Bài tập 6: Môn kỹ thuật xử lý nước thải thiết kế bể lắng sơ cấp, bể lắng thứ cấp và bể tuyển nổi

TÊN SV: ĐOÀN HỒNG NHUNG MSSV:1090869 LỚP :MT0957A1 BÀI TẬP 6: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP, BỂ LẮNG THỨ CẤP VÀ BỂ TUYỂN NỔI SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP: Bắt đầu Xác định hiệu suất loại bỏ SS của bể lắng sơ cấp sẽ thiết kế E = Tính hàm lượng SS đầu vào Css = Csssx, Csssh : hàm lượng SS trong nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt. Qsx, Qsh: lưu lượng nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt Css, Cssra : hàm lượng SS ra sau khi lắng Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất lắng và SOR : để đạt được hiệu suất là E % thì lưu lượng nạp nước trên đơn vị diện tích bề mặt là: SOR m3/m2*ngày E, đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất lắng và SOR Tính diện tích bề mặt phần lắng Alắng= Tính diện tích bồn phân phối nước Aphân phối nước= 15%Alắng Q, SOR Tính đường kính bể lắng D = Số liệu cần thiết Tiêu chuẩn tuân theo Alắng Alắng Tính đường kính bồn phân phối nước d = 30 – 40% D D Tính tổng diện tích bể lắng sơ cấp Atổng = Alắng + Aphân phối nước Alắng, Aphân phối nước Tính chiều sâu của bể phần hình trụ Hb = Hhđ + Hmt Hhđ, Hmt Hhđ = 3,6 – 3,7 m Hmt = 0,5 – 0,6 m Chọn Tính thể tích nước trong phần bể hình trụ Vhình trụ = Atổng * Hhđ Hhđ, Atổng Tính chiều sâu của phần nón cụt Hnóncut = Rbể, chọn Rhố : bán kính hố chứa bùn. Chọn độ dốc đáy 1 : 12 Tính thể tích hình nón cụt Vnón cụt = Hnón cụt, Rbể, Rhố Tính thể tích tổng cộng của bể V = Vhình trụ +Vnón cụt Vhình trụ, Vnón cụt Tính thời gian lưu tồn nước: V, Q Tính khối lượng chất rắn trong bùn trong một ngày Sm = Q*Css*E (kg) Q, Css , E: hiệu suất loại SS của bể lắng sơ cấp E = 40 – 70% Chọn Tính khối lượng bùn trong một ngày Mbùn = Sm * Tính thể tích bùn trong 1 ngày : Vbùn = Sm Mbùn, Gbùn = 1030 kg/m3: khối lượng riêng của bùn Tính thể tích hố thu bùn : Vhố = Vbùn, N: số lần bơm bùn trong 1 ngày Tính chiều cao hố thu bùn : Hhố = Vhố, Rhố Tính hiệu suất khử BOD5, COD, SS R= (%) a,b: hằng số thực nghiệm,: thời gian lưu nước, Bảng : Giá tri hằng số thực nghiệm a,b ở t200c Tính nồng độ COD và BOD5 đầu vào: CCODvào = CBOD5vào = CCODsx, CCODsh, CBOD5sx, CBOD5sh, Qsx, Qsh Tính nồng độ COD,BOD5,SS đầu ra của bể lắng sơ cấp (mg/l) CBOD5ra = CBOD5vào * (1- RBOD5) CCODra = CCODvào * (1- RCOD) CSSra = CSSvào * (1 – RSS ) Tính vận tốc vùng lắng : v = (m/s) CBOD5vào, RBOD5, CCODvào, RCOD, CSSvào, RSS Q, Alắng Tính vận tốc giới hạn trong vùng lắng : VH= k: Hằng số phụ thuộc vào tính chất căn, :Tỷ trọng hạt, g: Gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2,d: Đường kính tương đương của hạt,f: Hệ số ma sát, hệ số này phụ thuộc vào đặc tính bề măt của hạt và hệ số Reynol của hạt khi