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
Như vậy mỗi mét chiều dài máng bố trí 4 răng cưa
35 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1716 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài tập số 2 - Môn kỹ thuật xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy hải sản, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI TẬP SỐ 2 - MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI
NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN
(LÔ 2.20A – KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC II – TP.CẦN THƠ)
QUI TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ PHI LÊ ĐÔNG LẠNH:
Tiếp nhận nguyên liệu
Philê
Lạng da
Định hình
Xếp khuôn
Cấp đông
Thành phẩm
Cân định lượng
Đóng gói
Nhập kho
trữ đông -20oC
Xuất kho
Thành phẩm
Rửa cá
Nước rửa cá (máu cá, hầu cá, nhớt cá, cặn bùn, vi sinh)→có nhiều BOD, COD, SS,
cát, sỏi, rác, vi trùng…
Nước máu cá, phụ phẩm cá (đầu cá, xương cá, đuôi cá, nội tạng cá… ) )→có nhiều BOD, COD, mỡ cá,…
Rửa cá
Nước thải rửa cá (máu cá và các tạp chất trên bề mặt miếng philê) có nhiều BOD, COD, mỡ cá,vi trùng…
Phế phẩm ( da vụn→ rác)
Phế phẩm ( mỡ cá, xương cá→ rác)
Rửa
Nước thải có nhiệt độ thấp, vụn cá, vi sinh vật…
Nước thải có nhiệt độ thấp
Rác thải (túi PE, thùng carton).
NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY ( THEO SỐ LIỆU ĐÃ CHỈNH SỮA):
Nước thải của nhà máy phát sinh từ 2 nguồn chính: nước thải sinh hoạt của công nhân và nước thải sinh ra trong quá trình sản xuất. Ngoài ra còn có lượng nước mưa chảy tràn cuốn theo các chất bẩn, cát, đá, xi măng, gạch vụn…phần nước mưa này tương đối sạch nên được dẫn đến bể thu gom, qua quá trình lắng thì sẽ được thải ra môi trường.
2.1.Nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ nhà vệ sinh, nước thải rửa tay chân, nước giặt giũ, tắm gội của các công nhân có chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, chất tẩy rửa, các chất lắng được hoặc không lắng được, các ion amon, photphat…
Lượng nước thải sinh hoạt ước tính của nhà máy là khoảng 170m3/ngày.
Bảng 1. Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
Chất ô nhiễm
Hệ số ô nhiễm (g/người.ngày)
BOD5
45 – 54
COD
72 – 102
Chất rắn lơ lững
70 – 145
Dầu mỡ
10 – 30
Tổng Nitơ
6 – 12
Tổng Phospho
0,6 – 4,5
Amoniac (NH3)
2,4 – 4,8
(Nguồn: Hoàng Kim Cơ và ctv, 2005)
Với tải lượng các chất ô nhiễm trong bảng 1 và lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy thì ước tính nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của công nhân viên trong nhà máy như sau:
Bảng 1. 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
TCVN 6772 : 2000
( Mức II)
BOD5
mg/l
468,75
30
COD
mg/l
750
-
SS
mg/l
729,2
50
Tổng Nitơ
mg/l
62,5
-
Tổng Phospho
mg/l
6,25
-
Amoniac (NH3)
mg/l
25
-
Dầu mỡ
mg/l
104,2
20
Coliform
100MPN/100ml
106
1000
Như vậy, nước thải sinh hoạt của công nhân trong nhà máy có chứa nồng độ các chất ô nhiễm cao,các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD5, SS, Coliform,…cao hơn tiêu chuẩn TCVN 6772:2000 gấp nhiều lần, nếu thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận sẽ làm ô nhiễm nguồn nước mặt tại khu vực. Do đó cần phải xử lý trước khi thải vào môi trường.
