This Paper
A short summary of this paper
0 Full PDFs related to this paper
Download
PDF Pack
GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 41 of 54VII Bể lắng đợt 2 a Nhiệm vụ:Sau khi qua bể Aerotank, hầu hết các chất hữu cơ trong nước thải bị loại hoàn toàn. Tuy nhiên, nồng độ bùn hoạt tính có trong nước thải là rất lớn. Do vậy, bể lắng 2 có nhiệmvụ lắng và tách hỗn hợp nước, bùn hoạt tính và các chất rắn lơ lửng. Bể lắng 2 có thể là bể lắng đứng, lắng ngang hoặc lắng ly tâm.b Tính tốn:Chọn: Tải trọng bề mặt của bùn hoạt tính: LA= 20m3m2.ngàyTải trọng chất rắn: LS= 50kgm2.h 1. Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng bề mặt:2 Atb ngayLm 11520 2300L QA == =AL= 115m2
2. Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn:
2 Sr tbh Sm 8, 1451000 .5 4667. 4, 608 ,95 LMLSS .Q QA =+ =+ =AS= 145,8m2Do ASALnên diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn, A = 145,8m2Chọn bể lắng tròn.m 6, 138 ,145 .4 A. 4D =p =p =D = 13,6m 4. Chiều cao tổng cộng bể lắng 2:Chọn: - Chiều cao bể lắng: H = 2,8m- Chiều cao lớp bùn lắng: hb= 1,5m- Chiều cao an toàn: hbv= 0,3m- Chiều cao tổng cộng bể lắng 2: Htc= H + hb+ hbv= 2,8 + 1,5 + 0,3 = 4,6mH = 4,6mGVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn môn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 42 of 54dtt= 20D = 0,2.13,6 = 2,72mdtt= 2,72m 6. Chiều cao ống trung tâm:htt= 60H = 0,6.2,8 = 1,68mhtt= 1,68m 7. Kiểm tra thời gian lưu nước:- Thể tích phần lắng:3 22 2tt 2Lm 5, 3908 ,2 .72 ,2 6, 13. 4H .d D. 4V =- p= -p =VL= 390,5m3- Thời gian lưu nước: h5 ,2 8, 954 ,60 5, 390Q QV HRTr L= += += q=HRT = θ = 2,5h 8. Kiểm tra thời gian lưu bùn:- Thể tích phần chứa bùn: Vb= A.hb= 145,8.1,5 = 218,7m3Vb= 218,7m3- Thời gian lưu bùn: h5 ,3 4, 6024 81, 537 ,218 QQ Vtr wb b= += +=tb= 3,5h 9. Tải trọng máng tràn:. mm 76, 876 ,13 .24 .4 ,60 2300D .Q QL3 rS= p+ =p += ngày 500m3m.ngày thỏaLS= 87,76m3GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 43 of 54Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế1 Chiều caom 4,62 Đường kínhm 13,63 Chiều cao lớp nướcm 4,34 Diện tích bề mặt bể lắngm2145,8GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn môn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 44 of 54VIII Bể khử trùng a Nhiệm vụ:Sau các giai đoạn xử lí: 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 80 – 95Tuy nhiên, lượng vi trùng vẫn còn cao và theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.b Tính tốn:Giả sử hiệu quả khử trùng của các cơng trình xử lí trên là: 85N = 1 – 0,85.108= 15.106MNP100mlN = 15.106MNP100ml Số Coliform yêu cầu còn lại sau bể tiếp xúc: Nt= 1000MNP100mlChọn thời gian tip xỳc: tẻ10 ữ 20phỳt. Chọn t = 20phút 2. Lượng Clor cần châm vào:3 t6 33 tt20 .C .23 ,1 10. 1510 t.C .23 ,1 NN- -+ =Þ += ÞCt= 5,14mgl 3. Thể tích bể tiếp xúc:3 tbh tm 3260 20. 