xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667

43
  Bài ging K  ỹ  thut xử  lý nướ c thi – Thc s  ỹ  Lâm V ĩ nh S ơ n Trang 27 Chươ ng 2: X Ử  LÝ N ƯỚ C TH  Ả  I B  Ằ  NG  PH ƯƠ  NG PHÁP C Ơ  H C  2.1. KHÁI NIM V  PHƯƠ NG PHÁP XỬ  LÝ NƯỚ C THI BNG PHƯƠ NG PHÁP CƠ  HC Phươ ng pháp này đượ c s d ng để tách các t  p cht không hòa tan và mt phn các cht ở  dng keo ra kh i nướ c thi. Các công trình x  lý c ơ  h c bao gm: 2.1.1. Thi ế t b  ị  chn rác:  Thiết b ch n rác có th là song ch n rác hoc lướ i chn rác, có chc năng chn gi nhng rác bn thô (gi y, rau, c, rác…), nhm đảm b o đảm cho máy b ơ m, các công trình và thi ết b x  lý n ướ c thi hot động n định. Song và l ướ i chn rác đượ c cu to  bng các thanh song song, các t m l ướ i đan b ng thép hoc t m thép có đục l … tùy theo kích c ỡ  các m t lướ i hay khong cách gi a các thanh mà ta phân bi t loi chn rác thô, trung bình hay rác tinh.  Theo cách thc làm sch thiết b ch n rác ta có th  chia làm 2 lo i: loi làm sch bng tay, loi làm sch bng cơ  gi ớ i. 2.1.2. Thi ế t b  ị  nghi n rác: Là thiết b có nhi m v c t và nghi n vn rác thành các h t, các mnh nh l ơ  l ng trong nướ c thi để không làm t c ng, không gây h i cho bơ m. Trong th c tế cho th y vic s dng thiết b  nghi n rác thay cho thi ết b  ch n rác đã gây nhi u khó khăn cho các công đon x lý ti ế p theo do lượ ng cn tăng lên như làm t c nghn h th ng phân phi khí và các thi ết b làm thoáng trong các b  ( đĩ a, l phân ph i khí và dính bám vào các tuabin…. D o v y phi cân nhc tr ướ c khi dùng. 2.1.3.  Bể  đ i u hòa: đơ n v dùng để kh c phc các vn đề sinh ra do s  bi ến động v l ưu lượ ng và t i lượ ng dòng vào, đảm bo hi u qu c a các công trình x  lý sau, đảm bo đầu ra sau x  lý, gi m chi  phí và kích thướ c ca các thi ết b sau này. Có 2 loi b điu hòa:  B điu hòa lưu lượ ng  B điu hòa lưu lượ ng và cht lượ ng Các phươ ng án b trí b  điu hòa có th  là b  điu hòa trên dòng th i hay ngoài dòng th i x lý. Phươ ng án điu hòa trên dòng th i có th làm gi m đáng k  dao động thành phn nướ c thi đi vào các công đon phía sau, còn phươ ng án điu hòa ngoài dòng th i ch gi m đượ c mt  phn nh  s  dao động đó. V  trí t t nh t để b  trí b  điu hòa cn đượ c xác định c  th  cho tng h th ng x lý, và ph  thu c vào loi x lý, đặc tính ca h th ng thu gom c ũng như đặc tính ca nướ c thi. 2.1.4.  Bể  l ng cát:  Nhim v  c a b l ng cát là loi b c n thô, nmg như: cát, si, mnh thy tinh, mnh kim loi, tro, than v n… nhm bo v các thi ết b c ơ  khí d  b  mài mòn, gi m cn nng ở  các công đon x lý sau. B l ng cát gm nhng loi sau:  B l ng cát ngang: Có dòng n ướ c chuyn động thng dc theo chi u dài ca b. B thiết din hình ch nh t, thườ ng có h thu đặt ở  đầu b.  B l ng cát đứng: Dòng nướ c chy t  d ướ i lên trên theo thân b . Nướ c đượ c dn theo ng tiế p tuyến vớ i phn dướ i hình tr  vào b . Chế độ dòng ch y khá ph c t p, n ướ c va chuyn động vòng, v a xon theo tr c, v a tnh tiến đi lên, trong khi đó các ht cát dn v trung tâm và r ơ i xung đáy.

Transcript of xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 1/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 27

Chươ ng 2: X Ử LÝ N ƯỚ C TH  Ả  I B Ằ  NG  PH ƯƠ  NG PHÁP C Ơ H ỌC  

2.1. KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠ NG PHÁP XỬ LÝ NƯỚ C THẢI BẰNG PHƯƠ NG PHÁPCƠ HỌC

Phươ ng pháp này đượ c sử dụng để tách các tạ p chất không hòa tan và một phần các chất ở  dạng keo ra khỏi nướ c thải. Các công trình xử lý cơ học bao gồm: 

2.1.1. Thi ế t b ị chắ n rác:−  Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lướ i chắn rác, có chức năng chắn giữ 

những rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…), nhằm đảm bảo đảm cho máy bơ m, các côngtrình và thiết bị xử lý nướ c thải hoạt động ổn định. Song và lướ i chắn rác đượ c cấu tạo

 bằng các thanh song song, các tấm lướ i đan bằng thép hoặc tấm thép có đục lỗ… tùytheo kích cỡ các mắt lướ i hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân biệt loại chắnrác thô, trung bình hay rác tinh.

−  Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làm sạch bằngtay, loại làm sạch bằng cơ giớ i.

2.1.2. Thi ế t b ị nghi ề n rác:Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ  lửng

trong nướ c thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơ m. Trong thực tế cho thấy việc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăn cho các công đoạnxử lý tiế p theo do lượ ng cặn tăng lên như làm tắc nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩ a, lỗ phân phối khí và dính bám vào các tuabin…. Do vậy phải cânnhắc tr ướ c khi dùng.2.1.3.   Bể  đ i ề u hòa:Là đơ n vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượ ng và tải lượ ngdòng vào, đảm bảo hiệu quả của các công trình xử lý sau, đảm bảo đầu ra sau xử lý, giảm chi

 phí và kích thướ c của các thiết bị sau này.Có 2 loại bể điều hòa:

−  Bể điều hòa lưu lượ ng−  Bể điều hòa lưu lượ ng và chất lượ ng

Các phươ ng án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lý. Phươ ng án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng k ể dao động thành phần nướ c thảiđi vào các công đoạn phía sau, còn phươ ng án điều hòa ngoài dòng thải chỉ giảm đượ c một

 phần nhỏ sự dao động đó. Vị trí tốt nhất để bố trí bể điều hòa cần đượ c xác định cụ thể chotừng hệ thống xử lý, và phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặctính của nướ c thải.2.1.4.   Bể l ắ ng cát:

 Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặmg như: cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kimloại, tro, than vụn… nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công

đoạn xử lý sau.Bể lắng cát gồm những loại sau:

−  Bể lắng cát ngang: Có dòng nướ c chuyển động thẳng dọc theo chiều dài của bể. Bể cóthiết diện hình chữ nhật, thườ ng có hố thu đặt ở  đầu bể.