2.2.Nước thải sản xuất:
Trong quá trình sản xuất nước thải phát sinh từ nhiều công đoạn sau:
Nước rửa nguyên liệu đầu vào
Nước rửa nguyên liệu qua các công đoạn sản xuất từ tiếp nhận cho đến thành phẩm
Nước rửa các trang thiết bị, máy móc và vệ sinh nhà xưởng sau khi sản xuất
Lượng nước thải sản xuất của nhà máy ước tính khoảng 1600m3/ngày.
Bảng 2. 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
QCVN
11 : 2008/BTNMT
( cột B)
pH
-
7,15
5,5 - 9
BOD5
mg/l
980
50
COD
mg/l
1350
80
SS
mg/l
480
100
Tổng Nitơ
mg/l
72,8
60
N-NH3
mg/l
1,5
20
Dầu mỡ
mg/l
48,3
20
Coliform
100MPN/100ml
480.000
5.000
( Nguồn: Nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Thuận Hưng - Phường Ba Láng – Quận Cái Răng – TP.Cần Thơ)
Từ số liệu tham khảo tính chất nước thải của nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Thuận Hưng cho thấy các chỉ tiêu đều vượt quá giới hạn cho phép của QCVN 11:2008/BTNMT, chỉ tiêu COD gấp 16,875 lần, SS gấp 4,8 lần, BOD5 gấp 19,6 lần, Coliform gấp 96 lần, dầu mỡ gấp 2,415 lần, tổng N gấp 1,213 lần. điều này cho thấy nước thải nhà máy chế biến thủy sản có chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh vật. Vì vậy, việc xả trực tiếp lượng nước thải này vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, ảnh hưởng đến đời sống của các thủy sinh vật trong vùng.
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU:
3.1. Đề xuất phương án:
Vì nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất ở nhà máy có thành phần và tính chất giống nhau nên ta sẽ thiết kế hệ thống xử lý chung cho hai loại nước thải này. Tổng lượng nước thải sinh ra từ nhà máy là Q = Qsh + Qsx= 170 + 1600 = 1770m3/ngày với lưu lượng xả thải trung bình là: 20,486l/s. Vậy để an toàn cho hệ thống ta sẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải với công suất 2000m3/ngày.
Thành phần chủ yếu có trong nước thải là hợp chất hữu cơ, dưỡng chất (N,P), chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và coliform. Các chỉ tiêu ô nhiễm phân tích được đều vượt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 11:2008/BTNMT). Nếu không được xử lý tốt, khi thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt, sản xuất và sức khỏe của người dân xung quanh. Để giải quyết những vấn đề trên, nhà máy nhất thiết phải có hệ thống xử lý nước thải để xử lý nước thải đầu ra theo QCVN 11: 2008/BTNMT. Để giải quyết yêu cầu đó, tôi có một số phương án sau:
Nước thải đầu vào
3.1.1.Phương án 1:
Bùn xả
Bể lắng sơ cấp
Bể bùn hoạt tính
Bể khử trùng
Bể lắng thứ cấp
Song chắn
rác
Bể điều lưu
Bể lắng cát
Sân phơi bùn
Hoàn
Lưu
bùn
Nước thải đầu ra
Nước rỉ
Sân phơi cát
Thổi khí
Chlorine
Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn ( bọc nilong, đầu cá, xương cá…) để tránh ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phía sau. Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát nhằm loại bỏ các thành phần cát, sỏi, đá…để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau, lượng cát lắng này sẽ được thu gom và đưa ra sân phơi cát để xử lý.
Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu để điều chỉnh ổn định về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm cho hệ thống xử lý phía sau. Sau đó, nước thải được bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả năng lắng. Sau khi qua bể lắng, thành phần chất rắn lơ lửng phải nhỏ hơn 150mg/l thì mới đủ tiêu chuẩn để cho qua bể xử lý sinh học. Bể sinh học phía sau ta sử dụng là bể bùn hoạt tính. Tại đây ta cung cấp oxi cho vi sinh vật hoạt động bằng cách sử dụng máy thổi khí cho bể bùn hoạt tính, lượng sinh khối bùn tạo ra sẽ được đưa sang bể lắng thứ cấp để tiếp tục xử lý. Ở bể lắng thứ cấp một phần bùn sẽ được lắng xuống đáy bể và thu hồi cho vào sân phơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn hoạt tính để đảm bảo mật độ vi sinh vật luôn ổn định để bể hoạt động tốt.
Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bể khử trùng bằng chlorine để loại thành phần vi sinh vật gây bệnh và thải ra ngoài. Phần nước rỉ ở sân phơi bùn được đưa đến bể điều lưu để tiếp tục xử lý.
3.1.2.Phương án 2:
Nước thải đầu vào
Bể lắng
cát
Bể điều lưu
Bể tuyển nổi
áp lực
Bể bùn hoạt tính
Bể lắng
Thứ cấp
Bể khử trùng
Nước thải đầu ra
Hoàn lưu bùn
Sân phơi cát
Chlorine
Sân phơi bùn
Thổi khí
Bùn xả
Nước
rỉ
Song chắn
rác
Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn ( bọc nilong, đầu cá, xương cá…) để tránh ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phía sau. Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát nhằm loại bỏ các thành phần cát, sỏi, đá…để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau, lượng cát lắng này sẽ được thu gom và đưa ra sân phơi cát để xử lý.
Nước thải tiếp tục được cho qua bể điều lưu để điều chỉnh lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm cho hệ thống phía sau hoạt động. Sau khi qua bể điều lưu, nước thải tiếp tục được cho qua bể tuyển nổi áp lực để loại bỏ thành phần chất hữu cơ, váng mỡ, chất lơ lửng trong nước thải. Các chất này sẽ bị đẩy lên trên và bị thanh gạt loại ra ngoài. Nước thải đầu ra ở bể tuyển nổi một phần được bơm lên buồng tạo áp để hoàn lưu, phần còn lại chảy qua bể bùn hoạt tính có sục khí. Tại bể bùn hoạt tính các chất hữu cơ bị oxy hóa và xử lý, bùn tạo ra từ sinh khối vi sinh vật sẽ cho qua bể lắng thứ cấp. Tại bể lắng thứ cấp một phần sinh khối bùn sẽ bị lắng xuống đáy và đưa ra ngoài sân phơi bùn; phần còn lại được hoàn lưu trở lại bể bùn để đảm bảo mật độ vi sinh cần thiết cho bể bùn hoạt động ổn định. Nước thải đầu ra bể lắng thứ cấp sau đó được cho qua bể khử trùng bằng để loại bỏ thành phần vi sinh gây hại. Cuối cùng được thải ra ngoài. Phần nước rỉ ở sân phơi bùn được đưa đến bể điều lưu để tiếp tục xử lý.
3.1.3. Phương án 3:
Bể lắng cát
Bể điều lưu
Bể lọc sinh học
nhỏ giọt
Bể khử trùng
Bể lắng sơ cấp
Bể lắng thứ cấp
Nước thải đầu ra
Sân phơi bùn
Nước
rỉ
Sân phơi cát
Nước thải đầu vào
Song chắn
rác
Bùn xả
Hoàn
Lưu
bùn
Chlorine
Thuyết minh quy trình:
Nước thải từ nơi sản sinh được dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau đó qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn ( bọc nilong, đầu cá, xương cá…) để tránh ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị phía sau. Nước thải sau khi qua song chắn rác được đưa qua bể lắng cát nhằm loại bỏ các thành phần cát, sỏi, đá…để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm và các thiết bị cơ giới phía sau, lượng cát lắng này sẽ được thu gom và đưa ra sân phơi cát để xử lý.
Tiếp theo, nước thải được đưa đến bể điều lưu dể đảm bảo lưu lượng cung cấp ổn định cho hệ thống xử lý phía sau. Sau đó, nước thải được bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả năng lắng. Sau khi qua bể lắng, thành phần chất rắn lơ lửng phải nhỏ hơn 150mg/l thì mới đủ tiêu chuẩn để cho qua bể xử lý sinh học. Bể sinh học phía sau ta sử dụng là bể lọc sinh học nhỏ giọt. Nước được cung cấp bằng cách phun thành giọt đều từ trên xuống đi qua lớp vật liệu làm giá thể để xử lý. Ở đáy bể ta thiết kế hệ thống cung cấp khí cho hệ thống, đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ.
