MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Bình Thuận là tỉnh Duyên Hải cực Nam Trung Bộ, giáp với vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, có các trục giao thông huyết mạch nối liền với các vùng kinh tế trọng điểm của đất nước.
Trong chiến lược thực hiện phát triển các khu công nghiệp (KCN) tại tỉnh Bình Thuận, KCN Hàm Kiệm II, thuộc xã Hàm Kiệm, huyện Hàm Thuận Nam là một trong các dự án ưu tiên để kêu gọi đầu tư. Sau sự thành công của KCN Phan Thiết và trước nhu cầu ngày càng cấp bách của thị trường, việc đầu tư và xây dựng KCN Hàm Kiệm II càng trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. KCN Hàm kiệm II được cấp phép đi vào hoạt động sẽ là động lực lớn thúc đẩy sự phát triển kinh tế của vùng, thu hút nhiều công nghệ sạch, tạo ra nhiều công ăn việc làm tại chỗ, góp phần tăng tỷ trọng công nghiệp, tăng thu nhập cho người dân và giảm tải dòng người đổ về các thành phố lớn tìm việc làm, đồng nghĩa giảm sức ép về an sinh xã hội, giáo dục, y tế, giao thông, trật tự xã hội cho vùng kinh tế trọng điểm phía Nam.
Tuy nhiên bên cạnh những những lợi ích thiết thực mà KCN Hàm Kiệm II đem lại nó cũng phát sinh rất nhiều mặt tiêu cực về vấn đề môi trường như : khói bụi, tiếng ồn, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước thải
Vì vậy để giảm thiểu tối đa các tác động xấu đến môi trường, em xin chọn và thực hiện đề tài: “ Tính toán,thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung KCN Hàm Kiệm II, công suất 5000 m3/ngày đêm “ để thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình.
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Tính toán thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Hàm
Kiệm II 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.
3. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
ã Tìm hiểu về hoạt động của khu công nghiệp Hàm Kiệm II: Cơ sở hạ tầng của khu công nghiệp.
ã Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải.
ã Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào.
ã Tính toán,thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
ã Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Đối tượng đề tài
Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Công nghiệp, cụm công nghiệp, khu chế xuất.
Phạm vi đề tài
Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho Khu Công nghiệp Hàm Kiệm II Nước thải đầu vào của trạm xử lý đã được xử lý sơ bộ đạt loại B (QCVN 24:2009/BTNMT) và được tập trung tại 1 (1 số) họng thu qua hệ thống cống dẫn từ các nhà máy trong khu công nghiệp đến bể tiếp nhận của trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Hàm Kiệm II.
Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất của các cơ sở sản xuất thuộc khu công nghiệp Hàm Kiệm II, chưa tính toán đến lượng nước mưa phát sinh có thể sâm nhập vào hệ thống thu gom nước thải tập trung của KCN.
Thời gian thực hiện
1/11//2010 – 8/03/2011.
5. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
ã 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.
ã 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.
ã 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.
ã Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị cho trạm xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.
ã Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải.
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Đề xuất phương án 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.
126 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 3111 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tính toán,thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Hàm Kiệm II, công suất 5000 m3/ngày đêm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
chảy trong máng: chọn v = 0,6 (m/s).
Diện tích mặt cắt ướt của máng
A = )(09645,0
)/(86400)/(6,0
)/(5000 23 m
ngàyssm
ngàym
v
Q =×= = 96450 (mm
2)
⇒ (cao x rộng) = ( 350mm x 350mm)/máng
Để đảm bảo không quá tải trong máng chọn kích thước máng: cao x rộng =
(350mm x 350mm).
Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không gỉ.
¾ Máng răng cưa
Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức
Drc = D – (0,3 + 0,1 + 0,003) x 2 = 13,3 – 2 x 0,403 = 12,5 (m)
Trong đó
D : Đường kính trong bể lắng I, (m)
0,3 : Bề rộng máng tràn = 300 (mm) = 0,3 (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 = 3mm
Máng răng cưa được thiết kế có 4 khe/m dài, khe tạo góc 90o
Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là : 12,5 x π x 4 = 157 (khe)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 83
Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe:
Qkhe = )/(10.38)/(86400)(108
)/(5000 343 sm
ngàyskhe
ngàym
Sokhe
Q −=×=
Mặt khác ta lại có:
Qkhe = )/(10.6,242,12
2
15
8 342
5
2
5
smHtgHgCd
−=×=×××× θ
Trong đó:
Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6
g : Gia tốc trọng trường (m/s2).
θ : Góc của khía chữ V, o90=θ
H : Mực nước qua khe (m)
Giải phương trình trên ta được:
5/2 x lnH = ln(1,83.10-4) => lnH = -3,442 => H = e-3,442 = 0,032
H = 0,032 (m) = 32 (mm) < 50 (mm) chiều sâu của khe ⇒ đạt yêu cầu
Tải trọng thu nước trên 1m dài thành tràn:
q =
rcD
Q
××π2 = )./(5,926,82
)/(5000 33 ngàymm
m
ngàym =××π < 248 (m
3/m.ngày) (Tải trọng
máng tràn)
¾ Lượng bùn sinh ra mỗi ngày
Wtươi = 1000
)( 21 CCQ −× (Nguồn [1])
Trong đó:
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 = 237,5 (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 = 237,5 + 1x 20 + 0,25x 200 = 307,5 (mg/l)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 84
Vậy : Wtươi = 11811000
)25,715,307(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
)/(1181
lkg
ngàykg 21,8(m3/ngày).
Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học:
Mtươi (VSS)= 1181 (kgSS/ngày) x 0,8 = 944,8 (kgVSS/ ngày).
Bùn dư từ quá trình sinh học được đưa về bể nén bùn.
¾ 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 = 208,4 (m3/ngày).
