Doan_XLNT

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì

ỹ Diệu Ts Tr ần Thị M

Chươ Chươ ng ng I

GIỚ I THIỆU CHUNG 1.1 NHIỆ NHIỆM VỤ VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌ H ỌC Thiết k ế hệ thống xử lý nướ c thải cho nhà máy tinh b ột khoai mì TÂN CHÂU – SINGAPORE ở tỉnh Tây Ninh. Để nướ c thải xau xử lý đạt tiêu chu ẩn thải vào nguồn loại B (TCVN 5945 – 1995). 1.2 NỘI DUNG THỰ THỰ C HIỆ HIỆN Lựa chọn công nghệ thích hợ p để xử lý nướ c thải theo phươ ng ng án hợ p lý nhất. Tính toán thiết k ế cho từng công trình đơ n vị theo lưu lượ ng ng và tính chất nướ c thải của nhà máy. ng án vận hành và nêu lên 1 số sự cố cần tránh cũng như biện pháp giải quyết sự cố. Đề ra phươ ng So sánh và tín kinh tế cho từng tr ườ ng tr ườ ng hợ p. ườ ng ườ ng

1.3 GIỚ GIỚ I THIỆ THIỆU SƠ SƠ L LƯỢ C KU VỰ VỰ C THIẾ THIẾT K Ế Nhà máy Tân Châu – Singapore nằm ở tỉnh Tây Ninh. Diện tích nhà máy koảng 80000 m2 (Tr ần Thị Mỹ Diệu, 2003). Cách hồ dầu ti ến ko ảng 200 m, phía đông giáp một nhánh sông c ủa ồ. Do thuộc ku

vực miền đông nam bộ chịu ảnh hưở ng ng của thờ i tiết cận sích đạo. nhiệt độ trung bình quanh n ăm o (27 – 34 C). thờ i tiết chia làm hai mùa, mùa n ắng khoảng từ tháng 12 – tháng 5, mùa m ưa khoảng từ tháng 6 – tháng 11.

1-1



CHƯƠ NG CHƯƠ NG II

XÁC ĐỊNH LƯ U LƯỢ NG, NG, TÍNH CHẤT NGUỒN NƯỚ C VÀ LỰ A CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 2.1 LƯ LƯ U LƯỢ LƯỢ NG NG Công xu ất nhà máy đượ c thiết k ế 100 tấn/ ngày. 3 Lưu lượ ng ng nướ c thải 2000 m / ngày. (nguồn: Tr ần Thị Mỹ Diệu, 2003)

2.2 TÍNH CHẤ CHẤT NƯỚ NƯỚ C THẢ THẢI VÀ TIÊU CHUẨ CHUẨN XẢ XẢ THẢ THẢI Thông số

TCVN 5945 – 1995 Nguồn loại A Nguồn loại B

Đơ n vị

Nướ c thải

Color

_

Tr ắng

_

_

pH

_

4–5

6–9

5.5 – 9

mg/ l

595

_

_

mgCaCO3/ l

526

_

_

SS

mg/ l

4920

50

100

VSS

mg/ l

4740

_

_

BOD5

“

7500

20

50

CODtotal

“

11629

50

100

CODfilter

“

4537

_

_

N_NH3

“

336

0.1

1

N_NO3

“

0.80

_

_

N_Org

“

57

_

_

SO42-

“

7.19

_

_

PO4

“

35.12

4

6

mg/ l

24

0.05

0.1

TDS Acidity

-

CN

2-1



CHƯƠ NG CHƯƠ NG II

XÁC ĐỊNH LƯ U LƯỢ NG, NG, TÍNH CHẤT NGUỒN NƯỚ C VÀ LỰ A CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 2.1 LƯ LƯ U LƯỢ LƯỢ NG NG Công xu ất nhà máy đượ c thiết k ế 100 tấn/ ngày. 3 Lưu lượ ng ng nướ c thải 2000 m / ngày. (nguồn: Tr ần Thị Mỹ Diệu, 2003)

2.2 TÍNH CHẤ CHẤT NƯỚ NƯỚ C THẢ THẢI VÀ TIÊU CHUẨ CHUẨN XẢ XẢ THẢ THẢI Thông số


Đơ n vị

Nướ c thải

Color

_

Tr ắng

_

_

pH

_

4–5

6–9

5.5 – 9

mg/ l

595

_

_

mgCaCO3/ l

526

_

_

SS

mg/ l

4920

50

100

VSS

mg/ l

4740

_

_

BOD5

“

7500

20

50

CODtotal

“

11629

50

100

CODfilter

“

4537

_

_

N_NH3

“

336

0.1

1

N_NO3

“

0.80

_

_

N_Org

“

57

_

_

SO42-

“

7.19

_

_

PO4

“

35.12

4

6

mg/ l

24

0.05

0.1

TDS Acidity

-

CN

2-1



2.3 LỰ LỰ A CHỌ CHỌN SƠ SƠ ĐỒ ĐỒ CÔNG NGHỆ NGHỆ 2.3.1 Sơ Sơ Đồ Đồ Công Nghệ Nghệ

nướ c tách cát

sân phơ i cát

khí sinh h ọc

nướ c thải

song chắn rác

nướ c tách bùn

UAF

bể lắng cát

bể lắng & tách váng

thức ăn gia súc

nguồn tiế p nh ận

UASB

bể tr ộn

bể điều hoà

bùn tu ần hoàn

bể lắng đứng hồ sinh học

aroten

hồ sinh học

bể nén bùn

bùn th ải bùn tu ần hoàn

nướ c tách bùn sân phơ i bùn

máy thổi khí bùn th ải

2.3.2 Giả Giải Thích Sơ Sơ Đồ Đồ Công Nghệ Nghệ ng ứng dụng các ph ươ ng ng pháp x ử lý như sau: xử lý cơ học, hoá học, hoá Để xử lý nướ c thải thườ ng lý và sinh h ọc. Các phươ ng ng pháp đượ c lựa chọn để xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì: Xử lý cơ học; Xử lý hoá lý; Xử lý sinh h ọc. Các công ngh ệ đượ c lựa chọn cho các ph ươ ng ng pháp trên: Xử lý cơ học: Song chắn rác (SCR); Bể lắng cát ngang; Bể lắng và tách váng; 2-2

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì Bể điều hoà; Bể lắng đợ t II (bể lắng đứng); Bể nén bùn; Sân phơ i bùn. Xử lý hoá lý:

Bể khuấy tr ộn.

Xử lý sinh h ọc:

Điều kiện nhân tạo:

Xử lý k ỵ khí:

Điều kiện tự nhiên:

Hồ sinh học.


