zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Công nghệ - Môi trường

Đồ án: Thiết kế trạm xử lý nước thải công suất 200 m3/ngày đêm bằng công nghệ aerotank truyền thống

Chia sẻ: My Tunbk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Báo xấu

243
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án "Thiết kế trạm xử lý nước thải công suất 200 m3/ngày đêm bằng công nghệ aerotank truyền thống" có kết cấu nội dung gồm 2 chương: Chương 1 tổng quan về nước thải sinh hoạt, chương 2 thiết kế trạm xử lý nước thải công suất 200 m3/ngày đêm bằng công nghệ aerotank truyền thống. Hy vọng nội dung đồ án phục vụ hữu ích nhu cầu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế trạm xử lý nước thải công suất 200 m3/ngày đêm bằng công nghệ aerotank truyền thống

Viện khoa học và công nghệ môi trường TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƢỜNG KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG K57 -----***----- ĐỒ ÁN II ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG SUẤT 200 m3/ngày đêm BẰNG CÔNG NGHỆ AEROTANK TRUYỀN THỐNG Giáo viên hƣớng dẫn: Ths. Trần Ngọc Tân Sinh viên: Phạm Thị Trà My Lớp: Kỹ thuật môi trường K57 MSSV: 20123315 Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 1
Viện khoa học và công nghệ môi trường MỤC LỤC ĐỒ ÁN II ........................................................................................................................1 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT ...................................3 1.1. NƢỚC THẢI SINH HOẠT ....................................................................................3 1.2. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NƢỚC THẢI SINH HOẠT ...................................................3 CHƢƠNG II. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG SUẤT 200 M3/NGÀY ĐÊM BẰNG CÔNG NGHỆ AEROTANK TRUYỀN THỐNG ............7 2.1. BỂ AEROTANK TRUYỀN THỐNG .......................................................................7 2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .......................................................................8 2.3. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ ................................................9 2.4. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ .............................................9 a. Thiết kế bể lắng I .............................................................................................9 b. Tính toán thiết kế bể aerotank ......................................................................12 c. Tính toán thiết kế bể lắng II ..........................................................................21 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................26 Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 2
Viện khoa học và công nghệ môi trường CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT 1.1. Nƣớc thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác. Lượng nước thải sinh hoạt dao động trong phạm vi rất lớn, tùy thuộc vào mức sống, thói quen của người dân và điều kiện khí hậu, có thể ước tính từ 65-90% lượng nước được cấp. Ở Việt Nam, tiêu chuẩn cấp nước theo đầu người khoảng từ 100-200 l/người.ngày đêm. Lưu lượng nước thải sinh hoạt thải ra trong ngày thường có sự dao động theo thời gian trong phạm vi lớn như hình minh họa bên dưới: lƣu lƣợng nƣớc 0 6 12 18 24 Thời gian (h) Hình 1.1. Sự biến động lưu