Đường kính ống là:
D =
14,313600
4,2084
43600
4
××
×=×××
×
πv
Q = 0,271 (m) = 271 (mm)
Chọn ống nhựa uPVC có đường kính Φ = 300mm
¾ Tính toán đường ống dẫn bùn
Lưu lượng bùn tươi: Q = 21,8 (m3/ngày).
Bơm bùn hoạt động 4 (giờ/ngày)
Đường kính ống là:
D =
14,36,043600
8,214
3600
4
×××
×=××
×
πv
Q = 0,056 (m)
Chọn ống nhựa uPVC có đường kính Φ = 60mm
¾ Chọn bơm bùn từ bể lắng I tới bể nén bùn
Lưu lượng bùn thải: Q = 21,8 (m3/ngày) = 2,5.10-4 (m3/s).
Công suất bơm
N =
8,01000
1081,9100010.5,2
1000
4
×
×××=×
××× −
η
ρ HgQ = 0,03(Kw) = 0,04 (Hp)
Trong đó:
η : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn η= 0,8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 85
ρ : Khối lượng riêng của nước (kg/m3)
Chọn bơm bùn được thiết kế 2 bơm có công suất 0,4 Hp
¾ 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.
Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua bể lắng I giảm:
2SSL = 1SSL (1 – 0,7) = 273,5 x 0,3 = 71,25 (mg/l)
3BODL = 2BODL (1 – 0,4) = 256,5 x 0,6 = 153,9 (mg/l)
3CODL = 2CODL (1 – 0,4) = 410,4 x 0,6 = 246,3 (mg/l)
Bảng 4.8: Tổng hợp tính toán bể lắng I
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Đường kính bể lắng D mm 13300
Chiều cao xây dựng bể lắng Hxd mm 6500
Đường kính ống trung tâm d mm 2660
Chiều cao ống trung tâm h mm 2700
Tổng số khe máng răng cưa n khe 157
Kích
thước
máng
Đường kính máng răng cưa Drc mm 12500
Chiều rộng máng thu nước B mm 350
Chiều cao máng thu nước H
mm 350
Đường kính ống dẫn nước ra D mm 300
Thể tích bể lắng Wt m3 1104
4.2.7. 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.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 86
Tính toán
¾ Các thông số tính toán quá trình bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn
Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào Aerotank = 153,9 (mgBOD5/l) và SS =
71,25 (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).
cθ : Thời gian lưu của bùn hoạt tính (tuổi của cặn) trong công trình. 1575,0 ÷=cθ
(ngày). Chọn 10=cθ (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:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 87
BOD5 dòng ra = BOD5 hoà tan trong dòng ra + BOD5 của SS ở đầu ra
¾ 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)
¾ Xác định hiệu quả xử lý
Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan
E = o
o
(S - S)
S
=
9,153
)17,119,153( − = 92,7%
Hiệu quả xử lý tính theo BOD tổng cộng:
9,153
)309,153( −=E = 80%
Thể tích bể Aerotank:
)1(
)( 0
cd
c
KX
SSYQW θ
θ
×+×
−×××=
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 : 153,9 – 11,17 = 142,73 (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)
θc : Thời gian lưu bùn 10 ngày.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 88
Vậy: W =
)1006,01(2500
)17,116,102(6,0500010
×+×
−××× = 1755 (m3)
Diện tích của Aerotank trên mặt bằng:
A = W
H
= )(230
6
1755 2m=
Trong đó:
H: Chiều cao công tác của Aerotank, chọn H = 6 (m)
⇒ Chọn L x B = 13m x 17m
Chiều cao xây dựng của bể Aerotank:
Hxd = H + hbv = 6 + 0,5 = 6,5 (m)
Trong đó:
hbv: Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5 (m)
Thể tích thực của bể:
Wt = 13 x 17 x 6,5 = 1436 (m3)
¾ Tính tổng lượng cặn sinh ra hằng ngày
Tốc độ tăng trưởng của bùn:
Yb =
cdk
Y
θ×+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 5000 x (153,9 - 11,17).10-3 = 267,6 (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
6,267
− = 334,5(kg/ngđ)
¾ Tính lượng bùn dư phải xả hàng ngày Qxả
Qxả =
Tc
crr
X
XQXV
×
××−×
θ
θ (Nguồn [5](CT 6.11).
Qxả = 7,33800013
1365,1350002500230 =×
××−× (m3/ngày).
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 89
Trong đó:
V : Thể tích của bể V = 230 (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)
cθ : Thời gian lưu của bùn hoạt tính (tuổi của cặn) trong công trình. cθ = 0,75 ÷ 15
(ngày). Chọn cθ = 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:
7
85710
2500230 =×=×=
xP
XVT (ngày)
Sau khi hệ thống hoạt động ổn định lượng bùn hữu cơ xả ra hàng ngày
B = Qxả x 10.000 = 33,7 x 10.000 = 337000 (g/ngày) = 337 (kg/ngày)
Trong đó cặn bay hơi B’ = 0,7 x 337 = 236 (kg/ngày)
Cặn bay hơi trong nước đã xử lý đi ra khỏi bể lắng
B” = 5000 x 13,65 = 34.125 (g/ ngày) = 68250 (kg/ngày).