UAF UASB Xử lý hiếu khí: Arotank

Chức năng của từng công trình: Xử lý cơ học: - SCR: làm nhiệm vụ giữ lại các tạ p chất thô (chủ yếu là rác) có trong n ướ c thải. - Bể lắng cát ngang: làm nhi ệm vụ loại bỏ các tạ p chất vô cơ không hoà tan nh ư cát, sỏi, xỉ và các vật li ệu r ắn khác có v ận t ốc l ắng (hay tr ọng l ượ ng riêng)lớ n h ơ n các chất h ữu c ơ có thể phân huỷ trong nướ c thải. - Bể láng và tách váng: tách l ượ ng váng nổi trên bề mặt nướ c thải. - Bể điều hoà: làm nhi ệm vụ điều hoà l ưu lượ ng và t ắng tính an toàn khi v ận hành h ệ thống. - Bể lắng đợ t II (bể lắng đứng): làm nhi ệm v ụ lắng h ỗn hợ p n ướ c – bùn từ bể aroten dẫn đến. - Bể nén bùn: Làm gi ảm độ ẩm c ủa bùn ho ạt tính dư từ bể lắng đợ t II bằng cách (nén) c ơ học để đặt độ ẩm thích hợ p. - Sân phơ i bùn: làm ráo n ướ c trong cặn vầ giảm độ ẩm của bùn thải. Xử lý hoá lý: - Bể khuấy tr ộn: khuấy tr ộn đều hoá chất châm vào n ướ c thải. Xử lý sinh h ọc: (trong điều kiện nhân tạo) - Xử lý k ỵ khí:Ư u điểm: Xử lý SS – BOD – COD cao; Cần ít diện tích; Bùn dư ít; Sản xuất biogas; Tốn ít chi phí cho vi ệc cung c ấ p năng lượ ng và dinh d ưỡ ng. Nhượ c điểm: Khó đạt tiêu chu ẩn xả thải; Vấn đề mùi; Vận hành ph ức tạ p. Công ngh l a ch n: UAF, UASB.  ệ ự ọ UAF: Thành phần nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì v ớ i lượ ng cặn lơ lững (SS) cao 4920 không thích h ợ p để xử lý liền vớ i UASB (SS < 3000 mg/l). Vì v ậy bể UAF đượ c chọn để xử lý l ượ ng SS lớ n này. Ngoài ra khi n ướ c th ải qua UAF thì một ph ần ch ất hữu c ơ cũng đượ c kh ử bớ t. Hiệu qu ả xử lý SS đạt khoảng 75 – 83%, COD tổng (7,3 – 10,8%), COD filter (> 75%), sCOD (< 0,5%). N ướ c thải sau khi xử lý đượ c bơ m vào UASB để tiế p tục xử lý, còn bùn th ải sinh ra trong quá trình x ử lý đượ c dùng làm thức ăn gia súc. UASB: Xử lý một l ượ ng đáng k ể chất h ữu c ơ . V ớ i hi ệu qu ả xử lý: CODtổng (88,4 – 91,9%), sCOD bị khử (85,2 – 92,2%). 2-3

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì ỹ Diệu Ts Tr ần Thị M - Xử lý hiếu khí:Ư u điểm: Xử lý triệt để; Vận hành đơ n giản. Nhượ c điểm: Xử lý COD có n ồng độ thấ p; Bùn dư nhiều; Diện tích lớ n; Tốn chi phí cho vi ệc cung cấ p năng lượ ng và dinh d ưỡ ng.  Công ngh ệ lựa chọn: Arôten: Arôten: Dùng để xử lý triệt để lượ ng chất hữu c ơ còn lại từ UASB dẫn vào. Hiệu quả xử lý BOD5 = 85%. Xử lý sinh h ọc: (trong điều kiện tự nhiên). - Hồ sinh vật: để giảm thiểu nồng độ chất hữu c ơ và chất dinh dưỡ ng đến mức thấ p nhất đạt tiêu chuẩn xả thải công nghi ệ p tại Việt Nam (ngu ồn loại B).

2-4



Chươ ng III

TÍNH TOÁN THIẾT K Ế CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠ N VỊ 3.1 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế SONG CHẮN RÁC THÔ 3.1.1 Tính Toán M ươ ng Dẫn Chọn mươ ng tiết diện hình chữ nhật, lưu lượ ng Qngđ = 2000 m3/ ngđ = 0,023 m3/ s Q Diện tích m ặt cắ t ướ t W : W = v Vận tốc chuyển động nướ c thải tr ướ c song chắn rác(SCR) v: v = 0,4 ÷ 1 m/s. Tối ưu v = 0,6 m/s  W =

Q

=

v

0,023m 3 / s 0,6m / s

= 0,038 m2

Chiề u r ộng mươ ng B: Chọn B = 0,3 m Chiề u sâu m ự c nướ c trong mươ ng d ẫn h: h = 

h=

W

=

0,038 0,3

B

W B

= 0,13 m

Xác định độ d ốc thu ỷ l ự c i: v = c × i × R



i=

Trong đó: c: hệ số sêri c =

1

v2 c 2 × R

× R y

n n: hệ số nhám n = 0 × 013 0,3m × 0,13m dien.tich.uoc B × h = = = 0,07 m R: bán kín thu ỷ lực R = chu.vi.uoc b + 2h 0,3 + 2 × 0,13 y: hệ số phụ thuộc vào R R < 1 ph ụ thuộc y = 1,5 × n  

c= i=

1

n

× R y = v2

c 2 × R

=

1

1/2



y = hệ số phụ thuộc = 1,5 × 0,013 = 9,75 ×10-3

9, 75×10 −3

× 0,07

0.013 0,6 2

59 2 × 0,07

1/2

= 59

= 0,0015

3.1.2 Tính Toán Song Ch ắn R ắc S ố khe hở của SCR n: n =

Q × K

l × h L × v

Trong đó: K= 1,05 hệ số tính đến mức độ cản tr ở của dòng ch ảy do h ệ tống cào rác. 3-1

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì ỹ Diệu Ts Tr ần Thị M p nướ c ở SCR lấy bằng chiều sâu mực nướ c trong h L = hmax = 0,13 (m). chiều sâu của lớ mươ ng dẫn. l = 0,016 (m). kho ảng cách giữa các khe h ở . v = 0,6 (m/s). t ốc độ nướ c cảy qua SCR Q × K 0,023m 3 / s × 1,05 = = 19 (khe)  n= l × h L × v 0,016m × 0,13m × 0,6m / s Chiề u r ộng của SCR B s: B s = s × (n − 1) + l × n

Bề dày của thanh chắn s: Thườ ng lấy s = 0,008 (m) 

B s = s × (n − 1) + l × n = 0,008 × (19 − 1) + 0,016 × 19 = 0,45 (m)

Chiề u dài xây d ựn g của phần mươ ng đặt SCR, L: L = L1 + L2 + LS Trong đó: L1: Chiều dài mở r ộng tr ướ c SCR B − Bm 0,45 − 0,3 = = 0,2 (m) L1 = s μ : góc nghiên m ở r ộng μ = 20 0 2tg μ 2tg 20 L2: chiều dài ph ần mở r ộng sau SCR L 0,2 L2 = 1 = = 0,1 (m) 2 2 LS: Chiều dài phần dặt SCR LS = 1,5 (m) Chiề u sâu xây d ựn g của phần mươ ng đặt SCR, H : Trong đó: 0,5: chiều cao l ớ p nướ c bảo vệ.

H = hmax + hs + 0.5

4

⎛ s ⎞ 3 v 2 × sin θ (m) h s : tổn thất áp lực: h s = β × ⎜ ⎟ × 2 g ⎝ l ⎠ θ = 60 0 vớ t rác thủ công, quy ph ạm 45 - 60 0 β = 1,83 chọn thanh tr ướ c tròn sau vuông 



⎛ 0.008 ⎞ h s = 1.83 × ⎜ ⎟ ⎝ 0.016 ⎠

4

3

×

v2 2 g

× sin 60 0 = 0,59 × 10 −3

-3

H = hmax + hs + 0,5 = 0,13 + 0,59 × 10 + 0,5 = 0,6 (m)

Bề dày của thanh ch ắ n, s: Thườ ng lấy s = 0,008 (m) Chiề u d ầ y của thanh ch ắ n, d : chọn d = 20mm Chiề u cao của thanh ch ắ n, ht : ht = cotg 300 × H = cotg30 0 × 0,6 = 1(m) 0

0

Chiề u cao của l ớ p nướ c qua thanh ch ắ n, hnt : hnt = cotg 30 × h = cotg30 × 0,13 = 0,23(m) S ố thanh ch ắ n : n – 1 = 19 – 1 = 18 (thanh)

3-2



T ốc độ dòng chả y qua song chắ n v sc:

h L =

1 0,7

×

u2 − v2 2 g

⇒ u = 0,7 × 2 g × hl + v 2 = 0,7 × 2 × 9,8 × 0,59 × 10 −3 + 0,6 2 = 0,6 (m/s)

