Đồ án Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho thành phố và thiết kế kỹ một công trình của trạm

nhiÖm vô thiÕt kÕ nhiiÖm vô thiÕt kÕ I. NhiÖm vô thiÕt kÕ ThiÕt kÕ s¬ bé tr¹m xö lý n­íc th¶i cho thµnh phè vµ thiÕt kÕ kü mét c«ng tr×nh cña tr¹m. II. c¸c tµi liÖu thiÕt kÕ 1.B¶n ®å ®Þa h×nh khu vùc tr¹m xö lý 2.§iÒu kiÖn khÝ hËu cña Thµnh phè - H­íng giã chñ ®¹o: …………… - NhiÖt ®é trung b×nh n¨m cña Thµnh phè:…………….®é 3.Sè liÖu vÒ n­íc th¶i cña Thµnh phè a)N­íc th¶i sinh ho¹t - D©n sè Thµnh phè: ……………. ng­êi - Tiªu chuÈn th¶i n­íc trung b×nh:…………….. l/ng.ng® b)N­íc th¶i s¶n xuÊt: Sè liÖu vÒ n­íc th¶i Tªn nhµ m¸y A B C L­u l­îng, m3/ng® Hµm l­îng chÊt l¬ löng, mg/l BOD5, mg/l COD, mg/l pH NhiÖt ®é, 0C C¸c tµi liÖu kh¸c nh­ trong nhiÖm vô ®· cho trong tê nhiÖm vô thiÕt kÕ. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè tÝnh to¸n c¬ b¶n 1. L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n 1.1. L­u l­îng n­íc th¶i sinh ho¹t QSH = (m3/ng.®) Trong ®ã: N : Sè d©n thµnh phè qo : Tiªu chuÈn th¶i n­íc thµnh phè (l/ng.ng®) L­u l­îng trung b×nh gi©y: QSHtb = (l/s) Theo b¶ng hÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ phô thuéc l­u l­îng n­íc th¶i ta cã hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa (b¶ng 2.5 s¸ch Tho¸t n­íc tËp 1) Kch = ………… 1.2. L­u l­îng n­íc th¶i s¶n xuÊt Nhµ m¸y A : - L­u l­îng QAsx …………… (m3/ng.®) Nhµ m¸y B : - L­u l­îng QBsx …………... (m3/ng.®) Tæng l­u l­îng n­íc th¶i s¶n suÊt lµ  Qsx = QAsx + QBsx (m3/ng.®) 1.3. L­u l­îng tÝnh to¸n n­íc th¶i thµnh phè Do kh«ng biÕt râ sè liÖu vÒ nguån th¶i n­íc th¶i c«ng nghiÖp ®Þa ph­¬ng nªn ta coi l­u l­îng n­íc th¶i s¶n xuÊt lµ ph©n phèi ®Òu theo c¸c giê trong ngµy. Qsxh = (m3/h) L­u l­îng tÝnh to¸n ngµy ®ªm toµn thµnh phè : Qtt = QSH + Qsx (m3/ng.®) L­u l­îng tÝnh to¸n giê max: Qhmax = (m3/h) qsmax = (l/s) L­u l­îng tÝnh to¸n giê min Qhmin = (m3/h) qsmin = (l/s) : L­u l­îng giê th¶i n­íc Ýt nhÊt lÊy theo b¶ng tra tõ hÖ sè kch theo b¶ng 2.6 s¸ch Tho¸t n­íc tËp 1. L­u l­îng tÝnh to¸n trung b×nh: Qhtb = (l/s) D­íi ®©y lµ B¶ng tæng hîp l­u l­îng n­íc th¶i Thµnh phè øng víi hÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ Kch=1,4. B¶ng tæng hîp l­u l­îng n­íc th¶i Thµnh phè Thêi gian (ngµy ) N­íc th¶i sinh ho¹t N­íc th¶i CN L­u l­îng tæng céng %Qng® m3 m3 m3 %Qng® 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Céng Qngđ 2. X¸c ®Þnh nång ®é chÊt bÈn 2.1. N­íc th¶i sinh ho¹t Hµm l­îng cÆn l¬ löng cã trong n­íc th¶i sinh ho¹t Csh = (mg/l) Trong ®ã : - ashc : Tiªu chuÈn th¶i cÆn, ®èi víi n­íc th¶i sinh ho¹t (g/ng.ng®) (Tra theo TCVN 51-84) Hµm l­îng BOD cã trong n­íc th¶i sinh ho¹t : Lsh =(mg/l) 2.2. N­íc th¶i s¶n xuÊt Nhµ m¸y thø nhÊt: CxsA = ………..(mg/l) LsxA = ………..(mg/l) Nhµ m¸y thø hai : CsxB =………… (mg/l) LsxB =………… (mg/l) 2.3. Tæng hîp sè liÖu Hµm l­îng cÆn l¬ löng cã trong hçn hîp n­íc th¶i Chh = (mg/l) Hµm l­îng BOD cã trong hçn hîp n­íc th¶i Lhh = (mg/l) 3. X¸c ®Þnh d©n sè tÝnh to¸n D©n sè tÝnh to¸n : Ntt = Nthùc + Nt® Trong ®ã : - Nthùc : D©n sè thùc cña thµnh phè = …………… (ng­êi) - Nt® : D©n sè t­¬ng ®­¬ng, lµ d©n sè ®­îc quy ®æi cña thµnh phè Quy ®æi theo hµm l­îng cÆn l¬ löng: Nct® = (ng­êi) Quy ®æi theo hµm l­îng BOD: NBODt® = (ng­êi) X¸c ®Þnh møc ®é xö lý n­íc th¶i cÇn thiÕt Lùa chän s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ 1. X¸c ®Þnh møc ®é xö lý n­íc th¶i cÇn thiÕt 1.1. X¸c ®Þnh hÖ sè pha lo·ng n­íc nguån víi n­íc th¶i (nguån pha lo·ng lµ n­íc s«ng) Theo Frolop - Rodginler ta cã n= Trong ®ã: - QS : L­u l­îng n­íc s«ng, Qs =……(m3/s) - q : L­u l­îng n­íc th¶i trung b×nh, q=........(m3/s) - a : HÖ sè pha lo·ng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: a = Trong ®ã: L : Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm x¶ ®Õn ®iÓm tÝnh to¸n theo l¹ch s«ng : HÖ sè tÝnh to¸n ®Õn c¸c yÕu tè thñy lùc = víi lµ hÖ sè khóc khuûu cña s«ng = hÖ sè phô thuéc vµo vÞ trÝ x¶ n­íc th¶i tra b¶ng =1 khi x¶ ngay bê =1,5 khi x¶ gi÷a lßng s«ng E lµ hÖ sè khuÕch t¸n rèi E = Sè lÇn pha lo·ng : n = (lÇn) 1.2. X¸c ®Þnh møc ®é xö lý n­íc th¶i cÇn thiÕt a.Theo hµm l­îng cÆn l¬ löng Cn.th¶i = Trong ®ã: Cnthai : Hµm l­îng cÆn l¬ löng sau khi xö lÝ Cnguån : Hµm l­îng cÆn cña n­íc nguån tr­íc khi x¶ n­íc th¶i, Cnguån = …. (mg/l) p : §é t¨ng hµm l­îng cÆn cho phÐp,ngu«n lo¹i A (mg/l) (Tra TCVN 51-84) Møc ®é cÇn thiÕt lµm s¹ch theo hµm l­îng chÊt l¬ löng : D = b.Theo hµm l­îng BOD5 LT = Trong ®ã: - t = (ngµy) - k1 : H»ng sè tèc ®é ¤xy ho¸, k1(TC)=k1(200C).1,047 - Lng : Hµm l­îng BOD cã trong n­íc nguån, Lng = …….. (mg/l) - Lcf: BOD5 cho phÐp t¹i ®iÓm x¶; Tuy vËy, theo tiªu chuÈn 188-1996 quy ®Þnh nång ®é giíi h¹n cho phÐp cña BOD5 khi x¶ n­íc th¶i vµo nguån lo¹i …. lµ ……(mg/l) do ®ã hiÖu qu¶ xö lÝ cÇn thiÕt theo BOD5: EBOD = Theo Oxy hoµ tan Kh«ng kÓ ®Õn khuÕch t¸n Oxy bÒ mÆt Lnth = (mg/l) Møc ®é cÇn thiÕt ph¶i xö lÝ D¤xy = Cã kÓ ®Õn l­îng ¤xy khuyÕch t¸n qua bÒ mÆt Cã: Da = Obh - Ong (mg/l) Dth = Obh - Oyc (mg/l) Thay vµo ph­¬ng tr×nh sau: La= Gi¶i hÖ nµy ta cã La = ….. (mg/l); Lth = …….. (mg/l) øng víi thêi gian t=……. ngµy. Nh­ vËy, nÕu kÓ ®Õn ¤xy khuyÕch t¸n qua bÒ mÆt do x¶ n­íc th¶i vµo nguån lo¹i A th× l­îng Lnth,yc £ 20 (mg/l). Do ®ã møc ®é cÇn thiÕt ph¶i xö lý lµ: EBOD = Theo hµm l­îng chÊt l¬ löng lµ ……. Theo BOD th× møc ®é xö lÝ lµ ……… Theo hµm l­îng OXY hoµ tan kh«ng kÓ ®Õn sù khuÕch t¸n OXY bÒ mÆt lµ ……….. Theo hµm l­îng OXY hoµ tan cã kÓ ®Õn sù khuÕch t¸n OXY bÒ mÆt lµ .............. VËy ta chon biÖn ph¸p xö lý cã møc ®é cÇn xö lý lµ ………. 