Tổng lượng cặn hữu cơ sinh ra: B’ + B” = 236 + 68,250 = 304 (kg/ngày)
¾ Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn QT
XT.Q T. xaX T.Q
Q
rXX.S
Q + Q
0S LAÉNG II
AEROTEN r.X
V T
S
VQXo.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 90
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 ×+=×+× )(
2250500045,045,0
25008000
2500 =×=⇒=−=−= TTV
T Q
XX
X
Q
Q (m3/ngày) =
93,75(m3/h)
¾ Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank
F/M =
X
So
×θ (Công thức 5 – 22. Nguồn [3])
=
250016,0
9,153
× = 0,38 (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
17,119,1530
×
−=×
−=
X
SS
θρ = 0,35 (mg/mg.ngđ)
Tải trọng thể tích bể:
2,535
500010.9,153 30 ×=×=
−
W
QSL = 1,43 (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)
¾ Thời gian lưu nước trong bể Aerotank
θ = tW
Q
=
5000
1436 = 0,28 ( ngày )≈7(giờ)
¾ Tính lượng ôxy cần thiết cung cấp cho 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).17,119,153(5000 3 ×−−×
−
= 943,4(kgO2/ngđ)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 91
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)
β : Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối. Đối với nước thải, β = 1
α : 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 α = 0,6.
T : Nhiệt độ nước thải, T= 25oC
OCt = 7,20126,0
1
024,1
1
2)3,81(
08,94,943 )2025( =××−×× − (kgO2/ngđ)
¾ Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể
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 6 = 48 (gO2/m3)
f: Hệ số an toàn, chọn f = 1,5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 92
Vậy Qkk = t
OC
OU
x f =
48
107,2012 3× x 1,5 = 62897(m3/ngđ) = 0,73m3/s
Chọn đĩa phân phối khí dạng đĩa xốp đường kính 250mm. Lưu lượng riêng phân
phối khí của đĩa thổi khí Ω= 150 – 200 (l/phút), chọn Ω= 200 (l/phút).
Lượng đĩa thổi khí trong bể Aerotank:
N = 219
2006024
6289710
)/(6024
)/(10 333 =××
×=Ω××
×
phútl
ngàymQkk (đĩa)
Chọn N = 219 đĩa thổi khí.
¾ 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 = 5 (m)
Hm = 0,4 + 0,6 + 5 = 6 (m)
Công suất máy thổi khí
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 × ρkhí = 0,25 × 1,3 = 0,325 (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
atmHm =+
n =
K
K 1− = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí )
29,7 : Hệ số chuyển đổi
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 93
e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,8
Vậy: Pmáy = 8,0283,07,29
298314,8325,0
××
×× 0,2831, 49 1
1
⎡ ⎤⎛ ⎞ −⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎢ ⎥⎣ ⎦
= 50 (Kw) = 60 (Hp)
Chọn 03 máy thổi khí có công suất 30 Hp , 2 máy chạy cùng lúc, và luân phiên.
¾ 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 = 62897 (m3/ngđ) = 0,73 (m3/s)
Đường kính ống phân phối chính
D = π×
×
khi
kk
v
Q4 =
14,315
73,04
×
× = 0,248 (m)
Chọn ống Inox có đường kính D = 267 mm.
Từ ống chính ta phân làm 17 ống nhánh cung cấp khí cho bể, lưu lượng khí qua mỗi
ống nhánh:
Q’k = 11
kkQ = ≈
17
73,0 0,042 (m3/s)
Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh v’khí = 15,5 (m/s)
Đường kính ống nhánh:
d = π×
×
'
'4
khi
k
v
Q = ≈×
×
14,315
73,04 0,06 (m)
Chọn loại ống thép có đường kính Φ = 60 mm.
¾ Kiểm tra lại vận tốc
Vận tốc khí trong ống chính
Vkhí = 2
4
D
Qk
π = 23,014,3
73,04
×
× = 13 (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
π = 206,014,3
73,04
×
× = 11 (m/s)
Vậy v’khí nằm trong khoảng cho phép (10 – 15, m/s) (Nguồn[3])
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 94
¾ 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 = 5000 (m3/ngày) = 0,057 (m3/s)
Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qt = 2250 (m3/ngày) = 0,003 (m3/s)
Lưu lượng nước thải ra khỏi bể Aerotank hay vào bể lắng:
Qv = Q + Qt = 5000 + 2250 = 7250 (m3/ngày) = 302(m3/h).
Chọn loại ống dẫn nước thải là ống uPVC, đường kính của ống:
D = t4(Q Q )
v
+
π = 14,31
)03,0057,0(4
×
+× = 0,33 (m)
Chọn ống uPVC có đường kính =Φ 350 mm.
¾ Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn
Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt = 2250 (m3/ng.đ) = 0,03 (m3/s).
Chọn vận tốc bùn trong ống v= 2 (m/s)
D = πv
Q4 =
14,32
03,04
×
× = 0,128 (m)
Chọn ống uPVC có đường kính =Φ 140 mm.
4
CODL = 3CODL (1 – 60%) = 256,5 x 0,4 = 102,6 mg/l
Bảng 4.9: Tổng hợp tính toán bể Aerotank
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Thời gian lưu nước t h 7
Kích thước bể
Chiều dài L mm 17.000
Chiều rộng B mm 13.000
Chiều cao hữu ích H mm 6.000
Chiều cao xây dựng Hxd mm 6.500
Số đĩa khuyếch tán khí n đĩa 219
Đường kính ống dẫn khí chính D mm 267
Đường kính ống nhánh dẫn khí dn mm 60
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 95
Đường kính ống dẫn nước vào Dv, mm 300
Đường kính ống dẫn nước ra D r mm 350
Thể tích bể Aerotank Wt m3 1436
4.2.9. 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 4.10: 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
(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
=
30
5000 = 166,6 (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:
)(136
8,9
102500)6,05,3335,333(10)( 23
2
3max
2 mL
XQQF
th
hh =×××+=××+=
−−
Trong đó:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 96
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 α = 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 = 167 (m2).
Đường kính bể lắng:
16744 ×=×= ππ FD = 13 (m)
Chọn D = 13 (m).