−  Bể lắng cát đứng: Dòng nướ c chảy từ dướ i lên trên theo thân bể. Nướ c đượ c dẫn theoống tiế p tuyến vớ i phần dướ i hình tr ụ vào bể. Chế độ dòng chảy khá phức tạ p, nướ cvừa chuyển động vòng, vừa xoắn theo tr ục, vừa tịnh tiến đi lên, trong khi đó các hạtcát dồn về trung tâm và r ơ i xuống đáy.

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 2/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 28

−  Bể lắng cát tiế p tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nướ c thải đượ c dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và đượ c thu và máng tậ p trung r ồi dẫn ra ngoài.

−  Bể lắng cát làm thoáng: Để tránh lượ ng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiệu quả xử lý, ngườ i ta lắ p vào bể lắng cát thông thườ ng một dàn thiết bị phun khí. Dàn này đượ cđặt sát thành bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét đáy bể vớ i một vận tốc đủ để tránh hiện tượ ng lắng các chất hữu cơ , chỉ có cát và các phân tử nặng có thể lắng.

2.1.5.   Bể l ắ ng:

Lắng là phươ ng pháp đơ n giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nướ c thải. Dựavào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:

−  Bể lắng đợ t 1: Đượ c đặt tr ướ c công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất r ắn,chất bẩn lơ lững không hòa tan.

−  Bể lắng đợ t 2: Đượ c đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nướ c tr ướ c khi thải ra nguồn tiế p nhận

Căn cứ vào chiều dòng chảy của nướ c trong bể, bể lắng cũng đượ c chia thành các loại giốngnhư bể lắng cát ở trên: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng tiế p tuyến (bể lắng radian).

2.1.6.   LọcLọc đượ c ứng dụng để tách các tạ p chất phân tán có kích thướ c nhỏ khỏi nướ c thải, mà các bể lắng không thể loại đượ c chúng. Ngườ i ta tiến hành quá trình lọc nhờ các vật liệu lọc, váchngăn xố p, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạ p chất lại.Vật liệu lọc đượ c sử dụng thườ ng là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi, thậm chí cả than nâu,than bùn hoặc than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nướ c thải và điều kiện địa

 phươ ng.Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngượ c, lọc chảyxuôi…2.6.2. Tuyể n nổ i, vớ t d ầu mở  Phươ ng pháp tuyển nổi thườ ng đượ c sử dụng để tách các tạ p chất (ở dạng hạt r ắn hoặc lỏng)

 phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong một số tr ườ ng hợ  p quá trình nàycũng đượ c dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Quá trình như vậyđượ c gọi là quá trình tách hay lám đặc bọt.

Trong xử lý nướ c thải về nguyên tắc tuyển nổi thườ ng đượ c sử dụng để khử các chất lơ lửngvà làm đặc bùn sinh học.Quá trình tuyển nổi đượ c thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thườ ng là không khí) vàotrong pha lỏng. Các khí đó k ết dính vớ i các hạt và khi lực nổi tậ p hợ  p các bóng khí và hạt đủ lớ n sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tậ p hợ  p lại vớ i nhau thành các lớ  p

 bọt chứa hàm lượ ng các hạt cao hơ n trong chất lỏng ban đầu.

 Bảng . Ứ ng d ụng các công trình cơ học trong x ử lý nướ c thải Các công trình Ứ ng dụngLướ i chắn rác Tách các chất r ắn thô và có thể lắng Nghiền rác Nghiền các chất r ắn thô đến kích thướ c nhỏ hơ n đồng nhấtBể điều hoà Điều hòa lưu lượ ng và tải tr ọng BOD và SS

Lắng Tách các cặn lắng và nén bùnLọc Tách các hạt cặn lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc hóa học

Màng lọc Tươ ng tự như quá trình lọc, tách tảo từ nướ c thải sau hồ ổn địnhVận chuyển khí Bổ sung và tách khí

Bay hơ i và bay khí Bay hơ i các hợ  p chất hữu cơ bay hơ i từ nướ c thải

2.2. TÍNH TOÁN THIẾT K Ế CÁC CÔNG TRÌNH CƠ HỌC2.2.1. Song chắn rác

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 3/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 29

SCR là công trình xử lý sơ bộ nhằm loại bỏ một lượ ng rác bẩn thô chuẩn bị cho xử lý nướ cthải sau đó. SCR bao gồm các thanh đan sắ p xế p cạnh nhau. Khoảng cách giữa các thanh gọilà khe hở (mắt lướ i) và ký hiệu là b.

Ta có thể phân biệt các loại SCR như sau:  SCR thô: b = 30 ÷ 200mm.  SCR cố tinh: b = 5 ÷ 25mm.  SCR cố định và di động.  SCR thủ công và cơ giớ i.

Các ti ế t di ệ n của thanh đ an:

TÍNH TOÁN

8 - 10

 

h1

A-A

ϕ 

l1 lS l2 

Bk   B s

Song chắ n rác tinhSong chắ n rác thô

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 4/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 30

Khoảng cách giữa các thanh b = 16 ÷ 25mm.  Góc nghiêng α = 60 - 900.  Vận tốc trung bình qua các khe: v = 0,6 - 1 m/s  Số khe hở giữa các thanh

 zk vhb

qn.. 1

max=  

+ k z: hệ số tính đến sự thu hẹ p dòng chảy: 1.05+ qmax : lưu lượ ng lớ n nhất

  Chiều dài tổng cộng của SCR: Bs = s (n - 1) + b.n(s: chiều dày song chắn : 8 – 10 mm)

  Chiều dài đoạn kênh mở r ộng tr ướ c SCR:

ϕ tg 

 B Bl  k  s

21

−= ( ϕ =15-20

0)

  Chiều dài đoạn thu hẹ  p sau: l2 = 0,5l1 (m)  Tổn thất áp lực qua SCR:

+ ξ: hệ số tổn thất cục bộ: ξ = β (s/b)4/3sinα.+ β: hệ số phụ thuộc hình dạng thanh đan:

β = 2,42 1,83 1,67 1,97 0,92+ K: hệ số tính tớ i sự tăng tổn thất áp lực do rác mắc vào SCR: K = 3.