Các thông số thiết k ế và kích thướ c SCR TT

Thông số

Đơ n vị

Giá tr ị

1

Tốc độ chảy trong mươ ng

m/s

0,6

2

Lưu lượ ng trung bình

m3/s

83,3

3

Kích thướ c mươ ng, B × H Chiều r ộng B

mm

300

Độ sâu, H

mm

650

Chiều cao lớ p nướ c trong mươ ng, h

mm

130

Bề r ộng, s

mm

8

Bề dày, d

mm

20

Chiều cao ht

mm

1000

4

Kích thướ c thanh, s × d

5

Khe hở giữa các thanh

mm

16

6

Số khe hở của SCR

khe

19

7

Số thanh của SCR

thanh

18

8

Tốc độ dòng chảy qua song chắn, v

m/s

0,6

9

Tổn thất áp lực qua song chắn, h s

mm

0,00059

3.2 TÍNH TOÁN B Ể LẮNG CÁT NGANG 3.2.1 Tính Toán Thu ỷ Lự c Mươ ng Dẫn Nướ c Thải từ SCR Đến Bể Lắng Cát Thông số

Đơ n vị

Giá tr ị

Chiều ngang, B

mm

300

Độ sâu, H

mm

650

Độ dốc, i

mm

14

Vận tốc, v

m/s

0,6

Độ đầy, h

mm

130

3.2.2 Tính Toán B ể Lắng Cát Ngang Chọn đườ ng kính h ạt cát d = 0,2 mm  độ lớ n thuỷ lực của hạt uo = 18,7 mm/s = 0,0187 m/s (nguồn: CNXL n ướ c thải, Tr ần Thị Mỹ Diệu) Diện tích mặt thoáng BLC: F = k ×

Q uo

= 1,7 ×

0,023m 3 / s 0,0187 m / s 3-3

= 2 m2



Trong đó: Q: Lưu lượ ng nướ c thải Q = 0,023 m3/s u o : độ lớ n thuỷ lực của hạt, u o = 0,0187 (m/s)

k: hệ số ản hưở ng của dòng ch ảy đến vận tốc lắng. k = 1,3 khi u o = 24,2 mm/s k = 1,7 khi u o = 18,7 mm/s (Điều 6.3.3 – TCXD – 51 – 84) Chiề u dài bể L: Tỉ số giữa chiều dài và chi ều sâu:

L H

= k ×

v uo

Trong đó: L: ciều dài b ể (m) H: chiều sâu lớ p nướ c trong bể, lấy bằng độ đầy trong m ươ ng dẫn, H = 0,13 m v: vận tốc chảy trong b ể, v = 0,15 (m/s) (để chất hữu cơ không lắng, vận tốc dòng ch ảy phải kông đổi, v = 0,2 – 0,15m/s. m ặc dù lưu lượ ng qua b ể thảy đổi từ Qmax  Qmin) (nguồn: Tính Toán Thi ết K ế Các Công Trình XLNT, Tr ần Thị MỸ Diệu) L v 0.15 = k * = 1.7 * = 13.6 (m)  H uo 0.0187 

L = 13,6 H Hệ số an toàn: f = 1,2 – 1,5 ch ọn f = 1.4  L = 19 H = 19 ×0,13 = 2,5 (m) F 2 Chiề u r ộng bể B: B = = = 0,8 (m) L 2,5 Lượ ng cát trung bình sinh ra m ỗ i ngày tính theo công th ứ c:



Q

W c =

tb ng

× qo

1000

=

2000m 3 / ngd × 0,15 1000

W c =

Q

tb ng

× qo

1000

= 0,3 (m3/ngđ)

Trong đó: tb

Q

ng

qo :

: Lưu lượ ng nướ c thải trung bình ngày Lượ ng cát trong 1000m nướ c thải, q o = 0.15 m cát/1000m 3

3

Chiề u cao l ớ p cát trong b ể l ắ ng cát tính theo công th ứ c: H c = 

H c =

W c × t

=

0.3m / ngd × 1 / 2ngay 3

L × b × n 2,5m × 0,4m * 2 Trong đó: t : chu k ỳ xả cát, t =1/2 ngày.

3

W c × t L × b × n

= 0,075 (m)

Chiề u cao xây d ựn g của bể l ắ ng cát ngang : Hxd = Hct + Hc + H bv = 0,13 + 0,075 + 0,4 = 0,6 (m) Trong đó: Hct: chiều cao công tác c ủa BLC Hc: chiều cao lớ p cát trong BLC H bv: chiều cao b ảo vệ, koảng cách từ mực nướ c đến thành b ể, (m) 3-4



Tính toán sân ph ơ i cát: Nhiệm vụ của sân phơ i cát là làm ráo n ướ c trong h ỗn hợ p cát – nướ c để dể dàng vận chuyển cát đi nơ i khác. W c × 365 0.3m 3 / ngd × 365ngd Diện tích h ữu ích của sân phơ i cát: F = = = 27 m2 h 4m / nam Trong đó: h:chiều cao l ớ p bùn cát trong n ăm h = 4 -5 (m/n ăm) (khi lấy cát đã phơ i khô theo chu k ỳ) Chọn sân ph ơ i cát gồm 3 ô, di ện tích mỗi ô là 27 ÷ 3 = 9 m 2 Kích th ướ c mỗ i ô: L × B = 2 × 4,5 (m)

Các thông số thiết k ế và kích thướ c BLC TT

Thông số

Đơ n vị

Giá tr ị

s

60

1

Thờ i gian lưu nướ c

2

Vận tốc chuyển động ngang

m/s

0.15

3

Lưu lượ ng trung bình

m /s

3

0.023

4

Kích thướ c bể lắng cát, B * L R ộng, B

m

0.8

Dài, L

m

2.5

m

0.6

Chiều cao công tác, Hct

m

0.13

Chiều cao lớ p cát, Hc

m

0.075

Chiều cao bảo vệ, H bv

m

0.4

ngăn

2

m

0.4

ô

3

R ộng, B

m

2

Dài, L

m

4.5

5

6

Chiều cao xây dựng, H

Số ngăn công tác Chiều r ộng ngăn, b

7

Kích thướ c sân phơ i cát Số ô phơ i cát Kích thướ c ô, L × B

3.3 TÍNH TOÁN B Ể LẮNG VÀ TÁCH VÁNG Tính thể tích bể. V = Q × t =

2000 m 3 / ngd × 60 phut 60 phut × 24h

= 83m 3

Trong đó: t: thờ i gian lưu nướ c trong bể t = 20 – 60 phút

3-5

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì Chia làm hai b ể  thể tích mỗi bể V1 = 42 (m3) Chọn chiều cao bể: H = 2 m Diện tích b ể: F =

V

=

42

H 2  Chiều r ộng bể: B = 3 m Chiều dài bể: L = 7 m

= 21m 2

Tốc độ máy gạt cặn 0,9 m/phút Tốc độ máy gạt bọt 0,9 m/phút.

3.4 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế BỂ ĐIỀU HOÀ 3

Lưu lượ ng nướ c thải nhà máy Q = 200m /ngđ Nhà máy làm vi ệc theo ch ế độ 2 ca: 3 Ca I: QI = 50% Qngđ = 0,5 × 2000 = 1000 (m /ngđ) 3 Ca II: QII = 50% Qngđ = 0,5 × 2000 = 1000 (m /ngđ) Bảng tổng hợ p lưu lượ ng nướ c của nhà máy: Ca

%Qngđ

m3

6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 100%

125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 2000

06 _ 07 07 _ 08 08 _ 09 09 _ 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 Tổng

Bảng thể tích bể điều hoà: Giờ 00 _ 01 01 _ 02 02 _ 03 03 _ 04 04 _ 05

Vào, 3 (m ) 0 0 0 0 0

Ra, 3 (m ) 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4

Còn lại -83.4 -166.8 -250.2 -333.6 -417

3-6


Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì 05 _ 06 06 _ 07 07 _ 08 08 _ 09 09 _ 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

0 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 0 0

83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4 83.4

ỹ Diệu Ts Tr ần Thị M -500 -458.4 -416.8 -375.2 -333.6 -292 -250 -208.4 -166.8 -125.2 -83.6 -42 0 41.6 83.2 124.8 166.8 83.4 0