Đường kính ống trung tâm:
d = 20% x D = 20% x 13 = 3 (m)
Chọn chiều cao hữu ích của bể lắng là H = 4,5m, 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= 0,5m. Vậy chiều cao tổng cộng của bể lắng II:
Htc = H + hbl + ht + hth + hbv = 4,5 + 1 + 0,3 + 0,2 + 0,5 = 6,5 (m)
Chiều cao ống trung tâm:
h = 60% x H = 60% x 6,5 = 3,9 (m)
Thể tích thực của bể lắng ly tâm đợt II:
W = F x H = 167 x 6,5 = 1085,5 (m3)
Thời gian lưu nước của bể lắng:
t = )(25,3
)/(6,04,2084,208
)(1085
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 = 208,4 x 0,6 (m3/h).
0,6 : Hệ số tuần hoàn α = 0,6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 97
¾ 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 = )(13,0
)/(86400)/(6,0
)/(22505000 23 m
ngàyssm
ngàym
v
QQ t =×
+=+
⇒ (cao x rộng) = ( 350mm x 400mm)/máng
Để đảm bảo không quá tải trong máng chọn kích thước máng: cao x rộng =
(350mm x 400mm).
Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không gỉ.
¾ Máng răng cưa
Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức:
Drc = D – (0,35 + 0,1 + 0,003) x 2 = 13 – 2 x 0,453 = 12 (m)
Trong đó
D : Đường kính bể lắng II, D = 13 (m)
0,3 : Bề rộng máng tràn = 300 (mm) = 0,3 (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 4 khe/m dài, khe tạo góc 90o
Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là : 12x π x 4 = 150 (khe)
Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe:
Qkhe = 4
3
10.6,5
)/(86400)(150
2250)/(5000 −=×
+=+
ngàyskhe
ngàym
Sokhe
QQ t
Mặt khác ta lại có:
Qkhe = )/(10.6,542,12
2
15
8 342
5
2
5
smHtgHgCd
−=×=×××× θ
Trong đó:
Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6
g : Gia tốc trọng trường (m/s2)
θ : Góc của khía chữ V, o90=θ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 98
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)./(2,96
122
22505000 33 ngàymmngàymm <=×
+
π (Nguồn [3])
¾ 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 = 208,4 (m3/h).
Đường kính ống là:
D = π××
×
v
Q
3600
4 =
14,313600
4,2084
××
× =0,27 (m) = 270 (mm)
Chọn ống nhựa uPVC có đường kính Φ=300mm
Ống dẫn bùn:
Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 2 (m/s)
Lưu lượng bùn: Qb = Qt + Qw = 93,75 + 1,4 = 95,15 (m3/h)
Trong đó:
Qt : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn về bể Aerotank 2250 (m3/ngày) = 93,75 (m3/h)
Qw : Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank 33,7 (m3/ngày) = 1,4 (m3/h)
Đường kính ống dẫn là:
D = π××
×
v
Qb
3600
4 =
14,323600
15,954
××
× = 0,12 (m)
Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống Φ= 114mm.
¾ Bơm bùn tuần hoàn
Lưu lượng bơm: Qt = 2250 (m3/ng.đ) = 0,026 (m3/s).
Cột áp của bơm: H = 10 (m)
Công suất bơm:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 99
8,01000
1081,91000026,0
1000 ×
×××=×
×××= η
ρ HgQN t = 3.18 (Kw)
Trong đó:
η : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 - 0,93 , chọn η= 0,8
ρ : Khối lượng riêng của nước (kg/m3)
Chọn bơm bùn lắng: Loại bơm ly tâm trục ngang. Công suất 3,18 (Kw). số lượng 2
cái chạy luân phiên. Bùn chủ yếu được tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dư dẫn vào
bể nén bùn.
¾ 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.
Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua bể lắng II giảm:
4SSL = 3SSL (1 – 70%) = 71,25 x 0,3 = 21,4 (mg/l)
5BODL = 4BODL (1 – 85%) = 153,9 x 0,15 = 23,08 (mg/l)
5CODL = 4CODL (1 – 60%) = 102,6 x 0,4 = 41,04 (mg/l)
Bảng 4.11: Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Đường kính bể lắng D mm 13000
Chiều cao bể lắng Htc mm 6500
Đường kính ống trung tâm d mm 3000
Chiều cao ống trung tâm h mm 3900
Thời gian lưu nước t h 3,25
Đường kính máng răng cưa Drc mm 12000
Tổng số khe của máng răng cưa n 150
Thể tích bể lắng đợt II W m3 1086
4.2.10 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.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 100
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 = 208,4 x 0,5 = 104,2 (m3)
Chọn kích thước bể H x B x L
• Chiều cao H = 4 (m);
• Chiều rộng B = 3,5 (m);
• Chiều dài L = 7,5 (m);
• Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m).
Chiều cao xây dựng Hxd = 4 + 0,5 = 4,5 (m).
Thể tích thực của bể
V = 4,5 x 3,5 x 7,5 = 118,2 (m3)
Bể đơn thuần là chứa nước thải nên ta chọn vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép
dày 200mm,
Tính bơm từ bể trung gian lên bể lọc áp lực
¾ 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
208,4 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s, đường kính ống ra:
Dr = 36002
4,2084
××
×
π = 0,192(m)
⇒Chọn ống nhựa uPVC có đường kính Φ = 216mm.
¾ 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
¾ Chọn bơm nước thải bể trung gian
Chọn bơm chìm, được thiết kế 2 bơm có công suất như nhau (10 Hp). 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.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 101
4.2.11 Bể lọc áp lực
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:
• 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 = 16 (m/h),
• Số bể n = 2 bể.
Bảng 4.12 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
12
Tổng diện tích bề mặt bể lọc :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 102
)(13
16
4,208 2, m
v
Q
A htb ===
Lưu lượng 1 bể lọc :
)/(2,104
2
4,208
2
3, hm
Q
Q htbl ===
Diện tích bề mặt 1 bể lọc : )(5,6
2
13
2
' 2mAA ===
Đường kính bể lọc áp lực :
)(2
14,3
5,64'4 mAD =×=×= π . Chọn D = 2 (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.