lắng. Kết thúc Kiểm tra và xuất bản vẽ Thiết kế bể lắng sơ cấp: Bảng : Các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp: Thông số Giá trị Khoảng biến thiên Giá trị thiết kế Thời gian lưu tồn θ (giờ) 1,5 ÷ 2,5 2 Tải nạp bề mặt SOR (m3/m2.d) 31 ÷ 50 50 Lưu lượng qua băng phân phối nước (m3/m dài.d) 124,2 ÷ 496,8 248 Hiệu suất loại SS (%) 40 ÷ 70 55 Hiệu suất loại BOD,COD (%) 30 ÷ 40 35 ( theo Bài giảng Xử Lý Nước Thải_ Lê Hoàng Việt) Ta có: - Lượng nước thải sản xuất hàng ngày là 1600 m3. - Lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày là 170 m3 - Lượng SS trong nước thải sản xuất là: 480mg/l - Lượng SS trong nước thải sinh hoạt là: 729,2 mg/l → Hàm lượng SS đầu vào là: CSS = = 503,93 mg/l Chọn nồng độ SS trong nước thải sau khi lắng: 350mg/l Hiệu suất của bể lắng sơ cấp cần thiết kế là: E = Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất lắng và SOR để đạt được hiệu suất là 30,5% thì lưu lượng nạp nước trên đơn vị diện tích bề mặt là: 47m3/m2*ngày Diện tích bề mặt phần lắng: Alắng= Ta thiết kế bể lắng hình trụ tròn: Aphân phối nước= 15%Alắng = Đường kính bể lắng D == Đường kính bồn phân phối nước ( 30 – 40% đường kính phần lắng_theo Bài giảng Xử Lý Nước Thải_Lê Hoàng Việt) d = 30%*D = Miệng dưới của buồng phân phối nước đặt ngay mực phân cách của lớp nước trong. Chọn chiều sâu bồn phân phối nước so với mực nước hoạt động của bể là: 1,5m Chiều cao tổng cộng của bồn phân phối nước:1,8m → buồng phân phối nước đặt nổi lên khỏi mực nước 0,3. Ngập 1,5m Tổng diện tích của bể lắng sơ cấp: Atổng = Alắng + Aphân phối nước = 37,7 + 5,66 = 43,36m2 Chiều sâu hoạt động của nước ở phần hình trụ trong khoảng 3,6 – 3,7 m. →Chọn Hhđ = 3,6m Chiều cao của mặt thoáng khoảng 0,5 – 0,6 m → chọn Hmt = 0,5 m Tổng chiều sâu của bể (phần hình trụ): Hb = Hhđ + Hmt = 3,6 + 0,5 = 4,1m Suy ra thể tích nước trong phần bể hình trụ là: Vhình trụ = 43,36 * 3,6 = 156,1m3 Chọn độ dốc đáy là 1:12 Chọn đường kính hố chứa bùn là: Dhố = 1m → Rhố = 0,5m Ta có chiều sâu của phần nón cụt là : Hnóncut = Vnón cụt = = *0,25*( 3,452 + 3,45*0,5 + 0,52) = 3,63m2 Thể tích tổng cộng của bể là: V = Vhình trụ+ Vnón cụt = 156,1 + 3,63 = 159,73 m3 Thời gian lưu tồn nước: giờ Hố thu bùn: Ta có: Rhố= 0,5m Khối lượng riêng của bùn: Gbùn= 1030 kg/m3 E = 55 % = 0,55 Thời gian lấy bùn ra : t = 3 giờ Css= 503,93 mg/l = 0,50393 kg/l - Chất rắn chiếm 3% trọng lượng bùn . Khối lượng chất rắn trong bùn trong một ngày Sm = Q*Css*E = 1770* 0,50393* 0,55 = 490,58 kg Khối lượng bùn trong một ngày Mbùn = Sm * = 490,58 * = 16352,7 kg . Thể tích bùn trong 1 ngày : Vbùn = m3 . Khoảng 3 tiếng bơm bỏ bùn một lần vậy 1 ngày ta bơm bỏ bùn 8 lần Thể tích hố thu bùn : Vhố = m3 . Chiều cao hố thu bùn : Hhố = m Tính hiệu suất khử BOD5, COD, SS R= (%) R: hiêu suất khử BOD5, COD, SS