Nước thải sau khi qua bể lọc sinh học một phần được cho qua bể lắng thứ cấp, một phần hoàn lưu trở lại bể lọc sinh học để đảm bảo mật độ vi sinh cho bể này hoạt động ổn định. Cuối cùng nước thải từ bể lắng thứ cấp được cho qua bể khử trùng để loại thành phần vi sinh vật gây bệnh và thải ra ngoài. Phần nước rỉ ở sân phơi bùn được đưa đến bể điều lưu để tiếp tục xử lý.
Phân tích ưu khuyết điểm từng phương án:
Vì tổng diện tích của nhà máy chỉ có 20.000 m2 nên yêu cầu cần thiết của hệ thống xử lý là:
Không tốn nhiều diện tích đất cho hệ thống xử lý (quan trọng nhất)
Chi phí cho hệ thống xử lý thấp
Nước thải sau xử lý đạt QCVN 11:2008/BTNMT ( hiệu suất xử lý)
Dễ vận hành và sữa chữa
Khả năng loại bỏ lượng dầu mỡ trong nước thải cao
Vậy gia quyền của các yêu cầu trên được cho như sau:
Yêu cầu
Gia quyền
Diện tích đất
0.4
Chi phí
0.2
Hiệu suất xử lý
0.3
Vận hành và sữa chữa
0.05
Khả năng loại bỏ lượng dầu mỡ trong nước thải
0.05
Ta sử dụng thang điểm 10 để cho điểm từng phương án với mức độ như sau:
Yêu cầu
Mức độ
Thấp
Trung bình
cao
Diện tích đất
8 -10
6 - 8
4 - 6
Chi phí
8 -10
6 - 8
4 - 6
Khả năng loại bỏ lượng dầu mỡ trong nước thải
4 - 6
6 - 8
8 - 10
Hiệu suất xử lý
4 - 6
6 - 8
8 - 10
Vận hành và sữa chữa
Đơn giản (8 – 10)
Trung bình (6 – 8)
Phức tạp ( 4 – 6)
¬ So sánh ưu khuyết điểm của từng phương án:
Phương án
Ưu điểm
Khuyết điểm
Phương án 1
- Hệ thống vận hành đơn giản, dễ thi công, không đòi hỏi kỹ thuật cao ( 10)
- Hiệu suất xử lý khá tốt (7)
- Diện tích đất vừa phải ( 7)
- Chi phí vận hành và bảo quản của bể bùn hoạt tính khá cao (5)
- Khả năng loại bỏ lượng dầu mỡ trong nước thải thấp.(5)
Phương án 2
- Xử lý hiệu quả nước thải có dầu mỡ và chất hữu cơ cao ( 10)
- Tiết kiệm được diện tích xây dựng, do bể tuyển nổi tốn ít diện tích ( 10)
- Hiệu suất xử lý cao ( 10)
- Hệ thống vận hành phức tạp, đòi hỏi người vận hành phải có chuyên môn và kỹ thuật.( 5)
- Chi phí vận hành cao do phải tốn nhiều năng lượng. (5)
Phương án 3
- Chiếm diện tích đất vừa phải ( 7)
- Khả năng xử lý khá tốt ( 7 )
- Chi phí đầu tư cao ( 5 )
- Khó khăn trong vận hành và bảo trì bể lọc sinh học.( 5 )
- Khả năng loại bỏ lượng dầu mỡ trong nước thải thấp.(5)
¬Tổng điểm của từng phương án được tính như sau:
Phương án 1:
Tổng điểm là: ( 10×0.05 ) + ( 7×0.3 ) + ( 7×0.4) + ( 5×0.2) + ( 5× 0.05) = 6.65 điểm
Phương án 2:
Tổng điểm là: ( 10×0.05 ) + ( 10×0.4 ) + ( 10×0.3) + ( 5×0.05) + ( 5× 0.2) = 8.75 điểm