lượng theo thời gian của nước thải sinh hoạt 1.2. Các đặc tính của nƣớc thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% là chất hữu cơ, 48% là chất vô cơ và một lượng lớn vi sinh vật thường ở dạng virut và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn… Trong nước thải cũng có các vi khuẩn không có hại, có tác dụng phân hủy các chất hữu cơ. Thành phần của nước thải sinh hoạt tương đối ổn định, phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm của hệ thống thoát nước, trang thiết bị vệ sinh… Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sinh hoạt: Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 3
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Các chỉ tiêu vật lý  Tổng chất rắn (TS): là phần còn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103 – 105oC. Đơn vị mg/l.  Chất rắn lơ lửng (SS): là những chất rắn không tan trong nước. Hàm lượng các chất lơ lửng (SS) là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi. (mg/L).  Chất rắn dễ bay hơi (VS): là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù (SS) ở 550oC cho đến khi khối lượng không đổi (mg/L). Người ta thường sử dụng chỉ tiêu này để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ có trong mẫu nước.  Chất rắn hòa tan (DS): là những chất tan được trong nước, bao gồm cả chất vô cơ lẫn chất hữu cơ. Hàm lượng các chất hòa tan (DS) là lượng khô của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lượng không đổi (mg/L).  Mùi: Khi nước thải sinh hoạt bị phân hủy yếm khí các chất hữu cơ tạo ra các hợp chất như H2S, indol, scatol… gây mùi khó chịu.  Độ màu: màu của nước là do chất mùn, các chất hòa tan, chất dạng keo hoặc do thực vật thối rữa, sự có mặt của một số ion kim loại (Fe, Mn), tảo, than bùn…có thể làm cản trở khả năng khuếch tán của ánh sáng vào nguồn nước gây ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của hệ thủy sinh thực vật. Độ màu còn làm mất vẻ mỹ quan của nguồn nước nên rất dễ bị sự phản ứng của cộng đồng lân cận.  Độ đục: do các chất lơ lửng và các chất dạng keo chứa trong nước thải tạo nên. Đơn vị đo độ đục thông dụng là NTU.  Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi vì phần lớn các sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt đều ứng dụng quá trình xử lý sinh học mà quá trình đó thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ. Nhiệt độ của nước thải ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật, sự hòa tan oxy trong nước.  Các chỉ tiêu hóa học  Hàm lượng oxy hòa tan (DO): Hàm lượng oxy hòa tan là một chỉ số đánh giá “tình trạng sức khỏe” của nguồn nước, phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như áp suất, nhiệt độ, thành phần hóa học của nguồn nước, số lượng vi sinh, thủy sinh vật… Oxy là chất không thể thiếu đối với tất cả sinh vật.  Nhu cầu oxy sinh hóa BOD: là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ trong một khoảng thời gian xác định, mg/l. Chỉ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải, giá trị BOD càng lớn thì nước thải bị ô Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 4