a,b: hằng số thực nghiệm : thời gian lưu nước Bảng : Giá tri hằng số thực nghiệm a,b ở t200c Chỉ tiêu a b Khử BOD5 0,018 0,02 Khử SS 0,0075 0,014 Hiệu suất khử BOD5, COD : RBOD5 = RCOD = % Hiệu suất khử SS : RSS = Nồng độ COD, BOD5 đầu vào là: CCODvào = = 1292,37 mg/l CBOD5vào = = 930,9 mg/l Tính nồng độ COD,BOD5,SS đầu ra của bể lắng sơ cấp (mg/l) - CBOD5ra = 930,9 * (1- 0,3534) = 601,92 (mg/l ) - CCODra = 1292,37 * (1- 0,3534) = 835,65 (mg/l) - CSSra = 503,93 * (1 – 0,573 ) = 215,18 (mg/l ) Vận tốc vùng lắng : v = = 5,43.10-4 (m/s) Vận tốc giới hạn trong vùng lắng : VH= Trong đó: k: Hằng số phụ thuộc vào tính chất căn, chọn k = 0,06 :Tỷ trọng hạt, chọn là 1,25 g: Gia tốc trọng trường g =9,81m/s2 d: Đường kính tương đương của hạt,chọn d=10-4 m f: Hệ số ma sát, hệ số này phụ thuộc vào đặc tính bề măt của hạt và hệ số Reynol của hạt khi lắng,chọn f = 0,025. Máng thu nước được bố trí sát thành bể chạy dọc theo đường kính bể. Vậy chiều dài của máng thu nước (Ln) Ln = = 3,14 * (6,9 + 2,07) = 28,17 (m) Chọn chiều rộng máng thu nước là 0,4 m,chiều sâu 0,5 m. Thể tích máng thu nước là : V =Ln * B * H = 28,17 * 0,4 * 0,5 = 5,634 (m3) Tải trọng thủy lực máng thu nước : b = = 62,83 (m3/m2.ngày) <125 (m3/m2.ngày) (Theo Trịnh Xuân Lai –Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải ) Ngoài ra khi thiết kế bể lắng sơ cấp cần chú ý: Đập tràn răng cưa ( tam giác hoặc hình thang ), cắt thép cho đều để đảm bảo lưu lượng nước qua các răng cưa là như nhau. Miếng cản bọt hình chữ nhật Bố trí máng thu bọt và thanh gạt bọt sao cho thanh gạt vừa chạm mặt nước. Ống co của máng thu bọt được thiết kế xéo để dễ thu bọt (tránh làm ngẹt ống khi bọt quá nhiều) và dễ sữa chữa. Bên ngoài làm thêm hố để chứa bọt. SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH THIẾT KẾ BỂ TUYỂN NỔI: Bắt đầu Tính toán hàm lượng các chất trong nước thải đầu vào: CCODvào = CBOD5vào = CSSvào = CNvào = CPvào = Qsx, Qsh, CCODsx, CCODsh, CBOD5sx, CBOD5sh, CSSsx, CSSsh, CNsx, CNsh, CPsx, CPsh Tính hàm lượng các chất hữu cơ sau bể lắng cát: ( giảm X%) CBOD5ra = CBOD5vào - CBOD5vào*X% CCODra = CCODvào - CCODvào *X% CSSra = CSSvào - CSSvào *X% CNra = CNvào CPra = CPvào X% : phần trăm chất hữu cơ giảm sau bể lắng cát, CBOD5vào, CCODvào, CSSvào, CNvào, CPvào Tính bồn tạo áp: → áp suất tuyệt đối của bồn tạo áp (P) → áp suất cần thiết kế cho bồn tạo áp A/S tỉ lệ (ml) khí trên (mg) chất rắn ở áp suất khí quyển,Pa: áp suất khí quyển (Pa = 1 atm), Q, R:lưu lượng hoàn lưu,f :mức bão hòa không khí của nước trong thùng tạo áp suất,P: áp suất tuyệt đối,Sa : hàm lượng dầu hay chất rắn trong nước thải,sa : Khả năng hòa tan của không khí trong nước ở 200C, áp suất 1 atm Số liệu cần thiết tiêu chuẩn tuân theo Tính thể tích nước của bồn tạo áp là: Q, t: thời gian lưu nước trong bồn tạo