Đồ án Môn học xử lý nước thải - Xử lý nước thải nhà máy dệt nhuộm

TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Một số công đoạn trong Quá trình dệt vải Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm Trong đó được chia thành các công đoạn sau: Làm sạch nguyên liệu: Chải Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi Hồ sợi dọc Dệt vải: Giũ hồ Nấu vải Làm bóng vải Tẩy trắng Nhuộm vải hoàn thiện Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm & các nguồn nước thải Các loại thuốc nhuộm thường dùng trong ngành dệt nhuộm Thuốc nhuộm hoạt tính Thuốc nhuộm trực tiếp Thuốc nhuộm hoàn nguyên Thuốc nhuộm phân tán Thuốc nhuộm lưu huỳnh Thuốc nhuộm axit Thuốc in, nhuộm pigmen Nhu cầu về nước và nước thải trong xí nghiệp dệt nhuộm Nước dùng trong nhà máy dệt phân bố như sau: Sản xuất hơi nước 5.3% Làm mát thiết bị 6.4% Phun mù và khử bụi trong các phân xưởng 7.8% Nước dùng trong các công đoạn công nghệ 72.3% Nước vệ sinh và sinh hoạt 7.6% Phòng hỏa và cho các việc khác 0.6% Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải dệt nhuộm - Tạp chất tách ra từ xơ sợi, như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, các chất bẩn dính vào sợi - Các hóa chất dùng trong quá trình công nghệ: hồ tinh bột, tinh bột biến tính, dextrin, aginat, các loại axit, xút, NaOCl, H2O2, soda, sunfit… - Đối với mặt hàng len từ lông cừu, nguyên liệu là len thô mang rất nhiều tạp chất (250-600 kg/tấn) được chia thành: + 25-30% mỡ (axít béo và sản phẩm cất mỡ, lông cừu) + 10-15% đất và cát + 40-60% mưối hữu cơ và các sản phẩm cất mỡ, lông cừu. Bảng1.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt - nhuộm Bảng1.2: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp Dệt nhuộm ở Việt Nam Bảng1.3: Nồng độ của một số chất ô nhiễm trong nước thải Dệt nhuộm Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm Độ kiềm cao làm tăng pH của nước. Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại đối với thủy tinh. Muối trung tính làm tăng hàm lượng tổng rắn. Lượng thải lớn gây tác hại đối với đời sống thủy sinh do làm tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi của tế bào. Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vào nước thải gây màu cho dòng tiếp nhận CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Về nguyên lý xử lý, nước thải dệt nhuộm có thể áp dụng các phương pháp sau: - Phương pháp cơ học. - Phương pháp hóa học. - Phương pháp hóa – lý. - Phương pháp sinh học. MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trên thế giới Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi bông ở Hà Lan Song chắn rác 4. Thiết bị lắng bùn Bể điều hòa 5. Bể sinh học Bể keo tụ 6. Thiết bị xử lý bùn Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm ở Greven (Đức) ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ CÔNG SUẤT 500M3/NG.