Viện khoa học và công nghệ môi trường nhiễm càng cao. Giá trị thường sử dụng là BOD5 (lượng oxy cần thiết trong 5 ngày đầu ở 20oC).  Nhu cầu oxy hóa học COD: là lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu cơ thành CO2 và H2O dưới tác dụng của các chất oxy hóa mạnh, mg/l. Tỉ số BOD/COD thường nằm trong khoảng 0.5 – 0.7.  Hàm lượng Nitơ: Nitơ có trong nước thải ở dạng vô cơ và hữu cơ. Trong đó nước thải sinh hoạt, phần lớn Nitơ hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit, thực phẩm dư thừa, còn các Nitơ vô cơ gồm các dạng khử NH4+, NH3 và các dạng oxy hóa NO2- và NO3-. Tuy nhiên, về nguyên tắc trong nước thải chưa xử lý thường không có NO2- và NO3-.  Hàm lượng Photpho: Photpho và các hợp chất chứa Photpho có liên quan đến hiện tượng phú dưỡng nguồn nước. Hợp chất photpho tìm thấy trong nước thải sinh hoạt thường phát sinh từ: phân bón, chất thải của người và động vật, các hóa chất tẩy rửa và làm sạch.  pH: pH có ảnh hưởng tới sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật trong nước. Trong xử lý sinh học, pH có ảnh hưởng tới hoạt động của vi sinh vật, do đó ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý. Ngoài ra pH còn ảnh hưởng tới quá trình tạo bông cặn ở bể lắng. Nước thải sinh hoạt thường có giá trị pH khá ổn định trong khoảng từ 7÷8.2.  Các chỉ tiêu khác: tổng các chất hoạt động bề mặt, kim loại nặng, các hóa chất độc hại, độ kiềm, độ axit, sunfua…  Các chỉ tiêu vi sinh: Chất lượng về mặt vi sinh của nước thường được đánh giá bằng nồng độ của vi khuẩn chỉ thị - những vi khuẩn không gây bệnh, về nguyên tắc là nhóm trực khuẩn coliform. Thường dùng chỉ số tổng coliform để đánh giá chất lượng nước về mặt vi sinh. Đơn vị MPN/100ml. Một số giá trị đặc trưng của các thông số cơ bản trong nước thải sinh hoạt được cho trong bảng dưới đây: Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 5
Viện khoa học và công nghệ môi trường Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Trần Văn – Ngô Thị Nga, 2000 Như vậy nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng khá cao, phù hợp để xử lý sinh học. Thông thường tỉ lệ BOD/COD  0.5 và tỉ lệ BOD5: N: P bằng 100 : 5 : 1 có thể áp dụng phương pháp xử lý sinh học. Một trong những phương pháp xử lý sinh học nước thải sinh hoạt phổ biến nhất hiện nay là sử dụng bể aerotank truyền thống. Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 6
Viện khoa học và công nghệ môi trường CHƢƠNG II THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG SUẤT 200 m3/ngày đêm BẰNG CÔNG NGHỆ AEROTANK TRUYỀN THỐNG 2.1. Bể aerotank truyền thống Bể aerotank là một công trình xử lý sinh học hiếu khí. Trong bể Aeroten, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi sinh vật cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống và phát triển sinh khối, đồng thời giải phóng ra CO2 và H2O. Như vậy các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hóa thành các chất vô cơ như H2O, CO2 ít độc hại với môi trường. Bể aerotank có hình tròn hoặc hình khối chữ nhật. Nước thải được đưa vào bể, chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy trộn nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan trong nước và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Bùn hoạt tính sẽ phân hủy các chất hữu cơ và chất dinh dưỡng trong nước thải, do đó làm giảm nồng độ BOD và các chất dinh dưỡng trong nước. Sau một thời gian xử lý trong bể hiếu khí, nước thải được đưa sang bể lắng bùn sinh học để tách các bông bùn ra khỏi nước đến nồng độ cho phép trước khi xả thải ra ngoài môi trường học đi vào các hệ thống xử lý sau đó. Một phần bùn hoạt tính sau lắng được tuần hoàn lại bể aerotank để duy trì nồng độ bùn hoạt tính trong bể, phần dư còn lại sẽ được xả ra ngoài. Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ xử lý bằng bể aerotank Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 7