2. Lùa chän s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ Dùa theo c¸c kÕt qu¶ ®· tÝnh to¸n ë trªn ta chän s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ cho tr¹m xö lý. D­íi ®©y lµ 2 s¬ ®å c«ng nghÖ ®Ó SV tham kh¶o, SV ph¶i dùa vµo sè liÖu cña m×nh ®Ó ®­a ra s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ phï hîp. Ä Ph­¬ng ¸n I N­íc th¶i, Q =………… (m3/ng®) NG¡N TI£P NHËN M¸y nghiÒn r¸c SONG CH¾N R¸C R¸c nghiÒn S©n ph¬i c¸t BÓ L¾NG c¸t NGANG chuyÓn ®éng vßng S¢N PH¥I BïN BÓ M£ TAN KHö TRïNG BÓ TIÕP XóC M¸NG TRéN C¸t BÓ L¾NG ngang §îT I Phôc vô n«ng nghiÖp BÓ NÐN BïN BÓ AEROTEN Bïn ho¹t tÝnh tuÇn hoµn bÓ l¾ng ngang ®ît II Bïn ho¹t tÝnh d­ s *ThuyÕt minh ph­¬ng ¸n I ë ph­¬ng ¸n nµy, n­íc th¶i tõ hÖ thèng tho¸t n­íc ®­êng phè ®­îc m¸y b¬m ë tr¹m b¬m n­íc th¶i b¬m ®Õn tr¹m xö lý b»ng èng dÉn cã ¸p ®Õn ng¨n tiÕp nhËn. Qua song ch¾n r¸c cã ®Æt m¸y nghiÒn r¸c, r¸c nghiÒn ®­îc ®­a ®Õn bÓ Mªtan ®Ó lªn men cßn n­íc th¶i ®· ®­îc t¸c lo¹i c¸c r¸c lín tiÕp tôc ®­îc ®­a ®Õn bÓ l¾ng c¸t ngang. Sau mét thêi gian, c¸t l¾ng tõ bÓ l¾ng c¸t ®­îc ®­a ®Õn s©n ph¬i c¸t. N­íc sau khi qua bÓ l¾ng c¸t ®­îc ®­a ®Õn bÓ l¾ng ngang ®ît I, t¹i ®©y c¸c chÊt th« kh«ng hoµ tan trong n­íc th¶i nh­ chÊt h÷u c¬,.. ®­îc gi÷ l¹i. CÆn l¾ng ®­îc ®­a ®Õn bÓ Mªtan cßn n­íc sau l¾ng ®­îc ®­a tiÕp ®Õn bÓ Aeroten. Do l­u l­îng tr¹m xö lý thuéc lo¹i võa, ta thiÕt kÕ bÓ Aeroten vµ bÓ l¾ng ngang . §Ó æn ®Þnh nång ®é bïn ho¹t tÝnh trong bÓ Aeroten gióp t¨ng hiÖu qu¶ xö lý, tuÇn hoµn l¹i mét phÇn bïn ho¹t tÝnh vÒ bÓ Aeroten, l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ ®­îc ®­a qua bÓ nÐn bïn gi¶m dung tÝch, sau ®ã ®­îc ®­a ®Õn bÓ Mªtan. Sau bÓ Aeroten, hµm l­îng cÆn vµ BOD trong n­íc th¶i ®· ®¶m b¶o yªu cÇu xö lý xong vÉn cßn chøa mét l­îng nhÊt ®Þnh c¸c vi khuÈn, … g©y h¹i nªn ta ph¶i khö trïng tr­íc khi x¶ ra nguån. Toµn bé hÖ thèng thùc hiÖn nhiÖm vô nµy gåm tr¹m khö trïng, m¸ng trén, bÓ tiÕp xóc. Sau c¸c c«ng ®o¹n ®ã n­íc th¶i ®­îc x¶ ra nguån tiÕp nhËn. Toµn bé l­îng bïn cÆn cña tr¹m xö lý sau khi ®­îc lªn men ë bÓ Mªtan ®­a ra s©n ph¬i bïn lµm kh« ®Õn mét ®é Èm nhÊt ®Þnh. Bïn cÆn sau ®ã ®­îc dïng cho môc ®Ých n«ng nghiÖp. Ph­¬ng ¸n ®¶m b¶o hiÖu qu¶ xö lý. Ä Ph­¬ng ¸n II N­íc th¶i, Q = …………(m3/ng®) NG¡N TIÕP NHËN M¸y nghiÒn r¸c SONG CH¾N R¸C S©n Ph¬i c¸t BÓ TIÕP XóC M¸NG TRéN BÓ l¾ng ngang ®îT II BÓ biophin cao t¶i BÓ L¾NG ngang ®ît I BÓ L¾NG C¸T Ngang chuyÓn ®éng vßng KHö TRïNG Thæi khÝ BÓ Mª tan S¢N PH¥I BïN Phôc vô n«ng nghiÖp ThuyÕt minh ph­¬ng ¸n II ë ph­¬ng ¸n nµy, n­íc th¶i tõ hÖ thèng tho¸t n­íc ®­êng phè ®­îc m¸y b¬m ë tr¹m b¬m n­íc th¶i b¬m ®Õn tr¹m xö lý b»ng èng dÉn cã ¸p ®Õn ng¨n tiÕp nhËn. Qua song ch¾n r¸c cã ®Æt m¸y nghiÒn r¸c, r¸c nghiÒn ®­îc ®­a ®ÕÝn s©n ph¬i bïn cÆn cßn n­íc th¶i ®· ®­îc t¸c lo¹i c¸c r¸c lín tiÕp tôc ®­îc ®­a ®Õn bÓ l¾ng c¸t ngang. Sau mét thêi gian, c¸t l¾ng tõ bÓ l¾ng c¸t ®­îc ®­a ®Õn s©n ph¬i c¸t. N­íc sau khi qua bÓ l¾ng c¸t ®­îc ®­a ®Õn bÓ l¾ng ngang I, t¹i ®©y c¸c chÊt th« kh«ng hoµ tan trong n­íc th¶i nh­ chÊt h÷u c¬,.. ®­îc gi÷ l¹i. CÆn l¾ng ®­îc ®­a ®Õn bÓ Mªtan cßn n­íc sau l¾ng ®­îc ®­a tiÕp ®Õn bÓ Biophin cao t¶i. Sau bÓ Biophin cao t¶i, hµm l­îng cÆn vµ BOD trong n­íc th¶i ®· ®¶m b¶o yªu cÇu xö lý xong vÉn cßn chøa mét l­îng nhÊt ®Þnh c¸c vi khuÈn,… g©y h¹i nªn ta ph¶i khö trïng tr­íc khi x¶ ra nguån. Toµn bé hÖ thèng thùc hiÖn nhiÖm vô nµy gåm tr¹m khö trïng, m¸ng trén, bÓ tiÕp xóc. Sau c¸c c«ng ®o¹n ®ã n­íc th¶i ®­îc x¶ ra nguån tiÕp nhËn. Toµn bé l­îng bïn cÆn cña tr¹m xö lý sau khi ®­îc lªn men ë bÓ l¾ng hai vá ®­îc ®­a ra s©n ph¬i bïn lµm kh« ®Õn mét ®é Èm nhÊt ®Þnh. Bïn cÆn sau ®ã ®­îc dïng cho môc ®Ých n«ng nghiÖp. Ph­¬ng ¸n ®¶m b¶o hiÖu qu¶ xö lý. TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh xö lÝ n­íc th¶i ph­¬ng ¸n I 1. Ng¨n tiÕp nhËn N­íc th¶i cña Thµnh phè ®­îc dÉn ®Õn tr¹m xö lý b»ng èng dÉn cã ¸p. §Ó thu n­íc trong tr­êng hîp nµy ng­êi ta ph¶i x©y dùng nh÷ng ng¨n tiÕp nhËn cã n¾p ®Ëy. mÆt c¾t ii - ii mÆt c¾t i - i ii mÆt b»ng i i ii KÝch th­íc ng¨n tiÕp nhËn ®­îc chän c¨n cø vµo l­u l­îng n­íc th¶i max gi©y cña Thµnh phè, theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã QhMAX(TP) = ……….(m3/h). V× vËy chän ng¨n tiÕp nhËn cã kÝch th­íc c¬ b¶n nh­ sau: / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973/ L­u l­îng n­íc th¶i (m3/h) kÝch th­íc c¬ b¶n §­êng kÝnh èng dÉn A B H H1 h h1 b l l1 2 èng Chän m­¬ng dÉn n­íc th¶i ®Õn ng¨n tiÕp nhËn lµ m­¬ng h×nh ch÷ nhËt. Chän ®­êng kÝnh èng dÉn b = ………. (mm), tÝnh to¸n thñy lùc ta cã b¶ng sè liÖu nh­ sau: C¸c th«ng sè tÝnh to¸n L­u l­îng tÝnh to¸n (l/s) qtb = ….. qmax= ….. qmin = …… §é dèc i ChiÒu ngang B (mm) §é ®Çy VËn tècV (m/s) N­íc th¶i theo m­¬ng ch¶y ®Õn song ch¾n r¸c . Mçi song ch¾n ®­îc chän sÏ cã mét m­¬ng dÉn riªng vµ l­u l­îng tÝnh to¸n sÏ chia ®Òu cho sè m­¬ng t­¬ng øng . Dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n , chän hai song ch¾n r¸c c«ng t¸c , nh­ vËy cÇn tÝnh to¸n thuû lùc cho hai m­¬ng dÉn t­¬ng øng víi l­u l­îng b»ng 1/2 l­u l­îng tÝnh to¸n . KÕt qu¶ tÝnh to¸n thuû lùc ®­îc ghi trong b¶ng sau: B¶ng - KÕt qu¶ tÝnh to¸n thñy lùc cña m­¬ng dÉn ë song ch¾n r¸c. Th«ng sè tÝnh to¸n L­u l­îng tÝnh to¸n (l/s) qtb= ….. qmax = …… qmin = ….. §é dèc i (%o) ChiÒu ngang B (mm) Tèc ®é v(m/s) §é ®Çy h(m) 2. Song ch¾n r¸c Do l­u l­îng n­íc th¶i kh¸ lín, thiÕt kÕ 2 song ch¾n r¸c ë hai m­¬ng dÉn riªng vµ mét song ch¾n r¸c dù phßng. S¬ ®å bè trÝ mét song ch¾n r¸c nh­ ë h×nh sau. ChiÒu s©u cña líp n­íc ë song ch¾n r¸c lÊy b»ng ®é ®Çy tÝnh to¸n ë m­¬ng dÉn øng víi l­u l­îng lín nhÊt : h = hmax (m) TÝnh to¸n song ch¾n r¸c Sè khe hë cña song ch¾n r¸c : n = Trong ®ã: q : L­u l­îng tèi ®a cña n­íc th¶i, q = ……..(m3/s) v : VËn tèc n­íc ch¶y qua c¸c khe hë cña song ch¾n r¸c, lÊy v = ......(m/s) h : §é s©u cña n­íc ë ch©n song ch¾n r¸c, h = hmax (m) k = 1,05 tÝnh ®Õn sù thu hÑp dßng ch¶y b : kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c khe hë b = …….mm 2.1. ChiÒu ngang cña song ch¾n r¸c bs= d.(n-1) + b. n trong ®ã : d : §­êng kÝnh song ch¾n, chän song h×nh ch÷ nhËt lªn chän d = … (mm) = …. (m) KiÓm tra vËn tèc dßng ch¶y qua song ch¾n r¸c víi l­u l­îng nhá nhÊt Vmin = (m/s) (kiÓm tra cã tháa m·n lín h¬n 0,4 m/s hay kh«ng?) 2.2. ChiÒu dµi m¸ng ®Æt song ch¾n r¸c ChiÒu dµi m¸ng : L = l1 +Ls + l2 trong ®ã: l1 : ChiÒu dµi ®o¹n kªnh më réng tr­íc song ch¾n r¸c l2 : ChiÒu dµi ®o¹n thu hÑp sau song ch¾n r¸c Ls: ChiÒu dµi m¸ng dÉn n­íc qua song ch¾n r¸c l1 = l2 = 0,5 ´l1 2.3. ChiÒu dµi buång ®Æt song ChiÒu dµi buång ®Æt song ls lÊy kh«ng nhá h¬n 1(m) 2.4. TÝnh tæn thÊt ¸p lùc qua song ch¾n r¸c hs = Trong ®ã: v : VËn tèc n­íc ch¶y trong m­¬ng tr­íc song ch¾n k = 1,05 x : HÖ sè tæn thÊt côc bé t¹i song ch¾n r¸c phô thuéc vµo tiÕt diÖn thanh ®an + = …..; = …… 2.5. ChiÒu s©u x©y dùng m­¬ng ®Æt song ch¾n r¸c H = h + hs + 0,5 (m) 2.6. L­îng r¸c gi÷ l¹i sau song ch¾n r¸c WR = (m3/ngµy) víi a lµ l­îng gi¸c tÝnh theo ®Çu ng­êi = ….. (l/ng.n¨m) /Tra b¶ng tuú thuéc khe hë song ch¾n/ Ntt :d©n sè tÝnh to¸n theo chÊt l¬ löng 3. BÓ l¾ng c¸t ngang a)M­¬ng dÉn n­íc th¶i vµo bÓ l¾ng c¸t Dùa vµo c¸c b¶ng tÝnh to¸n thuû lùc ®Ó x¸c ®Þnh kÝch th­íc cña m­¬ng dÉn.KÕt qu¶ nhËn ®­îc ghi trong b¶ng sau: B¶ng : KÕt qu¶ tÝnh to¸n thuû lùc cña m­¬ng dÉn Th«ng sè tÝnh to¸n L­u l­îng tÝnh to¸n (l/s) qmax= …… qmin = ….. §é dèc i (%o) ChiÒu ngang B (mm) Tèc ®é v(m/s) §é ®Çy h(m) Khi xÐt ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc t¨ng c­êng cña tr¹m xö lý trong t­¬ng lai , viÖc tÝnh to¸n thuû lùc cña m­¬ng dÉn th­êng ®­îc tÝnh øng víi l­u l­îng lín nhÊt nh©n víi hÖ sè 1.3: q = …… (l/s) ; i = ……. ; B = …… (m) ; v = …….