Phương án 3:
Tổng điểm là: ( 7×0.4) + ( 7×0.3 ) + ( 5×0.2) + ( 5×0.05) + ( 5× 0.05) = 6.4 điểm
3.3. Lựa chọn Phương án tối ưu
Từ bảng phân tích ở trên, ta thấy Phương án 2 là phương án có tổng điểm cao nhất và hệ thống xử lý phù hợp với thành phần, tính chất nước thải thuỷ sản của nhà máy. Vì thành phần nước thải chủ yếu của nhà máy các chất hữu cơ, hàm lượng dầu mỡ và các vi sinh vật cao. Do đó đòi hỏi hệ thống xử lý phải có hiệu suất loại chất rắn lơ lửng và dầu mỡ cao (từ 70-90%) mới đủ điều kiện cho bể sinh học phía sau, phương án 2 đã đáp ứng được yêu cầu này. Ngoài ra trong hệ thống xử lý của Phương án 2, bể tuyển nổi tốn rất ít diện tích xây dựng, đây là điểm phù hợp nhất của phương án đối với diện tích đất hiện có ở nhà máy. Đồng thời bể tuyển nổi còn tiết kiệm được một lượng đáng kể chất tạo bông, keo tụ.
Vậy: theo lập luận trên ta thấy phương án 2 là phương án lựa chọn tối ưu nhất
THIẾT KẾ
ÁP DỤNG CHO SỐ LIỆU CỦA NHÀ MÁY THỦY HẢI SẢN:
Các thông số đầu vào
Bảng : Các thông số thiết kế.
Chất ô nhiễm
Đơn vị tính
Nồng độ chất ô nhiễm
QCVN
11 : 2008/BTNMT
( cột B)
pH
-
7,15
5,5 - 9
BOD5
mg/l
980
50
COD
mg/l
1350
80
SS
mg/l
480
100
Tổng Nitơ
mg/l
72,8
60
N-NH3
mg/l
1,5
20
Dầu mỡ
mg/l
48,3
20
Coliform
100MPN/100ml
480.000
5.000
Tính toán và thiết kế kênh dẫn nước thải :
Các thông số của nhà máy:
Qsinh hoạt = 170 m3/ngày
Qsản xuất = 1600 m3/ngày
ð Qtổng = Qsinh hoạt + Qsản xuất = 170 + 1600 =1770m3
Số giờ xả thải của nhà máy là 24 giờ nên ta có lưu lượng xả thải trung bình của nhà máy là:
0,0205m3/s = 20,5 l/s
Lưu lượng nước thải trong nhà máy thải ra không điều hòa nên ta cần xác định hệ số không điều hòa chung Ko. Khi thiết kế các hệ thống trước bể điều lưu cần thiết kế theo lưu lượng lớn nhất.
Tra bảng hệ số không điều hòa chung Ko ( bảng 2 TCXDVN 7957:2008 ) như sau:
Dùng phương pháp nội suy ứng với lưu lượng QXTTB = 20,486 l/s ta được:
Kmax = 1,897 và Kmin = 0.501
Từ hệ số không điều hòa chung Ko tính được:
Qmax = QXTTB * Kmax = 0,0205 m3/ s * 1,897 = 0,0389 m3/s
Qmin = QXTTB * Kmin = 0,0205 m3/ s * 0,501 = 0,0103 m3/s
Tốc độ dòng chảy trong kênh khoảng 0.7 ÷ 1 m/s . Chọn giá trị v = 0,7 m/s làm giá trị thiết kế kênh dẫn, ứng với lưu lượng Qmax = 0,0389 m3/s ta tìm
2.Thiết kế kênh dẫn nước thải:
Diện tích mặt cắt ướt của kênh A :
+Do nhà máy có lưu lương trung bình khá nhỏ nên chọn chiều sâu ngập nước trong kênh Hngn = 0,2 m.