Đ Thành phần, nồng độ chất ô nhiễm Các phương án được đề xuất Phương án 1 Phương án 2 TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Xác định mức độ cần thiết xử lý chất thải Mức độ cần thiết xử lý theo chất rắn lơ lửng Mức độ cần thiết xử lý theo BOD5 Mức độ cần thiết xử lý theo COD Lưới chắn rác Chức năng Lưới chắn rác có nhiệm vụ tách các vật thô như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các mẩu đá, gỗ và các vật khác trước khi đưa vào các công trình xử lý phía sau. Lưới chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động, song chắn rác giúp tránh các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây tắt nghẽn bơm. Lưới chắn rác Các thông số thiết kế cho lưới chắn rác được thể hiện trong bảng bên dưới. Chọn lưới cố định dạng lõm có kích thước mắt lưới d = 0,35mm tương ứng với tải trọng LA = 700l/phut.m2, đạt hiệu quả xử lý cặn lơ lửng E = 15%. Các thông số thiết kế lưới chắn rác  Lưu lượng nước thải trung bình Qngđtb = 500 m3/ngđ Qhtb = 20,8 m3/h = 5,79*10-3 m3/s Giả sử lưới chắn rác được chọn theo thiết kế định hình có kích thước lưới B* L = 0,3* 0,7 m. Diện tích bề mặt lưới yêu cầu. Lưới chắn rác Lưới chắn rác Số lưới chắn rác Tải trọng làm việc thực tế Tổng lượng SS sau khi qua song chắn rác giảm 20% SS còn lại = 560*(1 – 0,2) = 450 (mg/l) Bể điều hòa Chức năng Bể điều hòa có tác dụng duy trì dòng chảy gần như không đổi, khắc phục những vấn đề vận hành do dự dao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Thu gom và điều hòa lưu lượng và thành phần các chất ô nhiễm như: BOD5, COD, SS, pH… Đồng thời máy nén khí cung cấp Oxy vào nước thải nhằm tránh sinh mùi thối tại đây Giảm khoảng 20 – 30% hàm lượng COD, BOD có trong nước thải. Tính toán Kích thước bể Thể tích bể điều hòa V = Qtbh*t = 20,8* 5 = 104 (m3) t: là thời gian lưu nước trong bể điều hòa, chọn t = 3h Thể tích thực tế bể điều hòa = K* Bể điều hòa tính toán Với K là hệ số an toàn = 1,2 → Vtt = 104 * 1,2 = 124,8 (m3) Chọn Vtt = 125 m3 Chiều cao hữu ích của bể hc = 3m Bể điều hòa Bể điều hòa Diện tích bể Chọn F = 45 m2 → Kích thước bể L*B = 15*3 Chọn mực nước thấp nhất của bể điều hòa để cho bơm hoạt động là 0,5m. → Thể tích nước bể phải chứa là V = 0,5*45 + 104 = 126,5 (m2) → Mực nước cao nhất của bể là Chọn chiều cao an toàn là 0,5 m → Chiều cao của bể là H = 2,77 + 0,5 = 3,27 (m) → Chọn H = 3,5 m Bể điều hòa Thể tích xây dựng bể điều hòa Vxd = H * F = 3,5 * 45 = 157,5 (m3) Đường kính ống dẫn nước vào bể v0 : Vận tốc nước chảy trong ống do chênh lệch cao độ, v0 = 0,3 – 0,9 m/s, chọn v0 = 0,7 m/s Chọn ống nhựa PVC dẫn nước vào bể điều hòa Φ 110 mm Bể điều hòa Công suất bơm nước thải Trong đó Q : Lưu lượng nước thải trung bình Q = Qtbh = 5,79*10-3 m3/s H : Chiều cao cột áp H = 10m η : Hiệu suất máy bơm η = 80% Công suất thực máy bơm lấy bằng 120% công suất tính toán Nthực = 1,2*N = 1,2 * 0,71 = 0,85KW = 1,2 Hp Cần có 2 bơm công suất 1,5 Hp hoạt động thay phiên nhau để bơm nước thải sang bể trung hòa (bể phản ứng). Bể điều hòa Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qkk = q * V * 60 Trong đó q : Lượng khí cần cung cấp cho 1 m3 dung tích bể trong 1 phút, q = 1-0,015 m3khí/m3bể.phút, chọn q = 0,01 m3khí/ m3bể.phút V : Thể tích thực tế của bể điều hòa → Qkk = 0,01*125*60 = 75 (m3/h) = 0,021 (m3/s) Thiết bị phân phối khí trong bể điều hòa là các ống gang đục lỗ, bao gồm 4 đường ống với chiều dài mỗi đường ống là 14m, đặt dọc theo chiều dài bể, đường ống đặt cách tường 1 m. Bể điều hòa Đường kính ống phân phối khí chính Vk : Vận tốc khì trong ống dẫn chính, vk = 10 m/s Chọn ống dẫn khí Φ = 75 mm vào bể điều hòa là ống thép. Bể điều hòa Lượng khí qua mỗi ống nhánh Đường kính ống nhánh dẫn khí Chọn ống nhánh bằng thép, có đường kính Φ =30mm Bể điều hòa Cường độ sục khí trên 1m chiều dài ống Lưu lượng khí qua 1 lỗ Số lỗ trên 1 ống Chọn N = 30 lỗ/ống Bể điều hòa Số lỗ trên 1 m ống nhánh Chọn n = 2 lỗ Khi được phân phối đến các ống nhánh thông qua ống dẫn khí chính làm bằng sắt tráng kẽm, đặt trên thành bể dọc theo chiều rộng bể điều hòa. Ống dẫn khí được đặt trên giá đỡ ở độ cao 8cm so với đáy. (lỗ/m) Bể điều hòa Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí Hk = hd + hc + hf + H = 0,3 + 0,2 + 0,5 + 3,5 = 4,5 m. Trong đó hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, hd ≤ 0,4 m, chọn hd = 0,3 m. hc : Tổn thất cục bộ, hc ≤ 0,4 m, chọn hc = 0,2 m. hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf ≤ 0,2 m, chọn hf = 0,5 m. H : Chiều sâu hữu ích của bể điều hòa, H = 3,5 m. Bể điều hòa Áp lực máy thổi khí tính theo Atmosphere Năng suất yêu cầu Qkk = 75 (m3/h) = 0,021 (m3/s) Công suất máy thổi khí Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí, KW. G : Trọng lượng của dòng không khí, kg/s. G = Qkk * ρkhí = 0, 021*1,3 = 0,0273 kg/s. R : Hằng số khí, R = 8,314 KJ/K.mol0K. T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 2980K. P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1 = 1 atm. P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = Pm + 1 = 1,05 atm. Bể điều hòa Công suất thực của bơm bằng 1,2 công suất tính toán → Nt = 1,2*N = 0,168 (KW) ≈ 0,24 (Hp) → Tại bể điều hòa đặt 2 máy thổi khí 0,5 Hp hoạt động luân phiên nhau. Bể điều hòa Hiệu quả xử lý nước thải qua bể điều hòa Nồng độ cặn lơ lửng giảm 4%, còn lại 450 – (450*4%) = 432 (mg/l) Nồng độ BOD5 giảm 5%, còn lại 860 – (860*5%) = 814 (mg/l) Nồng độ COD giảm 5%, còn lại 1430 – (1430*5%) = 1357 (mg/l) Bể điều hòa Kết quả tính toán Bể phản ứng Chức năng Là nơi diễn ra quá trính keo tụ, tạo điều kiện thuận lợi để các chất keo tụ tiếp xúc với cặn bẩn làm tăng khối lượng riêng các hạt cặn bẩn, đồng thời trong bể có thiết bị khuấy trộn nhằm tăng cường hiệu quả của quá trình. Bể có tác dụng bổ trợ tốt hơn cho các công trình xử lý tiếp theo đặc biệt là bể lắng 1 và bể Aerotank. Bể phản ứng Thể tích bể - Chọn thời gian lưu từ 30 – 60 phút, chọn t = 30 phút - Để quá trình tạo bông xảy ra được tốt, chia làm 3 bể mỗi bể có thể tích V1 = V/3 = 3,5 m3 Chọn bể hình vuông B*L*H = 1,6m*1,6m*1,4m - Chọn loại cánh khuấy là cánh guồng gồm 1 trục quay và 4 bản cách đặt đối xứng nhau. - Trong bể đặt bốn tấm chắn ngăn chuyển động xoáy của nước, chiều cao tấm chắn 1,4m, chiều rộng 0,16m (1/10 chiều dài bể). Buồng phản ứng 1 Chọn số vòng quay cánh n = 8v/ph Năng lượng cần thiết cho bể N = 51 * C * f * v3 Trong đó f : Tổng diện tích của bản cánh khuấy (m2) v : Tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với mặt nước (m/s) C : Hệ số sức cản của nước, chọn C = 1,3 Diện tích bản cánh khuấy đối xứng f = 2*0,08 = 0,16 m2 Buồng phản ứng 1 Năng lượng cần thiết cho bể N = 51 * C * f * v3 → N = 51*C*f*(v13 + v23) → N = 51 * 1,3 * 0,16 * (0,34543 + 0,18843) = 0,5 W Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m3 nước W = N/V = 0,5/3,5 = 0,143 W Buồng phản ứng 2 Năng lượng cần thiết cho bể N = 51* C* f* (v13 + v23) N = 51* 1,3* 0,16* (0,2593 + 0,14133) = 0,21 W Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước W = N/V = 0,21/3,5 = 0,06 W Buồng phản ứng 3 Năng lượng cần thiết cho bể N = 51* C* f* (v13 + v23) N = 51* 1,3* 0,16* (0,2163 + 0,1183) = 0,124 W Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước W = N/V = 0,124/3,5 = 0,035 W Bể phản ứng Kết quả tính toán Bể lắng I Chức năng Khi nước thải chảy liên tục vào bể lắng 1 thì dưới tác dụng của trọng lực các hạt phân tán nhỏ, các chất lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy bể và được tháo ra ngoài. Bể lắng I Diện tích bề mặt lắng LA : Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày) Chọn : LA = 40 (m3/m2.ngày) → Đường kính bể lắng: Chọn D = 4 m Đường kính ống trung tâm: d = 15%D = 0,6 (m) Bể lắng I Chiều cao tổng cộng của bể lắng đợt I Htc = H + hn + hth + hbv = 3 + 1,8 + 0,15 + 0,3 = 5,25 (m) Chiều cao phần hình nón Chiều cao bể lắng : H = 3 m Chiều cao phần hình nón : hn = 1,8 m Chiều cao lớp trung hòa : hth = 0,15 m Chiều cao bảo vệ : hbv = 0,3 m Chiều cao ống trung tâm Htt = 60%H = 0,6* 3 = 1,8 (m) Bể lắng I Kiểm tra lại thời gian lưu nước trong bể lắng Thể tích phần lắng Thời gian lưu nước Thể tích tổng cộng của bể Chọn Vbể = 70 (m3) Bể lắng I Tính toán máng thu nước Chọn Bề rộng máng: bm = 0,25 m Chiều sâu: hm = 0,3 m Đường kính trong máng thu Dmt = D + 2*b = 4 + 2* 0,2 = 4,4 (m) Với b : Bề dáy thành bể , b = 0,2 (Treo TCXD-51-84) Đường kính ngoài máng thu Dm = Dmt + bm = 4,4 + 0,25 = 4,65 (m) Chiều dài máng thu đặt theo chu vi bể Lm = π*Dmt = 3,14* 4,4 = 13,816 (m) Tải trọng thu nước trên bề mặt máng Bể lắng I Bể lắng I có bố trí hệ thống thanh gạt ván nổi và máng thu ván nổi Tổng chiều dài máng thu ván nổi Lm = 0,7* Drc = 0,7* 4 = 2,8 (m) Bố trí một máng thu váng nổi máng dài Chiều cao máng : hm = 0,8 m Đường kính ống thu váng nổi: Dvn = 150 mm Vận tốc của thanh gạt váng nổi và thanh gạt bùn v= 0,03 v/ph Bể lắng I Hiệu quả xử lý cặn 80% và tải trọng 40m3/m2.ngày. Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày Mtươi = 86,4gSS/m3* 500m3/ngày* (0,8)/1000g/kg = 34,56 kgSS/ngày Lượng bùn tươi có khả năng phân hủy sinh học Mtươi (VSS) = 34,56 kg/ngày* 0,75 = 25,92 kg/ngày Trong đó : tỷ số VSS/SS = 0,75 Quá trình nén bùn trọng lực xảy ra ngay tại phần đáy của bể lắng I. Bùn dư từ bể lắng I được đưa vào bể nén bùn. Bể lắng I Kết quả tính toán Bể Aerotank Chức năng Là thiết bị chủ yếu để xử lý COD, BOD trong dòng thải bằng hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí. Giảm một số tác nhân ô nhiễm khác trong dòng thải như TS, các muối SO42-, NO3-... Bể Aeroten có quá trình cấp khí nhằm cung cấp lượng oxy cần thiết cho quá trình hoạt động của các vi sinh vật, đồng thời ngăn ngừa việc lắng bùn trong bể - tránh xảy ra sự phân hủy yếm khí gây ảnh hưởng đến quá trình. Sản phẩm phân hủy sinh học là khí CO2, H2O và bùn hoạt hóa (sinh khối). Bể Aerotank Số liệu tính toán Hàm lượng BOD5 của nước thải dẫn vào Aerotank 570 ml/l SS = 86,4 mg/l Lưu lượng trung bình Qtbng = 500 m3/ngd Nhiệt độ nước thải, t = 250C % cặn hữu cơ là a = 75% (chất có khả năng phân hủy sinh học) Thời gian lưu bùn, θc = 3 – 15 ngày Tỷ số F/M = 0,2 – 0,6 kgBOD5/kgVSS.ngày Nồng độ bùn sau khi hòa trộn X = 2500 – 4000 mg/l Hệ số hô hấp nội bào, Kd = 0,06 – 0,15 ngày-1 Tỷ số tuần hoàn bùn hoạt tính, Qth/Q = 0,25 – 1 Tỷ số BOD5/COD, F = 0,6 Hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4 – 0,8 mgVSS/mgBOD5 Bể Aerotank Hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan Hiệu quả xử lý tính theo COD Bể Aerotank Thể tích bể Aerotank Trong đó Q : Lưu lượng trung bình ngày. Y : Hệ số sản lượng bùn, chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5 θc : Thời gian lưu bùn, Chọn θc = 3 ngày X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong bùn hoạt tính, chọn X = 2500 mg/l Xb : Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, chọn Xb = 8000 mg/l Kd : Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,06 ngày-1 S0 : Nồng độ BOD5 của nước thải dẫn vào bể aerotank, S0 = 570 mg/l S : Nồng độ BOD5 hòa tan của nước thải ra bể aerotank, S = 41,78 mg/l Chọn V = 162 m3 Bể Aerotank Chiều cao xây dựng của bể Aerotank Hxd = H + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 (m) Diện tích mặt bằng của bể Aerotank Chọn Aerotank gồm 1 đơn nguyên với kích thước L* B* H = 6* 6 * 4,5 (m) Thời gian lưu nước trong bể Aerotank Bể Aerotank Tính toán lượng bùn tuần hoàn Chh : Nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp nước – bùn chảy từ aerotank đến bể lắng II, Chh = 2000 – 3000 mg/l, lấy Chh = 2400 mg/l. Cll : Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải chảy vào aerotank, Cll = 86,4mg/l. Cth : Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Cth = 5000 – 6000 mg/l, lấy Cth = 5800 mg/l. Bể Aerotank Lưu lượng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt tính tuần hoàn: Vậy, ta có hệ số tuần hoàn bùn Bể Aerotank Tính toán đường ống dẫn nước Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank vn : Vận tốc nước tự chảy trong ống dẫn do chênh lệch cao độ, vn = 0,3 – 0,9 m/s; chọn vn = 0,7 m/s Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn Chọn Φ 110 mm Chọn Φ 60 mm Bể Aerotank Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank Lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của không khí). Thời gian cần thiết thổi không khí vào bể Aerotank Bể Aerotank Lượng không khí cần thiết thổi vào bể Aerotank trong ngày V = D* Qngtb = 20,36* 500 = 10.180 (m3/ngày). → V = 0,12 m3/s. Lượng không khí cần thiết để chọn máy nén khí là q = 0,12* 2 = 0,24 (m3/s). Hệ số an toàn khi sử dụng máy nén là 2. Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa, đường kính d = 240 mm, chiều cao h = 100 mm, lưu lượng khí qua mỗi phân phối, q = 200 l/phút.đĩa Bể Aerotank Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể Aerotank Áp lực và công suất của máy nén khí Hct = hd + hc + hf + H hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, chọn hd = 0,2 (m). hc : Tổn thất cục bộ, chọn hc = 0,2 (m). hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, chọn hf = 0,5 (m). H : Chiều sâu hữu ích của bể, H = 4m. Hct = 0,2 + 0,2 + 0,5 + 4 = 4,9 (m). 36 dia Bể Aerotank Công suất máy thổi khí Công suất thực của bơm bằng 1,2 công suất tính toán → Nt = 1,2*Pmáy = 1,2* 3,4 = 5,472 (Hp) Tại bể Aerotank đặt 2 máy thổi khí 6 Hp hoạt động luân phiên nhau. Bể Aerotank Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể. Khí từ ống dẫn chính phân phối ra 9 đường ống phụ (đặt dọc theo chiều rộng bể) để cung cấp cho bể Aerotank. Trên mỗi đường ống dẫn khí phụ lắp đặt 18 đầu ống thổi khí dạng đĩa. Khoảng cách giữa hai đường ống dẫn khí phụ đặt gần nhau là 0,8 m. Khoảng cách giữa hai đường ống ngoài cùng đến thành bể là 0,8 m. Khoảng cách giữa hai đầu thổi khí gần nhau là 0,8 m. Khoảng cách giữa các đầu thổi khí ngoài cùng đến thành bể (chiều dài bể) là 0,7m. → Kích thước trụ đỡ là: L* B* H = 0,2 m* 0,2 m* 0,2 m Bể Aerotank Lượng khí qua mỗi ống nhánh Chọn số lượng ống nhánh phân phối khí là 9 ống Đường kính ống dẫn khí chính Đường kính ống nhánh dẫn khí Chọn ống dẫn khí Φ 160 mm Chọn ống thép, đường kính Φ 60 mm Bể Aerotank Kiểm tra lại vận tốc Vận tốc khí trong ống chính Vận tốc khí trong ống nhánh Bể Aerotank Kết quả tính toán Bể lắng II Chức năng Bể lắng II có nhiệm vụ tách lượng bùn sinh học sinh ra trong bể Aerotank ra khỏi dòng thải, một phần dòng bùn lắng được tuần hoàn trở lại bể Aerotank để duy trì lượng bùn sinh học trong bể, phần còn lại được bơm vào bể chứa bùn. Bể lắng II Diện tích bể tính toán Diện tích của bể nếu bể thêm buồng phân phối trung tâm S’ = 1,1* 21 = 23,1 (m2) Bể lắng II Đường kính bể Chọn D = 6 m Xác định chiều cao bể Chọn H = 3,3 m, chiều cao dự trữ trên mặt thoáng h1 = 0,3. Chiều cao cột nước trong bể 3,0 m bao gồm + Chiều cao phần nước trong h2 = 1,1 m + Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 2% về tâm