(m/s) vµ h = …… (m ). b)TÝnh to¸n bÓ l¾ng c¸t ngang: BÓ l¾ng c¸t ngang ®­îc x©y dùng ®Ó t¸ch c¸c hîp phÇn kh«ng tan v« c¬ chñ yÕu lµ c¸t ra khái n­íc th¶i. BÓ l¾ng c¸t ngang ph¶i ®¶m b¶o vËn tèc chuyÓn ®éng cña n­íc lµ 0,15 m/s £ v £ 0,3 m/s vµ thêi gian l­u n­íc trong bÓ lµ 30” £ t £ 60” ViÖc tÝnh to¸n bÓ l¾ng c¸t ngang khÝ ®­îc thùc hiÖn theo chØ dÉn ë môc 6.3-20TCN 51-84. S¬ ®å bÓ l¾ng c¸t ngang + ChiÒu dµi cña bÓ l¾ng c¸t ngang ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: - Htt :§é s©u líp n­íc trrong bÓ l¾ng c¸t , Htt = ….. (m). - U0 : §é lín thuû lùc cña h¹t c¸t (mm/s).Víi ®iÒu kiÖn bÓ l¾ng c¸t gi÷ l¹i c¸c h¹t c¸t cã ®­êng kÝnh lín h¬n ….. mm. Theo b¶ng 24- 20TCN51-84 - K : HÖ sè lÊy theo b¶ng 24- 20TCN51-84, - V : VËn tèc dßng ch¶y trong bÓ øng víi qsmax DiÖn tÝch tiÕt diÖn ­ít cña bÓ , w (m2) ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: qsmax - L­u l­îng tÝnh to¸n lín nhÊt cña n­íc th¶i qsmax = …… (m3/s). V - VËn tèc dßng ch¶y trong bÓ øng víi l­u l­îng lín nhÊt Vr = ……m/s. n - Sè ®¬n nguyªn c«ng t¸c, n = 2. -DiÖn tÝch mÆt tho¸ng cña bÓ cña n­íc th¶i trong bÓ l¾ng c¸t ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: - U : Tèc ®é l¾ng trung b×nh cña h¹t c¸t vµ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Víi W lµ thµnh phÇn vËn tèc ch¶y rèi theo ph­¬ng th¼ng ®øng. W = 0,05. Vmax (m/s). - U0 : VËn tèc l¾ng tÜnh, U0 = ……. (mm/s). +ChiÒu ngang cña bÓ l¾ng c¸t lµ: B = (m) X©y bÓ l¾ng c¸t gåm 2 ng¨n c«ng t¸c vµ mét ng¨n dù phßng, kÝch th­íc mçi ng¨n lµ: L = ….. (m) vµ b = …… (m). KiÓm tra chÕ ®é lµm viÖc cña bÓ t­¬ng øng víi l­u l­îng nhá nhÊt. qsmin = ……. (l/s) = …… (m3/s). Vmin = (m/s). Víi Hmin lµ chiÒu s©u líp n­íc trong bÓ øng víi l­u l­îng n­íc th¶i nhá nhÊt. (LÊy b»ng chiÒu s©u líp n­íc nhá nhÊt trong m­¬ng dÉn). Hmin = …… (m). §¶m b¶o yªu cÇu vÒ vËn tèc tr¸nh l¾ng cÆn. -Thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ: §¶m b¶o yªu cÇu vÒ thêi gian l­u n­íc trong bÓ. - ThÓ tÝch phÇn l¾ng cÆn cña bÓ: Trong ®ã: - Ntt : D©n sè tÝnh to¸n theo chÊt l¬ löng , Ntt = …….. (ng­êi): - p : L­îng c¸t th¶i tÝnh theo tiªu chuÈn theo ®Çu ng­êi trong mét ngµy ®ªm,p =….(l/ng.ng®). - T : Thêi gian gi÷a hai lÇn x¶ cÆn , T = ….(ngµy). + ChiÒu cao líp c¸t trong bÓ l¾ng c¸t: + C¸t ®­îc dÉn ra khái bÓ b»ng thiÕt bÞ n©ng thñy lùc mét lÇn mét ngµy vµ ®­îc dÉn ®Õn s©n ph¬i c¸t. §Ó vËn chuyÓn b»ng thñy lùc 1 m3 cÆn c¸t ra khái bÓ ph¶i cÇn tíi 20 m3 n­íc. +L­îng n­íc cÇn dïng cho thiÕt bÞ n©ng thñy lùc trong mét ngµy lµ: Q = Wc´ 20 (m3/ng®). + ChiÒu cao x©y dùng cña bÓ: HXD = Htt+ hc+ hbv (m). Trong ®ã: - Htt : ChiÒu cao tÝnh to¸n cña bÓ l¾ng c¸t , Htt = …(m). - hbv : ChiÒu cao b¶o vÖ , hbv = …. (m). - hc : ChiÒu cao líp c¸t trong bÓ , hc = ….. (m). 4. TÝnh to¸n s©n ph¬i c¸t S©n ph¬i c¸t cã nhiÖm vô lµm r¸o n­íc trong hçn hîp n­íc c¸t. Th­êng s©n ph¬i c¸t ®­îc x©y dùng gÇn bÓ l¾ng c¸t, chung quanh ®­îc ®¾p ®Êt cao. N­íc thu tõ s©n ph¬i c¸t ®­îc dÉn trë vÒ tr­íc bÓ l¾ng c¸t. S¬ ®å s©n ph¬i c¸t ®­îc thÓ hiÖn nh­ h×nh vÏ I I 1 2 3 4 MÆt c¾t A-A Ra s©n ph¬i c¸t. 1. èng dÉn c¸t tõ bÓ l¾ng 2. M­êg ph©n phèi 3. èng dÉn D200 ®Ó tiªu n­íc 4. Hai líp nhùa lãt s©n Ra s©n ph¬i c¸t MÆt b»ng s©n ph¬i c¸t DiÖn tÝch s©n ph¬i c¸t ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: trong ®ã: - P : L­îng c¸t tÝnh theo ®Çu ng­êi trong mét ngµy ®ªm, P = ….. (l/ng - ng®) - h : ChiÒu cao líp c¸t trong mét n¨m, h =….. (m/n¨m) - NTT : D©n sè tÝnh to¸n theo chÊt l¬ löng, Ntt =……. (ng­êi) ThiÕt kÕ s©n ph¬i c¸t gåm……. 5.1. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît 1 S¬ ®å bÓ l¾ng ngang ®ît I BÓ l¾ng ngang ®­îc dïng ®Ó gi÷ l¹i c¸c t¹p chÊt th« kh«ng tan trong n­íc th¶i. ViÖc tÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît I ®­îc tiÕn hµnh theo chØ dÉn ®iÒu 6.5-20TCN-51-84 ChiÒu dµi bÓ l¾ng ngang ®­îc tÝnh: Trong ®ã: v = ……. mm/s : Tèc ®é dßng ch¶y - lÊy theo quy ph¹m. H =…….. m : ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ l¾ng. K - HÖ sè phô thuéc vµo lo¹i bÓ l¾ng, ®èi víi bÓ l¾ng ngang K = 0,5. U0 - §é th« thuû lùc cña h¹t cÆn, ®­îc x¸c dÞnh theo c«ng thøc: U0 = Trong ®ã: n - HÖ sè phô thuéc vµo tÝnh chÊt cña chÊt l¬ löng, ®èi víi n­íc th¶i sinh ho¹t, n = 0,25. a - HÖ sè tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng nhiÖt ®é cña n­íc th¶i. Theo b¶ng 25 - 20 TCN 51-84, víi nhiÖt ®é n­íc th¶i lµ t = …….0C, ta cã a= …… t - Thêi gian l¾ng cña n­íc th¶i trong b×nh h×nh trô víi chiÒu s©u líp n­íc h ®¹t hiÖu qu¶ l¾ng b»ng hiÖu qu¶ l¾ng tÝnh to¸n vµ ®­îc lÊy theo b¶ng 27 - 20 TCN 51-84. Víi CHH = ……. (mg/l) ta cã t = …….. (s), hiÖu suÊt l¾ng E = ………. TrÞ sè tra theo b¶ng 28 - 20 TCN 51-84. Víi H = ……..m, ta cã = …….. = …….. (mm/s): VËn tèc c¶n cña dßng ch¶y theo thµnh phÇn ®øng tra theo b¶ng 26 - 20 TCN 51-84. ChiÒu dµi bÓ lµ: (m). - Thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ: (giê). Kh«ng ®¶m b¶o thêi gian l¾ng trong bÓ l¾ng ngang ®ît I. §Ó ®¶m b¶o thêi gian l¾ng ta lÊy t = …… (giê), ta t¨ng chiÒu dµi bÓ l¾ng ngang lªn. L = V t (m). Trong ®ã: V - VËn tèc tÝnh to¸n trung b×nh cña vïng l¾ng, v = ……. (mm/s). t - Thêi gian l¾ng, t = …… (giê). - DiÖn tÝch tiÕt diÖn ­ít cña bÓ l¾ng ngang: w = (m2). a) ChiÒu ngang tæng céng cña bÓ l¾ng ngang: (m). Trong ®ã: H = …….m : ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ l¾ng. Chän sè ®¬n nguyªn cña bÓ l¾ng n =…….. Khi ®ã chiÒu réng mçi ®¬n nguyªn: (m). - Thêi gian l¾ng thùc tÕ øng víi kÝch th­íc ®· chän: (giê). Trong ®ã: W - ThÓ tÝch bÓ øng víi kÝch th­íc ®· chän (m3). Qhmax - L­u l­îng giê lín nhÊt (m3/h). -Tèc ®é l¾ng cña h¹t c¸t: U = (mm/s). øng víi U = …….. mm/s vµ nång ®é hçn hîp chÊt l¬ löng ban ®Çu CHH = ……. (mg/l). Theo b¶ng 4.6 gi¸o tr×nh ”Xö lý n­íc th¶i - §HXD 1978” ta cã hiÖu suÊt l¾ng lµ……%. - Hµm l­îng chÊt l¬ löng theo n­íc tr«i ra khái bÓ l¾ng ®ît I lµ: (mg/l). Theo quy ph¹m: Hµm l­îng chÊt l¬ löng sau bÓ l¾ng ®ît I kh«ng ®­îc lín h¬n 150mg/l tr­íc khi dÉn ®Õn bÓ Biophin hoÆc bÓ aeroten trong tr­êng hîp lµm s¹ch hoµn toµn.VËy hµm l­îng chÊt l¬ löng tho¶ m·n yªu cÇu ®Õn bÓ aeroten. Hµm l­îng BOD5 gi¶m 35%sau khi ®i qua bÓ l¾ng; nh­ vËy BOD5 cña n­íc th¶i sau khi qua bÓ l¾ng sÏ lµ:……….. BOD5=……… mg/l tho¶ m·n yªu cÇu khi ®­a n­íc th¶i vµo bÓ läc sinh häc cao t¶i. Theo ®iÒu 6.14.16-TCN51-84 th× BOD5 cña n­íc th¶i khi ®­a vµo bÓ läc sinh häc cao t¶i kh«ng v­ît qu¸ 300 mg/l -Dung tÝch hè thu cÆn ®­îc tÝnh: (m3/ng®). Trong ®ã: CHH - Hµm l­îng chÊt l¬ löng trong hçn hîp n­íc th¶i ban ®Çu (mg/l). E - HiÖu xuÊt l¾ng cña bÓ l¾ng ngang ®ît I, E =…….