áp Tính thể tích của bồn tạo áp Vb = 3/2 Vn Vn Tính đường kính bồn tạo áp là: D = Bồn tạo áp hình trụ, Vb, h: chiều cao bồn tạo áp Tính thể tích bể tuyển nổi: V = ( Q+R )* Q, R, : thời gian tồn lưu nước trong bể Tính diện tích bề mặt phần tuyển nổi: S = Q, R, Qn: Lưu lượng nạp nước Qn = 61 – 163 l/m2*phút Chọn Tính chiều sâu ngập nước bể tuyển nổi: Hngn = V, S Tính chiều rộng của bể tuyển nổi B = a* Hngn Hngn, : tỷ lệ rộng/sâu của bể Chọn = = Tính chiều dài bể: L = S, B Tính chiều dài tổng cộng của bể tuyển nổi: LTổng= L + Lv + Lt Lv : chiều dài vùng phân phối vào, Lt: chiều dài vùng thu nước Kiểm tra tỉ số dài/rộng: > 3 : 1 Ltổng, B Tính chiều cao tổng của bể tuyển nổi: HTổng= Hngn + hbv Hngn, hbv Kiểm tra lưu lượng nạp chất rắn: Q, Sa, S Ls < 235,2 (kg/m2*ngày) Tính lượng không khí phóng thích khi đưa nước ở áp suất cao về áp suất khí quyển: sa, P, Pa, Tính lượng không khí cần thiết phải hòa tan vào nước khi áp suất là P atm: sa, P, Pa, f Tính lượng không khí cần thiết phải hòa tan vào nước mỗi ngày là: Sk = b* Sc *Q B: hệ số an toàn, Sc ,Q Tính nồng độ COD, BOD5, SSđầu ra theo công thức Cra = Cvào *( 1 – E ) CCODvào, ECOD: hiệu suất xử lý COD, CBODvào, EBOD5 : hiệu suất xử lý BOD5, CSSvào, ESS Tính lượng chất lơ lửng mỗi ngày SS = CSSvào*ESS*Q*10-3 (kg/ngày) CSSvào, ESS, Q Tính thể tích bùn cần xử lý mỗi ngày Vbun = Giả sử lượng váng nổi có hàm lượng chất rắn Y%, tỉ trọng của bùn là 1,03, SS Kết thúc Kiểm tra và xuất bản vẽ Thiết kế bể tuyển nổi bằng cách hòa tan không khí ở áp suất cao: Lượng nước thải sản xuất hàng ngày là 1600 m3. Bảng . Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất chưa được xử lý Chất ô nhiễm Đơn vị tính Nồng độ chất ô nhiễm pH - 7,15 BOD5 mg/l 980 COD mg/l 1350 SS mg/l 480 Tổng Nitơ mg/l 72,8 Tổng Photpho mg/l 31,7 N-NH3 mg/l 1,5 Dầu mỡ mg/l 48,3 Coliform 100MPN/100ml 480.000 ( Nguồn: Nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Thuận Hưng - Phường Ba Láng – Quận Cái Răng – TP.Cần Thơ) Lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày là 170 m3 Bảng. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của nhà máy Chất ô nhiễm Đơn vị tính Nồng độ chất ô nhiễm BOD5 mg/l 468,75 COD mg/l 750 SS mg/l 729,2 Tổng Nitơ mg/l 62,5 Tổng Phospho mg/l 6,25 Amoniac (NH3) mg/l 25 Dầu mỡ mg/l 104,2 Coliform 100MPN/100ml 106 Ta tính toán hàm lượng các chất trong nước thải đầu vào: CBOD5vào = = 930,9 mg/l CCODvào = = 1292,37 mg/l CSSvào = = 503,93 mg/l CPvào = = 29,26 mg/l CNvào = = 71,81 mg/l CColiformvào = Giả sử qua bể lắng cát hàm lượng các chất hữu cơ trong nước thải giảm 5% ( không làm giảm hàm lượng N và P).Ta có hàm lượng chất hữu cơ còn lại sau bể lắng cát là: CBOD5ra = 930,9 - (mg/l) CCODra = 1292,37 - (mg/l) CSSra = 503,93 - (mg/l) CPra = 29,26 mg/l CNra =71,81 mg/l. Ta có: Bảng