Viện khoa học và công nghệ môi trường 2.2. Quy trình công nghệ xử lý Hình 2.2. Quy trình xử lý nước thải bằng công nghệ aerotank truyền thống Thuyết minh quy trình công nghệ: Nước thải sinh hoạt đi qua song chắn rác để tách các tạp chất thô, có kích thước lớn, sau đó được đưa qua bể lắng cát để tách tạp chất thô có khối lượng lớn ra khỏi dòng nước thải. Tiếp đó, nước thải được dẫn vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm. Không khí được cấp vào bể điều hòa nhằm ngăn quá trình lắng cặn và phân hủy yếm khí tạo mùi hôi. Sau bể điều hòa, nước thải được bơm sang bể lắng I với lưu lượng Q m3/h để tách bớt chất rắn lơ lửng mà chủ yếu là các chất vô cơ, đến nồng độ chất rắn lơ lửng  150mg/l. Nước thải từ bể lắng I sẽ chảy sang bể aerotank, tại đây diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ do vi sinh vật trong bùn hoạt tính. Không khí sẽ được cấp Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 8
Viện khoa học và công nghệ môi trường vào liên tục để cung cấp oxy cho hoạt động hô hấp của vi sinh vật và đảm bảo bùn hoạt tính luôn lơ lửng, để vi sinh vật có thể tiếp xúc được với chất dinh dưỡng trong nước. Vi sinh vật phát triển sẽ tạo ra một lượng sinh khối lớn. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải sẽ tự chảy đến bể lắng bùn sinh học. Bể này có nhiệm vụ tách bùn ra khỏi nước. Nước trong sẽ chảy tràn lên trên, qua máng thu và sang hệ thống khử trùng sau đó. Bùn lắng thu được, một phần được tuần hoàn lại bể hiếu khí, phần dư sẽ được dẫn đến bể nén bùn rồi đem phơi khô hoặc đưa đi phân hủy yếm khí thu khí sinh học. Nước sau khử trùng đã đạt yêu cầu về chất lượng (QCVN 14:2008/BTNMT) sẽ được thải ra môi trường. Tùy vào mục đích sử dụng nước sau xử lý mà các yêu cầu chất lượng đầu ra sẽ khác nhau. 2.3. Các thông số tính toán hệ thống xử lý STT Thông số Đơn vị Giá trị đầu vào Yêu cầu đầu ra 1 Lưu lượng m3/h 200 200 2 BOD5 mg/l 250 40 3 SS mg/l 350 50 4 N-amoni mg/l 40 5 5 pH - 7.2 7.2 o 6 Nhiệt độ C 20 20 2.4. Tính toán, thiết kế các công trình xử lý a. Thiết kế bể lắng I Lưu lượng thiết kế của bể lắng là 200 m3/ngày đêm là khá nhỏ, chọn thiết kế loại bể lẳng đứng. Chọn đường kính của ống trung tâm là 0,4m  Diện tích của ống trung tâm: ftt = 4.d2 = 4.0,42 = 0,126 m2  Vận tốc nước chảy trong ống trung tâm: Q 200 vtt    0, 018m/s = 18mm/s ftt 24.3600.0,126  Chọn tải trọng thủy lực làm việc của bể là Uo = 35 m3/m2.ngày. Khi đó: Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 9
Viện khoa học và công nghệ môi trường Q 200 Fl    5, 714m 2 Uo 35 Diện tích của bể: Fb = Fl + ftt = 5,714 + 0,126 = 5,84 m2 Đường kính của bể lắng: 4.Fb 4.5,84 D   2, 73m    Chọn đường kính bể thiết kế là D = 2,8 m Khi đó, diện tích bể lắng:  .D 2  .2,82 Fb    6,157m2 => Fl = 6,157 – 0,126 = 6,03 m2 4 4  Tải trọng lắng thiết kế là: Q 200 Uo    33, 2 m3/m2.ngày đêm Fb 6, 03  U o  (31  50) m3/m2.ngày đêm (theo TCXD)  Chọn chiều cao phần lắng của bể là H = 3,5 m  Thể tích của bể lắng: V  Fb .H  6, 03.3,5  21,1m3  Thời gian lưu thủy lực: V 21,1 t  .24  2,53h Q 200  Tốc độ nước chảy trong vùng lắng: Uo 33, 2 v   0,00038 m/s = 0.38 mm/s 24.3600 24.3600  Phần đáy hình nón của bể có đường kính hình tròn nhỏ là 30cm và đường kính hình tròn lớn là 2,8m, góc nghiêng đáy so với phương thẳng đứng là 50o. Chiều cao đáy sẽ là: Dd 2,8  0,3 h tg  tg 50o  1,5 m 2 2  Tổng chiều cao của bể lắng I là: Hb = H + h + 0,3 = 3,5 + 1,5 + 0,3 = 5,3 m Với chiều cao an toàn là 0,3 m Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 10