Chiều cao tổng cộng của bể lọc áp lực
H = HVL + hcn + hđỡ + hthu
= (0,6 +0,6) + 0,8 + 0,2 + 0,3 x 2 = 2,8 (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 :
75,221035,05,6' =××=××= tvAW nn (m3/bể)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 103
Bảng 4.13 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 :
)/(5,1366035,05,6)/(60' 3 hmhphútvAQ n
l
n =××=××=
Lưu lượng bơm nước rửa ngược cho 2 bể lọc: Qn = 136,5 x 2 = 273 (m3/h)
Lưu lượng máy thổi khí cho 1 bể lọc :
)/(3906015,6)/(60 3 hmhphútvAQ k
l
k =××=××=
Lưu lượng máy thổi khí cho 2 bể lọc :
)/(7802390 3 hmQk =×= . Chọn Qk = 780 (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:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 104
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) ;
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 = 6,5 x 0,6 = 3,9 (m3).
Thể tích lớp than : Vt = A x ht = 6,5x 0,6 = 3,9(m3).
Tính toán đường ống
Đường kính ống dẫn nước, PVC 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 =×
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛×
=×
×= ππ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 105
• 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
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡ −⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛= 1
p
p
29,7ne
GRT
0,283
1
21
mP
Trong đó :
G : Trọng lượng dòng không khí. G = Qkhí × ρkhí = 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 ==⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡ −⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
××
××=⇒
Bảng 4.14 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực
Thông số Đơn vị Kích thước
Số lượng Công trình 2
Đường kính m 2
Chiều cao m 2,8
Thể tích lớp cát m3 3,9
Thể tích lớp than m3 2,215
Tính bơm rửa ngược :
Trong bể đặt 2 bơm chìm (1 làm việc và 1 dự phòng) lưu lượng 273 (m3/h).
Cột áp bơm: H = 20 (m).
Công suất bơm :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 106
η
ρ
×
×××=
1000
)(
Hgq
kWN b
Trong đó
qb : Lưu lượng bơm, qb = 0,05 (m3/s);
ρ : 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);
η : Hiệu suất chung của bơm η = 0,72 – 0,93. Chọn η = 0,8.
)(26,12
8,01000
2081,9100005,0 KwN =×
×××=⇒
4.2.12 Bể tiếp xúc khử trùng
¾ 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.
¾ Tính kích thước bể
Thể tích bể tiếp xúc:
W = Q x t = )(30
)(60
)/(4,208 3 phút
phút
hm × = 104,2 (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 = 2m. Diện tích mặt thoáng của bể tiếp xúc khi
đó sẽ là:
F =
)(2
)(105 3
m
m
H
= = 52,5 (m2)
Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc: Hxd = H + hbv = 2 + 0,3 = 2,3 (m)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 107
Chọn bể tiếp xúc gồm 5 ngăn, diện tích mỗi ngăn: )(5,10
5
5,52
6
2mFf ===
Kích thước mỗi ngăn: l x b = 3,5m x 3m
Tổng chiều dài bể: 3 x 5 = 15 (m)
Thể tích thực của bể tiếp xúc:
Wt = 3,5 x 15 x 2,3 = 121 (m3)
¾ 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
××
×=×
×= πv
QD = 0,23m = 230mm
Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống Φ= 267 (mm)
¾ Tính toán hoá chất
• 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)
¾ Chọn bơm định lượng
1 bơm châm NaOCl
Đặc tính bơm định luợng: Q = 1,67 (l/h); áp lực 1,5 bar
Bơm hoạt động liên tục, ngưng khi hệ thống ngừng hoạt động
Bảng 4.15: Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Kích thước
Dài L mm 15.000
Rộng B mm 3.500
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 108
bể Cao công tác H mm 2.000
Cao xây dựng Hxd mm 2.300
Thể tích bể tiếp xúc W m3 60,72
Lượng clo tiêu thụ Mclo kg/ngày 10
4.2.13. 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 = 28,1 + 95,15 = 123,25 (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 = 123,25 x 1,35 = 160 (kg/ngđ)
Diện tích bề mặt yêu cầu: F = du
o
Q
q
= )(3,22
3,024
160 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 = ππ
3,2244 ×=× F = 5,3(m)
Đường kính ống trung tâm:
d = 20% x D = 5,3 x 0,2 = 1,06 (m)
Chiều cao ống trung tâm:
h = 0,6 x H = 0,6 x 5,3 = 3,2 (m)
Chiều cao công tác của bể nén bùn:
H = qo x t = 0,3 x 10 = 3 (m)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 109
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)
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 = 22,3 x 4,7 = 104,8 (m3)
Nước tách ra trong bể nén bùn được đưa về bể thu gom để tiếp tục xử lý.
¾ 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 = 09,0
)/(86400)/(6,0
)/(5000 3 =×= ngàyssm
ngàym
v
Q (m2) = 96,45 (mm2)
⇒ (cao x rộng) = (250mm x 250mm)/máng
Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không gỉ.
¾ Máng răng cưa
Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức:
Drc = D – (0,25 + 0,1 + 0,003) x 2 = 2 – 0,303 = 1,7 (m)
Trong đó:
D : Đường kính bể nén bùn, D = 2 (m)
0,25 : Bề rộng máng tràn = 250 (mm) = 0,25 (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: 2 x π x 8 = 51 (khe)
Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 110
Qkhe = )/(10.67,5)/(86400)(51
)/(5000 343 sm
ngàyskhe
ngàym
Sokhe
Q −=×=
Mặt khác ta lại có:
Qkhe = ××× gCd 215
8 )/(10.67,542,1
2
342
5
2
5
smHtgH −=×=× θ
Trong đó:
Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6
g : Gia tốc trọng trường (m/s2).
