TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI Sinh viên: Hoàng Quốc Huy Mã SV: 1811071402 Lớp: ĐH8M2 GVHD: Nguyễn Phương Tú HÀ NỘI – 2021 Họ và tên : Hoàng Quốc Huy Mã sinh viên : 1811071402 Lớp : ĐH8M2 TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ TRONG MỘT HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI Tiêu chuẩn thải nước : =118 l/người.ngđ Dân số : N = 373676 người Chỉ tiêu chất lượng nước thải Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị SS mg/l 246 pH - 8 BOD mg/l 260 COD mg/l 358.8 Amoni ( tính theo N ) mg/l 20 PO4- ( tính theo P ) mg/l 12 I, Xác định các thông số tính toán 1, Lưu lượng nước thải tính toán Lưu lượng tính toán lấy bằng lưu lượng thải sinh hoạt trong đồ án mạng lưới cấp nước với dân số 373676 người với tiêu chuẩn cấp nước 118 l/người.ngđ Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt : q = 118 l/người. Đề xuất sơ đồ công nghệ nước thải 1. Thành phần nước thải a. Nồng độ chất bẩn của nước thải sinh hoạt Thông số Đơn vị đo Giá trị QCVN 14:2008, cột A SS mg/l 246 50 pH - 8 5-9 BOD mg/l 260 30 Amoni ( tính theo N ) mg/l 20 5 PO4- ( tính theo P ) mg/l 12 6 3 b, Yêu cầu đối với nước thải sau khi xử lý : - Yêu cầu xử lý đối với SS : SS = x 100 = x 100 = 79% Trong đó : là hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải chưa xử lý, mg/l là hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải sau xử lý, mg/l - Yêu cầu xử lý đối với BOD : BOD = x 100 = x 100 = 88% Trong đó : là hàm lượng BOD trong nước thải đầu vào, mg/l là hàm lượng BOD trong nước thải đầu ra, mg/l - Yêu cầu xử lý đối với Amoni : Amoni = x 100 = x 100 = 75% Trong đó : là hàm lượng Amoni trong nước thải đầu vào, mg/l là hàm lượng Amoni trong nước thải đầu ra, mg/l - Yêu cầu xử lý đối với PO4- : PO4- = x 100 = x 100 = 50% Trong đó : là hàm lượng PO4- trong nước thải đầu vào, mg/l là hàm lượng PO4- trong nước thải đầu ra, mg/l 2.
Đề xuất, lựa chọn phương án xử lý nước thải sinh hoạt Phương án 1 4 Nước thải Ngăn tiếp nhận Máy nghiền Song chắn rác Lắng cát ngang Sân phơi cát Bể điều hòa Trạm cấp khí Bể lắng ly tâm I Bể Anoxic Aerotank đẩy Nén bùn Bùn hoàn lưu Bùn dư Bể lắng ly tâm II Bể metan Máng trộn Trạm Clo Sân phơi Bể tiếp xúc bùn Nguồn tiếp nhận Bãi chôn lấp 5 Thuyết minh sơ đồ công nghệ Phương án 1: Nước thải vào qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến sân phơi bùn cặn còn nước thải đã được tách loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát ngang. Sau một thời gian, cắt lắng từ bể lắng cát đc đưa đến sân phơi cát. Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng li tâm đợt I, tại đây các chất thô không hoà tan trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể anoxic rồi tiến vào bể Aeroten.
Nước sau bể Aeroten được tuần hoàn trở lại bể anoxic để xử lý N và P. Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten giúp tăng hiệu quả xử lý, tuần hoàn lại một phần bùn hoạt tính về trước bể, lượng bùn hoạt tính dư được đưa lên bể nén giảm dung tích, sau đó đến bể metan Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể lắng li tâm II và thành phần không tan được giữ ở bể lắng li tâm I. Qua bể lắng li tâm đợt II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý xong. Trong nước thải ra ngoài vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn.
Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc. Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận. Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mêtan được đưa ra sân phơi bùn. Bùn cặn sau đó được dùng cho mục đích nông nghiệp.
6 Nước thải Phương án 2: Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Máy nghiền rác Bể lắng cát ngang Sân phơi cát Bể điều hòa Bể lắng ngang đợt I Trạm cấp khí Bể Biophin cao tải Bể Anoxic Bể nén bùn Bể lắng ngang II Máng trộn Bể metan Trạm clo Bể tiếp xúc Sân phơi bùn 7 Bãi chôn lấp Nguồn tiếp nhận Thuyết minh sơ đồ công nghệ Phương án 2: Nước thải vào qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến sân phơi bùn cặn còn nước thải đã được tách loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát ngang. Sau một thời gian, cắt lắng từ bể lắng cát đc đưa đến sân phơi cát. Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt I, tại đây các chất thô không hoà tan trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể anoxic rồi đến bể Biophin cao tải xử lý sinh học sau đó nước chuyển sang bể lắng ngang đợt II.
Nước sau bể biofin được tuần hoàn trở lại bể anoxic để xử lý N và P. Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể lắng ngang II và thành phần không tan được giữ ở bể lắng ngang I. Qua bể lắng ngang đợt II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý xong. Trong nước thải ra ngoài vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn.
Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc. Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận. Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mêtan được đưa ra sân phơi bùn. Bùn cặn sau đó được dùng vào các mục đích khác.Tính toán công trình: Phương án 1: 1, Ngăn tiếp nhận Ngăn tiếp nhận nước được xây dựng bằng bê tông cốt thép, với độ dày của thành bể là 300mm.
Thể tích ngăn tiếp nhận: Vngan tiep nhan = Qmax x t (m3) 8 Trong đó Qtrạm: lưu lượng của trạm xử lí nước thải m3/h, Qmax =2813 (m3/h) t: Thời gian lưu nước trong bể t = 0,1-1h. Lấy 282 m3 Chọn chiều cao ngăn tiếp nhận là H = 1,5m. Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5m => Hxd = Hbv+ H = 0,5 + 1,5 = 2m Diện tích xây dựng ngăn tiếp nhận: Shố thu = = = 188 m2 Chọn chiều dài: 16 m, chiều rộng 11,75 m.1 Thông số thiết kế ngăn tiếp nhận STT Tên thông số Đơn vị Kích thước 1 Chiều dài (L) m 16 2 Chiều rộng (B) m 12 3 Chiều cao (H) m 1.5 4 Chiều cao bảo vệ (Hbv) m 0.5 5 Chiều cao xây dựng ( Hxd ) m 2.0 2, Song chắn rác: Tính toán: Song chắn rác thường đặt đứng vuông góc với dòng chảy, thanh chắn làm bằng inox 304, các thanh song với kích thước hộp vuông ls×bs= 10 × 10 mm, khoảng cách giữa các khe hở là b = 20 mm = 0,02 m. + Chọn song chắn rác có chiều rộng và chiều cao trùng với ngăn tiếp nhận.
Số thanh song là x. => Số khe hở là (x + 1) khe.20 = 1500 ( Hngan tiep nhan = 1.5 m = 1500mm) => Số thanh: x=49 thanh. Số khe là 50 khe. Các thông số thiết kế song chắn rác STT Thông số Đơn vị Giá trị 1 Chiều rộng SCR m 10 9 2 Chiều cao SCR m 1.5 3 Số khe khe 50 4 Kích thước khe mm 20 Qua song chắn rác là TSS, BOD5, PO4-, Amoni(N), COD giảm 4% Hàm lượng các chất sau song chắn rác là : TSS = 246× 96% = 236,16 (mg/l) BOD5 = 260× 96% = 249,6 (mg/l) PO4- = 12 x 96% = 11,52 (mg/l) COD = 358,8 x 96% = 344,448 (mg/l) 3, Bể lắng cát ngang 3 đơn nguyên (2 đơn nguyên làm việc 1 dự phòng) Tính theo mục 8.
Qmax = 2813 m3/h = 0,782 m3/s + V: vận tốc của nước trong bể. [bảng 28-Tr 39-[1] + n : là số bể. Chọn n= 2 W= = 2,6067 m2 Chiều dài công tác của bể: L= .V Trong đó: + k : lấy theo bảng 27 –Tr39 –[1] Chọn k = 1,3 + V : vận tốc chuyển động của nước thải. Chọn theo bảng 28[1], chọn V = 0,15 m/s + Hn: chiều sâu bể tính toán , Hn = 0,5 - 1.
Chọn Hn = 1m ( mục 8.Với đường kính hạt 0,25 mm Uo = 24,2 mm/s.1m Chiều rộng của bể: B= = = 5,21 m. Chọn 6 m (Theo công thức 3.14 trang 75 [9]) Chiều cao xây dựng bể : HXD = Hn + Hc + Hbv Trong đó: Hn : chiều sâu bể tính toán. Chọn Hn = 1 m Hc : chiều cao lớp cát trong bể lắng cát Hc = WC = Trong đó: + P: lượng cát giữ lại ở hệ thống thoát nước chung là 0,04 l/người.5 [1] + T : thời gian giữ cát trong bể. Chọn t = 2 ngày + N: dân số tính toán theo chất lơ lửng.
-Theo chất lơ lửng: NSSTĐ = = = 4688,3 (người) lấy là 4689 người Ntt = N + NSSTĐ = 373676 + 4689 = 378365 người WC = = 30,2692 m3 Hc= = 0,31 (với n: số bể lắng cát, n = 2 ) lấy Hc = 1m HXD = 1 + 1 + 0,5 = 2,5 (m) Vậy chiều cao xây dựng là 2,5 m Bảng3.3 Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang 11 STT Thông số Đơn vị Giá trị 1 Số bể Bể 3 2 Chiều dài bể lắng cát ngang m 8 3 Chiều rộng bể lắng cát ngang m 6 4 Chiều cao lớp cát m 1 5 Chiều sâu bể m 1 6 Chiều cao bảo vệ m 0.5 7 Chiều cao xây dựng m 2.5 Hiệu quả xử lý qua bể lắng cát ngang: Hàm lượng các chất qua bể lắng cát ngang giảm 5%: TSS = 236,16 x 95% = 224,35 (mg/l) PO4- = 11,52 x 95% = 10,94 (mg/l) COD = 344,45 x 95% = 327,23 (mg/l) 4, Sân phơi cát - Để làm khô cát từ bể lắng cát,cần có sân phơi cát.