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Ống trung tâm: + Chiều dài của ống trung tâm bằng 3,5m, cao bằng miệng bể lắng. + Phần ống loe có đường kính miệng loe bằng 1,35 đường kính ống trung tâm bằng 0,54m và dài 0,38 m.  Tấm chắn: tấm chắn có góc nghiêng so với mặt phẳng ngang là 17o và có đường kính bằng 1,3 đường kính miệng loe: 1,3.0,54 = 0,7 m Chọn khoảng cách từ miệng loe của ống trung tâm đến tấm chắn là 0,3 m.  Máng thu nước: Thiết kế máng nước một vòng quanh bể Đường kính máng thu bằng 0,8 đường kín bể lắng: 0,8.2,8 = 2,24 m Chiều dài máng thu: C =  .Dm =  .2,24 = 7 m Q 200 Tải trọng máng thu: U m    28,6 m3/m.ngày đêm C 7 2,8  2, 24 Chiều rộng của máng thu:  0,28 m=280 mm 2 Chiều cao máng thu chọn bằng 250mm  Hiệu suất làm việc: + Hiệu quả tách SS: t 2,53 Rss    58% a  b.t 0,0075  0,014.2,53 SSv  SSr 350  SSr Rss    58% SSv 350  SSr = 147 mg/l < 150mg/l => hiệu quả xử lý đạt yêu cầu + Hiệu quả tách BOD theo cặn lắng: t 2,53 RBOD    36,9% a  b.t 0,018  0,02.2,53 BOD ra khỏi bể lắng I: BODr  (1  36,9%).BODv  (1  0,369).250  160 mg/l Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 11
Viện khoa học và công nghệ môi trường b. Tính toán thiết kế bể aerotank  Các thông số tính toán: BOD trước xử lý: 160 mg/l N-amoni trước xử lý: 40 mg/l BOD sau xử lý: 40 mg/l N-amoni sau xử lý: 5 mg/l SS trước xử lý: 147mg/l pH = 7,2 SS sau xử lý: 50 mg/l Nhiệt độ làm việc của hệ thống 20oC  Nồng độ bùn hoạt tính trong bể hiếu khí: X = 2000 mg/l  Nồng độ bùn hoạt tính trong vùng chứa cặn: XT = 6000mg/l  Thành phần hữu cơ trong cặn 65%  Độ tro của cặn là 0,3  Tỉ lệ BOD/COD = 0,68 và BOD5/BOD20 = 0,68 Các thông số động học: K 4 ngày-1 max,15 0,45 ngày-1 Y 0,6 mg bùn/mg BOD YN 0,16 mg bùn/mg N-amoni Ks 60 mg/l KO 1,3 mg/l Kd 0,06 ngày-1 KdN 0,04 ngày-1  Tính toán thiết kế  BOD đầu ra = BOD trong cặn + BOD hòa tan Hàm lượng hữu cơ trong cặn: 65%.50 = 32,5 mg/l Hàm lượng BOD20 trong cặn: 1,42. 32,5. 0,7 = 32,3 mg/l BOD5 trong cặn: 0,68. 32,3 = 22 mg/l  BOD hòa tan: 40 – 22 = 18 mg/l  Hiệu suất xử lý BOD cần đạt được: So  S 160  18 E   88, 75% So 160  Tính toán theo quá trình nitrat hóa  Tốc độ tăng trưởng vi khuẩn nitrat hóa: N DO  N  max,15 . . .e0,098(T 15) .[1  0,833.(7, 2  pH ) K N  N KO  DO Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 12
Viện khoa học và công nghệ môi trường Trong đó:   max,15 = 0,45 ngày-1 DO = 2 mg/l   N = 5mg/l T = 20oC   Ko = 1,3 mg/l pH = 7,2  KN = 100,051T – 1,158 = 10-0,138 = 0,73 5 2   N  0, 45. . .e0,098(2015) .[1  0,833.(7, 2  7, 2)  0,39 ngày-1 0, 73  5 1,3  2 - Thời gian lưu bùn: 1   N  K dN  0,39  0, 04  0,35 c  c = 2,86 ngày Lấy hệ số dư  = 1,4 => thời gian lưu thực tế: 1,4. 2,86 = 4 ngày - Tốc độ sử dụng chất nền riêng  0,39 N  N   2, 4 mgN-amoni/mg bùn.ngày YN 0,16 - Thành phần bùn hoạt tính nitrat hóa: XN = f N . X 0,16.(No  N ) 0,16.(40  5) fN    0, 062 0,16.(No  N )  0, 6.( So  S ) 0,16.(40  5)  0, 6.(160  18)  XN = 0,062. 2000 = 124 mg/l  XS = 2000 – 124 = 1876 mg/l - Thời gian cần thiết để nitrat hóa: No  N (40  5).24 N    2,8h N .X N 2, 4.124  Tính toán theo điều kiện khử BOD: Lấy thời gian lưu bùn theo điều kiện nitrat hóa là 4 ngày. - Tốc độ xử lý BOD riêng: 1 1  Y .  K d   0, 6.  0, 06    0,52 mg/mg bùn.ngày c 4 - Thời gian cần thiết để xử lý BOD: So  S (160  18).24 S    3,5h .X s 0,52.1876  Chọn thời gian lưu thủy lực là 3,5h Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 13