θ : Góc của khía chữ V, o90=θ
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 = 0,044
Vậy H = 0,044 (m) = 44 mm < 50 mm chiều sâu của khe ⇒ đạt yêu cầu
Tải trọng thu nước trên 1m dài thành tràn:
q =
rcD
Q
××π2 = )./(500)./(295)(7,22
)/(5000 333 ngàymmngàymm
m
ngàym <=××π
¾ Ống dẫn bùn vào
Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 0,6 (m/s)
Lưu lượng bùn: Qb = Ql + Qw = 28,1 + 4,33 = 32,43 (m3/ngày)
Trong đó:
Ql : Lưu lượng bùn từ bể lắng I: 28,1 (m3/ngày)
Qw : Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank: 4,33 (m3/ngày)
Đường kính ống dẫn là:
D =
14,36,086400
45,1744
××
×=×
×
πv
Qb = 0,06 (m) = 60 (mm)
Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống Φ= 60mm.
Lượng bùn thải ra sau khi nén ép:
)(8
%)96100(
%)99100(8,43
)100(
)100( 3
2
1 m
P
PQQt =−
−×=−
−×=
Trong đó:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 111
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 =43,8 – 8= 35,5 (m3/ngày)
Đường kính ống dẫn nước ra:
D =
14,36,086400
5,3544 2
××
×=×
×
πv
Q = 0,06 (m)
Chọn ống nhựa uPVC đường kính ống Φ= 60mm.
Bảng 4.16: Tổng hợp tính toán bể nén bùn
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Đường kính bể nén bùn D mm 5300
Đường kính ống trung tâm D mm 600
Chiều cao tổng cộng Htc mm 4700
Thể tích bể nén bùn Wt m3 105
4.2.14 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: 8 (m3/ngày) x 1,2 (tấn/m3) = 9,6 (tấn)
Nồng độ bùn sau nén = 2% ( quy phạm 1 – 3%)
Nồng độ bùn sau ép = 18% ( quy phạm 12 – 20%)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 112
Khối lượng bùn sau ép = 73,1
100
186,9 =× (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 = 8,4
)./(4508
)/(1073,1 3 =×
×
hmkgh
ngàykg (m)
Vậy ta chọn một máy ép bùn dây đai có bề rộng 0,5 (m) = 500 (mm)
Lượng polymer sử dụng cho máy ép bùn
Lượng bùn: 32,43 x 1200 = 38,916 (m3) = 1621kg/ngày
Thời gian vận hành: 8 (h/ngày)
Lượng bùn khô trong 1 giờ: 1621/8 = 202 (kg/h)
Liều lượng polymer: 4 (kg/tấn bùn)
Liều lượng polymer tiêu thụ trong 1h: 202 x 4/1000 = 0,8 (kg/h)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 113
CHƯƠNG 5
TÍNH KINH TẾ
5.1. DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG
Phần xây dựng cơ bản
Bảng 5.1 : 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 112 1 3.150.000
352800000
2 Bể điều hòa 930 1 3.150.000
2929500000
3 Bể trộn 48 1 3.150.000
151200000
4 Bể phản ứng 181 1 3.150.000
570150000
5 Bể lắng I 1104 1 3.150.000
3477600000
6 Bể Aeroten 1436 1 3.150.000
4523400000
7 Bể lắng II 1086 1 3.150.000
3420900000
8 Bể trung gian 118 1 3.150.000
371700000
9 Bể nén bùn 28 1 3.150.000
88200000
10 Nhà điều hành 50m2 1 2.850.000
142500000
TỔNG CỘNG
12.027.950.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 114
Phần thiết bị
Bảng 5.2 : Bảng chi phí thiết bị
ST
T
THIẾT BỊ
ĐẶC TÍNH
KỸ THUẬT
SL
ĐƠN GIÁ
(VNĐ)
THÀNH TIỀN
(VNĐ)
I BỂ THU GOM 120.000.000
1 Bơm chìm
Công suất : 15
Hp/380/50 hz
Lưu lượng :334 m3/h
Cột áp :10m
Xuất xứ: Hãng
Shinmaywa, Nhật
2 120.000.000 120.000.000
II LƯỚI LỌC TINH 80.000.000
2 Lưới lọc tinh
Loại lưới: cố định
Kiểu: Trống quay
1 80.000.000 80.000.000
III BỂ ĐIỀU HÒA 490.520.000
3 Bơm chìm
Công suất: 3,55Kw
/380//50 hz
Lưu lượng = 139 m3/h
Xuất xứ: Hãng
Shinmaywa, Nhật
2 80.000.00 160.000.000
4 Máy cấp khí
Công suất
11,3HP/380/3/50hz
Xuất xứ Taiwan.
2 150.000.000 300.000.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 115
5
Đĩa phân
phối khí
Lưu lượng 76lít/ phút.
Sản suất: Showfou -
Taiwan
125 250.000 31.250.000.