%. p - §é Èm cña cÆn l¾ng, p = …….%. T - Chu kú x¶ cÆn, T = ……. (ngµy). Q - L­u l­îng n­íc th¶i ngµy ®ªm, Q =…...(m3/ng®). pc - Träng l­îng thÓ tÝch cña cÆn, pc = 1 (T/m3) = 106 (g/m3). - ChiÒu cao vïng chøa nÐn cÆn: (m). - ChiÒu cao x©y dùng bÓ: HXD = hbv + H + hth + hc Trong ®ã: hbv - ChiÒu cao b¶o vÖ hbv = ……. (m). H - ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ H = ……. (m). hth - ChiÒu cao líp n­íc trung hoµ cña bÓ hth =…....... (m). hc - ChiÒu cao líp cÆn l¾ng hc = ……. (m). 6. TÝnh bÓ Aeroten trén Aeroten trén lµ c«ng tr×nh xö lý hiÕu khÝ n­íc th¶i b»ng bïn ho¹t tÝnh, trong ®ã t¹i mäi thêi ®iÓm vµ vÞ trÝ, n­íc th¶i ®­îc hoµ trén ®Òu víi bïn. L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n: Do hÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ Kch =…….. >1,25 nªn ta lÊy l­u l­îng n­íc th¶i trung b×nh trong 8 giê lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n, Qtt = ……… (m3/h). ViÖc tÝnh to¸n bÓ Aeroten dùa theo môc 6-15 vµ phô lôc VII-20 TCN.51-84. Tr­íc khi vµo bÓ Aeroten, hµm l­îng cÆn l¬ löng vµ hµm l­îng BOD nh­ sau: C =………. (mg/l); La = ………… (mg/l) N­íc th¶i ®­îc ph©n phèi theo chiÒu dµi bÓ nªn tèc ®é «xy ho¸ sinh ho¸ diÔn ra mét c¸ch ®iÒu hoµ. Thêi gian lµm tho¸ng n­íc th¶i ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: tAe = trong ®ã: La: Hµm l­îng BOD cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ aeroten, La = ……… (mg/l) Lt : Hµm l­îng BOD cña n­íc th¶i sau khi ra khái aeroten, Lt = 20 (mg/l) a : LiÒu l­îng bïn ho¹t ho¸ chÊt kh«, a = …….. (g/l) ( theo b¶ng 37 20TCN-51 - 84 ) tr : §é tro cña bïn ho¹t tÝnh, lÊy tr = 0,3 r : Tèc ®é oxy ho¸ mgBOD/g chÊt kh«ng tro, r = …….. (g/l) ( r phô thuéc vµo hµm l­îng BOD cña n­íc th¶i tr­íc vµ sau khi lµm s¹ch, theo b¼ng 38 20TCN51 - 84 ) ThÓ tÝch bÓ l¾ng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: W = Q ´ tAe Trong ®ã: Q : l­u l­îng n­íc th¶i tÝnh to¸n, theo lý luËn ë trªn cã Q = …….(m3/h) Chän chiÒu cao líp n­íc trong bÓ aeroten trén Hln = …… (m). DiÖn tÝch cña bÓ aeroten lµ: FAe= (m2) X©y dùng n bÓ aeroten, h×nh ch÷ nhËt, diÖn tÝch mçi bÓ lµ: F1bÓ = (m2) Chän kÝch th­íc cña bÓ aeroten trén B ´ L ChiÒu cao cña bÓ H = Hln + hbv Trong ®ã: Hln : ChiÒu cao líp n­íc trong bÓ, Hln = ….. (m) hbv : ChiÒu cao b¶o vÖ, hbv= …….. (m) KÝch th­íc cña 1 bÓ B ´ L ´ H TÝnh to¸n hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµo bÓ Aeroten N­íc tõ kªnh dÉn tíi ng¨n ph©n phèi n­íc cña aeroten. DiÖn tÝch ng¨n ph©n phèi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Q = v ´ B ´ H (1) Trong ®ã: Q : L­u l­îng n­íc th¶i, Q = …….. (m3/h) =……… (m3/s) v : VËn tèc n­íc ch¶y vµo ng¨n ph©n phèi, v = …….. (m) B, H : ChiÒu réng vµ chiÒu s©u cña ng¨n ph©n phèi §é t¨ng sinh khèi cña bïn Pr = 0,8´C + 0,3´La trong ®ã: C : Hµm l­îng chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo bÓ aeroten C = …….. (mg/l) La : Hµm l­îng BOD tr­íc khi vµo bÓ aeroten La = ……… (mg/l) TÝnh to¸n cÊp khÝ cho Aeroten trén L­u l­îng kh«ng khÝ ®¬n vÞ tÝnh b»ng m3 ®Ó lµm s¹ch 1m3 n­íc th¶i ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (m3/m3) Trong ®ã: z : L­îng «xy ®¬n vÞ tÝnh b»ng mg ®Ó gi¶m 1mg BOD, z = 1,1 (víi bÓ Aer«ten lµm s¹ch hoµn toµn) k1: HÖ sè kÓ ®Õn kiÓu thiÕt bÞ n¹p khÝ, lÊy theo b¶ng 39-20TCN51-84, víi thiÕt bÞ n¹p khÝ t¹o bät cì nhá lÊy theo tû sè gi÷a vïng n¹p khÝ vµ diÖn tÝch Aerten, k1 = ……/ theo ®iÒu 6.15.9 quy ph¹m 20TCN 51- 84/ k2: HÖ sè kÓ ®Õn chiÒu s©u ®Æt thiÕt bÞ, víi Hln = …… (m) vµ …… (m3/m2-h), k2 = ……. n1: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é n­íc th¶i n1 = 1 + 0,02´ (ttb - 20) Víi ttb = T0C lµ nhiÖt ®é trung b×nh trong th¸ng vÒ mïa hÌ n2: HÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi tèc ®é hoµ tan «xy trong n­íc th¶i so víi trong n­íc s¹ch, lÊy s¬ bé n2 = 0,8 Cp: §é hoµ tan «xy cña kh«ng khÝ vµo trong n­íc tuú thuéc vµo chiÒu s©u líp n­íc trong bÓ. §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Cp = CT: §é hoµ tan cña oxy kh«ng khÝ vµo n­íc phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt. Theo b¶ng 2-1: Xö lý n­íc th¶i -1978, víi T = ……..0C Þ CT = ……….(mg/l) C : Nång ®é trung b×nh cña oxy trong Aeroten (mg/l) C = 2 (mg/l) C­êng ®é n¹p khÝ yªu cÇu (m3/m2) Ta cã : Imin = 3,5 (m3/m2-h) < I = …….(m3/m2-h)< Imax = 10 (m3/m2-h) ®¶m b¶o yªu cÇu thiÕt kÕ. L­u l­îng kh«ng khÝ cÇn thæi vµo Aer«ten trong mét ®¬n vÞ thêi gian lµ: V = D´Qh (m3/h) L­u l­îng kh«ng khÝ cÇn cÊp trong ngµy lµ: ……… (m3/ng®). nhiÖt ®é trung b×nh n¨m cña kh«ng khÝ lµ T0C, khèi l­îng riªng cña kh«ng khÝ ë nhiÖt dé nµy lµ ……. (kg/m3) nªn l­îng ¤xy cÇn cÊp trong ngµy lµ QkhÝ ……. (kg). L­îng «xy cÇn cung cÊp trong 1 giê lµ OCt ……. kgO2/h Dïng thiÕt bÞ cÊp khÝ cho bÓ Aeroten lµ èng ph©n phèi trªn ®ã cã g¾n c¸c ®Üa xèp. Dïng ®Üa xèp cã ®­êng kÝnh ……. (m), diÖn tiÝch bÒ mÆt f = …….. (m2), c­êng ®é khÝ tõ 0,7 ®Õn 1,4 l/s.®Üa /TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i, TrÞnh Xu©n Lai - NXBXD 2000/ nªn lÊy c­êng ®é khÝ lµ 1 (l/s). VËy sè ®Üa cÇn thiÕt lµ: N® = ………. (®Üa) C¸c ®Üa ®­îc g¾n lªn trªn c¸c èng dÉn khÝ ®Æt ngang d­íi ®¸y bÓ. 8. BÓ l¾ng ngang ®ît II Hçn hîp n­íc th¶i sau khi ra khái bÓ Aeroten sÏ ®­îc dÉn sang bÓ l¾ng ngang ®ît II. Bïn ho¹t tÝnh sÏ ®­îc l¾ng vµ lo¹i bá chñ yÕu t¹i ®©y. ViÖc tÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît I ®­îc tiÕn hµnh theo chØ dÉn ë ®iÒu 6.5-20TCN-51-84 Theo b¶ng 29 - 20TCN - 51 - 84, ®èi víibÓ l¾ng ngang ®ît II sau bÓ Aeroten yªu cÇu thêi gian l¾ng khi l­u l­îng lín nhÊt lµ: tmax = 2 h vµ vËn tèc dßng ch¶y lín nhÊt lµ: vmax = 5 (mm/s) a. ChiÒu dµi bÓ l¾ng ngang C«ng thøc: L = v . t Trong®ã: v: lµ vËn tèc chuyÓn ®éng cña n­íc trong bÓ v = ……(mm/s) = ……… (m/s) t: lµ thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ: t = ……. h = ……..gi©y b. DiÖn tÝch tiÕt diÖn ­ít cña bÓ l¾ng ngang w = m2 Trong ®ã: qsmax : lµ l­u l­îng gi©y lín nhÊt: qsmax = ……… (m3/s) c. ChiÒu ngang tæng céng cña bÓ l¾ng ngang m Trong ®ã: H: lµ chiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ, lÊy H = …… m Chän sè ®¬n nguyªn cña bÓ l¾ng n =…... Khi ®ã chiÒu réng mçi ®¬n nguyªn: m d. Thêi gian l¾ng thùc tÕ øng víi kÝch th­íc ®· chän: ( giê ) Trong ®ã: W: lµ thÓ tÝch bÓ øng víi kÝch th­íc ®· chän (m3) Qhmax : lµ l­u l­îng giê lín nhÊt: = ……(m3/h) Víi thêi gian l¾ng ë trong bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: t =……. h th× hµm l­îng chÊt l¬ löng trong n­íc th¶i sau bÓ l¾ng øng víi BOD20 cña n­íc th¶i sau lµm s¹ch: BOD20 = 15 (mg/l) lµ: Lt = 12 (mg/l) e. Dung tÝch cÆn l¾ng C«ng thøc: m3 Trong ®ã: B: l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ (tr­íc khi l¾ng) = ……mg/l b: lµ l­îng cÆn tr«i ra sau bÓ l¾ng ®ît II, b = 12 mg/l p: lµ ®é Èm cña cÆn l¾ng (%) = ……….