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Lưu lượng bùn tuần hoàn X 2000 QR  Q.  200.  100 m /ngày đêm 3 XT  X 6000  2000 QR 100 Hệ số tuần hoàn bùn: R    0,5 Q 200  Thể tích làm việc của bể (100  200) V  (Q  QR ).  .3,5  43,75 m3 24  Lưu lượng bùn xả ra hằng ngày V . X  Qr . X r .c QT  X T .c Xr = 0,7. SSr = 0,7. 50 = 35 mg/l 43, 75.2000  200.35.4  QT   2,5 m3/ngày đêm 6000.4  Lượng bùn sinh ra hằng ngày Hệ số tạo bùn: Y 0,6 yS    0, 48 kg bùn/kg BOD 1  K d .c 1  0,06.4 YN 0,16 yN    0,14 kg bùn/kg N-amoni 1  K dN .c 1  0, 04.4 Lượng bùn sinh ra mỗi ngày: Psk  yS .(So  S ).Q  yN .( No  N ).Q Psk  0, 48.(160  18).200  0,14.(40  5).200  14612 mg/ngày = 14,6 kg bùn/ngày Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 14
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Thời gian cần để tích lũy cặn V . X 43, 75.2000    6 ngày Psk 14, 6.103  Kiểm tra các thông số: F S 160.24 -  o   0,55  (0, 2  0, 6) M  . X 3,5.2000 - Tải trọng hữu cơ: Q.So 200.160.103 La    0, 73 kg BOD/m2.ngày đêm V 43, 75 - Tải trọng N-amoni: Q. No 200.40.103 LN    0,18 kg N/m2.ngày đêm V 43, 75  Thiết kế bể aerotank V = 43,75 m3 Chọn chiều cao làm việc của bể H = 4m V 43, 75  Diện tích của bể: F    10,93 m2 H 4  Chọn chiều rộng của bể B = 3,2m Chiều dài của bể L = 3,4 m Chiều cao an toàn của bể 0,4 m  Tính toán lượng cần khí  Lượng Oxy cần cấp lý thuyết: Q.( So  S ) Q.( N o  N ) OCo   1, 42.Psk  4,57. f .1000 1000 Trong đó: - Q = 200 m3/ngày đêm - N = 5 mg/l - So = 160 mg/l - Psk = 14,6 kg bùn/ngày - S = 18 mg/l - f = BOD/COD = 0,68 - No = 40 mg/l - 1,42; 4,57 là hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD 200.(160 18) 200.(40  5)  OCo  1, 42.14,6  4,57.  53 kgO2/ngày 0,68.1000 1000 Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 15
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Lượng oxy cần cấp thực tế: CS 20 1 1 OCt  OCo . . .  .CS ,h  Cd 1, 024 T  20  Trong đó: - CS20: Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20oC. CS20 = 9,08 mg/l - CS,h: Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở nhiệt độ T, độ cao h so với mặt nước biển. Lấy CS,h = 9,08 mg/l - Cd: Nồng độ oxy duy trì trong công trình xử lý nước, chọn Cd = 2 mg/l - β: Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy β = 1 - : Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào trong nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, các chất bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng kích thước bể, chọn  = 0,7 - T: Nhiệt độ nước thải, T = 20oC 9,08 1 1  OCt  53. . 20 20 .  97,1 kg O2/ngày 1.9,08  2 1, 024 0, 7  Lưu lượng không khí cần cấp OCt Qkk  .f Ou.h Trong đó: - f: hệ số dư. Lấy f = 1,5 - Ou: Công suất hòa tan oxy vào nước thải. Với thiết bị phân phối khí dạng đĩa có màng cao su Ou = 7 gO2/m3.m (bảng 7.1_T112_TTCTXLNT_Trịnh Xuân Lai) - h: Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí Lấy h = 3,8 m 97,1.103  Qkk  .1,5  5476 m3/ngày = 0,063 m3/s 7.3,8 Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 16