IV BỂ TRỘN 25.000.000
6 Mô tơ khuấy
Công suất: 7 kw/h
Tốc độ: 63,6 vòng/phút
1 1.000.000 10.000.000
7 Cánh khuấy 1400x1400, Inox 1 15.000.000 15.000.000
V BỂ TẠO BÔNG 75.000.000
8 Mô tơ khuấy
Buồng 1:
Công suất:11,07kw
Vòng quay: 12V/ph
Buồng 2:
CS: 5kw
Vòng quay: 10V/ph
Buồng 3:
CS: 1,25kw
Vòng quay: 6 V/ph
Xuất xứ: GEAR-TPG -
Taiwan
3 10.000.000 30.000.000
9 Cánh Khuấy 1400x1400 3 15.000.000 45.000.000
VI BỂ LẮNG I 110.000.000
10 Moto gạt bùn Công suất: 1,25Kw 1 25.000.000 25.000.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 116
11
Bộ cần gạt
bùn
13300, Inox 1 50.000.000 50.000.000
12 Bơm bùn
Công suất: 1Kw/h
Cột áp: 20mH2O
Xuất xứ: Nhật
1 25.500.000 25.500.000
13
Ống trung
tâm
Vật liêu: Thép dày
0,5m;
Đường kính: 1,9m
1 10.000.000 10.000.000
VII AEROTANK 370.080.000
14
Máy thổi khí
Công suất: 14,3
kw/h/380/3/50hz
Sản xuất: ShowFou -
Series RLC - Taiwan
2 150.000.000 300.000.000
15
Đĩa phân
phối khí
Lưu lượng 150lít/phút.
Công suất: 0,37m/s
Sản suất: Showfou -
Taiwan
219 320.000 70.080.000
VII
I
BỂ LẮNG II 166.500.000
16
Moto
Hiệu: NORD
Series 0.37 - 7.5kW
Tốc độ quay: 20 phút/
vòng
1 25.500.000 25.500.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 117
Sản xuất: Úc
17
Ống trung
tâm
Vật liệu: Inox 5mm
D = 3900mm
1 15.000.000 15.000.000
18
Máng răng
cưa
Vật liệu: inox
Đường kính: D=
10500mm
Sản xuất: Việt Nam
1 25.000.000 25.000.000
19
Bộ cần gạt
bùn
Vật liệu: Inox
Sản xuất: Việt Nam
1 50.000.000 50.000.000
20 Bơm bùn
Công suất : 1,6
Kw/380/3/50 hz
Lưu lượng : 50 m3/h
Cột áp :10m
Xuất xứ Taiwan
2 25.500.000 51.000.000
IX BỂ TRUNG GIAN 100.000.000
21 Bơm chìm
Công suất: 3,55Kw
/380/3/50 hz
Lưu lượng = 104,16
m3/h
Xuất xứ: Hãng
Shinmaywa, Nhật
2 50.000.000 100.000.000
X BỒN LỌC 300.000.000
22 Bồn lọc Vật liệu thép 2 150.000.000 300.000.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 118
Sản xuất: Việt Nam
XI BỂ NÉN BÙN 55.000.000
23 Bơm nước
Công suất : 1.5
Kw/380/3/50 hz
Cột áp :10m
Xuất xứ Nhật
1 40.000.000 40.000.000
24
Máng răng
cưa
Vật liệu: inox
Đường kính: D=
9200mm
Sản xuất: Việt Nam
1 15.000.000 15.000.000
XII MÁY ÉP BÙN 500.000.000
26
Máy ép bùn
băng tải
Chiều rộng 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
1 150.000.000 500.000.000
XII
I
HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT 102.500.000
27 Bồn hóa chất
Vật liệu: Composit
Xuất xứ: Việt Nam
5 5.000.000 25.000.000
28 Bơm định Mã hiệu CP01/02 5 15.500.000 77.500.000
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 119
lượng Công suất:
0,18kw/220/1/50hz
Sản xuất: Hoa Kì
XI
V
TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 2.300.000.000
29 Trọn bộ Xuất xứ: Hàn Quốc 125.000.000 1.250.000.000
Hệ thống
đường ống
Ống Inox, PVC 1 Lô 800.000.000
Hệ thống đo
đếm
Đồng hồ đo lưu lượng,
các loại đầu rò tín hiệu
1 Lô 250.000.000
XV VI SINH, THIẾT BỊ PHỤ 100.000.000
TỔNG CỘNG 15.071.660.000
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 = 12.027.950.000+ 15.071.660.000
T = 27.709.961.000 (VNĐ)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 120
5.2. TÍNH TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG
5.2.1 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 = 100.000 x 8 = 800.000VNĐ/ng
5.2.2 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 4,5 2 1 24 108
3
Bơm nước thải
ở bể điều hoà và
bể trung gian 3,55 4 2 24 170,4
4
Máy cấp khí ở
bể điều hoà 8,364 2 1 24 208.736
5
Máy cấp khí ở
bể aerotank 14,3 2 1 24 343.2
6
Bơm bùn tuần
hoàn 1,6 2 1 24 38,4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 121
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 1 24 30
12
Các thiết bị điện
khác 20 - - - 20
TỔNG CỘNG 1016,63
Lấy chi phí cho 1 Kwh = 1.500VNĐ
Vậy chi phí điện năng cho một ngày vận hành (VNĐ/ng): TĐ = 1.525.000VNĐ
5.2.1 Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng
Chiếm 2% chi phí xây dựng và chi phí thiết bị:
TS = (12.027.950.000+ 15.071.660.000) x 2% = 135.706.760(VNĐ/năm)
TS = 248.512 (VNĐ/ ngày)
5.2.2 Chi phí hoá chất
Tính toán NaOCl
5 (kg/ngày) x 365 (ngày/năm) = 1825 (kg/năm).