V = − 500 + 170 = 670 (m 3)

Thể tích bể điều hoà, V:

Chọn: Chiều cao h ữu dụng của bể là: H1 = 4,5 (m) Chiều cao b ảo vệ của bể là: H2 = 0,3 (m)  Tổng chiều cao của bể là: H = H1 + H2 = 4,5 + 0,3 = 4,8 (m) Chiều r ộng bể: B = 10 (m) Chiều dài bể: L = 15 (m)

Các thông số thiết k ế và kích thướ c bể điều hoà Thông số

Đơ n vị

1

Lưu lượ ng giờ trung bình.

m /ngđ

3

83,4

2

Thể tích bể, V

m3

670

3

Chiều dài, L

m

15

4

Chiều r ộng, B

m

10

5

Chiều cao hữu dụng, H1

m

4,5

6

Chiều cao tổng cộng, H

m

4,8

TT

Giá tr ị

Bảng thành phân nướ c thải của nhà máy sau khi ra kh ỏi bể điều hoà và vàoUAF Thông số


Đơ n vị

Nướ c thải

Color

_

Tr ắng

_

_

pH

_

7–8

6–9

5,5 – 9

mg/ l

595

_

_

mgCaCO3/ l

526

_

_

TDS Acidity

3-7



SS

mg/ l

4920

50

100

VSS

mg/ l

4740

_

_

BOD5

“

7500

20

50

CODtotal

“

11629

50

100

CODfilter

“

4537

_

_

N_NH3

“

336

0.1

1

N_NO3

“

0,80

_

_

N_Org

“

57

_

_

SO42-

“

7,19

_

_

PO4

“

35,12

4

6

mg/ l

24

0,05

0,1

-

CN

3.5 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế BỂ UAF Tính toán b ể bể UAF mục đích để xử lý lượ ng SS. Khoảng 20-25 ngày làm s ạch màng 1lần.

3.5.1 Tính Thể Tích Và Kích Thướ c Bể 3

3

Số liệu thiết k ế: - Tải tr ọng SS: Lss= 6kgSS/m ngđ (3,8 – 6,2 kgSS/m ngđ) - Vận tốc dòng ch ảy: v = 0,24 m/h (nguồn: Huỳnh Ngọc Phươ ng Mai, 2006 ) Thể tích hữ u d ụng của thiế t bị UAF: m3 g × 4920 3 2000 Q × S ss ng đ m = = 1640 m 3 V n = g L ss 6000 3 m ng đ T ổ ng thể tích phần chứ a hỗ n hợ p nướ c thải trong thi ế t bị: V 1640m 3 = 1864 m 3 V l = n = E 0,88 Trong đó: E: hệ số hữu ích = 0,8 – 0,9 Tính diện tích thi ế t bị UAF: m3 2000 Q ng đ = = 347,2m 2 lấy bằng 348m2 A = 3 v m h × 24 0,24 h ng đ Chia làm 8 b ể → diện tích mỗi bể = 348 ÷ 8 = 43,5m 2

Tính đườ ng kính thiế t bị UAF, bể d ạng hình tr ụ tròn: π D 2 = 43,5m 2 ⇒ D = 7,5m →A = 44,6m2 A = 4 3-8



Bể làm bằng bê tông c ốt thép Chiều cao phần chứa hỗn hợ p nướ c thải trong thiết bị: 3 V 1864m = 5,5m H l = l = 8 A 8 × 44m 2 

Thể tích UAF: V l = A × H l = 44,6 × 5,5 = 245,3m 3

3.5.2 Tính Toán Thi ết Bị Thu Khí và Lấy Nướ c Ra Thiết bị thu khí Diện tích b ề mặt của phần khe hở 15-20% t ổng diện tích b ề mặt của bể. 2 2 2 Akhe = 15%A = 15% × 44,6m = 6,69m lấy bằng 10m Diện tích đ áy hính nón c ủa chụ p thu khí 2 2 2 Achụ p= A – A khe = 44,6m – 10m = 34,6m

Đườ ng kính đ áy của chụ p thu khí Achụ p =

π D 2 4

= 34,6m 2 ⇒ Dchup = 6,6m

Chiề u cao của thiế t bị thu khí :HG 0 Góc nghiêng c ủa thiết bị tách pha 60 Dchup 6,6 = =2 H G = 2tg 60 2 × 3 Thiết bị lấy nướ c ra Bố trí máng quanh thành b ể Bề r ộng máng b = 30cm = 0,3m Chiề u dài máng L = π × ( D − 2b) = 3,14 × (7,5 − 2 × 0,3) = 21,7m

a=

Q 8 L

2000

=

m3

×

1

ngd

ngd 86400 s 8 × 21,7 m

= 1,33 × 10 −4 m3/ms

Chọn t ải tr ọng máng thu n ướ c a = 1,33×10 -4 m3/ms> tải tr ọng a = 2×10 -3 m3/m.s Máng ch ữ V : 5 chữ V/1m Lưu lượ ng qua khe ch ữ V 3 a 1,33 × 10 −4 −5 m = 2,67 × 10 q= = 5 5 s

q = 1,4h

5

2

⇒ h = 0,013m ≈ 13mm

Đáy chữ V = 6cm 3-9



Khoảng cách giữa các đỉnh chữ V = 20cm Q 3,85 × 10 −3 Chiề u cao mự c nướ c trong máng = = = 0,0006m ≈ 0,6mm L × b 21,7 × 0,3 Chiề u cao toàn máng = 20cm Thiế t bị đư a nướ c vào Thiết bị phân phối nướ c vào là dàn ống khoan lỗ. Tuyến ống gồm:-1 ống chính:-đườ ng kính = 70mm -vận tốc = 1,12m/s -11 ống nhánh:-đườ ng kính = 50mm -vận tốc = 0,23 m/s

3.5.3 Tính Lớ p Vật Liệu Lọc Vật liệu lọc là gổ thông, kích thướ c là H × L × W: 20 ×30 × 2 mm. Thể tích lớ p vật liệu lọc chiếm 65% thể tích bể.  thể tích của lớ p vật liệu lọc = 65% × 320 m3 = 208 m3

3.5.4 Tính Thờ i Gian Lư u Nướ c HRT =

(V l − V VLL ) × 6

× 24 h

= 8h ngd 2000m / ngd Thờ i gian lưu nướ c trong bể UAF dao động trong khoảng 4,6 – 4,7 giờ là phù hợ p nên thờ i gian lưu nướ c 8 giờ sẽ đảm bảo tính an toàn cho hệ thống. Q

=

(320 − 208)m 3 × 6 3

3.5.5 Hi ệu Quả Xử Lý Hiệu quả xử lý của bể UAF : SS đượ c xử lý ( 75% - 83% ) chọn 80%; CODtổng giảm (7,3% 10,8%) chọn 10%; CODfilter bị khử(> 75%) chọn 80%; sCOD khử(<0,5%). (nguồn: Huỳnh Ngọc Phươ ng Mai, 2006 ) TT

Thông số

1

2

3

4

Đơ n vị

Giá tr ị

SS dòng vào

mg/l

4920

SS dòng ra

mg/l

984

CODtổng vào

mg/l

11629

CODtổng ra

mg/l

10466

CODfilter vào

mg/l

4537

CODfilter ra

mg/l

907,4

BOD5 = sCOD /1,6 vào

mg/l

7500

BOD5 = sCOD /1,6 ra

mg/l

7265

3.5.6 Các Thông S ố Thiết K ế Và Kích Thướ c UAF

3 - 10

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì TT

Thông số

1


Đơ n vị

Giá tr ị

Diện tích bề mặt phần lắng.

m2

64

2

Thể tích ngăn phản ứng.

m

320

3

Kích thướ c mỗi đơ n nguyên: Số lượ ng,

cái

6

Đườ ng kính, D

m

9

Chiều cao, Hl

m

5

Số lượ ng,

cái

6

Đườ ng kính đáy, Dchụ p

m

8

Chiều cao, HG

m

2,5

4

5

3

Kích thướ c phểu thu khí:

Kích thướ c máng thu nướ c: Máng chữ V

6

Chiều r ộng, b

m

Chiều dài, L

m

Chiều cao, H

m

Chiều cao mực nướ c trong máng, Hnướ c

m

Đáy chữ V

m

Khoảng cách các đỉnh chữ V

m

5 chữ V/1m 0,3 26,3 0,2 0,005 0,06 0,2

Ống phân phối: Số lượ ng,

cái/ đơ n nguyên

Diện tích mỗi đầu.

m2

Bảng thành phân nướ c thải của nhà máy sau khi ra kh ổi bể UAF và vàoUASB Thông số


Đơ n vị

Nướ c thải

Color

_

Tr ắng

_

_

pH

_

7–8

6–9

5.5 – 9

mg/ l

595

_

_

mgCaCO3/ l

526

_

_

SS

mg/ l

984

50

100

VSS

mg/ l

948

_

_

BOD5

“

7265

20

50

CODtotal

“

10466

50

100

CODfilter

“

4537

_

_

N_NH3

“

336

0.1

1

N_NO3

“

0.80

_

_

TDS Acidity

3 - 11

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì N_Org


“

57

_

_

SO4

“

7.19

_

_

PO4

“

35.12

4

6

CN-

mg/ l

24

0.05

0.1

2-

3.6 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế BỂ UASB 3.6.1 Tính Thể Tích Và Kích Thướ c Bể 3

3

Số liệu thiết k ế: - Tải tr ọng COD: LCOD = 50kgCOD/m ngđ ( 36-101kgCOD/m ngđ) - Vận tốc dòng chảy: v = 0,88 m/h (nguồn: Huỳnh Ngọc Phươ ng Mai, 2006 ) Thể tích hữ u d ụng của thiế t bị UASB: m3 g × 10466 3 2000 Q × S COD ng đ m = = 418m 3 V n = g LCOD 50000 3 m ng đ T ổ ng thể tích phần chứ a hỗ n hợ p nướ c thải trong thiế t bị: 3 V 418m = 475m 3 V l = n = E 0,88 Trong đó: E: hệ số hữu ích = 0,8 – 0,9 Tính diện tích thiế t bị UASB: m3 2000 Q ng đ = = 95m 2 A = 3 v m h × 24 0,88 h ng đ 2

Chia làm 4 bể → diện tích mỗi bể = 95 ÷ 4 = 24m

2

Tính kính thướ c thiết bị UASB, bể dạng hình tr ụ vuông: a × a = 5 × 5 =25 m Bể làm bằng bê tông cốt thép. Chiề u cao phần chứ a hỗ n hợ p nướ c thải trong thiế t bị: 3 V 475m H l = l = = 4,75m → 5m 4 A 4 × 25m 2 

Thể tích UASB: V l = A × H l = 25 × 5 = 125m3

3.6.2 Tính Toán Thi ết Bị Thu Khí , Lấy Nướ c Ra Và Phân Ph ối Nướ c Và Thiết bị thu khí Diện tích bề mặt của phần khe hở 15-20% tổng diện tích bề mặt của bể. 3 - 12



2

A = 25 m

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì Akhe = 15%A = 15% × 25m2 = 4m2


Diện tích đ áy hình nón của chụ p thu khí Achụ p= A – Akhe = 25m2 – 4m2 = 21m2 Kích thướ c đ áy của chụ p thu khí hình vuông , a × a = 4,5 × 4,5



2

Achụ p = 20 m

Chiề u cao của thiế t bị thu khí :HG 0 Góc nghiêng của thiết bị tách pha 60 a chup 4,5 = = 1,3m H G = 2tg 60 2 × 3

Thiết bị lấy nướ c ra Bố trí máng quanh thành bể. Bề r ộng máng b = 30cm = 0,3m Chiề u dài máng L = 4a − 8b = 4 × 5 − 8 × 0,3 = 17,6m

a=

Q 4 L

2000

=

m3

×

1

ngd

ngd 86400 s 17,6m × 4

= 3,3 × 10 − 4 m3/ms -4

3

-3

3

Chọn tải tr ọng máng thu n ướ c a = 3,3×10 m /ms < tải tr ọng a = 2×10 m /ms Máng ch ữ V , 3 ch ữ V/1m Lưu lượ ng qua khe ch ữ V 3 a 3,3 × 10 −4 −4 m = = = × q 1,1 10 3 3 s q = 1,4h

5

2

⇒ h = 0,022m ≈ 22mm

Đáy chữ V = 6cm Khoảng cách gi ữa các đỉnh chữ V = 20cm Q 3,85 × 10 −3 = = 0,007 m ≈ 7mm Chiề u cao mự c nướ c trong máng = L × b 17,6 × 0,3 Chiề u cao toàn máng = 20cm Chọn đườ ng kính ố ng d ẩ n nướ c ra Vớ i lưu lượ ng =3.9l/s Chọn đườ ng kính ống = 70mm Q 3,9 × 10 −3 = = 1m / s Vận tốc nướ c là = 1 π D 2 −3 2 π (70 × 10 ) 4 4

3 - 13



Thiết bị phân phối nướ c vào Thiết bị phân phối nướ c vào là dàn ống khoan l ỗ Tuyến ống gồm:- 1 ống chính:-đườ ng kính = 70mm -vận tốc = 1,12m/s -11 ống nhánh:- đườ ng kính =50mm -vận tốc =0,23 m/s

3.6.3 Tính Thờ i Gian Lư u Nướ c HRT =

V × 4 Q

125m 3 × 4

=

3

2000m / ngd

× 24 h

ngd

= 6h

Thờ i gian lưu nướ c trong bể UASB dao động trong kho ảng 6 – 8 gi ờ

3.6.4 Tính Thờ i Gian Lư u bùn Q×Xe=PX,VSS 3

Q = 2000 m /ngđ 3

Xe =948 mg/l = 948 g/m Q × Y × ( S 0 − S ) f d × k d × Q × Y × (S 0 − S ) × SRT + + Q × nbVSS = Q × X e P X ,VSS = 1 + k d × SRT 1 + k d × SRT -1

Vớ i Y = 0,08 gVSS/gCOD, k d = 0,03 ngày , f d = 0,15 S0 = sCOD + 50% pCOD = (COD – pCOD) + 50% COD fiter = (10466 – 4537) + 50%×4537 3 = 8197.5 (g/m ) S = (1 – 0,9) × sCOD = (1 – 0,9) × (COD – pCOD ) = 0,1 × (10466 – 4537) 3 = 592.9(g/m ) nbVSS = 50% VSS 3 = 50% ×948 = 474 (g/m ) SRT = 11,7 ngày Kiểm tra lại giá tr ị SRT = 11,7 có phù h ợ p không K S (1 + k d × SRT ) 360(1 + 0,03 × 11,7) = = 308,996 S = SRT × (Yk − k d ) − 1 11,7 × (0,08 × 3,125 − 0,03) − 1 k =

μ max Y

=

0,25 0,08

= 3,125ngd −1

Tỷ lệ sCOD còn l ại sau xử lý 3 - 14

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì sCODe 308,996 = = 0,025 < 10% %= sCODinf 11624


3.6.5 Lượ ng VSS trung bình trong vùng ch ứ a bùn SRT =

V n × X VSS (Q − QW ) × X e + QW X R

Vì bùn xả theo nướ c sau XL → QW = 0 V × X VSS SRT = n Q × X e X VSS =

Q × X e × SRT V n

=

⇒

2000m 3 / ngd × 948 g / m 3 × 12,22ngay 418m 3

= 55.428,5 g

= 55,428 kg

3.6.6 Tốc độ sinh khí CH4 COD của 1 mol CH 4 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 1 mol 2×32gO2 hay 64gO2/mol CH4