  Lượ ng rác đượ c giữ lại:Wr = a.Ntt /365.1000 (m3/ng.đ).

+ a: lượ ng rác tính cho 1 ngườ i/năm : 5 6 l/ngườ i.năm.+ Dân số tính toán: N = Q/q.+ q: tiêu chuẩn thoát nướ c:

  Một số đặc tính của SCR:+ Độ ẩm rác: 80%.+ Độ tro : 7 – 8 %.+ Tr ọng lượ ng thể tích 750 kg/m3.

Ví dụ áp dụng: Tính toán thiế t k ế song chắ n rác của một công trình xử lý nướ c vớ i các thong số như sau:l ư u l ượ ng trung bình QTB

ng = 300 m3 /ngày.

-   Lư u l ượ ng nướ c thải theo giờ l ớ n nhấ t:

Qmaxh = QTB

h . k h = 12,5 * 2,2 = 31,25 (m3 /h)

 K  g 

vh  s .

2

2maxξ =

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 5/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 31

V ớ i k h là hệ số vượ t t ải theo giờ l ớ n nhấ t (k = 1,5 – 3,5), chọn k=2,5.

-  Chọn loại song chắ n có kích thướ c khe hở b =16 mm.

-  Tiế t diện song chắ n hình chữ nhật có kích thướ c: s x l = 8 x 50 mm.

a)   S ố l ượ ng khe hở  

( )khek hbv

Q

n  zl  s 498,905,11,0016,06,0

1068,8 3max

=⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅=

 

Chọn số khe là 10 số song chắ n là 9.

Trong đ ó:

  n : số khe hở .

  Qmax : l ư u l ượ ng l ớ n nhấ t của nướ c thải, (m/s).

  v s : t ố c độ nướ c qua khe song chắ n, chọn v s = 0,6 m/s.

  k  z : hệ số tính đế n hiện t ượ ng thu hẹ p dòng chả y, chọn k  z = 1,05

b)   Bề r ộng thi ế t k ế song chắ n rác

( ) ( ) ( ) ( ) ( )mnbn s B s 232,010016,0110008,01 =⋅+−⋅=⋅+−⋅=  

 Chọn B s = 0,3 m.

Trong đ ó:

   s : bề dày của thanh song chắ n, thườ ng l ấ  y s = 0,008

c)  T ổ n thấ t áp l ự c qua song chắ n rác

k  g 

vh s ⋅⋅=

2

2maxξ   

Trong đ ó:

  vmax :vận t ố c nướ c thải tr ướ c song chắ n ứ ng vớ i Qmax , vmax = 0,6.

  k :hệ số tính đế n sự t ă ng t ổ n thấ t áp l ự c do rác bám, k = 2-3. Chọn k = 2.

  ξ : hệ số t ổ n thấ t áp l ự c cục bộ , đượ c xác định theo công thứ c:

83,060sin016,0

008,042,2sin 0

4/34/3

=⋅⎟ ⎠

 ⎞⎜⎝ 

⎛ ⋅=⋅⎟

 ⎠

 ⎞⎜⎝ 

⎛ ⋅= α  β ξ b

 s 

V ớ i: α  : góc nghiệng d ặ t song chắ n rác, chọn α  = 600.

 β  : hệ số phụ thuộc hình d ạng thành đ an,  β  = 2,42

 ( )

( ) ( )cmmh s 505,0381,92

6,083,0

2

==⋅⋅

⋅=  

d)  Chi ề u dài phần mở r ộng tr ướ c SCR

( )mtg tg 

 B B L k  s 13,0

202

2,03,0

2 01 =−

=−

=ϕ 

 

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 6/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 32

 Chọn L1 = 0,2

Trong đ ó:

   B s : chiề u r ộng song chắ n.

   Bk : bề r ộng mươ ng d ẫ n, chọn Bk = 0,2m.

  ϕ  : góc nghiên chỗ mở r ộng, thườ ng l ấ  y ϕ  = 200.

e)  Chi ề i dài phần mở r ộng sau SCR

( )m L L 1,02,05,05,0 12 =⋅==  

 f)  Chi ề u dài xây d ự ng mươ ng đặt SCR

( )m L L L L  s 8,15,11,02,021 =++=++=  

Trong đ ó:

   L s : chiề u dài phần mươ ng đặ t song chắ n rác, L = 1,5m

 g)  Chi ề u sâu xây d ự ng mươ ng đặt SCR

( )mhh H   s 65,05,0max =++=  

Trong đ ó:

  hmax = hl : độ đầ y ứ ng vớ i chế  độ Qmax.

  hs : t ổ n thấ t áp l ự c qua song chắ n.

  0,5 : khỏang cách giữ a cố t sàn nhà đặ t SCR và mự c nướ c cao nhấ t.

Tóm t ắ t thông số thi ế t k ế mươ ng và song chắ n rác

  STT Tên thông số    Đơ n v ị  S ố l ượ ng 

1 Chiề u dài mươ ng (L) m 1,8

2 Chiề u r ộng mươ ng (B s  ) m 0,33 Chiề u sâu mươ ng (H) m 0,7 

4 S ố thanh song chắ n Thanh 9

5 S ố khe (n) Khe 10

6 Kích thướ c khe (b) mm 16 

7 Bề r ộng thanh (s) mm 8

8 Chiề u dài thanh (l) mm 50

2.2.2. Bể lắng cát 

Bể lắng cát thườ ng dùng để lắng giữ những hạt cặn lớ n có chứa trong nướ c thải (chính là cát).Có nhiều loại bể lắng cát.