thông số nước thải đầu vào như sau: Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải sản xuất Nước thải sinh hoạt Tổng Lưu lượng m3/ngày 1600 170 1770 BOD5 mg/l 980 468,75 884,36 COD mg/l 1350 750 1227,75 SS mg/l 480 729,2 478,73 Tổng N mg/l 72,8 62,5 29,26 Tổng P mg/l 31,7 6,25 71,81 Bảng. Các thông số thiết kế bể tuyển nổi Thông số cần thiết Đơn vị Tiêu chuẩn Giá trị chọn thiết kế Lưu lượng nạp nước (Qn) L / m2*phút 61¸163 (theo Giáo Trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải_ Lê Hoàng Việt) 80 Lưu lượng nạp chất rắn (Ls) kg / m2*ngày < 235.2 Khả năng hòa tan của không khí trong nước ở 200C, áp suất 1 atm ( sa ) ml /L 18.7 18.7 Tỉ lệ ml KK/mg chất rắn 0,005 ÷ 0,06 0.02 Ta thiết kế bể tuyển nổi có hoàn lưu bùn. Tính bồn tạo áp: (1) Trong đó : A/S tỉ lệ (ml) khí trên (mg) chất rắn ở áp suất khí quyển. Ta chọn A/S = 0,02 ml/mg Pa: áp suất khí quyển (Pa = 1 atm) Q: lưu lượng nước thải (Q = 1770 m3/ngày) R: lưu lượng hoàn lưu .Ta chọn hoàn lưu 100 % (R = 1770 m3/ngày) f : mức bão hòa không khí của nước trong thùng tạo áp suất Ta lấy f = 0,5 ( theo Bài Giảng Xử Lý Nước Thải_Lê Hoàng Việt) P: áp suất tuyệt đối (lực nén trong bình tạo áp) Sa : hàm lượng dầu hay chất rắn trong nước thải (Sa= 478,73 mg/ l) 1,3: 1(ml) oxi nặng 1,3 (mg) sa : Khả năng hòa tan của không khí trong nước ở 200C, áp suất 1 atm Thế tất cả giá trị vào (1) ta được: → Áp suất tuyệt đối : P = 2,79 atm Ta chọn thiết kế bồn tạo áp có áp suất 3 (atm) Tính kích thước bồn tạo áp: Chọn thời gian lưu nước trong bồn tạo áp là: t = 3 (phút) Thể tích nước của bồn tạo áp là: Trên thực tế, thể tích nước (Vn) chỉ chiếm 2/3 thể tích bồn tạo áp (Vb): Vn = 2/3 Vb ð Vb = 3/2 Vn = 3/2 * 3,69 = 5,54(m3) Ta thiết kế buồng tạo áp hình trụ Chọn chiều cao buồng là: h = 2,5 (m) Đường kính bồn tạo áp là: Ta có: D = = = 1,68 (m) Tính kích thước bể tuyển nổi: Chọn thời gian tồn lưu nước trong bể là: Chọn chiều cao bảo vệ là: hbv= 0,5(m) Thể tích bể tuyển nổi: V = ( Q+R )* = = 73,75 (m3) Diện tích bề mặt phần tuyển nổi: S = = (m2) Trong đó: Qn = 61÷163 (l/m2*phút), chọn Qn = 80(l/m2*phút) Chiều sâu ngập nước bể tuyển nổi: Hngn = Tỉ số chiều rộng/ chiều sâu từ 1: 1 đến 2,25 : 1 (Theo Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử lý nước thải,2003) Chọn = Suy ra: B = 1,11* Hngn = 1,11* 2,4 = 2,67 (m) Chiều dài bể: L = Chọn chiều dài vùng phân phối vào: Lv = 1m Chọn chiều dài vùng thu nước: Lt = 1 m Vách tường ngăn vùng thu nước được đặt cách thành bể đầu ra 1m, cách đáy bể 0,3m và cao hơn mực nước trong bể khoảng 0,2m Chiều dài tổng cộng của bể tuyển nổi: LTổng= L + Lv + Lt = 11,5 + 1 +1 = 13,5 (m) Kiểm tra tỉ số dài/rộng: > 3:1 (thỏa) Chiều cao tổng của bể tuyển nổi: HTổng= Hngn + hbv = 2,4 + 0,5 = 2,9 (m) Kích thước máng thu váng nổi: Chiều dài máng thu bằng với