m : d= (m) - §­êng kÝnh miÖng loe: d1 = 1,35 . d = 1,35 . 0,47 = 0,635 (m) - §­êng kÝnh tÊm ch¾n: dc = 1,3 . d1 = 1,3 . 0,635 = 0,83 (m) - Chän kho¶ng c¸ch gi÷a miÖng èng ®øng vµ tÊm ch¾n h4 = 0,3m - ChiÒu cao bÓ l¾ng: HXD = h1 + h2 + h3 + h4 = 2,7 + 1,15 + 0,3 + 0,3 = 4,45 m 6.3. TÝnh to¸n bÓ Aeroten TÝnh to¸n bÓ Aeroten trén dùa theo môc 6-15 vµ phô lôc VII 20.TCN 51- 84. + Dïng bÓ Aeroten trén ®Ó xö lý n­íc th¶i + Tr­íc khi vµo bÓ Aeroten hµm l­îng cÆn l¬ löng vµ hµm l­îng BOD5 nh­ sau Css = 245 mg/l ha = 375mg/l + Thêi gian lµm tho¸ng cña Aeroten trén ttr = Trong ®ã: La: Hµm l­îng BOD5 cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ Aeroten La = 375 mg/l Lt: Hµm l­îng BOD5 cña n­íc th¶i sau khi ra khái Aeroten Lt = 50mg/l a: LiÒu l­îng bïn ho¹t tÝnh kh« a = 4g/l (theo b¶ng 37 TCN 51- 84) tr: §é tro trung b×nh bïn ho¹t tÝnh = 0,3 r: Tèc ®é « xi ho¸ mg BOD5/g chÊt kh«ng tro r = 60g/l BOD5/g Cr phô thuéc vµo hµm l­îng BOD5 cña n­íc th¶i tr­íc vµ sau khi lµm s¹ch theo b¶ng 38.20 TCN 51- 84. Þ tac =h + Dung tÝch h÷u Ých cña bÓ Aeroten trén W = Q. tac Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i trong giê th¶i n­íc lín nhÊt Q = 25 m3/h W = 25.1,93 = 48,25 m3 Chän chiÒu cao líp n­íc trong bÓ Aeroten trén H = 3m. DiÖn tÝch bÓ Aeroten lµ: Fac = m2 + X©y dùng 2 bÓ Aeroten h×nh ch÷ nhËt diÖn tÝch mçi bÓ lµ: F1bÓ = m2 + Chän kÝch th­íc cña bÓ Aeroten trén L.B = (4.2) + ChiÒu cao cña bÓ H = h + hbv = 3 + 0,4 = 3,4m h: ChiÒu cao líp n­íc trong bÓ h = 3m hbv: ChiÒu cao b¶o vÖ hbv = 0,4m + KÝch th­íc cña 1 bÓ : B . L. H =2.4.3,4 * TÝnh to¸n hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµo bÓ Aeroten. N­íc tõ m­¬ng dÉn tíi ng¨n ph©n phèi n­íc cña Aeroten. DiÖn tÝch ng¨n ph©n phèi ®­îc tÝnh: Q = v. B. H (1) Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i q = 0,00694 m3/s V = 0,1m V: vËn tèc n­íc ch¶y vµo ng¨n ph©n phèi B,H: ChiÒu réng vµ chiÒu s©u cña ng¨n ph©n phèi Tõ (1) Þ B. H = m2 Chän B = 0,56 m Þ H = 0,13 m * §é t¨ng sinh khèi bïn P1 = 0,8 Css +0,3 La Trong ®ã: Css: Hµm l­îng chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ Aeroten Css = 245mg/l Pr =0,8 . 245 + 0,3 . 