2.2.2.1. Bể l ắ ng cát ngang Bể lắng cát ngang nướ c chảy thẳng thườ ng có hố thu cặn ở  đầu bể. Cát đượ c cào về hố thu

 bằng cào sắt và lấy ra bằng bơ m phun tia.

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 7/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 33

A A

 

Tính toán:  Chiều dài của bể:

L = vmax.t (t = 30 - > 60s)

= k u

hv

o

m 11000 

-  Vmax : vận tốc khi Qmax: 0,3 m/s.-  k: hệ số lấy phụ thuộc u0. 

o  u0 = 18mm/s: k = 1,7.o  u0 = 24 m/s: k = 1,3. (đườ ng kính hạt cát thườ ng 0,2 – 0,25 mm).

-  h1: chiều sâu công tác của bể: ≈ 0,25 ÷ 1 m.-  u0 = độ lớ n thuỷ lực của hạt cát vớ i đừơ ng kính 0,2 ÷ 0,25 giữ lại trong bể: u0

= 18 ÷ 24 mm/s.

-  Tiết diện ướ t của bể :mv

Q F  max=  

-  Chiều r ộng của bể :.1.hv

qb =  

  Số ngăn trong bể:1.hb

 F n =  

  Vận tốc lớ n nhất: vmax ≥ 0,15 m/s.

  Thể tích cát trong bể:1000

.. T  p N W  tt 

c =  

-   Ntt dân số tính toán.-   p: lượ ng cát vớ i độ ẩm 60%, 0,02 l/ngườ i. ng.đ.-  T: thờ i gian giữa 2 lần xả cát khỏi bể : 2 –4 ngày.

  Chiều sâu lớ  p cặn cát:nb L

W h c

..2 =  

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 8/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 34

  Chiều sâu tổng cộng: H xd = h1 + h2 + h3. (h3 = 0,2 ÷ 0,4 m: chiều cao bảo vệ từ nướ cđến tườ ng).

2.2.2.2. Bể l ắ ng cát đứ ng : Nướ c chảy từ dướ i lên dọc theo thân bể:

Tính toán:

  Diện tích tiết diện ngang:vn

Q F 

.

max=  

  Chiều cao công tác: h1 = v.t.  Chiều sâu tổng cộng: H = h1+ h2 + h3 + h4.

= h1+ 0,5+ h3 + h4.

   Nếu tròn :π 

 F  D

4=  

   Nếu vuông :  F  D =    Tốc độ nướ c : v = 0,4 m/s.  Thờ i gian lưu: t = 2 ÷ 3,5 phút.

2.2.2.3. Bể lắng cát tiếp tuyến:

Có mặt hình tròn. Máng dẫn nướ c vào tiế p tuyến vớ i bể. Chịu tác dụng của 2 lực, lực bản thânP, và lực ly tâm.  Tải tr ọng nướ c bề mặt : 100m3/m2.h.  Tốc độ nướ c trong máng: 0,8 ÷ 0,6 m/s.  Hiệu quả giữ cát: 90%.  h ≤ D/2.

2.2.2.4. Bể lắng cát làm thoáng:Là bướ c phát triển của bể lắng cát tiế p tuyến. Nhờ thổi khí mà dòng chảy nướ c thải trong bể vừa quay vừa tịnh tiến tạo nên chuyển động xoắc ốc.

Tính toán  Hiệu suất 90 ÷95%.  Đườ ng kính ống thổi khí: 2,5 ÷ 6 mm.

  Diện tích tiết diện ngang:t vn

Q F 

.max= .

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 9/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 35

-  vt: vận tốc thẳng: 0,01 ÷ 0,1 m/s.-  n: số ngăn của bể.

  Chiều sâu công tác:t 

o

o

v

u

b

h

v

ubh =⇔= 1

1

-  Chiều r ộng bể b.-  uo : độ lớ n thuỷ lực u0 phụ thuộc vào kích thướ c d của hạt cát theo bảng dướ i

đây:

d(m) 0.1 0.12 0.15 0.2 0.3 0.4

uo(mm/s) 5.12 7.27 11.2 17.2 29.1 40.07

  Thờ i gian lưu 1 vòng:vv

bt  2.11 =  

(vv: vận tốc vòng theo chu vi tiết diện ngang: 0,25 ÷ 0,3 m/s.)  Thờ i gian nướ c lưu lại: t = 1,1 .m.t1.

(m: số vòng nướ c trong 1 bể: m = 1/ lg(1 – 2h/H).)  Chiều dài của bể L = vt . t.  Lượ ng không khí cần thiết: Lk = I .F.

(I: cườ ng độ khí: 2÷5m3/m2.h.)

Ví d ụ áp d ụng: Tính bể l ắ ng cát ngang cho một công trình xử lý nướ c thải vớ i công suấ t 4000m3 /ngày, hàm

l ượ ng SS = 254mg/l, COD

 Chiề u dài của bể l ắ ng cát ngang đượ c xác định theo công thứ c:

oU 

v H  K  L max***1000

=  

Trong đ ó:

-   K: hệ số phụ thuộc và loại bể l ắ ng cát và độ thô thủ y l ự c của hạt cát, K = 1,3

-   H: độ sâu tính toán của bể l ắ ng cát, H = 0,25 – 1m, chọn H = 0,3m

-  vmax: t ố c độ l ớ n nhấ t của nướ c thải trong bể l ắ ng cát ngang, vmax = 0,3 m/s. 

-  U o = độ thô thủ y l ự c của hạt cát, U o = 18,7 – 24,2 mm/s. Ứ ng vớ i đườ ng kính của hạt cát d = 0,25 mm.

Chọn U o = 24,2 mm/s. 

V ậ y:

2,24

3,0*3,0*3,1*1000= L =4,83m

 Chiề u r ộng của bể l ắ ng cát ngang:

 H v

Q B

*max

max=  

Trong đ ó:

-  Qmax: Lư u l ượ ng l ớ n nhấ t giây, Qmax = 417 m3 /h = 116 l/s = 0,116 m3 /s

-  vmax = 0,3 m/s

-   H = 0,3 m

Chọn 4 bể l ắ ng cát ngang d ạng mươ ng.