chiều rộng bể: L = B = 2,67 (m) Chiều rộng: B = 0,4m Chiều sâu: h = 0,4 m Kích thước máng thu nước đầu ra: Chiều dài máng thu bằng với chiều rộng bể: L = B = 2,67 (m) Chiều rộng: B = 0,3 m Chiều sâu: h = 0,3 m Kiểm tra lưu lượng nạp chất rắn: Từ kết quả trên, ta có LS < 235,2 (kg/m2*ngày) (thỏa ) Lượng không khí phóng thích khi đưa nước ở áp suất cao về áp suất khí quyển: Với Pa là áp suất khí quyển (atm) P là áp suất tuyệt đối trong buồng tạo áp (atm) sa là lượng không khí bão hòa trong nước ở 200C, áp suất 1 atm (ml/l) Lượng không khí cần thiết phải hòa tan vào nước khi áp suất là 3atm: Lượng không khí cần thiết phải hòa tan vào nước mỗi ngày là: Chọn hệ số an toàn là: 3 Sk = 3* Sc *Q = 3*9,35*1770*103*10-6 = 49,65 (m3/ngày) Để tăng hiệu suất của quá trình tuyển nổi, ta dùng phèn với một lượng là 60 (mg/l). Theo thực nghiệm thực tế _ (Huỳnh Long Toản, Luận văn tốt nghiệp, Hiệu suất của bể tuyển nổi trong việc loại bỏ chất rắn lơ lửng một số loại nước thải _ 2004; và Trần Tự Trọng, Luận văn tốt nghiệp _ 2003) ta có bảng sau : Bảng: Hiệu suất xử lý của bể tuyển nổi: Chỉ tiêu Đơn vị Hiệu suất SS mg /l 86% BOD5 mg /l 83,7% Tổng N mg /l 86% Tổng P mg /l 84,1% Ta tính nồng độ các chỉ tiêu đầu ra dựa vào công thức : Cra = Cvào *( 1 – E ) Trong đó : Cra: nồng độ đầu ra (mg/l) Cvào: nồng độ đầu vào (mg/l) E :Hiệu suất xử lý (%) Bảng: Kết quả tính toán đầu ra Chỉ tiêu Đơn vị Đầu vào Đầu ra Hiệu suất xử lý E (%) thiết kế BOD5 mg / L 884,36 144,15 83,7 COD mg / L 1227,75 526,87 83,7 SS mg / L 478,73 67,02 86 Tổng N mg / L 29,26 4,1 86 Tổng P mg / L 71,81 11,42 84,1 Riêng COD được tính theo tỉ số: Suy ra: CODra = (mg/l) Hiệu suất loại COD = Lượng chất lơ lửng mỗi ngày là: SS = 478,73*0,86*1770*10-3 = 728,72( kg/ngày) Giả sử lượng váng nổi có hàm lượng chất rắn 4% Thể tích bùn cần xử lý mỗi ngày là:( tỉ trọng của bùn là 1,03) Vbun = (m3/ngày) Những thiết bị hỗ trợ cho bể tuyển nổi: - Bồn tạo áp có khả năng chịu được áp suất > 5atm, thời gian tồn lưu nước trong bồn tạo áp từ 1 – 3 phút, bồn tạo áp phải có van an toàn. Bơm định lượng để bơm hoàn lưu nước thải về bồn tạo áp Bộ phận chỉnh lưu để điều chỉnh lưu lượng từ bể tạo áp suất về bể tuyển nổi. Bơm nén khí có áp suất hoạt động > 5atm để nén khí vào bồn tạo áp Hệ thống gạt váng (có thể sử dụng bánh xích gắn với thanh gạt di chuyển ngược với chiều dòng chảy) có các thanh gạt bằng với chiều rộng của bể. Thiết kế bể lắng thứ cấp Bể lắng thứ cấp thường đặt sau bể xử lý sinh học nhằm loại bỏ các tế bào vi khuẩn nằm ở dạng các bông cặn. Bể lắng thứ cấp có 2 dạng: trụ tròn và chữ nhật nhưng thường là bể tròn vì bể chữ nhật hiệu quả lắng thấp hơn, cặn lắng tích luỹ ở góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trôi theo dòng nước đi vào máng thu ra bể. Bảng : Thông số tham khảo thiết