1825 (kg/năm) x 25.000 (VNĐ/kg) = 45.625.000 (VNĐ/năm)
Tính toán hóa chất FeCl3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 122
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 2500 = 50kg
Lượng phèn sử dụng 1 năm: 50 x 365 = 18.250 (kg/năm)
Giá FeCl3: 12.000/kg
Chi phí cho FeCl3=: 18.250 x 12.000 = 219.000.000 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 2500 = 7,5 kg
Lượng polymer 1 năm: 7,5 x 365 = 2.737,5 kg
Giá polymer: 80.000/kg
Chi phí Polymer: 2.737,5 x 80.000 = 82.125.000 VNĐ
Chi phí axit + xút: 100.000.000 (VNĐ/năm)
Tổng chi phí hoá chất trong 1 năm
TH = 45.625.000+219.000.000 +82.125.000+100.000.000 = 446.750.000
(VNĐ/năm)
TH = 1.224.000 (VNĐ/ngày)
5.2.3 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 = 3.463.678.000 /20 + 1.071.660.000/10
TKH = 214.332.000 (VNĐ/năm) = 588.000 (VNĐ/ngày)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 123
5.2.4 Chi phí xử lý 1m3 nước thải
Vậy chi phí 1 ngày vận hành nước thải:
TC = (TN + TĐ + TS + TH + TKH)/2500
= (720.000 + 1.525.000 + 248.152 + 1.224.000 + 588.000)/2000
TC = 2.722 (VNĐ/m3)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 124
CHƯƠNG 6
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
6.1 KẾT LUẬN
Các KCN phát triển rất nhanh tỉnh Bình Thuận đã đóng góp tích cực vào việc phát
triển kinh tế tỉnh. Đồng thời, vấn đề môi trường do hoạt động của KCN cũng cần
quan tâm, nhất là vấn đề nước thải.
Theo quy định trong các điều khoản của pháp luật (Nghị định số 36/CP ngày
24/02/1997 của Chính phủ), tất cả các KCN đều phải có trạm XLNT. Vì thế, việc
đầu tư, thiết kế, xây dựng và lắp đặt cần thiết phải được thực hiện.
Nhìn chung từ một số ngành nghề có thể đầu tư vào KCN Hàm Kiệm II ta có thể
nhận thấy hàm lượng chất thải của nhà máy là rất lớn mà trong đó thành phần thải
được xem là quan trọng nhất chính là nước thải. Nước thải của KCN Hàm Kiệm II
có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao và ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân
trong khu vực do các chỉ số pH, COD, BOD5, SS, Tổng N đều vượt quá tiêu chuẩn
chất lượng nước thải ra môi trường.
Công nghệ XLNT tập trung cho KCN Hàm Kiệm II, tỉnh Bình Thuận là sự kết hợp
xử lý hóa lý và sinh học lơ lửng. Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN
24:2009/BTNMT) trước khi thải ra nguồn tiếp nhận kênh Hòa Lợi. Giá thành đầu tư
xây dựng hơn 27 tỷ VNĐ và chi phí xử lý 1m3 nước thải đều phù hợp với khả năng
kinh tế của KCN. Trạm xử lý nước thải đi vào hoạt động mang ý nghĩa thực tiễn
cao.
6.2 KIẾN NGHỊ
Khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải ban quản lý KCN cần
Thực hiện tốt các vấn đề về qui hoạch, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sao cho phù
hợp với qui hoạch chung của KCN và công suất đáp ứng nhu cầu phát triển trong
tương lai.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 125
Trước hết phải nâng cao chất lượng quy hoạch KCN, trong quy hoạch nên xây dựng
thiên về các KCN với một loại hình sản xuất kinh doanh hoặc các nhóm ngành khá
tương đồng, từ đó nước thải có tính đồng nhất dẫn đến hiệu quả xử lý của trạm tập
trung cao, hoặc sắp xếp các loại hình công nghiệp mà nước thải của một số cơ sở
công nghiệp này có thể sử dụng để xử lý hay tiền xử lý cho cơ sở công nghiệp khác
trước khi dẫn đến trạm xử lý tập trung, khi đó vừa tiết kiệm chi phí đầu tư vừa tăng
hiệu quả của trạm xử lý tập trung.
Yêu cầu các doanh nghiệp trong KCN phải có hệ thống xử lý nước thải cục bộ đạt
tiêu chuẩn (QCVN 24:2009/BTNMT) cột B trước khi đưa tới nhà máy xử lý nước
thải tập trung, các hệ thống xử lý phải được đầu tư xây dựng song song với việc xây
dựng kết cấu hạ tầng KCN bảo đảm cho việc bảo vệ môi trường trong toàn khu vực.
Ban quản lý cần theo dõi, kiểm tra thường xuyên các nguồn xả thải để đảm bảo chỉ
tiêu đầu vào như quy định, tránh trường hợp các nhà máy, xí nghiệp xả thải với
nồng độ ô nhiễm quá cao.
Ngoài ra, các nhà máy trong KCN nên áp dụng sản xuất sạch hơn để hạn chế ô
nhiễm (quản lý tốt hơn, thay đổi nguyên liệu, quy trình sản xuất, công nghệ và hoàn
lưu tái sử dụng…).
Bảo đảm công tác quản lý và vận hành đúng theo hướng dẫn kỹ thuật.
Thường xuyên quan trắc chất lượng nước thải xử lý đầu ra để kiểm tra xem có đạt
điều kiện xả vào nguồn và quan trắc chất lượng nước nguồn tiếp nhận.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ HIẾU
Trang 126
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lý nước cấp, NXB Xây dựng.
[2] Trần Đức Hạ, 2006, Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học kỹ thuật.
[3] Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB
Xây dựng.
[4] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 2005, Giáo trình công nghệ xử lý nước thải,
NXB Khoa học kỹ thuật.
[5] Lương Đức Phẩm, 2003, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học,
NXB Giáo dục.
[6] PGS. TS. Nguyễn Văn Phước, 2007, Giáo trình xử lý nước thải và sinh hoạt
bằng phương pháp sinh học, NXB Xây Dựng.
[7] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2006, Xử lý nước
thải đô thị và công nghiệp - Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học quốc gia
TP. HCM.
[8] TCXD 51- 2008, 2008, NXB Xây dựng.
[9] TCVN 7957 – 2008, 2008, NXB Xây dựng.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DATN minh 0703.pdf
- DATN - BVE - 0308.dwg