8, 95t. QV == =Vt= 32m3Chọn vận tốc dòng chảy trong bể tiếp xúc: v = 2mphút2 tbhm 8, 60. 28 ,95 vQ A= ==A = 0,8m2Chọn: - Chiều sâu hữu ích H = 1m - Chiều cao bảo vệ hbv= 0,3m 5. Chiều cao tổng cộng của bể:Htc= H + hbv= 1+ 0,3 = 1,3mHtc= 1,3mGVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn môn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 45 of 54m 8, 18 ,H AW == =W = 0,8m 7. Chiều dài của bể:m 401 .8 ,32 H. WV Lt= ==L = 40mChia bể thành 4 ngăn, mỗi ngăn rộng w = 0,8m→ Chiều rộng tổng cộng: B = 4.w = 4.0,8 = 3,2mB = 3,2m→ Chiều dài mỗi ngăn: m10 440 L= =L = 10m Ta có L : W = 10 : 0,8 = 12,5 10 thỏakgCl 82, 111000 14, 5. 2300C .Q M2 ttb ngayCl= == ngàyMCl= 11,82kgCl2ngày c. Thông số thiết kế:STT Tên thông sốĐơn vị Số liệu thiết kế1 Số ngănngăn4 2Chiều cao mngăn1,3 3Chiều rộngmngăn3,2 4Chiều dài mngăn10 5Lượng Cl2sử dụng kgCl2ngày 11,82GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 46 of 54IX Bể nén bùn a Nhiệm vụ:Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 có độ ẩm cao 99,4 - 99,7. Một phần lớn loại bùn này được dẫn trở lại bể Aerotank bùn hoạt tính tuần hồn, phần bùn còn lại được gọi là bùnhoạt tính dư được dẫn vào bể nén bùn. Nhiệm vụ của bể nén bùn là giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư và bơng phèn sinh ra từ bể tạo bơng trong q trình keo tụ tạo bông bằng cáchlắng cơ học để đạt độ ẩm thích hợp 94 - 96 phục vụ cho việc xử lí bùn và giảm kích thước thiết bị của các cơng trình xử lí phía sau, giảm khối lượng phải vận chuyển.b Tính tốn:Giả sử bùn hoạt tính dư được bơm về bể điều hòa và bùn được lắng lại ở bể lắng 1. Quá trình nén bùn dư và bùn tươi xảy ra ở đáy bể lắng 1.Lượng bùn sinh ra gồm lượng bùn tươi từ bể lắng 1và bùn dư ở bể lắng 2.1. Lượng bùn tươi sinh ra ở bể lắng 1: - Hiệu suất xử lí cặn lơ lửng ở bể lắng 1: RSS= 57,44- Lượng bùn tươi sinh ra: kgSS22 ,264 5744, .1000 200. 2300R .SS .Q MSS tbngay SS1= == ngàykgSS 22, 264M1SS=ngàyGiả sử: - Bùn tươi có hàm lượng cặn 5TS1SS=tức độ ẩm 95 - Tỉ số: VSS : SS = 0,75- Khối lượng riêng của bùn tươi: ρ = 1,053kgl- Lưu lượng bùn tươi cần xử lí: SSm 02, 51000 .05 ,. 053, 122 ,264 .TS MQ3 SSSS SS1 11= =r =ngàySS m02 ,5 Q3 SS1=ngày- Lượng bùn tươi có khả năng phân hủy sinh học: kgVSS17 ,198 75, .22 ,264 M1VSS= =ngàykgVSS 17, 198M1VSS=ngày 2. Lượng bùn hoạt tính dư sinh ra ở bể lắng 2:- Lượng bùn hoạt tính sinh ra: kgSS645 M2SS=ngày- Lưu lượng bùn hoạt tính cần xử lí: SSm 81, 53Q3 SS2=ngàyGVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn môn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 47 of 54 - Lượng bùn hoạt tính có khả năng phân hủy sinh học:kgVSS 484M2VSS=ngày 3. Tổng lượng bùn cần xử lí:kgSS 22, 909645 22, 264M MM2 1SS SSSS= += += ngàyMSS= 909,22kgSSngàyTổng lưu lượng bùn cần xử lí: SSm 83, 5881 ,53 02, 5Q QQ3 SSSS SS2 1= += += ngàyQSS= 58,83m3SSngàyTổng lượng bùn có khả năng phân hủy sinh học: kgVSS17 ,682 48417 ,198 MM M2 1VSS VSSVSS= += += ngàyMVSS= 682,17kgVSSngày 4. Hàm lượng TS vào phần nén bùn của lắng 1:52 ,1 81, 5302 ,5 012, .81 ,53 05, .02 ,5 QQ TS. QTS .Q TS2 12 21 1SS SSSS SSSS SSvao= ++ =+ += TSvào= 1,52 5. Lưu lượng bùn nén cần xử lí:Giả sử: - Tồn bộ bùn hoạt tính lắng xuống đáy bể.