h3 = 0,02* (D/2) = 0,02* (6/2) = 0,06 (m) Chiều cao chứa bùn phần hình trụ h4 = 3,7 – h2 – h3 = 3,7 – 1,1 – 0,06 = 1,84 (m) Bể lắng II Thể tích phần chứa bùn trong bể Vb = S* h4 = 23,1* 1,84 = 42,504 (m3) Bể lắng II Ống trung tâm Đường kính buồng phân phối trung tâm: dtt = 0,20* D = 0,20* 6 = 1,2 (m) Đường kính ống loe d’ = 1,35* dtt = 1,35* 1,2 = 1,62 (m) Chiều cao ống loe (h’ = 0,2 – 0,5 m), chọn h’ = 0,3 m Đường kính tấm chắn d” = 1,3* d’ = 1,3* 1,62 = 2,106 (m) Chiều cao từ ống loe đến tấm chắn (h” = 0,2 – 0,5 m), chọn h” = 0,3 m. Diện tích buồng phân phối trung tâm F = π*d2/4 = 3,14* (1,2)2/4 = 1,1304 (m2) Bể lắng II Diện tích vùng lắng của bể SL = 23,1 – 1,1304 = 21,96 (m2) Tải trọng thủy lực Vận tốc đi lên của dòng nước trong bể Bể lắng II Thời gian lưu nước trong bể lắng Dung tích bể lắng V = 3,7* S = 3,0* 23,1 = 70 (m3) Lượng nước đi vào bể lắng QL = (1 + α)* Q = (1 + 0,68)* 500 = 840 (m3/ngày) Thời gian lắng Bể lắng II Máng thu nước Ta chọn Bề rộng máng: bm = 0,25 m Chiều sâu: hm = 0,3 m Đường kính trong máng thu Dmt = D + 2* b = 6 + 2* 0,2 = 6,4 (m) Với b: Bề dày thành bể, b = 0,2 Theo TCXD51-84. Đường kính ngoài máng thu Dmn = Dmt + bm = 6,4 + 0,25 = 6,65 (m) Chiều dài máng thu đặt theo chu vi bể Lm = π* Dmt = 3,14* 6,4 = 20,1 (m) Tải trọng thu nước trên bề mặt máng Bể lắng II Máng răng cưa Đường kính máng răng cưa dm = Dmáng = 6 m Chiều dài máng răng cưa lm = π* dm = 3,14* 6 = 18,84 (m) Chọn Số khe: 4 khe/1m dài, khe tạo góc 900 Bề rộng răng cưa: brăng = 100 mm Bề rộng khe: bkhe = 150 mm Chiều sâu khe: hk = bk/2 = 150/2 = 75 (mm). Chiều cao tổng cộng của máng răng cưa: htc = 200 mm. Tổng số khe: n = 4*lm = 4* 18,84 = 75,36 (khe) Chọn n = 76 khe Bể lắng II Lưu lượng nước chảy qua một khe Tải trọng thu nước trên một máng tràn Bể lắng II Tính toán ống dẫn nước thải ra khỏi bể + Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 0,7 m/s + Lưu lượng nước thải ra Q = 500 m3/ngd Đường kính ống Chọn đường kính ống: 110mm Bể lắng II Kết quả tính toán Bể nén bùn (kiểu lắng đứng) Chức năng Bùn hoạt tính dư ở ngăn lắng có độ ẩm cao (99.4%) cần thực hiện quá trình nén bùn để đạt độ ẩm thích hợp (96-97%) cho quá trình nén cặn ở máy ép bùn. Nhiệm vụ của bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư. Bể nén bùn (kiểu lắng đứng) Lượng bùn hoạt tính được dẫn đến bể nén bùn: Bd = (α* Cll) – Ctr = (1,3* 86,4) – 12 = 100,32 (mg/l). Bd : Hàm lượng bùn hoạt tính dư, mg/l. α : Hệ số tính toán lấy bằng 1,3 (vì đây là bể aerotank xử lý hoàn toàn). Cll : Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng II, Cll = 86,4 mg/l. Ctr : Hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng II, Ctr = 12 mg/l. Bể nén bùn (kiểu lắng đứng) Lượng tăng bùn hoạt tính dư lớn nhất: Bd.max = K* Bd = 1,15* 100,32 = 115,368 (mg/l). K : Hệ số bùn tăng trưởng không điêu hòa tháng, K = 1,15 – 1,2. Lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất giờ Diện tích hữu ích của bể