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 10/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 36

V ậ y :

Chiề u r ộng mỗ i ng ă n là:

4*3,0*3,0

116,0= B =0,3m

 Chiề u r ộng máng:

2/33/2

max 11

2 ⎟⎟ ⎠ ⎞⎜⎜

⎝ ⎛ 

−−=

 K  K 

Q Bv

 g m Bvb  

Trong đ ó:

-   B = 1,3m

-  v = 0,3m

-  m : hệ số l ư u l ượ ng của cử a tràn phụ thuộc và góc t ớ i. Chọn g t ớ i 1cot,450 == θ θ  ag   , chọn m =

0,352.

-  Qmax = 0,116 m3 /s.

-   K = 1,3.

V ậ y:2/33/2

3,11

3,11

116,0

3,0*3,1

81,9*2352,0

3,0*3,1⎟⎟ ⎠

 ⎞⎜⎜⎝ 

⎛ 

−−

=b =0,2m

   Độ chênh đ áy:

3/2

3/2max

1.

 K 

 K  K 

 Bv

Q P 

−−

=Δ  

Trong đ ó:

-  Qmax = 0,116 m3 /s

-   B = 1,3.

-  v = 0,3m/s.

-   K = Qmin /Qmax = 167/417 = 0,4

V ậ y:

3/2

3/1

4,01

4,01.

3,0*3,1

116,0

−=Δ

 P  = 0,2m

 Thể tích phần chứ a cặ n của bể l ắ ng cát ngang:

1000

* otb qQW  =  

Trong đ ó:-  Qtb = 4000 m3 /ng đ  

-  q0: l ượ ng cát trong 1000 m3 nướ c thải, q0 = 0,15 m3 cát/1000 m3 nướ c thải

V ậ y:

1000

15,0*4000=W  = 0,6 m3 /ngay.d 

 Phần l ắ ng cát đượ c bố trí ở phía tr ướ c của bể l ắ ng cát ngang. Trên mặ t bằ ng có d ạng hình vuông, kích thướ c

1,1 x 1,1m, sâu H + 0,64m = 0,3 + 0,64 = 0,94m

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 11/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 37

 Phần l ớ  p đệm rút nướ c có độ sâu 0,64m.

 Hàm l ượ ng chấ t l ơ l ử ng, COD và BOD của nướ c thải sau khí qua bể l ắ ng cát giảm 5% và còn l ại

-  C SS2 = C SS1 (100 – 5)%

-  C SS1 = 245 mg/l, hàm l ượ ng chấ t l ơ l ử ng khi qua chắ n rác

  C SS2 = 245 (100 – 5)% = 233 mg/l 

-  C COD2 = C COD1 (100 – 5)%

-  C COD1 =540 mg/l, hàm l ượ ng COD ban đầu

  C COD2 = 540 (100 – 5)% =513 mg/l 

-  C  BOD2 = C  BOD1 (100 –5)%

-  C  BOD1 = 259 mg/l, hàm l ượ ng BOD khi qua chắ n rác

  C  BOD2 = 259 (100 – 5)% = 246 mg/l 

2.2.3. Bể vớ t dầu mỡ  

 Nướ c thải của một số xí nghiệ p ăn uống, chế biến bơ  sữa, các lò mổ, xí nghiệ  p ép dầu...

thườ ng có lẫn dầu mỡ . Các chất này thườ ng nhẹ hơ n nướ c và nổi lên trên mặt nướ c. Nướ c thảisau xử lí không có lẫn dầu mỡ mớ i đượ c phép cho chảy vào các thủy vực. Hơ n nữa, nướ c thải

có lẫn dầu mỡ khi vào xử lí sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọc sinh học

và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong aerotank...

 Ngoài cách làm các gạt đơ n giản bằng các tấm sợ i quét trên mặt nướ c, ngườ i ta chế tạo ra các

thiết bị tách dầu, mỡ  đặt tr ướ c dây chuyền công nghệ xử lí nướ c thải.

Tính toán:  Chiều dài công tác: L = K.(v/umin).h.

-  K: hệ số phụ thuộc dòng chảy, phụ thuộc (v/umin).

Hình Thiết bị tách dầu, mỡ lớ p mỏng1. Cửa dẫn nướ c ra; 2. Ống gom dầu, mỡ ; 3. Vách ngăn; 4. Tấm chất dẻo

5. Lớ  p dầu; 6. Ống dẫn nướ c thải vào; 7. Bộ phận lắng làm từ các tấm gợ n8. Bùn cặn

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 12/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 38

v/umin 10 15 20

K 1.5 1.65 1.75

-  Công thức Stock xác định umin: ( ) 2.18

1hnhm d  g u ρ  ρ 

μ −=  

  d: Đườ ng kính dầu.   pn,  pd: tỷ tr ọng riêng của dầu và nướ c. (g/cm3).  μ: độ nhớ t nướ c thải ( 200c: μ =0,01).

  Diện tích tiết diện ngang: f = Q/v.  Chiều sâu công tác: h = f/B. (B: bề r ộng bể)  Dung tích: W = B. L .h.  Thờ i gian lắng: t = L/v.

Ví d ụ áp d ụng: Hãy tính toán bể vớ t d ầu mỡ cho hệ thố ng xử lý nướ c thải có công suấ t 200 m3 /ngày,

Chọn thờ i gian l ư u nướ c là 2h ( )h35.1 ÷  

T ải tr ọng bề mặ t 40 (m3 /m2.ng.đ  )

Chọn kiể u thiế t k ế dài : r ộng là 1 : 4Thể tích của bể l ắ ng:V = Q*T = 200*2 = 400 (m3 /m2.ng.đ  ) = 16.67 (m3 /h)

 Diện tích bề mặ t:

( )2540

200m

Q F 

o

===  

Chiề u r ộng bề mặ t:

( )( )m B

m B B B L B F 

12.1

5*4*4** 22

=⇒

==== 

 Lấ  y B = 1.2 mChiề u dài L = 4*B = 4.8 m

 Diện tích F = 5.76 m2 

T ải tr ọng bề mặ t 

72.3476.5

200===

 F 

QU o (nằ m trong giớ i hạn cho phép ở bảng 4-3 sách tính toán thiế t k ế  các công trình

 XLNT)Chiề u cao bể :

98.276.5

67.16===

 F 

V h m

Chọn h = 2.9mThể tích bể l ắ ng:V = F*h = 5.76*2.9 = 16.7 m3 Thờ i gian l ư u nướ c trong bể  

hQ

V T  2

24200

7.16===  

V ận t ố c nướ c chả y trong vùng l ắ ng:

( ) smh B

Qv /0007.0

9.2*2.1*86400

200

*===  

 Hiệu quả khử BOD

%48.342*02.0018.0

2=

+=

+=

bt a

t  R BOD  

 Hàm l ượ ng BOD còn l ại sau khi qua bể l ắ ng 1

( ) ( ) ( )l mg  BOD BOD dv /5.314%48.34100480%48.34100* =−=−=  

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 13/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 39

 Hàm l ượ ng COD còn l ại sau khi qua bể l ắ ng 1: BOD = BODđ v*( 100 – 34.48)% = 672*( 100-34.48)% = 440.3( mg/l)

2.2.4. Xử lý bằng phươ ng pháp lắng

2.2.4.1. C ơ sỏ lý thuyế t l ắ ng 

Lắng là quá trình tách khỏi nướ c cặn lơ lửng hoặc bông cặn hình thành trong giai đoạn keo tụ 

tạo bông hoặc các cặn bùn sau quá trình xử lý sinh họcTrong công nghệ xử lý nướ c thải quá trình lắng đượ c ứng dụng :  Lắng cát, sạn, mảnh kim loại, thuỷ tinh, xươ ng, hạt sét,…..ở bể lắng cát.  Loại bỏ chất lơ lửng ở bể lắng đợ t 1.  Lắng bùn hoạt tính hoặc màng vi sinh vật ở bể lắng đợ t 2.

Hai đại lượ ng quan tr ọng trong việc thiết k ế bể lắng chính là tốc độ lắng và tốc độ chảy tràn.Để thiết k ế một bể lắng lý tưở ng, đầu tiên ngườ i ta xác định tốc độ lắng của hạt cần đượ c loạivà khi đó đặt tốc độ chảy tràn nhỏ hơ n tốc độ lắng.

Tính chất lắng của các hạt có thể chia thàng 3 dạng như sau :

Lắng dạng I: lắng các hạt r ờ i r ạc. Quá trình lắng đượ c đặt tr ưng bở i các hạt lắng một cách r ờ i

r ạc và ở  tốc độ lắng không đổi. Các hạt lắng một cách riêng lẽ không có khả năng keo tụ,không dính bám vào nhau suốt quá trình lắng. Để có thể xác định tốc độ lắng ở dạng này cóthể ứng dụng định luật cổ điển của Newton và Stoke trên hạt cặn. Tốc độ lắng ở dạng nàyhoàn toàn có thể tính toán đượ c.

Lắng dạng II: lắng bông cặn. Quá trình lắng đượ c đặt tr ưng bở i các hạt ( bông cặn) k ết dínhvớ i nhau trong suốt quá trình lắng. Do quá trình bông cặn xảy ra trên các bông cặn tăng dầnkích thướ c và tốc độ lắng tăng. Không có một công thức toán học thích hợ  p nào để biểu thị giá tr ị này. Vì vậy để có các thông số thiết k ế về bể lắng dạng này, ngườ i ta thí nghiệm xácđịnh tốc độ chảy tràn và thờ i gian lắng ở hiệu quả khử bông cặn cho tr ướ c từ cột lắng thínghiệm, từ đó nhân vớ i hệ số quy mô ta có tốc độ chảy tràn và thờ i gian lắng thiết k ế.

Lắng dạng III: lắng cản tr ở . Quá trình lắng đượ c đặt tr ưng bở i các hạt cặn có nồng độ cao (>1000mg/l). Các hạt cặn có khuynh hướ ng duy trì vị trí không đổi vớ i các vị trí khác, khi đó cả khối hạt như là một thể thống nhất lắng xuống vớ i vận tốc không đổi. Lắng dạng này thướ ngthấy ở bể nén bùn.

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 14/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 40

V

VI

V

1

2

3

4

5III

6

7

VI I

II8

9

10

MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM

CÁC BƯỚC TIẾ N HÀNH.

  Chuẩn bị thùng chứa nướ c thải và khuấy tr ộn đều nướ c thải.  Chuẩn bị cột lắng hình hộ p  Bơ m nướ c thô vào cột lắng : V  Để lắng 1 phút. Lấy mẫu nướ c kiểm tra độ đục (SS) ở các độ sâu khác nhau ứng vớ i

thờ i điểm khác nhau (5, 10, 15, 20, 40, 60, 90 phút, cho đến khi SS = 0) ở các độ sâukhác nhau: 1.8, 1.4, 1.0, 0.6, 0.4 m

  Sau khi đo độ đục ta tính toán hiệu quả lắng theo công thức sau:R% =( 1 - C1 / C0 ) x 100%.

  R% :hiệu quả ở một chiều sâu tươ ng ứng vớ i một thờ i gian lắng%.  C1 :hàm lượ ng SS ở thờ i gian t ở  độ sâu h, mg/L.  C0 :hàm lượ ng SS ban đầu, mg/L.

Lậ p bảng k ết quả đo SS

Cao độ (m)

Co(mg/l)

5 (phút) 10 15 20 40 60 90

0.20.61.01.41.8

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 15/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 41

Lậ p bảng hiệu quả sau khi lắng tính ra % (R)Cao độ (m)

5 (phút) 10 15 20 40 60 90

0.20.61.01.4

1.8K ẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Dựng đồ thị vớ i tr ục hoành biểu thị thờ i gian lấy mẫu, tr ục tung biểu thị chiều sâu. Vẽ biểu đồ hiệu quả lắng.

 Nội suy các đườ ng cong hiệu quả lắng bằng cách nối các điểm có cùng hiệu quả lắng như môhình gợ i ý sau:

h

Từ giao điểm giữa đườ ng cong hiệu quả lắng và tr ục hoành, xác định tốc độ chảy trànV0 = H /ti . Trong đó H là chiều sâu cột (2m), ti là thờ i gian lấy mẫu đượ c xác định từ giao điểm đườ ngcong hiệu quả lắng và tr ục hoành.Vẽ đườ ng thắng đứng từ ti . chiều cao H1,H2 …. Tươ ng ứng vớ i các trung điểm đoạn thẳnggiữa đườ ng thẳng ti và các đườ ng cong hiệu quả. Hiệu quả lắng tổng cộng ở thờ i gian ti đượ ctính như sau:

R Ti = R a + H1 / H ( R  b - R a ) + H2 ( R c - R  b ) + ………………..

