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.
93 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2141 | Lượt tải: 2
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 10c (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.