- Hàm lượng bùn bị nén đạt TSnén= 3.m 81, 2983 ,58 .3 52, 1Q .TS TSQ TS. QTS .3 SSnen vaonen nennen vao= == Þ=SSQ ngàyQnén= 29,81m3ngày 6. Kiểm tra tải trọng bề mặt:. mm 02, 15 ,57 83, 58A QL2 31 langSS A= == ngày 30m3m2.ngày thỏaLA= 1,02m3m2.ngày 7. Kiểm tra tải trọng chất rắn:. mm 81, 155 ,57 22, 909A ML2 31 langSS SS= == ngày 78kgSSm2.ngày thỏaLSS= 15,81m3m2.ngàyGVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 48 of 54 Vậy diện tích bể lắng 1 đáp ứng được tải trọng bùn và tải trọng bề mặt của nén bùntrọng lực. Do đó ta có thể kết hợp bể lắng 1 để làm bể nén bùn. 8. Kiểm tra thời gian lưu giữ bùn SVR:Chiều cao lớp bùn trong bể: hb= 0,7m- Thời gian lưu giữ bùn SVR: 35, 181 ,29 7, .5 ,57 Qh .A SVRnen b1 lang= == ngyẻ0,5 ữ 2ngy thaSVR = 1,35ngy = 32,4h c. Thông số thiết kế:STT Tên thông sốĐơn vị Số liệu thiết kế 1Chiều cao tổng m4,9 2Đường kínhm8,6 3Chiều cao cột nước m4,6 4Độ dốc đáy bể 10Ghi chú: Thông số thiết kế cho bể nén bùn cũng là thông số thiết kế cho bể lắng đợt 1www.vinawater.orgGVHD: TS. Nguyễn Phước Dân.nhà máy bột ngọt công suất 2300m3ngày đêm.Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.Page 49 of 54X Bể phân hủy bùn kị khí a Nhiệm vụ:Hỗn hợp bùn sau khi qua bể nén bùn có hàm lượng bùn nén tương đối đạt tiêu chuẩn Trong hỗn hợp này có chứa 1 lượng lớn bùn hữu cơ dễ bay hơi và 1phần lượng bùn vơ cơ.Vì vậy bể phân hủy bùn kị khí có nhiệm vụ phân hủy 1 phần lớn các chất hữu cơ dễ bay hơi, phần còn lại cùng với phần vơ cơ có sẵn được đưa đi xử lí bùn tách nước ở cơngtrình sau. Quá trình này được thực hiện nhờ các vi sinh vật kị khí phân hủy các chất hữu cơ dễ bay hơi tạo ra sinh khối mới và các khí Biogas chủ yếu là CH4và CO2. Khí Biogas có thể được thu giữ dẫn đi để làm chất đốt thiết kiệm năng lượng.b Tính tốn: 1. Tồng lượng bùn phân hủy kị vào bể mỗi ngày:- Khối tích bùn: QS=Qnén= 29,81m3ngày- Lượng chất rắn: MSS= 909,22kgSSngày- Lượng chất rắn dễ bay hơi: MVSS= 682,17kgVSSngàyGiả sử:- Tải trọng chất dễ bay hơi: LVSS= 0,6kgVSSm3.ngày- Nhiệt độ vận hành ngoài trời: t = 28C- Hiệu quả khử VSS đạt E = 50- Sản lượng khí CH4: 0,55m3kgVSS vào. - Hàm lượng chất rắn của bùn đã phân hùy: TSph= 6 2. Thể tích cần thiết cho q trình phân hủy bùn:3 LSVS rm 11376 ,17 ,682 LM V= == Vr= 1137m3
1. Mục Đích
– Tách các cặn lơ lửng sẵn có trong nước thải [bể lắng đợt 1];
– Tách cặn từ quá trình xử lý sinh học [bể lắng đợt 2].
– Tách cặn từ quá trình keo tụ tạo bông hoặc các quá trình xử lý hóa học khác
2. Nguyên Tắc
Tách rắn – lỏng dưới tác dụng của trọng lực.