 

2.0 m

1.8 m

1.6 m

1.4m

1.2 m

1.0 m

0.8 m

0.6 m

0.4 m

0.2 m

0.0 m

5. 10 15 20 40 60 90 100 phút

Độ sâu(m) 

25 35

40 Ra = 55% 80 95

100%

H

Hb

Hc 

H

He 

t2 = 30

t1 = 18 t3 = 37.5

t4 = 50 t5 = 62.5 t6 = 82.5 t7 = 100

 

21

ba  H  H  H  +=

Rb = 65%

BIỂU ĐỒ HIỆU QUẢ LẮNG – NỘI SUY ĐƯỜ NG CONG

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 16/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 42

0

20

40

60

80

100

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

Vaän toá c laéng (vaän toá c chaûy traøn) (m/p)

   H   i  e   ä   u  q  u  a    û    l  a

    é  n  g   (   %   )

Ñoà thò bieåu dieãn moái quan heä giöõa hieäu quaû laéng vaø toá c ñoä chaûy traønÑoà thò bieåu dieãn moá i quan heä giöõa hieäu quaû laéng vaø thôøi gian laéng

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

Thôøi gian laéng (phuùt)

   H   i  e   ä   u  q  u  a    û    l  a

    é  n  g   (   %   )

Từ các số liệu tính toán trên xây dựng biểu đồ hiệu quả lắng theo thờ i gian lưu nướ c và hiệuquả lắng theo tốc độ chảy tràn.

Từ hai biểu đồ trên vớ i hiệu quả lắng yêu cầu có thể xác định thờ i gian lưu nướ c và tốc độ chảy tràn thiết k ế.

2.2.4.2. Các loại bể l ắ ng 

2.2.4.2.1. Bể lắng hình trònTrong bể lắng hình tròn, nướ c chuyển động theo hướ ng bán kính. Tuỳ theo cách chảy củadòng nướ c vào và ra mà ta có các dạng bể lắng tròn khác nhau.

a)   Bể l ắ ng tròn phân phố i nướ c vào bằ ng buồng phân phố i trung tâm

b)   Bể l ắ ng tròn phân phố i vào bằ ng máng quanh chu vi bể và thu nướ c ra bằ ng máng ở  trung tâm

Nướ c ra

 Nướ c vàoXả cặn

Nướ c ra

Xả cặn

 Nướ c vào

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 17/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 43

c) Bể l ắ ng tròn phân phố i nướ c vào và thu nướ c ra bằ ng máng đặ t vòng quanh theo chu vi bể .

  Tuy nhiên, tr ườ ng hợ  p a thông dụng hơ n và ngườ i ta thích dùng hơ n.  Trong tr ườ ng hợ  p a có thể đưa nướ c từ đáy hay từ thành bể.  Buồng trung tâm có d= 15-20% D bể.  Chiều cao tr ụ: 1-2,5m.  Đáy bể có độ dốc : 1/12.

2.2.4.2.2. Bể lắng ngang (HCN)

 Nướ c thải đi vào vùng phân phối nướ c đặt ở   đầu bể lắng, qua vách phân phối, nướ cchuyển động đều nướ c vào vùng lắng, thườ ng cấu tạo dạng máng có lỗ.

V ớ i:- h1: chiều sâu làm việc.- h2: chiều cao lớ  p chứa cặn.- h3: chiều cao lớ  p nướ c trung hoà (=0,4m).- h4: chiều cao thành bể cao hơ n mực nướ c (0,25-0,4m). Hxd = h1 + h2 + h3 + h4 - i = 0,01-0,001.- Độ dốc hố thu không nhỏ hơ n 45o.- Bể lắng đợ t 1 có chiều cao áp lực xả cặn >=1,5m.- Tấm chắn cao hơ n mặt nướ c 0,15-0,2m và sâu hơ n so vớ i mức nướ c <=0,25m. Đặt

cách máng phân phối (0,25-0,5m).

2.2.4.2.3. Cách tính toán chung bể lắng 1a. Các thông số tính toán bể l ắ ng 1

Nướ c ra

Xả cặn

 Nướ c vào  Nướ c vào

 

Nướ c ra

   h   2 

   h   3 

   h   1 

   h   4  Nướ c vào Nướ c ra

i

Cặn

L

Tấm chắn dòng

Máng phân phối

Mươ ng dẫn nướ c ra

Thu nướ c

Thu xả chất nổi

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 18/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 44

Giá tr  ị thông số  Tên thông s

 

ố    Đơ n v ị  đ o Khoảng dao động Tiêu bi ể u

 N ướ c thải tr ự c ti ế  p vào l ắ ng 11/ Thờ i gian lưu nướ c (h) 1.5-2.5 22/ Tải tr ọng bề mặt

 _ h trung bình _ h cao điểm

m3/m2.ngàym3/m2.ngày

31-5081-122

4089

3/ Tải trong máng thu m3/m dài ngày 124-490 248 N ướ c thải + bùn hoạt tính Lắ ng 1

1/ Thờ i gian lưu nướ c (h) 1.5-2.5 22/ Tải tr ọng bề mặt

 _ h trung bình _ h cao điểm

m3/m2.ngàym3/m2.ngày

25-3248-69

2861

3/ Tải trong máng thu m3/m dài ngày 124-490 250

b. Thông số thiế t k ế bể l ắ ng 1

Thông số  Đơ n vị đo Giá trị 

 _ Bể ngang + Sâu+ Dài+ R ộng+ Tốc độ máy gạt cặn

mmm

m/phút

3-4.815-90 (25-40)

3-25 (5-10)0.6-1.2

 _ Bể tròn+ Sâu+ Đườ ng kính+ Độ dốc đáy+ Tốc độ gạt cặn

mm

m/m dàiv/phút

3-4.83-60 (12-45)

1/10-1/130.02-0.05

c. V ận t ố c t ố i đ a trong vùng l ắ ng 

VH =2 8k(ρ - 1)gd

f   

V ớ i:- VH : vận tốc giớ i hạn trong buồng lắng.- K = 0,05 (BL1): hệ số phụ thuộc tính chất cặn- ρ: tr ọng lượ ng hạt: 1,2-1,6 (chọn ρ = 1,25).- g: gia tốc tr ọng tr ườ ng.- d: đườ ng kính tươ ng đươ ng của hạt (10-4 m).- f: hệ số ma sát (phụ thuộc vào Re) 0,02-0,03 (lấy f = 0,025).