% n: sè bÓ QTB: l­u l­îng trung b×nh n­íc th¶i, QTB = ……… m3/h t: chu kú x¶ cÆn, t = ………h f. ChiÒu cao vïng chøa nÐn cÆn m g. ChiÒu cao x©y dùng bÓ: HXD = hbv + H + hth + hc Trong ®ã: hbv: lµ chiÒu cao b¶o vÖ: hbv = ……. m H: lµ chiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ: H = ………m hth: lµ chiÒu cao líp n­íc trung hoµ cña bÓ: hth =……. m hc: lµ chiÒu cao líp cÆn l¾ng: hc = …….. m VËy: bÓ l¾ng ngang ®ît II cã kÝch th­íc B = ……..m H = …….m L = ……. m S¬ ®å bÓ l¾ng ngang ®ît II 8. TÝnh to¸n bÓ nÐn bïn ®øng Theo quy ph¹m Ýt nhÊt ph¶i cã hai bÓ nÐn bïn lµm viÖc ®ång thêi, c¨n cø vµo l­u l­îng n­íc th¶i, ta ®i tÝnh to¸n thiÕt kÕ bÓ nÐn bïn ®øng. 1 2 4 3 hbv 1 - èng trung t©m h1 2 - èng x¶ cÆn 3 - MiÖng loe 4 - Sµn c«ng t¸c h2 Nång ®é bïn ho¹t tÝnh d­ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc cña Karpinski A.A nh­ sau: Xt = a ´ (SS)1 - Nra Trong ®ã: Xt : Nång ®é bïn ho¹t tÝnh d­, (mg/l) a : HÖ sè, lÊy b»ng 1,3 (SS)1 : Hµm l­îng c¸c chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i sau l¾ng ®ît I = ……. (mg/l) Nra : Hµm l­îng bïn ho¹t tÝnh tr«i theo n­íc th¶i ra khái bÓ l¾ng ®ît II, lÊy =16 (mg/l) L­îng t¨ng bïn ho¹t tÝnh lín nhÊt: Xmax = k ´ Xt (mg/l) Ttrong ®ã: k : HÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ th¸ng cña sù t¨ng bïn ho¹t tÝnh, k=1,15¸1,2. Cã 50% l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ ®­îc ®­a vµo bÓ aeroten vµ 50% l­îng bïn cßn l¹i ®­îc ®­a vµo bÓ nÐn bïn. L­îng bïn ho¹t tÝnh d­ lín nhÊt dÉn vµo bÓ nÐn bïn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: qmax = Trong ®ã: Q : l­u l­îng n­íc th¶i = ……… (m3/ng®) C : Nång ®é bïn ho¹t tÝnh d­, víi ®é Èm ……% th× C =…… (g/m3) DiÖn tÝch bÓ nÐn bïn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: F1 = Trong ®ã: qmax : L­u l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ lín nhÊt, qmax = ……. (m3/h) = ……. (l/s) V1 : Tèc ®é chuyÓn ®éng cña bïn tõ d­íi lªn trªn, V1 = …….. (mm/s) DiÖn tÝch èng trung t©m: F2 = Trong ®ã: V2 : VËn tèc chuyÓn ®éng cña bïn trong èng trung t©m, V2 = …….(mm/s) DiÖn tÝch tæng céng cña bÓ nÐn bïn ®øng: F = F1 + F2 (m2) Cã hai bÓ nÐn bïn ®øng, diÖn tÝch mçi bÓ lµ: f = (m2) §­êng kÝnh bÓ nÐn bïn ®øng: D = (m) §­êng kÝnh èng trung t©m: d =(m) §­êng kÝnh phÇn loe cña èng trung t©m: dloe = 1,35´d (m) §­êng kÝnh tÊm ch¾n (xem h×nh vÏ): dc = 1,3´ dloe (m) ChiÒu cao phÇn l¾ng cña bÓ nÐn bïn: h1 = V1 ´ t ´ 3600 Trong ®ã: t : Thêi gian nÐn bïn, lÊy t = ….. (h) ChiÒu cao h×nh nãn víi gãc nghiªng 450, ®­êng kÝnh bÓ …. (m) vµ ®­êng kÝnh ®¸y bÓ …….. (m) lµ: h2 = - x ChiÒu cao bïn ho¹t tÝnh ®· nÐn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: hb = h2 - h3 - hth x Trong ®ã: h3 : Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y èng loe ®Õn t©m ch¾n, lÊy h3 = …… (m) hth : ChiÒu cao líp trung hoµ, hth = …… (m) ChiÒu cao tæng céng cña bÓ nÐn bïn: H = h1 + h2 + hbv (m) 9. BÓ Mªtan C¸c lo¹i cÆn dÉn ®Õn bÓ mªtan bao gåm : CÆn tõ bÓ l¾ng ®ît I R¸c ®· nghiÒn tõ song ch¾n r¸c Bïn ho¹t tÝnh d­ sau khi nÐn 9.1 CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ®ît I CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ®ît I víi ®é Èm p = 95% ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: WC = trong ®ã: Q : L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n ngµy ®ªm, Q =…….. (m3/ng.®) Chh : Hµm l­îng cÆn l¬ löng trong hçn hîp n­íc th¶i, Chh = ……… (mg/l) E : HiÖu suÊt tõ bÓ l¾ng ®ît I, E =……% K : HÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng l­îng cÆn do cì h¹t l¬ löng lín, K = 1,1 P : §é Èm cña cÆn P =……% gc : Dung träng cña cÆn l¾ng, lÊygc =1 9.2 L­îng bïn ho¹t tÝnh d­ sau khi nÐn ë bÓ nÐn bïn L­îng bïn nµy ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Wb = trong ®ã: a: HÖ sè tÝnh sù t¨ng kh«ng ®iÒu hoµ cña bïn ho¹t tÝnh trong qu¸ tr×nh lµm s¹ch,a =1,2 b : Hµm l­îng bïn tr«i ra khái bÓ l¾ng ®ît II, b = 16 (mg/ l) P : §é Èm cña bïn ho¹t tÝnh P =…….% Q : L­u l­îng n­íc th¶i dÉn ®Õn bÓ nÐn bïn, Q= ……… (m3/ng®) C¸c th«ng sè kh¸c ®· xÐt ë trªn 9.3 L­îng r¸c ®· nghiÒn L­îng r¸c ®· ®­îc nghiÒn nhá tõ ®é Èm P1 = 80% ®Õn ®é Èm P2 = ……..% ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: WR = W1 ´ W1 : L­îng r¸c lÊy khái m¸y nghiÒn víi ®é Èm ban ®Çu P = 80% ®· tÝnh to¸n ë phÇn tr­íc, W1 = ……. (m3/ng®) ThÓ tÝch tæng hîp cña hçn hîp cÆn: W = Wc + Wb +WR (m3) §é Èm trung b×nh cña hçn hîp cÆn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Phh =100´ () Trong ®ã: Ck : L­îng chÊt kh« trong cÆn t­¬i: Ck= (tÊn/ng®) Bk : L­îng chÊt kh« trong bïn ho¹t tÝnh: Bk= (tÊn/ng®) Rk : L­îng chÊt kh« trong r¸c nghiÒn: Rk= (tÊn/ng®) V× ®é Èm cña hçn hîp lín h¬n 94% lªn ta chän chÕ ®é lªn men Êm, t = 33 ¸ 350C. Dung tÝch bÓ Mªtan ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: WM = Trong ®ã: d : LiÒu l­îng cÆn t¶i ngµy ®ªm, tra b¶ng lÊy d = 10% Chän n bÓ Mªtan, thÓ tÝch mét bÓ lµ: V = (m3) H×nh d­íi ®©y tr×nh bµy s¬ ®å cña bÓ Mªtan. 