Bể lắng gồm có 4 vùng:
– Vùng phân phối nước vào [Inlet Zone]
+ Phân bố đều dòng nước vào và SS trong tiết diện ngang của vùng lắng;
+ Chiếm khoảng 25% chiều dài bể lắng.
– Vùng lắng [Settling Zone] là vùng xảy ra quá trình lắng cặn.
– Vùng chứa bùn [Sludge Zone] có hình dạng và độ sâu phụ thuộc vào phương pháp làm sạch bùn và lượng bùn.
+ Làm sạch bằng tay [1 lần/3-6 tháng]: độ dốc = 5-10%;
+ Làm sạch bằng máy: độ dốc = 1%.
– Vùng thu nước sau lắng [Outlet Zone]
+ Cần máng tràn/kênh dẫn để tránh xáo trộn cặn đã lắng.
Hình 1. Các vùng trong bể lắng ngang.
Hình 2. Các vùng trong bể lắng đứng.
Hình 3.. Quỹ đạo lắng của hạt lắng độc lập trong bể lắng ngang.
– v0: vận tốc lắng tới hạn = V của hạt lắng theo độ sâu h0 và HRT = t0
– Thời gian lưu nước t0:
+ V : thể tích bể [m3];
+ Q : lưu lượng nước thải vào bể [m3/h];
+ l : chiều dài bể [m];
+ w : chiều rộng bể [m];
+ h0: độ sâu hiệu quả [m].
+ AS là diện tích bề mặt.
– Tải trọng bề mặt v0:
+ v0: tải trọng bề mặt [m3/m2.h] hay vận tốc tới hạn;
+ vs: vận tốc lắng [m/s].
+ Tải trọng bề mặt phụ thuộc vào độ sâu của bể lắng [Lắng độc lập]
+ Tất cả các hạt có vS ³ v0 sẽ bị khử hoàn toàn.
+ Tất cả các hạt có vS < v0 sẽ bị khử một phần.
+ Đối với bể lắng đứng, chỉ có hạt có vs > v0 mới lắng được.
3. Thiết Kế Bể Lắng
Chế độ làm việc của bể lắng phụ thuộc vào:
– Đặc tính cặn lắng;
– Chế độ dòng chảy trong vùng lắng phụ thuộc vào chế độ phân phối nước vào và thu nước sau khi lắng;
– Ảnh hưởng của gió và nhiệt độ;
– Chuyển động đối lưu nhiệt và do chênh lệch nồng độ trong bể.
Tất cả những thông số trên không thể tính bằng lý thuyết.
Bảng 1. Các thông số tính toán bể lắng đợt 1
Vận tốc tối đa trong vùng lắng
Thiết kế bể lắng phải kiểm tra:
– Vận tốc trong vùng lắng gần máng thu nước;
– Vận tốc trong vùng giáp ranh vùng lắng và vùng chứa cặn;
– Phải nhỏ hơn vận tốc kéo hạt cặn đã lắng nổi trở lại.
– VH: vận tốc giới hạn trong vùng lắng [m/s];
– k: hằng số phụ thuộc vào tính chấtcặn
+ k = 0,04 đối với cát rời;
+ k = 0,06 đối với cặn dính kết;
+ k = 0,05 đối với nước thải sinh hoạt.
– r : khối lượng riêng của hạt cặn, thường = 1,2-1,5 kg/L;
– g :gia tốc trọng trường = 9,8 m/s2;
– d : đường kính tương đường của hạt cặn [m], d = 10-4 [m];
– f : hệ số masát phụ thuộc vào đặc tính bề mặt hạt & Re, f = 0,02 – 0,03.
4. Hiệu Quả Lắng Cặn và Khử BOD5
Tính theo công thức thực nghiệm:
R : hiệu quả khử BOD5 hoặc SS [%]
t : thời gian lưu nước [h]
a,b : hằng số thực nghiệm.
Bảng 2. Giá trị hằng số thực nghiệm a, b ở t0 ³ 200C
Bảng 3. Tỷ trọng và nồng độ cặn lắng trong bể lắng đợt 1
Thể tích bùn phụ thuộc vào:
– Tính chất nước thải cần xử lý;
– Thời gian lắng và hiệu quả lắng của bể;
– Tính chất bùn;
– Thời gian tháo bùn.