kế bể lắng thứ cấp Thông số tham khảo Giá trị Đơn vị Tải trọng nạp nước (SOR) 16,332,6 m3/m2.ngày Lượng nạp chất rắn 3,95,9 kg/m2.h Chiều sâu của bể 3,666,1 m Đường kính buồng phân phối nước 30%40% DL m Nồng độ chất rắn lơ lửng trong bùn hoàn lưu 8000÷10000 mg/l Thời gian tồn lưu nước θ (giờ) 2 ÷ 6 h (Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, reuse, disposal, 1999) Thông số đầu vào: Q = 1770(m3/ngày) R = 0,67*1770 = 1185,9 (m3/ngày) (giả sử hoàn lưu 67%) Thiết kế bể lắng đứng hình trụ tròn: Chọn tải lượng nạp bề mặt bể là: SOR = 30 (m3/m2.ngày) Diện tích bề mặt vùng lắng; (m2) Đường kính vùng lắng: (m) Bán kính vùng lắng: (m) Chọn đường kính bồn phân phối nước (Dbpp): Dbpp = 30%DL (m) Diện tích bồn phân phối: (m2) Tổng diện tích bể lắng cần thiết kế: Abể = AL + Abpp = 98,53 +8,86 = 107,39 (m2) Tổng đường kính bể cần thiết kế là: (m) Giả sử lượng MLSS đầu ra là: 3500mg/l Tải lượng nạp nước bề mặt bể: (m3/m2.ngày) Kiểm tra tải lượng nạp chất rắn (kg/m2.ngày) Þ Ubùn = 4,01(kg/m2.giờ) thuộc khoảng cho phép ( thỏa) Chọn đường kính hố thu bùn là: Dhtb= 2(m) Xác dịnh chiều cao bể lắng: Chọn: Chiều cao cột nước ở sát tường của bể là: h1 = 3,6 (m) Chiều cao phần mặt thoáng: h2 = 0,5(m) Chiều cao phần nước trong là: h3 = 1,5 (m) Thể tích phần hình trụ của bể: Vh.trụ = Abể h1= 107,39 * 3,6 = 386,6(m3) Chọn độ dốc đáy là 1:12 Chiều sâu phần nón cụt là: (m) Thể tích phần nón cụt là: Tổng thể tích hữu dụng của bể lắng là: Vhd= Vh.trụ +Vnc = 386,6 + 24,12 = 410,72(m3) Thời gian tồn lưu nước trong bể là: (giờ) Thể tích vùng lắng của bể là: VL = AL * h3 = 98,53 * 1,5 = 147,8 (m3) Thời gian lắng là: (giờ) Chiều cao bể phần chứa bùn: h4 = h1 - h3 = 3,6-1,5 = 2,1(m) Thể tích bể phần chứa bùn: Vbùn = Abể h4 = 107,39 2,1= 225,5 (m3) Thiết kế máng thu nước: Ta thiết kế máng thu nước vòng tròn. Chọn vị trí đặt máng thu nước có đường kính trong bằng đường kính bể. (Theo Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử lý nước thải _ 2003) Chiều dài máng thu nước: (m) Chọn chiều rộng máng thu nước là 0,5 (m) Đường kính ngoài của máng thu nước là: Dngoài= Dbe+0,5= 11,7+ 0,5 = 12,2(m) Ta thiết kế máng thu nước có các răng cưa hình thang cân, dày 0,15(m). Chọn : Chiều rộng mỗi răng cưa: (chiều rộng đáy lớn = 0,15m; chiều rộng đáy nhỏ = 0,1m) Chiều cao mỗi răng cưa: 0,2m Khoảng cách giữa các đỉnh răng cưa: bđỉnh = 0,15m Khoảng cách giữa các đáy răng cưa: bđáy= 0,1m à Như vậy mỗi mét chiều dài máng bố trí 4 răng cưa Tính tổng số răng cưa trên máng thu nước: N = Lmáng* 4= 36,74*4=146,96 (răng cưa) 147 (răng cưa). Tính tải trọng máng thu nước trên 1m dài của máng: Ngoài ra, ta xây thêm hành lang công tác có chiều rộng là 2(m) và chiều cao lang cang là 1 (m) trên miệng bể, nhằm thuận lợi cho nhân viên kiểm tra, giám sát trong lúc bể vận hành.