10 11 èng dÉn cÆn t­¬i vµ bïn ho¹t tÝnh èng x¶ cÆn lªn men D250 èng th¸o c¹n bÓ èng dÉn h¬i nãng èng dÉn khÝ ®èt èng trµn bª t«ng g¹ch xØ líp phñ mÒm m¸y trén kiÓu ch©n vÞt 8 9 6 1 7 2 4 3 S¬ ®å bÓ mª tan Theo b¶ng 3.8 / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973/ ta chän 3 bÓ Mª tan ®Þnh h×nh cã kÝch th­íc nh­ b¶ng sau: §­êng kÝnh m ThÓ tÝch h÷u Ých ChiÒu cao, m h1 H h2 Ta chon thªm mét bÓ mª tan dù tr÷ cho t­¬ng lai 10. S©n ph¬i bïn CÆn sau khi ®· lªn men ë bÓ Mªtan vµ cÆn tõ bÓ tiÕp xóc ®­îc dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn ®Ó lµm r¸o n­íc hoÆc lµm kh« ®Õn ®é Èm cÇn thiÕt. S¬ ®å s©n ph¬i bïn cÆn ®­îc tr×nh bÇy trong h×nh d­íi ®©y. CÆn sau khi lªn men ë bÓ Mªtan vµ cÆn tõ bÓ tiÕp xóc ®­îc dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn ®Ó lµm r¸o cÆn ®Õn ®é Èm cÇn thiÕt. ThÓ tÝch cÆn tõ bÓ tiÕp xóc ®­îc tÝnh: W0 = (m3/ng®) Trong ®ã: a: L­îng cÆn l¾ng trong bÓ tiÕp xóc, a = ……… (l/ng.ng®) NTT: d©n sè tÝnh to¸n theo chÊt l¬ löng, NTT= ……… (ng­êi) S¬ ®å s©n ph¬i bïn nh­ h×nh vÏ. S¬ ®å s©n ph¬i bïn: 1-MiÖng x¶ bïn, 2-èng thu n­íc, 3-Bê ng¨n, 4-èng ph©n phèi bïn, 5-§­êng ®i xuèng,6-M¸ng x¶ bïn, 7-èng dÉn n­íc tho¸t ThÓ tÝch tæng céng cña cÆn dÉn ®Õn s©n ph¬i bïn: Wch = W + W0 trong ®ã: W : ThÓ tÝch cÆn tõ bÓ Mª tan, W = …..... (m3) W0 : ThÓ tÝch cÆn tõ bÓ tiÕp xóc W0 = …….. (m3) DiÖn tÝch h÷u Ých cña s©n ph¬i bïn ®­îc tÝnh: F1 = (m2) trong ®ã: q0: T¶i träng lªn s©n ph¬i bïn, Theo b¶ng 5-5 Gi¸o tr×nh ² Xö lý n­íc th¶i - §HXD -1978". Víi nÒn nh©n t¹o cã hÖ thèng rót khi lµm kh« cÆn vµ bïn ho¹t tÝnh lªn men ta cã q0= 2 (m3/m2.n¨m) n: HÖ sè kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn khÝ hËu n = 2,4 Chän s©n ph¬i bïn chia ra lµm …….. « Þ DiÖn tÝch mçi « = ……… (m2) Chän kÝch th­íc mçi « L ´ B (m). DiÖn tÝch phôc vô cña sµn s©n ph¬i bïn (bao gåm ®­êng x¸, m­¬ng m¸ng,..) ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: F2 = D´F1 ( m2) (ë ®©y D lµ hÖ sè kÓ ®Õn diÖn tÝch phô, lÊy b»ng 0,2 ¸ 0,4) DiÖn tÝch tæng céng cña s©n ph¬i bïn: F = F1 + F2 (m2) 11. Tr¹m khö trïng Tr¹m khö trïng cã t¸c dông khö trïng triÖt ®Ó c¸c vi khuÈn g©y bÖnh mµ chóng ta ch­a thÓ xö lý ®­îc trong c¸c c«ng tr×nh xö lý c¬ häc, sinh häc tr­íc khi x¶ ra s«ng. §Ó khö trïng n­íc th¶i, ta dïng ph­¬ng ph¸p Clorua ho¸ b»ng Clo h¬i. ViÖc tÝnh to¸n tr¹m khö trïng theo ®iÒu 6.20 – 20 TCN51-84. Qu¸ tr×nh ph¶n øng gi÷a Clo vµ n­íc th¶i x¶y ra nh­ sau: Cl2 + H2O = HCl + HOCl Axit hypoclord mét phÇn bÞ ion hãa. HOCl vµ ®Æc biÖt ion OCl- víi nång ®é x¸c ®Þnh sÏ t¹o ®iÒu kiÖn oxy ho¸ m¹nh cã kh¶ n¨ng tiªu diÖt vi khuÈn. L­îng Clo ho¹t tÝnh cÇn thiÕt ®Ó khö trïng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: y = trong ®ã: Q: L­u l­îng ®Æc tr­ng cña n­íc th¶i ……(m3/h) a : LiÒu l­îng Clo ho¹t tÝnh, khi lµm s¹ch sinh häc hoµn toµn, a = ……..(g/m3), lÊy theo ®iÒu 6.20.3 -20 TCN51-84 øng víi l­u l­îng ®Æc tr­ng max,tb, min ta cã l­îng Clo ho¹t tÝnh cÇn thiÕt nh­ sau: y max = (kg/h) y tb = (kg/h) y min = (kg/h) §Ó ®Þnh l­îng Clo ,x¸o trén Clo h¬i víi n­íc c«ng t¸c, ®iÒu chÕ vµ vËn chuyÓn ®Õn n¬i sö dông ta dïng Clorat¬ ch©n kh«ng kiÓu LONHI-100. Theo b¶ng 3.10 - / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973/ ta chän mét Clorat¬ LONHI -100 lo¹i ……… lµm viÖc vµ mét Clorat¬ dù phßng cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt nh­ sau: C«ng suÊt theo Clo h¬i :……… (kg/h) Lo¹i l­u l­îng kÕ : ……. ¸p lùc n­íc tr­íc ejector : ……… (kg/cm3) Träng l­îng :……… (kg) L­u l­îng n­íc : ……… (m3/h ) §Ó phôc vô cho …….Clorat¬ chän……. ban l«ng trung gian b»ng thÐp ®Ó tiÕp nhËn Clo n­íc ®Ó chuyÓn thµnh Clo h¬i vµ dÉn ®Õn Clorat¬. Trong tr¹m khö trïng ta dïng c¸c thïng chøa Clo cã dung tÝch ……. lÝt vµ chøa ……… kg Clo. §­êng kÝnh thïng chøa lµ D = …… (m). ChiÒu dµi thïng L = ……… (m). L­îng Clo lÊy ra tõ 1 (m2) bÒ mÆt bªn thïng chøa theo quy ph¹m lµ 3 (kg/h). BÒ mÆt bªn thïng chøa Clo lµ ………. (m2). Nh­ vËy l­îng Clo lÊy ra tõ mét thïng chøa lµ: qc = ……..(kg/h) Sè thïng chøa Clo cÇn thiÕt trong mét giê lµ: N = (thïng) Chän …….. thïng chøa c«ng t¸c vµ mét dù phßng. Sè thïng chøa Clo cÇn thiÕt dù tr÷ cho nhu cÇu Clo trong mét th¸ng sÏ lµ: N = (thïng) Trong ®ã: q : Träng l­îng Clo trong thïng chøa, kg L­u l­îng n­íc Clo lín nhÊt ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: qmax= trong ®ã: b: Nång ®é Clo ho¹t tÝnh trong n­íc, lÊy b»ng ®é hoµ tan cña Clo trong n­íc cña ejector, phô thuéc vµo nhiÖt ®é, b = ………% a : LiÒu l­îng Clo ho¹t tÝnh, khi lµm s¹ch sinh häc hoµn toµn, a = 3 (g/m3), lÊy theo ®iÒu 6.20.3 -20 TCN51-84 L­îng n­íc tæng céng cÇn cho nhu cÇu cña tr¹m Clorator ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Q = Trong ®ã: V1: §é hoµ tan Clo trong n­íc phô thuéc vµo nhiÖt ®é n­íc th¶i, víi nhiÖt ®é n­íc th¶i t = T0C ta cã V1=…. (l/g). ( Theo b¶ng 3.11- / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973/) V2: L­u l­îng n­íc cÇn thiÕt ®Ó bèc h¬i Clo, s¬ bé lÊy V2 = ……… (l/kg) N­íc Clo ®­îc dÉn ra m¸ng trén b»ng èng cao su mÒm nhiÒu líp, ®­êng kÝnh èng …… (mm) víi tèc ®é …….. (m/s). 12. TÝnh to¸n m¸ng trén- m¸ng trén v¸ch ng¨n cã lç S¬ ®å m¸ng trén v¸ch ng¨n ®ôc lç §Ó x¸o trén nuíc th¶i víi Clo ta dïng m¸ng trén víi thêi gian x¸o trén ®­îc thùc hiÖn trong vßng 1 ¸ 2 phót. + S¬ ®å m¸ng trén v¸ch ng¨n cã lç: M¸ng trén v¸ch ng¨n cã lç th­êng gåm 2, 3 v¸ch ng¨n víi c¸c lç cã ®­êng kÝnh tõ 20 ®Õn 100 mm. Chän m¸ng trén hai v¸ch ng¨n víi ®­êng kÝnh lç lµ d mm. + Sè lç trong mét v¸ch ng¨n ®­îc tÝnh: Trong ®ã: qmax: L­u l­îng n­íc th¶i lín nhÊt qmax = ………(m3/s) d : §­êng kÝnh lç d = ……. (m). V : Tèc ®é cña n­íc chuyÓn ®éng qua lç V = ……… (m/s). Chän a hµng lç theo chiÒu ®øng vµ b hµng lç theo chiÒu ngang. Kho¶ng c¸ch c¸c lç theo chiÒu ®øng vµ theo chiÒu ngang lÊy b»ng 2d = 2 0,09 = 0,18 m. + ChiÒu ngang m¸ng trén sÏ lµ: B = 2db m. + ChiÒu cao líp n­íc tr­íc v¸ch ng¨n thø nhÊt lµ: H1 = 2da m. + ChiÒu cao líp n­íc tr­íc v¸ch ng¨n thø hai lµ: H2 = H1 + h h: Tæn thÊt ¸p lùc qua lç ë v¸ch ng¨n thø nhÊt. m. Trong ®ã m: hÖ sè l­u l­îng, m = 0,62. + Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c t©m c¸c lç theo chiÒu ®øng cña v¸ch ng¨n thø hai lµ: …….. + Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c v¸ch ng¨n ®­îc tÝnh: l = 1,5 x B m. + ChiÒu dµi tæng céng víi m¸ng trén hai v¸ch ng¨n lµ: L = 3 x l m. + Thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ: (s). 13. TÝnh to¸n bÓ tiÕp XóC LY T¢M S¬ ®å bÓ tiÕp xóc ly t©m NhiÖm vô cña bÓ tiÕp xóc lµ nh»m thùc hiÖn qu¸ tr×nh tiÕp xóc gi÷a Clo vµ n­íc th¶i. Dùa vµo c«ng suÊt tr¹m, ta sö dông bÓ tiÕp xóc kiÓu ly t©m. BÓ tiÕp xóc ly t©m ®­îc thiÕt kÕ gièng nh­ bÓ l¾ng ®ît I kh«ng cã thiÕt bÞ vÐt bïn. N­íc th¶i sau khi ®­îc xö lý ë bÓ tiÕp xóc ®­îc dÉn ra tíi giÕng bê hå theo m­¬ng dÉn dµi L (m) víi tèc ®é dßng ch¶y v (m/s). Thêi gian tiÕp xóc cña clo víi n­íc th¶i trong bÓ tiÕp xóc vµ trong m¸ng dÉn ra s«ng lµ 30 phót. Thêi gian tiÕp xóc riªng trong bÓ tiÕp xóc lµ: t = 30 - (phót) trong ®ã: l : ChiÒu dµi m¸ng dÉn tõ bÓ tiÕp xóc tíi giÕng x¶, l = L (m) V : VËn tèc dßng ch¶y trong m¸ng dÉn, v = ……… (m/s) ThÓ tÝch h÷u Ých cña bÓ tiÕp xóc lµ: W = Qhmax ´ t (m3) Chän 2 bÓ, thÓ tÝch cña mçi bÓ lµ: W1 = (m3) DiÖn tÝch cña bÓ tiÕp xóc trªn mÆt b»ng: F = (m2) Trong ®ã: H1: chiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ, thiÕt kÕ H = ……..