Ở điều kiện chuẩn (00C, 1atm), thể tích của 1 mol CH 4 là 22,4 L ⇒ 22,4 L/64 gCOD = 0,35 L/gCOD

Ở điều kiện (300C,1atm), thể tích của 1 mol CH 4 là V =

nRT P

=

1 × 0,082057 × 303

= 25 L 1 n = 1 mol 0 R = 0,082057 atm.L/mol. K 0 T = 273 + 30 = 303 K P = 1 atm

Ở điều kiện (300C, 1atm), thể tích của CH4 = 0,3906 L/gCOD Lượ ng COD bị phân hu ỷ COD bị phân huỷ = CODcó khả năng phân huỷsinh học,inf – CODe COD bị phân huỷ = 11624 – 1162,4 = 10461,6 2-

Lượ ng COD bị tiêu thụ trong quá trình kh ử SO4 Nếu sử dụng CH3OH như chất cho electron 2+ + 119SO4 + 167CH 3OH + 10CO 2 + 3NH4 + 3HCO3 + 178H = 3C5H7O2 N + 60HS + 331H2O 20,89 gCOD/gSO4 2-

Nếu là CHC trong n ướ c thải : 0,67 gCOD/gSO 4 (Arceivala, 1998) ⇒ CODSulfate removal = 0,8 × 7,19 gSO 42- × 0,67 gCOD/gSO 42- = 3,85 g/m3 Lượ ng COD đượ c chuyể n hoá thành CH 4 3 3 CODCH4 = (10461,6 – 3,85)g/m × 2000m /ngđ = 20.915.500 g/ng đ = 20.915 kg/ng đ T ố c độ phát sinh khí CH 4 3 - 15

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì = 0,3906 L CH 4/gCOD × 20915500 g/ng đ 3 = 8.169.594,3 L/ng đ = 8.169,6 m /ngđ


N ăng l ượ ng thu đượ c t ừ CH 4 0 KLR của CH4 ở 35 C = 0,6346 g/L KLR của CH4 ở 30 C = 0,6346 g / L × 0

273 + 35 273 + 30

= 0,6451 g / L

Năng lượ ng sinh ra t ừ CH4 = 8.169.594,3 L/ng đ × 0,6451 g/L × 50,1 kJ/g CH 4 = 264.037.284,7 kJ/ng đ

3.6.7 Nhu c ầu độ kiềm CH4 chiếm 65% t ổng lượ ng khí sinh ra

→ CO2 chiếm 35% t ổng lượ ng khí sinh ra.

Độ kiềm cần thiết là 1800mg/L (tra b ảng). Độ kiềm cần bổ sung là 1800mg/L – 526mg/L = 1274mgCaCO 3/L = 1274 g CaCO 3/m3. Lượ ng kiềm bổ sung hằng ngày là 3 3 -3 1274gCaCO3/m × 2000m /ngđ × 10 kg/g = 2548 kg CaCO 3/ngđ

3.6.8 Hi ệu Quả Xử Lý Hiệu qu ả xử lý của b ể UASB : CODtổng giảm (88,4% - 91,9%) ch ọn 90%; sCOD b ị khử (85,2%92,2%)chọn 90%. (nguồn: Huỳnh Ngọc Phươ ng Mai, 2006). 2-

Giả sử 50%VSS, 50% pCOD b ị phân huỷ, 80% SO 4 trong nướ c thải bị phân huỷ sinh học 90%CODfiter có khả năng phân hu ỷ sinh học,SS giảm 50% TT

Thông số

1

2

3

4

5

6

Đơ n vị

Giá tr ị

CODtổng vào

mg/l

10466

CODtổng ra

mg/l

1046

BOD5 = sCOD /1,6 vào

mg/l

7265

BOD5 = sCOD /1,6 ra

mg/l

726,5

VSS vào

mg/l

948

VSS ra

mg/l

474

CODfiter vào

mg/l

4537

CODfiter ra

mg/l

453,7

SO42- vào

mg/l

7,19

SO4 ra

2-

mg/l

1,438

SS vào

mg/l

984

SS ra

mg/l

492

3 - 16



3.6.9 Các Thông S ố Thiết K ế Và Kích Thướ c UASB TT

Thông số

Đơ n vị

Giá tr ị

1


m2

25

2

Thể tích ngăn phản ứng.

m3

125

3

Kích thướ c mỗi đơ n nguyên: Số lượ ng,

cái

4

Cạnh bể, a

m

5

Chiều cao, Hl

m

5

Số lượ ng,

cái

4

Diện tích đáy, Achụ p

m

2

20

Cạnh đáy phểu thu khí, a

m

4,5

Chiều cao, HG

m

1,3

4

5

Kích thướ c phểu thu khí:

Kích thướ c máng thu nướ c: Máng chữ V

6

3 chữ V/1m

Chiều r ộng, b

m

0,3

Chiều dài, L

m

17,6

Chiều cao, H

m

0,2

Chiều cao mực nướ c trong máng, Hnướ c

m

0,007

Đáy chữ V

m

0,1

Khoảng cách các đỉnh chữ V

m

0,35

Ống chính.


1

Ống nhánh


4

Đườ ng kính ống chính

m

0,07

Đườ ng kính ống chính

m

0,05

Ống phân phối:

Bảng thành phần nướ c thải của nhà máy sau khi ra kh ổi bể UASB và vào b ể Aeroten Thông số


Đơ n vị

Nướ c thải

Color

_

Tr ắng

_

_

pH

_

7–8

6–9

5.5 – 9

mg/ l

595

_

_

mgCaCO3/ l

526

_

_

SS

mg/ l

492

50

100

VSS

mg/ l

948

_

_

BOD5

“

726,5

20

50

TDS Acidity

3 - 17



CODtotal

“

1046

50

100

CODfilter

“

453,7

_

_

N_NH3

“

336

0.1

1

N_NO3

“

0.80

_

_

N_Org

“

57

_

_

SO42-

“

1,438

_

_

PO4

“

35.12

4

6

mg/ l

24

0.05

0.1

-

CN

3.7 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế BỂ ACROTANK 3.7.1 Tính Thể Tích Và Kích Thướ c Bể Hiệu quả xử lý BOD5 = 85% Lượ ng BOD5 đầu vào là 713 mg/l 

Lươ ng BOD5 cần xử lý 606 mg/l

Lưọng BOD5 đầu ra là 713 - 606 = 107 mg/l và SS = 125 mg/l sau khi x ử lý ra khỏi bể. Hàm lượ ng cặn hữu cơ trong SS ra kh ỏi bể lắng khoảng 65% Thể tích bể acrotank: V =

Q × Y × SRT × (S O − S ) X × (1 + K d SRT )

Trong đó: 3 Q: Lưu lượ ng nướ c thải, Q = 2000 (m /ngđ) Y: hệ số thu hoạch, Y = 0,6 SRT: thờ i gian l ưu bùn, SRT = 10 (ngày) So: lượ ng BOD5 đầu vào S: lượ ng BOD5 đầu ra X: nồng độ bùn hoạt tính trong b ể, X = 2500 (mg/l) -1 K d: hệ số phân huỷ nội bào, K d = 0,06 ngày (nguồn: Tr ịnh Xuân Lai, 2000) 

V =

2000 × 0,6 × 10 × (713 − 107 ) 2500 × (1 + 0,06 × 10 )

= 1120 (m3)

Chọn 4 bể đơ n nguyên d ạng hình hộ p.