375 = 308,5 (mg/l) * TÝnh to¸n cÊp khÝ cho Aeroten trén + L­u l­îng kh«ng khÝ ®¬n vÞ tÝnh b»ng m3 ®Ó lµm s¹ch 1m3 n­íc th¶i D = (m3/m3) Trong ®ã: Z: L­îng «xy ®¬n vÞ tÝnh b»ng mg ®Ó gi¶m 1mg BOD5 Z = 1,1 víi bÓ Aeroten lµm s¹ch hoµn toµn K1: HÖ sè kÓ ®Õn kiÓu thiÕt bÞ n¹p khÝ lÊy theo b¶ng 39-20TCN 51-84. Víi thiÕt bÞ n¹p khÝ t¹o bät khÝ cì nhá lÊy theo tØ sè gi÷a vïng n¹p khÝ vµ diÖn tÝch Aeroten K1 =1,34 (víi f/6 = 0,05 vµ Imax = 5m3/m2.h) K2: HÖ sè kÓ ®Õn chiÒu s©u ®Æt thiÕt bÞ K2 =2,08 vµ Imin = 4 m3/m2h n1: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é n­íc th¶i n1 = 1+0,02 (ttb - 20) = 1 + 0,02 (29 - 20) = 1,18 Víi ttb = 290 lµ nhiÖt ®é trung b×nh trong th¸ng vÒ mïa hÌ n2: HÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi tèc ®é hoµ tan « xy trong n­íc th¶i so víi trong n­íc s¹ch n2 = 0,59 CP: §é hoµ tan « xy cña kh«ng khÝ vµo trong n­íc tuú thuéc vµo chiÒu s©u líp n­íc trong bÓ. §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: CP = Trong ®ã: G: §é hoµ tan cña «xy kh«ng khÝ vµo n­íc phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt. Theo b¶ng 2-1 : Xö lý n­íc th¶i ta cã: Víi T = 190 C Þ G = 9,35 (mg/l) CP = (mg/l) C: Nång ®é trung b×nh cña «xy trong Aeroten C = 4mg/l Þ D = (m3K/m3NT) + C­êng ®é n¹p khÝ yªu cÇu I = (m3/m2) 6.4. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ®øng ®ît 2 §èi víi bÓ l¾ng ®øng ®ît 2 tÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ bÓ l¾ng ®øng ®ît 1 vµ thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ l¾ng ®øng ®ît 2 lÊy b»ng 2h (B¶ng 29-20TCN 51-84). BÓ l¾ng ®øng ®ît 2 cã nhiÖm vô gi÷ l¹i l­îng cÆn cßn l¹i sau khi n­íc th¶i ra khái Aeroten vµ l­îng mµng sinh häc sinh ra trong qu¸ tr×nh xö lý sinh häc cung cÊp bïn tuÇn hoµn cho Aeroten. + DiÖn tÝch tiÕt diÖn ­ít cña èng trung t©m cña bÓ l¾ng ®øng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: f = Trong ®ã: Q: L­u l­îng trung b×nh ngµy = 0,00694 m3/s V1: Tèc ®é l­u cña n­íc trong èng ly t©m V1= ,003m/s Þ f = m2 + DiÖn tÝch tiÕt diÖn ­ít cña bÓ l¾ng trong mÆt b»ng F = m2 + Chän 2 bÓ c«ng t¸c F1 bÓ = m2 + §­êng kÝnh mçi bÓ: D = m2 §­êng kÝnh èng trung t©m D = m2 + ChiÒu cao tÝnh to¸n cña bÓ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Hbl = h1 + h2 + h3 + h4 Trong ®ã: h1: ChiÒu cao líp n­íc trong bÓ h1 = V2.t = 0,0005 . 2 . 3600 = 3,6m ChiÒu cao phÇn h×nh nãn cña bÓ l¾ng LÊy ®ang bÓ l¾ng dèc 450 h3 = h1 + h2 = B = = 1,85m d: ®­êng kÝnh phÇn ®¸y d = 0,5m ChiÒu cao b¶o vÖ bÓ h4 = 0,4m Þ Hbl = 3,6 + 1,85+ 0,4 = 5,85m 6.5. TÝnh to¸n bÓ ñ bïn BÓ ñ bïn cã chøc n¨ng võa lªn men bïn, võa nÐn bïn. Sau thêi gian ñ trong ng¨n cã ®é Èm lµ 92%, thêi gian lªn men bïn lµ 3 th¸ng. - L­îng cÆn tÝch luü trong bÓ l¾ng: WC = (m3/ng®) Trong ®ã: CHH: Hµm l­îng chÊt l¬ löng trong hçn n­íc th¶i CHH = 50,50 (mg/l) E - HiÖu suÊt l¾ng cña bÓ l¾ng ngang ®ît I, E = 50,5 P - §é Èm cña cÆn l¾ng, P = 95 T – Chu kú x¶ cÆn, T = 1 (ngµy) Q – L­u l­îng n­íc th¶i ngµy ®ªm, Q = 600 (m3/ng®) PC – Träng l­îng thÓ tÝch cña cÆn PC = 1 (T/m3) = 106 (g/m3) WC = (m3/ng®) ThÓ tÝch bÓ: W = m3 Trong ®ã: k: HÖ sè biÕn d¹ng kÓ ®Õn l­îng n­íc th¶i x¶ theo vµo bÓ Ta x©y dùng bÓ cã 3 ng¨n kÝch th­íc mçi ng¨n: B.L. H = 2.2.1,75 (m) TµI liÖu tham kh¶o Tiªu chuÈn ngµnh: M¹ng l­íi tho¸t n­íc bªn trong vµ bªn ngoµi c«ng tr×nh.Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 20TCN 51 – 84 1989. Tiªu chuÈn ViÖt Nam 5945 – 1995. M¹ng l­íi tho¸t n­íc – GS. TS. TrÇn §øc H¹. Xö lý n­íc th¶i – GS. TS. TrÇn HiÕu NhuÖ – L©m Minh TriÕt. TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i – TS. TrÞnh Xu©n Lai. Tho¸t n­íc vµ xö lý n­íc th¶i c«ng nghiÖp - GS. TS. TrÇn HiÕu NhuÖ. Quy ho¹ch hÖ thèng tho¸t n­íc ®« thÞ H¶i Phßng giai ®o¹n 1998- 2010. Xö lý n­íc th¶i quy m« võa vµ nhá - GS. TS. TrÇn §øc H¹. Lêi nãi ®Çu 1 Ch­¬ng I: HiÖn tr¹ng hÖ thèng tho¸t n­íc khu vùc 2 1.1.§iÒu kiÖn tù nhiªn vµ kinh tÕ x· héi khu vùc KiÕn An - H¶i Phßng 2 1.1.1 VÞ trÝ ®Þa lÝ vµ khu vùc. 2 1.1.2 §Æc ®iÓm ®Þa h×nh ®Þa m¹o. 2 1.1.3 §Æc ®iÓm khÝ hËu thuû v¨n . 2 1.1.4. §Æc ®iÓm thuû t iÒu. 5 1.1.5 T×nh h×nh kinh tÕ x· héi 6 1.2. §Æc ®iÓm hÖ thèng tho¸t n­íc hiÖn nay cña khu vùc quËn KiÕn 7 ch­¬ng II: tÝnh to¸n m¹ng l­íi tho¸t n­íc th¶i 8 2.1. C¸c ®Þnh h­íng vµ gi¶i ph¸p tho¸t n­íc cña khu vùc. 8 2.1.1. C¸c ®Þnh h­íng tho¸t n­íc. 8 2.1.2. C¸c gi¶i ph¸p tho¸t n­íc. 8 2.2. C¸c ph­¬ng ¸n tho¸t n­íc. 8 2.2.1. Néi dung ph­¬ng ¸n. 9 2.2.1.1. Ph­¬ng ¸n 1: ph­¬ng ¸n tËp trung. 9 2.2.1.2. Ph­¬ng ¸n ph©n t¸n. 9 2.2.2. Nång ®é chÊt bÈn n­íc th¶i sinh ho¹t. 10 2.2.3. TÝnh to¸n l­u l­îng n­íc th¶i. 11 2.3. Lùa chän ph­¬ng ¸n xö lý. 12 Ch­¬ng III: ThiÕt kÕ tr¹m xö lý n­íc th¶I 14 3.1. C¸c th«ng sè tÝnh to¸n 14 3.1.1. L­u l­îng ®Æc tr­ng cña n­íc th¶i tÝnh to¸n 14 3.1.2. Møc ®é lµm s¹ch cÇn thiÕt cña n­íc th¶i 14 3.1.2.1. Møc ®é lµm s¹ch cÇn thiÕt theo chÊt l¬ löng. 14 3.1.2.2. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch BOD5 cña hçn hîp n­íc th¶i vµ n­íc ngÇm 15 3.2. Chän ph­¬ng ¸n xö lý vµ s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ 15 3.2.1. Chän ph­¬ng ¸n xö lý 15 3.2.2. D©y chuyÒn c«ng nghÖ 16 3.3. TÝnh to¸n c«ng tr×nh xö lý ph­¬ng ¸n II 18 3.3. TÝnh to¸n c«ng tr×nh xö lý ph­¬ng ¸n II 19 3.3.1. Ng¨n tiÕp nhËn n­íc th¶i 19 3.3.2. M­¬ng dÉn n­íc th¶i 20 3.3.4. BÓ l¾ng c¸t ngang 23 3.3.5. S©n ph¬i c¸t 26 3.3.6. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 1 26 3.3.7. TÝnh to¸n bÓ Aeroten 28 3.3.8. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 2 31 3.3.9. TÝnh to¸n bÓ tiÕp xóc ngang 33 3.3.10: BÓ nÐn bïn ®øng 35 3.3.11. TÝnh to¸n m¸ng trén kiÖn l­îm 38 3.3.12. TÝnh to¸n bÓ metan 39 3.4.13. S©n ph¬i bïn 41 3.4. TÝnh to¸n c«ng tr×nh xö lý ph­¬ng ¸n II 42 3.4.1. TÝnh to¸n ng¨n tiÕp nhËn 42 3.4.2. TÝnh to¸n m­¬ng dÉn 42 3.4.3. TÝnh to¸n song ch¾n r¸c 42 3.4.4. TÝnh to¸n bÓ l¾ng c¾t ngang 42 3.4.5. TÝnh to¸n s©n ph¬i c¸t 42 3.4.6. BÓ l¾ng ngang ®ît I 42 3.4.7. TÝnh to¸n bÓ Biophin cao t¶i 43 3.4.8. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 2 44 3.4.9. TÝnh to¸n bÓ tiÕp xóc ngang 45 3.4.10. TÝnh to¸n m¸ng trén kiÕn l­în 45 3.4.11. TÝnh to¸n bÓ mª tan 45 3.4.12. S©n ph¬i bïn 47 Ch­¬ng IV: Kh¸i to¸n kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n tÝnh to¸n lùa chän ph­¬ng ¸n thÝch hîp 49 4.1. Kh¸i to¸n kinh tÕ tr¹m xö lý 49 4.1.1. Kh¸i to¸n kinh tÕ c«ng tr×nh tr¹m xö lý ph­¬ng ¸n I 49 4.1.2. Chi phÝ qu¶n lý hµng n¨m 50 4.2.1. Khai to¸n kinh tÕ c«ng tr×nh tr¹m xö lý ph­¬ng ¸n II 52 4.2.2. Chi phÝ qu¶n lý hµng n¨m 53 4.3. So s¸nh lùa chän ph­¬ng ¸n 55 PhÇn chuyªn ®Ò 56 Ch­¬ng V: TÝnh to¸n thiÕt kÕ lùa chän s¬ ®å c«ng nghÖ tr¹m xö lý n­íc th¶i nhµ m¸y chÕ biÕn thñy s¶n viÖt tr­êng kiÕn an - h¶i phßng 56 1. Kh¸i qu¸t vÒ nhµ m¸y thuû s¶n ViÖt Tr­êng 56 2. C«ng nghÖ s¶n xuÊt vµ s¬ ®å d©y truyÒn c«ng nghÖ 56 2.1. S¬ ®å c«ng nghÖ chung chÕ biÕn hµng thuû s¶n ®«ng l¹nh 57 2.2. Quy tr×nh s¶n xuÊt t«m luéc 57 2.3. Quy tr×nh s¶n xuÊt Nobashi 58 2.4. Quy tr×nh s¶n xuÊt ra Sachini 58 3. Thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cña n­íc th¶i . 59 4. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch. 59 4.1. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch BOD20. 59 4.2. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo COD 59 4.3. Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo chÊt l¬ löng 60 5. Chän ph­¬ng ¸n xö lý vµ s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ 60 5.1. Chän ph­¬ng ¸n xö lý 60 5.2. Chän d©y chuyÒn tr¹m xö lý 60 S¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ tr¹m xö lý n­íc th¶i 61 6. TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh trong tr¹m xö lý 62 6.1. TÝnh to¸n bÓ ®iÒu hoµ. 62 6.2.TÝnh to¸n bÓ l¾ng ®øng ®ît I 62 6.3. TÝnh to¸n bÓ Aeroten 64 6.4. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ®øng ®ît 2 67 6.5. TÝnh to¸n bÓ ñ bïn 69 TµI liÖu tham kh¶o 71