+ Chọn cao trình ngay mặt đất làm cos chuẩn là 0,0
+ Chọn chiều cao chết từ mặt nước lên mặt đất là Hchết = 0,3 m
+ Chọn chiều cao chống nước mưa chảy tràn là Hct = 0,2 m
Chiều cao tổng cộng cần xây dựng của kênh dẫn nước thải
Htổng = Hngn + Hchết + Hct = 0,2 + 0,3 + 0,2 = 0,7(m)
Tính được chiều rộng kênh dẫn trước nơi đặt song chắn rác:
= 280mm
Độ dốc thủy lực (imin) của kênh dẫn chọn theo điều 3.39 – TCXDVN 51-2008
D = 200 mm , imin = 0,005
D = 300 mm , imin = 0,0033
Với chiều rộng kênh là 0,28m thì ta chọn độ dốc imin là 0,0033
Cao trình mực nước ở đầu kênh dẫn: Zmực nước(đầu kênh dẫn) = – Hchết = – 0,3 m
Cao trình đáy ở đầu kênh dẫn : Zđáy kênh (đầu kênh dẫn) = – (Hngn + Hchết)
= – (0,2 + 0,3) = – 0,5 m
+ Chọn chiều dài kênh dẫn : L = 30 m
Cao trình mực nước ở cuối kênh dẫn ( trước song chắn rác) :
Z mực nước (cuối kênh dẫn) = Zmực nước(đầu kênh dẫn) - L.imin
= –0,3 – 30* 0,0033 = – 0,399 m
Cao trình đáy kênh dẫn ở cuối kênh ( trước song chắn rác) :
Zđáy kênh (cuối kênh dẫn) = Z mực nước (cuối kênh dẫn) – Hngn
= – 0,399 – 0,2 = – 0,599 m
Thiết kế song chắn rác:
Song chắn rác được đặt ở kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý. Hai bên tường kênh phải chừa một khe hở đủ để dể dàng lắp đặt và thay thế song chắn rác
Giả sử rác của nhà máy có kích thước nhỏ nhất là 3cm. Do nước thải của nhà máy không chứa nhiều rác nên chọn lượng rác có trong nước thải < 0,1 m3/ngày và dùng phương pháp cào rác thủ công ( ngày cào 2 – 3 lần ).
Bảng 4: Các thông số thiết kế song chắn rác
STT
Các thông số thiết kế
Đơn vị
Khoảng
cho phép
Giá trị
thiết kế
1
Lưu lượng nước thải
m3/ngày
1770
2
Kích thước rác
cm
2 ÷ 6
3
3
Chiều rộng khe SCR
cm
2,54 ÷ 5,08
2,5
4
Vận tốc nước qua SCR
m/s
0,31 ÷ 0,62
0,5
5
Độ nghiêng SCR theo trục thẳng đứng
độ
30 ÷ 45
45
6
Bề dày thanh
cm
0,51 ÷ 1,52
1
(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)
Tổng lưu lượng nước thải của nhà máy là 1770m3/ngày.
Ta có lưu lượng lớn nhất : Q max = 0,0389 m3/s và Q min = 0,0103 m3/s
Tổng diện tích phần khe hở ngập nước của SCR:
Vận tốc nước qua khe của SCR vs = 0,31 ÷ 0,62 m/s vậy ta chọn vs = 0,5m/s
Chọn chiều sâu ngập nước của kênh dẫn nước thải nơi đặt song chắn rác:Hngn = 0,2m
Tổng chiều rộng các khe của SCR:
Wkhe = =
Do kích thướt rác nhỏ nhất là 3 cm nên chọn chiều rộng mỗi khe: B = 2,5 cm = 0,025 m
Tổng số khe: N = = khe 16 khe
Vậy tổng số thanh sắt sử dụng là: F = N – 1 = 16 – 1= 15 thanh
Bề dầy thanh sắt C = 0,51 ÷ 1,52 cm vậy ta chọn C = 1 cm = 0,01m
Chiều rộng lọt lòng của kênh dẫn đặt song chắn rác:
Wkênh = Wkhe + F * C = 0,389 +15*0,01 = 0,539 m
Ta nhận thấy chiều rộng kênh dẫn nơi đặt song chắn rác lớn hơn chiều rộng kênh dẫn trước song chắn rác (Wkênh >Wt) => Phải mở rộng kênh .Tránh hiện tượng chảy rối ta phải mở rộng kênh dần theo góc α = 200.