V 1 =

V

=

1120

= 280 (m3)

4 4 Chọn H1 = 4 (m), chiều cao dự tr ữ h = 0,3 (m)  H = H1 + h = 4 + 0,3 = 4,3 (m) Diện tích bề mặt: A =

V 1

=

280

= 70 (m2)

H 4 Chọn chiều dài: L = 10 m  chiều r ộng: B = 7 m 3 - 18

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì Thờ i gian lưu nướ c trong bể: HRT = Tốc độ tăng tr ưở ng của bùn: Y b =

V


=

Q

1120 2000

Y 1 + SRT × K d

= 0,859 ngày = 13,4 (h) =

0,6 1 + 10 × 0,06

= 0,375

Lượ ng bùn sinh ra trong ngày: A bùn = Y b × Q × (So – S) A bùn = 0,375 × 2000 × (713 – 107) = 454500 (gr) = 454,5 ( kg) Lượ ng bùn xả Qxả: Q xa =

V × X − Qr × X r × SRT X t × SRT

3

Qr = Qv = 2000 (m /ngđ) Xt: nồng độ cặn lắng ở bể lắng đợ t II (nồng độ cặn tuần hoàn) thông số chọn thiết k ế vận hành là 10000 (mg/l), độ tro trong cặn khoảng 30% 

Xr = 70% × 10000 = 7000 (mg/l)

Xr : nồng độ bùn trong nướ c đã lắng (mg/l) Lượ ng cặn hữu cơ trong nướ c thải ra khỏi bể lắng. 0,65 × 125 = 81,25 (mg/l) Lượ ng cặn bay hơ i trong tổng số cặn hữu cơ khoảng 70% 

Xr = 81,25 × 0,7 = 56,875 (mg/l)

Q xa =

1120 × 2500 − 2000 × 56,875 × 10 7000 × 10

= 23,75 (m3/ng)

Thờ i gian tích luỹ cặn (tuần hoàn lại toàn bộ) không xả cặn ban đầu: V × X 1120 × 2500 T = = = 6 (ngày) Abun 4545000 Thực tế sẽ dài gấ p 3 – 4 lần vì khi nồng độ bùn chưa sẽ thấ p và lượ ng bùn sinh ra ít hơ n A bùn.

đủ trong bể hiệu quả xử lý ở thòi gian đầu

Sau khi hệ thống hoạt động ổn định, lượ ng bùn hữu cơ xả ra hằng ngày. 3

b = Qxả × 10000 (g/m ) = 23,68 × 10000 = 236800 (g/ng) = 236,8 (kg/ng) Cặn bay hơ i. b’ = 0,7 × 236,8 = 165,76 (kg/ng) Xác định lưu lượ ng tuần hoàn Qt = để nồng độ bùn trong bể luôn giữ giá tr ị X = 2500 (mg/l) Ta có: Qt × Xt = (Qv + Qt)×X



Qt Qv

=

X X t − X

Trong đó: Qt: lưu lượ ng hỗn hợ p bùn tuần hoàn lại (m3/h) Qv: lưu lượ ng nướ c thải đi vào công trìn xử lý (m3/h) 3 - 19

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì X: nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể aerotan (mg/l) Xt: nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợ p tuần hoàn (mg/l) 

Hệ số tuần hoàn:

α =

Qt Qv

=

X X t − X

=

2500 7000 − 2500


= 0,556

Qt: lưu lượ ng hỗn hợ p bùn tuần hoàn lại (m3/h) Qt = 0,556 × 2000 = 1112 (m3/ngày) 3

Tính lượ ng khí cần cung cấ p: Va = 280 m Lượ ng oxy cần thiết: OCo =

Q × (S o − S ) 1000 f

− 1,42 P X

Trong đó: oC OCo: lượ ng oxy cần thiết theo tiêu chuẩn của phản ứng ở 20 . Q: lưu lượ ng nướ c thải cần xử lý (m3/ngđ) So: nồng đọ BOD5 đầu vào (mg/l) S: nồng độ BOD5 đầu ra (mg/l) BOD5 713 = = 0,68 f : hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD f = COD 1047 Px: phần tế bào dư xả ra ngoài theo bùn dư. A 454,5 P X = bun = = 113,6 (kg/ngay) 4 4 500 × (713 − 107) − 1,42 × 113,6 = 284 (kg/ng)  OCo = 1000 × 0,68 Nhiệt độ nướ c thải T = 20

oC

độ muối < 5000 mg/l

Lượ ng oxy bão hoà trong nướ c sạch là Cs = 9 (mg/l) Lượ ng oxy cần duy trì trong bể C = 2 (mg/l) Lượ ng oxy thực tế cần là: OC 1 = OC o ×

= 284 × Tính lượ ng không khí cần cấ p.

C s

1

×

C s −C 1024 (T − 20)

9

×

1

9 − 2 1024o

= 0,365kg / ng

Chọn hệ thống phân pối bọt kí nhỏ. Ou = 7 (gO2/m .m) (tra bảng) 3

3

Ou: công suất hoà tan oxy vào nướ c thải của thiết bị phân phối ính theo gram oxy cho 1m không khí, ở độ sâu ngậ p nướ c 1 (m).

Độ sâu ngậ p nướ c của của bể H = 4 (m) 3

Công suất hoà tan oxy của thiết bị: Ou = Ou × H = 7 × 4 = 28 (gO2/m ) OC 1 365 × f = × 1,5 = 19554 (m3/ng) Lượ ng không khí cần cấ p: Qk = −3 Ou 28 × 10 f : hệ số an toàn từ 1,5 – 2 3 - 20



3.7.2 Hi ệu Quả Xử Lý Hiệu quả xử lý của bể Acrotank : BOD5 bị khử (85,2%-92,2%) chọn 90%. TT

Thông số

1

2

Đơ n vị

Giá tr ị

CODtổng vào

mg/l

1046

CODtổng ra

mg/l

392,15

BOD5

mg/l

726,5

BOD5

mg/l

72,65

3.7. 3 Các Thông S ố Thiết K ế Và Kích Thướ c Acrotank TT

Thông số

1


2

Kích thướ c mỗi đơ n nguyên:

3

4

Đơ n vị

Giá tr ị

m2

70

Số lượ ng,

cái

4

Cạnh dài

m

10

Canh r ộng

m

7

Chiều cao, Hl

m

4

Kích thướ c dàng phân phối nướ c

4

Số lượ ng ống chính

Đườ ng kính ống chính Số lượ ng ống phân phối

Đườ ng kính ống phân phối 5

1

mm

70

cái

11

mm

50

cái

1

mm

70

cái

20

mm

50

mm

400

Kích thướ c dàng phân phối khí Số lượ ng ống chính

Đườ ng kính ống chính Số lượ ng ống phân phối

Đườ ng kính ống phân phối 6

cái

Kích thướ c dỉa

Đườ ng kính

Bảng thành phần nướ c thải của nhà máy sau khi ra kh ổi bể bể Aeroten Thông số Color

Đơ n vị

Nướ c thải

_

Tr ắng

3 - 21

TCVN 5945 – 1995 Nguồn loại A Nguồn loại B _

_

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì pH


_

7–8

6–9

5.5 – 9

mg/ l

_

_

_

mgCaCO3/ l

_

_

_

SS

mg/ l

_

50

100

VSS

mg/ l

_

_

_

BOD5

“

72,65

20

50

CODtotal

“

392,15

50

100

CODfilter

“

_

_

_

N_NH3

“

_

0.1

1

N_NO3

“

_

_

_

N_Org

“

_

_

_

SO4

“

_

_

_

PO4

“

_

4

6

mg/ l

_

0.05

0.1

TDS Acidity

2-

-

CN

3.8 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế BỂ LẮNG ĐỢ T II (bể lắng đứ ng) Thể tích vùng lắng của bể lắng đợ t II 3

VL = Q × t = 2000 m3/ngđ × 2h × 1ngđ/ 24h = 167 (m ) Chọn 4 bể lắng đợ t II: 2 bể hoạt động 2 bể dự phòng. V 167 V 1 L = 1 = = 84 (m3) 2 2 Chọn đườ ng kính bể lắng đợ t II: D b = 5,5 (m) π × Db2 π × 5,5 2 = = 24(m 2 ) Diện tích mỗi bể: A = 4 4 V 84 = 3,5 (m) Chiều sâu vùng lắng của bể lắng đợ t II: H L = 1 = A 24 Chiều cao xây dựng bể: Hxd = HL + hth + h b + h bv = 3,5 + 0,2 + 0,5 + 0,3 = 4,5 (m) Trong đó: hth: chiều cao lớ p trung hoà, hth = 0,2 m h b: chiều cao lớ p bùn trong bể lắng, h b =v0,5 m h bv: chiều cao lớ p bảo vệ, h bv = 0,3 m Thể tích của bể lắng đợ t II: 3 V = Hxd × A = 4,5 × 24 = 108 (m ) Chiều cao ống trung tâm: Lống tt = Lxd = 4,5 (m)