(m) §­êng kÝnh cña bÓ tiÕp xóc ly t©m lµ : D= CÆn trong hè tiÕp xóc cã ®é Èm p = 96% ®­îc b¬m ra ph©n ph¬i bïn: trong ®ã: a: L­îng cÆn l¾ng trong bÓ tiÕp xóc, theo 6.20.7 - 20 TCN 51-84 th× a = …… l/Ng NTT: D©n sè tÝnh to¸n theo BOD5, NTT = ……. (ng­êi) 14. ThiÕt bÞ ®o l­u l­îng §Ó ®¶m b¶o cho c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc ho¹t ®éng ®¹t hiÖu qu¶, ta cÇn biÕt l­u l­îng n­íc th¶i ch¶y vµo tõng c«ng tr×nh vµ sù dao ®éng l­u l­îng theo c¸c giê trong ngµy. §Ó x¸c ®Þnh l­u l­îng n­íc ta dïng m¸ng Pac -san (S¬ ®å trang sau) KÝch th­íc m¸ng ®­îc ®Þnh h×nh theo tiªu chuÈn vµ ®­îc chän tuú thuéc vµo l­u l­îng n­íc. Víi gi¸ trÞ l­u l­îng tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: qmax= …..(l/s) , qtb = …… (l/s) qmin = ………. (l/s) S¬ ®å m¸ng pac - san B l1 l2 l3 A W E Ng­êi ta ®· tÝnh to¸n kÝch th­íc m¸ng theo tiªu chuÈn vµ lËp thµnh c¸c b¶ng / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973/. Chän m¸ng Pac-san cã kÝch th­íc Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn lín nhÊt : ……..(l/s) Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn nhá nhÊt : …….(l/s) b = …..cm ; L1 =….. cm ; L2 = ……cm ; L3 =……. cm ; A = …….cm W =….. cm ; C1=C2 =…….cm ; B=…… cm ; E = … cm TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh xö lÝ n­íc th¶i ph­¬ng ¸n II C¸c c«ng tr×nh trong s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ ph­¬ng ¸n II bao gåm: Song ch¾n r¸c BÓ Biophin cao t¶i BÓ l¾ng c¸t ngang chuyÓn ®éng vßng Tr¹m khÝ nÐn BÓ l¾ng ngang ®ît I M¸y nghiÒn r¸c BÓ l¾ng ngang ®ît II Khö trïng vµ m¸ng trén S©n ph¬i bïn cÆn BÓ tiÕp xóc  BÓ chøa khÝ ®èt S©n ph¬i c¸t Trong sè c¸c c«ng tr×nh trªn, c¸c c«ng tr×nh tÝnh to¸n gièng víi ph­¬ng ¸n I bao gåm: Ä Song ch¾n r¸c Ä BÓ tiÕp xóc ly t©m BÓ l¾ng c¸t ngang chuÓn ®éng vßng Ä S©n ph¬i c¸t Khö trïng vµ m¸ng trén Ä S©n ph¬i bïn cÆn BÓ l¾ng ngang ®ît I BÓ l¾ng ngang ®ît II Sau ®©y ta ®i tÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh cßn l¹i trong s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ. 1. TÝnh to¸n bÓ Biophin cao t¶i NhËn thÊy chÊt l­îng n­íc th¶i ch¶y vµo bÓ ®¶m b¶o ®Ó tÝnh to¸n theo quy ph¹m. TÝnh to¸n bÓ läc sinh häc cao t¶i dùa vµo ®iÒu 6.14.17 vµ ®iÒu 6.14.18 TCN51-84 X¸c ®Þnh hÖ sè k: lµ hÖ sè phô thuéc vµo nhiÖt dé trung b×nh vÒ mïa ®«ng cña n­íc th¶i hoÆc nhiÖt ®é trung b×nh n¨m cña kh«ng khÝ. Ta cã k = Trong ®ã: La: BOD cña n­íc th¶i ®­a vµo bÓ La= ……. (mg/l) Lt: BOD cña n­íc th¶i ®· ®­îc lµm s¹ch Lt =…….. (mg/l) Chän t¶i träng thuû lùc qo= 20 (m3/m2.ng®) Tra b¶ng 36-20TCN51-84 víi nhiÖt ®é trung b×nh ToC vµ ko=……. ta cã c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n nh­ sau: 2.1. Khi l­u l­îng kh«ng khÝ vµo bÓ B = 8 (m3/m3 n­íc) ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ H = …….. (m) T¶i träng thñy lùc: q0= 20 ( m3/m2.ng®) tra b¶ng ta cã k1 = ……. V× k0 <k1 nªn kh«ng cÇn tuÇn hoµn l¹i n­íc th¶i. BÓ biophin cao t¶i mÆt c¾t a-a mÆt b»ng Líp vËt liÖu läc cao 300 cm Líp bª t«ng ®ôc lç dµy 8 cm Líp bª t«ng t¹o dèc Líp bª t«ng cèt thÐp dµy 20 cm Líp bª t«ng g¹ch vì dµy 20 cm èng dÉn n­íc vµo bÓ D300 Líp bª t«ng ®ôc lç BxB=1000x1000 Líp vËt liÖu läc èng ph¶n lùc ®ôc lç D200 D­íi ®©y lµ s¬ ®å cÊu t¹o cña BÓ Bioiphin cao t¶i. DiÖn tÝch cña bÓ Biophin: F = (m2) Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i Q = ……..(m3/ng®) q0: T¶i träng thñy lùc trªn bÒ mÆt bÓ läc, q0 = 20 (m3/m2 ngµy ®) Chän sè bÓ c«ng t¸c lµ n bÓ. DiÖn tÝch mçi bÓ lµ: f = (m2) BÓ h×nh trßn, ®­êng kÝnh bÓ lµ: D = (m) ThÓ tÝch tæng céng cña bÓ: W = H ´F (m3) trong ®ã: H: ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ, H= ……… (m) 2.2. Khi l­u l­îng kh«ng khÝ vµo bÓ B = 10 (m3/m3 n­íc) ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ H = ……. (m) T¶i träng thñy lùc: q0= 20 ( m3/m2.ng®) tra b¶ng ta cã k1 = ………. V× k0 < k1 nªn kh«ng cÇn tuÇn hoµn l¹i n­íc th¶i. DiÖn tÝch cña bÓ Biophin: F = (m2) Trong ®ã: Q: L­u l­îng n­íc th¶i Q = ……..(m3/ng®) q0: T¶i träng thñy lùc trªn bÒ mÆt bÓ läc, q0 = 20 (m3/m2 ngµy ®) Chän sè bÓ c«ng t¸c lµ n bÓ. DiÖn tÝch mçi bÓ lµ: f = (m2) BÓ h×nh trßn, ®­êng kÝnh bÓ lµ: D = (m) ThÓ tÝch tæng céng cña bÓ: W = H ´F (m3) Trong ®ã: H: ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ, H= …….. (m) Tõ c¸c sè liÖu tÝnh to¸n ë trªn ta quyÕt ®Þnh thiÕt kÕ bÓ Biophin víi tr­êng hîp B=…….. (m3/m2.ng®) H=……… (m) F= ……… (m2) W=………(m3) Víi lý do: Kh«ng ph¶i tuÇn hoµn n­íc th¶i L­îng kh«ng khÝ cÊp vµo trung b×nh ChiÒu cao c«ng tr×nh nhá DiÖn tÝch c«ng tr×nh nhá 2.3. TÝnh to¸n hÖ thèng t­¬i ph¶n lùc §iÒu kiÖn quan träng ®Ó Biophin lµm viÖc b×nh th­êng lµ n­íc th¶i ph¶i ®­îc ph©n phèi ®Òu trªn bÒ mÆt líp vËt liÖu läc. §èi víi Biophin cã d¹ng h×nh trßn trªn mÆt b»ng ta thiÕt kÕ hÖ thèng ph©n phèi khÝ b»ng hÖ thèng t­íi ph¶n lùc. L­u l­îng n­íc t­íi tÝnh cho 1 bÓ Biofin ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: q = trong ®ã: n : Sè bÓ qmax :L­u l­îng n­íc th¶i tÝnh to¸n, qmax = ……… (l/s) §­êng kÝnh cña hÖ thèng t­íi: ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: DT= D - 200 (mm) trong ®ã: 200 (mm) : Kho¶ng c¸ch gi÷a ®Çu èng t­íi vµ thµnh bÓ. Chän trong mét bÓ Biofin cã 4 èng ph©n phèi, ®­êng kÝnh èng lµ: D« = Trong ®ã: V : VËn tèc chuyÓn ®éng cña n­íc trong èng, lÊy V = …….. (m/s) q : L­u l­îng tÝnh to¸n cho mét bÓ, q = ……… (m3/s) Sè lç trªn èng t­íi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: m = (lç) Kho¶ng c¸ch tõ mét lç bÊt kú ri c¸ch t©m trôc cña hÖ thèng t­íi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: ri = trong ®ã: i : Sè thø tù cña lç c¸ch trôc cña hÖ thèng t­íi m : Sè lç trªn hÖ thèng t­íi, m = ………. (lç) Sè vßng quay cña hÖ thèng trong 1 phót ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: n = Tong ®ã: d : §­êng kÝnh lç (ph¶i lín h¬n 10mm), lÊy d =……… (mm) q' : L­u l­îng trung b×nh cña 1 èng t­íi, cã tÊt c¶ 4 èng nªn q' = (l/s) ¸p lùc cÇn thiÕt cho hÖ thèng t­íi ph¶n lùc lµ: h= q' 2 ´ () Trong ®ã: k : M« ®un l­u l­îng, theo b¶ng 4.6 - / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973/ ta cã øng víi D« =……. k = ……. 2. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît II S¬ ®å bÓ l¾ng ngang ®ît II Mµng VSV ®­îc t¹o nªn ë bÓ BI¤PHIN cao t¶i sÏ cïng víi n­íc th¶i ®i vµo bÓ l¾ng ngang ®ît II. NhiÖm vô cña bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ gi÷ chóng l¹i ë bÓ. §èi víi bÓ l¾ng ®ît II, ta tÝnh to¸n kÝch th­íc bÓ theo ph­¬ng ph¸p t¶i träng thuû lùc bÒ mÆt. +X¸c ®Þnh t¶i träng tÝnh to¸n cña bÓ l¾ng ngang ®ît II sau bÓ Bi«phin theo c«ng thøc: q=U x Uo x 3,6 (m3/m2.h) Trong ®ã: U: HÖ sè sö dông thÓ tÝch bÓ víi bÓ l¾ng ngang U=……… Uo: §é lín thuû lùc cña mµng sinh vËt Uo=……….mm/s + DiÖn tÝch mÆt tho¸ng cña bÓ l¾ng: (m2) Víi QhMax= ……… (m3/h) Chän vËn tèc n­íc ch¶y trong bÓ v =…… mm/s = ……. m/s + DiÖn tÝch mÆt c¾t ­ít cña bÓ: + ChiÒu réng bÓ: Chän sè ®¬n nguyªn lµ n ChiÒu réng mét ®¬n nguyªn: (m). + ChiÒu dµi bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: (m). + Thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: (h) Kh«ng ®¶m b¶o thêi gian l¾ng cña bÓ l¾ng ngang ®ît II sau bÓ Bi«phin(t = 1,5 - 2 h). §Ó ®¶m b¶o thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ l¾ng, ta cã chiÒu dµi cña bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: L = V . t (m). víi t = ….. (h) + ThÓ tÝch vïng chøa nÐn cÆn: Wb= (m3) Trong ®ã: a:Tiªu chuÈn mµng vi sinh vËt d­ sau Biophin cao t¶i theo ®iÒu 6.14.19TCN51-84. Ta cã: a=……… g/ng® vµ mµng sinh vËt d­ cã ®é Èm lµ p=……..% n: sè bÓ l¾ng Ntt: D©n sè tÝnh to¸n theo BOD, Ntt=…….. (ng­êi) + ChiÒu cao líp bïn trong bÓ l¾ng ngang ®ît II: + ChiÒu cao x©y dùng cña bÓ l¾ng ngang ®ît II: HXD = hbv + H + hth + hb. Trong ®ã: hbv - chiÒu cao b¶o vÖ bÓ, hbv = ……. m. H - chiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ, H = …….. m. hth - chiÒu cao líp n­íc trung hoµ cña bÓ, hth = …….. m. hb - chiÒu cao líp bïn, hb = ……. m. KÝch th­íc bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: H x B x L (m) . Phô lôc 1. TCVN 6772:2000-ChÊt l­îng n­íc -N­íc th¶i sinh ho¹t -Giíi h¹n « nhiÔm cho phÐp Water Quality - Domestic Wastewater Standards 1.Ph¹m vi ¸p dông: Tiªu chuÈn ¸p dông ®èi víi n­íc th¶i sinh ho¹t c¸c lo¹i c¬ së dÞch vô, c¬ së c«ng céng vµ chung c­ khi x¶ vµo c¸c vïng n­íc quy ®Þnh ë nh÷ng n¬i ch­a cã HTTN vµ XLNT tËp trung. 2.Giíi h¹n « nhiÔm cho phÐp: B¶ng 1. Th«ng sè « nhiÔm vµ giíi h¹n cho phÐp TT Th«ng sè Gi¸ trÞ giíi h¹n Møc I Møc II Møc III Møc IV Møc V 1 pH 5-9 5-9 5-9 5-9 5-9 2 BOD5, mg/l 30 30 40 50 200 3 ChÊt r¾n l¬ löng, mg/l 50 50 60 100 100 4 ChÊt r¾n cã thÓ l¾ng, mg/l 0,5 0,5 0,5 0,5 KQ§ 5 Tæng chÊt r¾n hoµ tan, mg/l 500 500 500 500 KQ§ 6 Sun phua(theo H2S), mg/l 1,0 1,0 3,0 4,0 KQ§ 7 Nit¬r¸t (NO3-), mg/l 30 30 40 50 KQ§ 8 DÇu mì (thùc phÈm), mg/l 20 20 20 20 100 9 Phosphat (PO43-), mg/l 6 6 10 10 KQ§ 10 Coliform, MPN/100ml 1.000 1.000 5.000 5.000 10.000 Ghi chó:KQ§- Kh«ng quy ®Þnh gi¸ trÞ; C¸c møc I,II,III,IV vµ V: theo lo¹i h×nh vµ quy m« c«ng tr×nh dÞch vô nh­ sau. B¶ng 2. C¸c møc ¸p dông ®èi víi c¸c c¬ së dÞch vô , c«ng céng vµ khu chung c­. Lo¹i h×nh Quy m« Møc ¸p dông theo b¶ng 1 Ghi chó 1.Kh¸ch s¹n D­íi 60 phßng Møc III Tõ 60 ®Õn 200 phßng Møc II Trªn 200 phßng Møc I 2.Nhµ trä, nhµ kh¸ch Tõ 10 ®Õn 50 phßng Møc IV Tõ 50 ®Õn 250 phßng Møc III Trªn 250 phßng Møc II 3.BÖnh viÖn nhá, tr¹m x¸ Tõ 10 ®Õn 30 gi­êng Møc II Ph¶i khö trïng n­íc th¶i Trªn 30 gi­êng Møc I 4.BÖnh viÖn ®a khoa Møc I 5.Trô së c¸c c¬ quan hµnh chÝnh, v¨n phßng ®¹i diÖn... Tõ 5.000 ®Õn 10.000m2 Møc III DiÖn tÝch tÝnh lµ khu vùc lµm viÖc Tõ 10.000 ®Õn 50.000m2 Møc II Trªn 50.000 m2 Møc I 6.Tr­êng häc, viÖn nghiªn cøu vµ c¸c c¬ së t­¬ng tù Tõ 5.000 ®Õn 25.000m2 Møc II Trªn 25.000 m2 Møc I 7.Cöa hµng b¸ch ho¸, siªu thÞ Tõ 5.000 ®Õn 25.000 m2 Møc II Trªn 25.000 m2 Møc I 8.Chî thùc phÈm t­¬i sèng Tõ 500 ®Õn 1.000 m2 Møc IV Tõ 1.000 ®Õn 1.500 m2 Møc III Tõ 1.500 ®Õn 25.000 m2 Møc II Trªn 25.000 m2 Møc I 9.Nhµ hµng ¨n uèng, nhµ ¨n c«ng céng, cöa hµng thùc phÈm D­íi 100 m2 Møc V Tõ 100 ®Õn 250 m2 Møc IV Tõ 250 ®Õn 500 m2 Møc III Tõ 500 ®Õn 2.500 m2 Møc II Trªn 2.500 m2 Møc I 10.Khu chung c­ D­íi 100 c¨n hé Møc III Tõ 100 ®Õn 500 c¨n hé Møc II Trªn 500 c¨n hé Møc I Ghi chó: §èi víi c¸c th«ng sè kh«ng cã trong b¶ng 1 th× nång ®é giíi h¹n cho phÐp cña nã ®­îc x¸c ®Þnh theo TCVN 5945-1995. Phô lôc 2. TCXD 188:1996- N­íc th¶i ®« thÞ - Tiªu chuÈn th¶i Urban Wastewater - Discharge Standards 1.Ph¹m vi øng dông: Tiªu chuÈn nµy quy ®Þnh nång ®é giíi h¹n cho phÐp cña c¸c chÊt « nhiÔm chñ yÕu cã trong n­íc th¶i ®« thÞ khi x¶ vµo nguån n­íc mÆt phôc vô lµm nguån cung cÊp cho tr¹m xö lý n­íc n­íc ¨n uèng vµ sinh ho¹t ( nguån lo¹i A ) vµ vµo HTTN chung cña thµnh phè ( nguån lo¹i B). 2. Gi¸ trÞ giíi h¹n c¸c th«ng sè « nhiÔm trong n­íc th¶i ®« thÞ. TT Th«ng sè §¬n vÞ Gi¸ trÞ giíi h¹n Lo¹i A Lo¹i B 1 NhiÖt ®é oC 40 40 2 pH 6-9 5-9 3 §é mµu §é Pt/Co 20 50 4 §é ®ôc NTU 50 100 5 Tæng chÊt r¾n l¬ löng (SS) mg/l 50 100 6 Tæng chÊt r¾n hoµ tan mg/l 1.000 3.000 7 COD mg/l 50 100 8 BOD5 mg/l 20 50 9 Clorua (Cl-) mg/l 250 1.000 10 Sunph¸t ( SO42-) mg/l 200 1.000 11 Nit¬rit ( NO2-) mg/l 0,1 2,0 12 Nit¬rat (NO3-) mg/l 50 - 13 DÇu mì kho¸ng mg/l 0,001 1,0 14 Clo d­ mg/l 1,0 2,0 15 Coliform MPN/100ml 5.000 10.000 Ghi chó: Nång ®é giíi h¹n cña c¸c chØ tiªu « nhiÔm kh¸c kh«ng nªu trong b¶ng nµy cã thÓ x¸c ®Þnh theo TCVN 5945-1995. Phô lôc 3. Nång ®é giíi h¹n mét sè chØ tiªu « nhiÔm trong c¸c thuû vùc n­íc mÆt theo quy ®Þnh cña Bé Khoa häc, C«ng nghÖ vµ M«i tr­êng. TT Th«ng sè TCVN 5942-1995 TCVN 5943-1995 TCVN 6774:2000 TCVN 6773:2000 Lo¹i A Lo¹i B 1 pH 6-8,5 5,5-9 6,5-8,5 6,5-8,5 5,5-8,5 2 BOD5, mg/l 4 25 20 10 3 COD, mg/l 10 35 4 ¤ xy hoµ tan, mg/l 6 2 4 5 2 5 ChÊt r¾n l¬ löng (SS), mg/l 20 80 25 100 6 Amoni¾c ( tÝnh theo N), mg/l 0,05 1 0,1 1,49(pH=6,5) 0,93(pH=8) 7 Nit¬rat( tÝnh theo N), mg/l 10 15 8 Nit¬rit ( tÝnh theo N), mg/l 0,01 0,05 9 DÇu mì, mg/l kh«ng 0,3 kh«ng kh«ng 10 ChÊt tÈy röa, mg/l 0,5 0,5 11 S¾t, mg/l 1 2 0,1 12 Xianua, mg/l 0,01 0,05 0,01 0,005 13 Asen, mg/l 0,05 0,1 0,05 0,02 0,05-0,1 14 Phenol tæng sè, mg/l 0,001 0,02 0,001 15 Tæng ho¸ chÊt b¶o vÖ thùc vËt, mg/l 0,15 0,15 0,05 16 Tæng chÊt r¾n hoµ tan, mg/l 1.000 Theo chØ sè SAR 17 Coliform, MPN/100 ml 5.000 10.000 1.000 200 cho vïng trång rau Ghi chó: TCVN 5942-1995-ChÊt l­îng n­íc-Tiªu chuÈn ch¸t l­îng n­íc mÆt ( lo¹i A-nguån cung cÊp n­íc cho tr¹m xö lý n­íc cÊp, lo¹i B- nguån cung cÊp n­íc cho c¸c môc ®Ých kh¸c ); TCVN 5943-1995 - ChÊt l­îng n­íc - Tiªu chuÈn chÊt l­îng n­íc biÓn ven bê ( tr­êng hîp dïng lµm b·i t¾m); TCVN 6774:2000-ChÊt l­îng n­íc-ChÊt l­îng n­íc ngät b¶o vÖ ®êi sèng thuû sinh; TCVN 6773:2000-ChÊt l­îng n­íc- ChÊt l­îng n­íc dïng cho thuû lîi.