Chiều dài đoạn kênh mở rộng là:
Lmr = =
Để tăng vận tốc ( từ 0,5 m/s trở lại 0,7 m/s ) sau khi qua song chắn rác thì thu hẹp đoạn kênh đặt song chắn rác lại một đoạn là: Lth = Lmr = 0,356 m
Để nước tự chảy trong kênh dẫn ta hạ thấp đáy kênh dọc theo chiều dài kênh. Chọn khoảng cách từ đầu kênh dẫn đến vị trí đặt song chắn rác là: LSCR = 2m
ð Độ hạ thấp đáy kênh từ đầu kênh dẫn đến vị trí đặt song chắn rác là:
hhạ = LSCR*imin = 2*0,0033 = 0,0066 m
Chọn góc nghiêng của song chắn rác so với phương thẳng đứng là β = 45o
Chọn chiều cao khỏi thành mương dẫn là: ht = 0,3m (tính tại đầu cong song chắn rác).
Chọn bàn cào rác có răng dài 0,2m ð Chọn khoảng cách từ song chắn rác đến sàn chắn rác là
L1 = 0,3m
Chiều dài đoạn song chắn rác nhô lên khỏi thành kênh dẫn tính đến đầu đoạn uốn cong là: L2 = ht*tan45o = 0,3 * 1 = 0,3m
Chọn góc uốn cong của song chắn rác là 90o.
ð Chiều dài đoạn uốn cong của song chắn rác (tính đến thành kênh): L3 = 0,3(m).
Chọn khoảng hở từ đầu thanh sắt đến thành kênh là: hhở = 0,1 (m).
Chiều dài đoạn uốn cong là: L4 = L3 – hhở * tan45o = 0,3 – 0,1*1 = 0,2 (m).
Chiều dài đoạn kênh dẫn từ vị trí đặt song chắn rác tính đến miệng kênh dẫn:
L5 = (Htổng+hhạ)* tan45o = ( 0,7 + 0,0066)*1 = 0,7066 m
Để được dễ dàng trong quá trình cào rác
- Chọn chiều dài sàn hứng rác là Lshr= 1,5(m) (phải có nhiều lỗ nhỏ hơn kích thước rác.)
- Chọn khoảng cách từ đoạn mở rộng đến song chắn rác là L6 = 0,4(m)
- Chọn khoảng cách từ đoạn thu hẹp đến song chắn rác là L7= 0,4(m)
Tổng chiều dài đoạn kênh nơi đặt song chắn rác là:
Ltổng = Lmr + Lth + L1 + L5 + L6 + L7 + Lshr
= 0,356 + 0,356 + 0,3 + 0,7066 + 0,4 + 0,4 + 1,5 = 4,0186 m
Chiều dài thanh sắt làm song chắn rác là:
Lts = (hhạ+Htổng+ht)/cos45o + L3/sin45o = (0,0066 + 0,7+ 0,3)/ + 0,2/= 0,853m
Diện tích mặt cắt ướt ngay trước song chắn rác:
A = Hngn * Wkênh = 0,2* 0,539 = 0,1078m2
Vận tốc dòng chảy ngay trước song chắn rác:
v = =
Độ giảm áp của dòng chảy qua song chắn rác khi song chắn rác còn sạch là:
h = = = 0,0087 (m)
= 0,87 (cm) <15,24cm (TCVN 7957:20