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Thiết kế hệ thống cấp khí Chọn ống dẫn khí bằng nhựa PVC o Ống dẫn chính Chọn đường kính ống dẫn khí chính là 8cm 4.Q 4.0, 063  v   12,5 m/s  (10÷15) m/s  .D 2  .0, 082 o Ống dẫn nhánh - Chọn đĩa cấp khí Longtech LTD225 Thông số kỹ thuật: D = 250 mm Dhđ = 225 mm q = 0,02÷0,12 m3/phút với q = 0,075 m3/phút, tổn thất áp suất h = 200mmH2O Vật liệu nhựa tăng cứng PP, màng EPDM - Chọn lưu lượng khí cấp của đĩa q = 0,09 m3/phút = 1,510-3m/s - Với q = 0,075 m3/phút, tổn thất áp suất qua đĩa h = 200mmH2O  q = 0,09 m3/phút, tổn thất áp suất bằng: 2 2  q'   0, 09  h  h.    200.  '   288 mmH 2O q  0, 075  0, 063 - Số đĩa cần sử dụng: n   42 đĩa 1,5.103  Thiết kế làm 6 ống dẫn nhánh dọc theo chiều dài bể: + Khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,54 m, cách thành bể 0,25m + Khoảng cách giữa các đĩa trên ống là 0,5 m, cách thành bể 0,2 m + Số đĩa trên một ống là 7 đĩa + Mật độ đĩa 42 : (3,23,4) = 3,86 đĩa/m2 - Đường kính ống dẫn nhánh: 4.Q d 6 .v Với v = 10 m/s  d = 0,036 m Với v = 15 m/s  d = 0,03 m Chọn d = 34 mm  v = 11,6 m/s Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 17
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Tính toán chọn máy cấp khí - Áp lực cần thiết cho máy thổi khí: Hk = h f + h c + h d + H Trong đó: - hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf = 288 mmH2O - hc: Tổn thất cục bộ của ống phân phối khí, m - hd: Tổn thất áp lực do ma sát, m - H : Chiều sâu ngập nước, H = 3,8 m. hc  hd  h1  h2 Với: h1: tốn thất áp suất trên ống chính, m h2: tổn thất áp suất trên đường ống nhánh, m  Tính h1 Ống dẫn khí chính có D = 8 cm; L = 7 m ; Vận tốc khí trong ống chính v = 12,5 m/s 2 khuỷu cong 90o  = 0,152 = 0,3 6 chỗ rẽ nhánh  = 0,156 = 0,9 Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 18
Viện khoa học và công nghệ môi trường v.d . Chuẩn số Reynold: Re   20 = 0,01810-3 Ns/m2 20 = 1,205 kg/m3 12,5.0, 08.1, 205  Re   66944  4000 0, 018.103  Hệ số ma sát được tính theo công thức: 1  6,81 0,9    2.log        Re  3, 7    Với  là độ nhám d Ống dẫn bằng nhựa PVC, độ nhám  = 0,01 mm 0, 01    0, 000125 80 1  6,81 0,9 0, 000125    2.log      7, 078   66944  3, 7     0,02 Tổn thất trên ống chính h1 được tính:  l  v . 2 h1   .     d  2  7  12,52.1, 205 h1   0, 02.  0,3  0,9   278 N/m2 = 28,4 mmH2O  0, 08  2  Tính h2 Ống dẫn nhánh có d = 0,034 m ; L = 7,5 m ; Vận tốc khí trong ống nhánh: 11,6 m/s 2 khuỷu cong 90o  = 0,152 = 0,3 7 chỗ rẽ nhánh  = 0,157 = 1,05 v.d . 11, 6.0, 034.1, 205 Chuẩn số Reynold: Re    26403  4000  0, 018.103 Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 19
Viện khoa học và công nghệ môi trường  Hệ số ma sát được tính theo công thức: 1  6,81 0,9    2.log        Re  3, 7    độ nhám  = 0,01 mm d 0, 01    0, 00029 34 1  6,81 0,9 0, 00029    2.log      6,35   26403  3, 7     0,025 Tổn thất trên ống chính h1 được tính:  l  v . 2 h1   .     d  2  7,5  11, 62.1, 205 h1   0, 025.  0,3  1, 05   556,5 N/m2 = 56,8 mmH2O  0, 034  2  h1 + h2 = 28,4 + 56,8 = 85,2 mmH2O = 0,085 mH2O  Áp lực cần thiết cho máy thổi khí: Hk = hf + h1 + h2 + H = 0,288 + 0,085 + 3,8 = 4,2 m = 0,4 atm - Công suất máy cấp khí: G.R.T  P   0,283 P    1 Trong đó: 29, 7.n.e  Po    - G: lưu lượng không khí - P = Pk + Po = 0,4 + 1 = cần cấp, kg/s 1,4 atm - R = 8,314 - n = 0,283 - T = 292K - e: hiệu suất làm việc của máy, lấy e = 0,8 - Po = 1 atm 0, 063 1, 205  8,314  293  1, 4   0,283  P    1  2, 7 kW 29, 7  0, 283  0,8  1    Chọn máy thổi khí Longtech Model: LT-065; Q = 1.41 ÷ 4.51 m3/phút, H = 1 ÷ 8 m, P = 2.2 ÷ 5.5 kW Đồ án II__Phạm Thị Trà My__Kỹ thuật môi trường k57 Page 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1247 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.