Đườ ng kính ống trung tâm: Φ = 114(mm) = 0,114(m) Đươ ng kính buồng phân phối: D pp = 0,3 D b = 0,3 × 5,5 = 1,4 (m) 3 - 22

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì Quy phạm 0,25 – 0,3 đườ ng kính bể (nguồn: Tr ịnh Xuân Lai, 2000)


Diện tích buồng phân phối trung tâm: π × D pp

2

=

π × 1,4 2

= 1,5 (m) 4 4 Diện tích vùng lắng của 1 bể: AL = A - A buồng pp = 24 – 1,5 = 22,5 (m) A buồng pp =

Vận tốc đi lên lớ n nhất của dòng nướ c trong bể: v = 0,5 mm/ s = 1,8 m/h (nguồn: TCXD – 51 – 84) Thờ i gian lắng1h: (nguồn: TCXD – 51 – 84) Máng thu nướ c đặt ở vòng tròn có đườ ng kính 0,9 đườ ng kính của bể. Dmáng = 0,9 × D b = 0,9 × 5,5 = 5 (m) Tính toán máng thu nướ c: L = π × Dmáng = 3,14 × 5 = 15, 7 (m) Tải tr ọng thu nướ c trên 1m dài của máng: Q 2000m 3 / ngd = = 63,7 m3/m.dài.ngđ a L = L 2 × 15,7 Tải tr ọng bùn: b =

(Q + Qt ) × C o 24 × S

Trong đó: 3 3 Q: lưu lượ ng xử lý (m /h), Q = 2000 m /ngđ 3 Qt: lưu lượ ng tuần hoàn, Qt = 1112 m /ngđ 3 Co: nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotan, Co = 2500 (mg/l) = 2500 (g/m ) 2 S: diện tích vùng lắng của 1 bể: S = 22,5 (m ) (2000 + 1112 )m 3 / ngd × 2500 × 10 −3 kg / m 3 = 7204 kg/m3.ngd  b= 2 24h × 2 × 22,5m Thể tích phần chứa bùn: V b = AL × h b = 22,5 × 0,5 = 11,25 (m ) 3

Các Thông Số Thiết K ế Và Kích Thướ c bể lắng đứ ng TT

Thông số

1


2

Kích thướ c mỗi đơ n nguyên:

Đơ n vị 2

Giá tr ị

m

24

Số lượ ng,

cái

1

Đườ g kính

m

5,5

Chiều cao, Hl

m

4,5

3.9 TÍNH TOÁN B Ể CHỨ A BÙN 3.9.1 Tính Toán B ể Chứ a Bùn Tuần Hoàn: 3 - 23

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì Qt × t th 1112m 3 / ngd × 10 phut = = 8 (m3) V bth = 24h × 60 phut 24h × 60 phut Trong đó: Qt: lưu lượ ng bùn tuần hoàn, Qt = 1112 m3/ngd tth: thờ i gian lưu bùn tuần hoàn, tth = 10 phút


Kích thướ c bể chứa bùn tuần hoàn: L × B × H = 2 × 2 × 2 m

3.9.2 Tính Toán B ể Chứ a Bùn Dư V bd =

Qd × t td 24h

=

1,53m 3 / h × 5h 24h

= 7,65 (m3), chọn V bd = 8 (m3)

Trong đó: 3 Qd: lưu lượ ng bùn dư, Qd = 1,53 m /h tth: thờ i gian lưu bùn dư, ttd = 5 h Kích thướ c bể chứa bùn dư: L × B × H = 2 × 2 × 2 m

3.10 TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế BỂ NÉN BÙN (kiểu lắng đứ ng) Thể tích bùn hoạt tính sinh ra trong ngăn lắng đượ c tính theo công thức: b × Q × 100 220 × 2000 × 100 W b = = = 3,06 (m3/h) (100 − P ) × 1000 × 1000 (100 − 99,4) × 1000 × 1000 Trong đó: 3 b: lượ ng bùn hoạt tính dư, b = 220 g/m P: độ ẩm của bùn trong hoạt tính dư, P = 99,4% Lượ ng bùn hoạt tính dư dẫn đén bể nén bùn: q bd = 0,5 × W b = 0,5 × 3,06 = 1,53 (m3/h) Diện tích hữu ích của bể nén bùn đứng đượ c xác định theo công thức: q 1,53 × 1000 = 4,25 (m2) A1 = bd = v1 0,1 × 3600 Trong đó: q bd: lưu lượ ng bùn hoạt tín dư dẫn vào bể nén bùn, qd = 1,53 m3/h v1: tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng, (lấy theo điều 6.10,3 – TCXD – 51 – 84: v 1 = 0,1 mm/s) Diện tích ống trung tâm của bể nén bùn đứng đượ c tính theo công thức: q 1,53 × 1000 = 0,015 (m2) A2 = bd = v2 28 × 3600 Trong đó: v2: tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm, v2 = 28 ÷ 30 mm/s, ch ọn v2 = 28 mm/s Diện tích tổng cộng của bể nén bùn đứng: 2 A = A1 + A2 = 4,25 + 0,015 = 4,265 (m )

Đườ ng kính bể nén bùn: 3 - 24

Đồ án xử lý nướ c thải nhà máy tinh b ột khoai mì D =

4 × A

=

4 × 4,265 3,14

π


= 2 (m)

Đườ ng kính ống trung tâm: d =

4 × A2 π

=

4 × 0,015 3,14

= 0,14 (m)

Đườ ng kính phần loe của ống trung tâm: d1 = 1,35 × d = 1,35 × 0,14 = 0,189 (m)

Đườ ng kính tấm chắn dch = 1,3 × d1 = 1,3 × 0,189 = 0,246 (m) Chiều cao phần lắng của bể nén bùn đứng: h1 = v1 × t × 3600 = 0,0001m/s × 8 × 3600 = 2,9 (m) Trong đó: t: thờ i gian lắng bùn lấy theo bảng 3 – 13, t = 8h (nguồn: Lâm Minh Tri ết, 2000) o

Chiều cao phần nón vớ i góc nghiên 45 , đườ ng kính bể D = 2 m và đườ ng kính của đáy bể: 02, m sẽ bằng: D 0,2 − = 0,9 (m) h2 = 2 2 Chiều cao phần bùn hoạt tính đã nén: h b = h2 – ho – hth = 0,9 – 0,3 – 0,3 = 0,3 (m) Trong đó: ho: khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm chắn, ho = 0,25 ÷ 0,5 m, l ấy ho = 0,4 m hth: chiều cao lớ p trung hoà, hth = 0,3 m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn: Htc = h1 + h2 + h3 = 3,6 + 0,9 + 0,4 = 4,9 (m), ch ọn Htc = 5 (m) Trong đó: h3: khoảng cách từ mực nướ c trong bể nén bùn đén thành bể, h3 = 0,4 (m) Lượ ng bùn thu đượ c sau khi qua bể nén: 100 − 99,2 = 0,306 (m3/ngđ) q = q bd× 100 − 96

Các Thông S ố Thiết K ế Và Kích Thướ c Bể Nén Bùn: TT

Thông số

Đơ n vị

Giá tr ị

1

Số lượ ng bể

cái

1

2

Diện tích hữu ích của bể

m2

4,25

3

Diện tích ống trung tâm

m2

0,015

4

Diện tích tổng cộng

m2

4,265

5

Đườ ng kính bể

m

2

6

Đườ ng kính ống trung tâm

m

0,14

3 - 25

Doan_XLNT

Recommend Documents