d. Hiệu quả khử SS, BOD5 ở bể l ắ ng 1 đượ c tính theo CT thự c nghiệm sauR t =

ta+ b.t .100%

V ớ i:- t: thờ i gian lưu.- a, b: hằng số thực nghiệm

+ BOD5: a = 0,018 (h), b = 0,02+ SS: a = 0,075 (h), b = 0,014

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 19/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 45

Ví d ụ áp d ụng 1 : Tính toán bể l ắ ng đứ ng cho công trình xử lý nướ c thải công suấ t 150m3 /ngày, các chỉ tiêu như   BOD = 5956 mg/l , SS = 640 mg/l 

-   Di ệ n tích ti ế t di ệ n ướ t của bể l ắ ng đứ ng 

)(3,7000475,0

0035,0 2max1 m

v

Q F 

 s

===  

Trong đ ó: V: Tốc độ chuyển động của nướ c thải trong bể lắng đứng,V = 0,0285 (m/phút) = 0,000475 (m/s)

-   Di ệ n tích ti ế t di ệ n ướ t của ố ng trung tâm

)(175,002,0

0035,0 2max2 m

Q F 

tt 

 s

===  

Trong đ ó: Vtt: Tốc độ chuyển động của nướ c thải trong ống trung tâm, lấy không lớ n hơ n 30

(mm/s) ( đ iề u 6.5.9 TCXD-51-84). 

Chọn Vtt = 20 (mm/s) = 0,02 (m/s)

-   Di ệ n tích t ổ ng cộng của bể l ắ ng:

F = F1 + F2 = 7,3 + 0,175 = 7,475 (m2)-   Đườ ng kính của bể l ắ ng:

)(085,314,3

475,7*44m

 F  D ===

π  

-   Đườ ng kính ố ng trung tâm:

d =π 

2*4  F =

π 

175,04 ×= 0,47 m

-  Chi ề u cao tính toán của vùng l ắ ng trong bể l ắ ng đứ ng:

htt = V*t = 0,000475*114*60 = 3,25 (m)

Trong đ ó: t: Thờ i gian lắng, t = 114 phút (Thực nghiệm)

V: Tốc độ chuyển động của nướ c thải trong bể lắng đứng,

V = 0,0285 (m/phút) = 0,000475 (m/s)

-  Chi ề u cao phần hình nón của bể l ắ ng đứ ng đượ c xác đị nh:

h n = h2 + h3 = ( α tg d  D n ×

−)

2= (

2

5,0085,3 −)× tg50o = 1,54 (m)

Trong đ ó: h2: chiều cao lớ  p trung hòa (m)

h3: chiều cao giả định của lớ  p cặn lắng trong bể 

D: đườ ng kính trong của bể lắng, D = 3,085 (m)

dn: đườ ng kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,5 m

α  : góc ngang của đáy bể lắng so vớ i phươ ng ngang, α không nhỏ hơ n 500, chọn α   

= 50o

-  Chi ề u cao của ố ng trung tâm l ấ  y bằng chi ề u cao tính toán của vùng l ắ ng và bằng 3,25 m.

. Đườ ng kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đườ ng

kính ống trung tâm:

D1 = hl = 1,35 × d = 1,35 * 0,47 = 0,6345 (m), chọn D1 = 0,65 (m) 

. Đườ ng kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đườ ng kính miệng loe và bằng:

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 20/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 46

Dc = 1,3 * Dl = 1,3 * 0,65 = 0,845 (m)

. Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so vớ i mặt phẳng ngang lấy bằng 17o 

-  Chi ề u cao t ổ ng cộng của bể l ắ ng đứ ng sẽ  là:

H = htt + hn + h bv = htt + (h2 + h3) + h bv = 3,25 + 1,54 + 0,3 = 5,1 (m)

trong đó: h bv- khoảng cách từ mặt nướ c đến thành bể, h bv = 0,3 (m)

Để thu nướ c đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể. Thiết k ế máng thu nướ c

đặt theo chu vi vành trong của bể, đườ ng kính ngoài của máng chính là đườ ng kính trong của bể.

-   Đườ ng kính máng thu: Dmáng = 80% đườ ng kính bể 

Dmáng = 0,8*3,085 = 2,468 ≈ 2,5 (m)

-  Chi ề u dài máng thu nướ c:

L = ×π  Dmáng = 3,14 * 2,5 = 7,85 (m)

-  T ải tr ọng thu nướ c trên 1m dài của máng:

aL = 1,1985,7

150==

 L

Q(m3/mdài.ngày)

   Hiệu quả xử lý: Sau lắng, hiệu quả lắng đạt 64% (thực nghiệm)

  Hàm lượ ng SS còn lại trong dòng ra:

SSra = 640 * (100% – 64%) = 230 (mg/l)

  Hàm lượ ng COD còn lại sau bể lắng:

CODra = 1160 (mg/l)

→ Hiệu quả xử lý COD đạt: %3,8910830

116010830=

−= H   

  Hàm lượ ng BOD còn lại trong dòng ra:

BODra = 5956× (100% - 89,3%) = 637 (mg/l)

-   Lượ ng bùn sinh ra mỗ i ngày

M = 0,64*640*150 = 61,44 (Kg/ngđ)Giả sử bùn tươ i có độ ẩm 95%

Khối lượ ng riêng bùn = 1053 Kg/m3

Tỉ số MLVSS : MLSS = 0,75

→ Lượ ng bùn cần xử lý:

2,11053*05,0

44,61

1053*)95,01(==

−=

M G (m3/ngđ)

-   Lượ ng bùn có khả năng phân hủ y sinh học

Mtươ i = 0,75*61,44 = 46, (Kg/ngày)

Các thông số thi ế t k ế bể l ắ ng I 

STT Tên thông số Số liệu dùng thiết k ế  Đơ n vị 

1 Diện tích tiết diện ướ t của ống trung tâm (f) 0,175 (m2)

2 Diện tích tiết diện ướ t của bể lắng (F)  7,3 (m2)

3 Đườ ng kính ống trung tâm (d) 0,47 (m)

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 21/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 47

4 Đườ ng kính của bể lắng(D) 3,085 (m)

5 Chiều cao bể (H) 5,1 (m)

6 Thờ i gian lắng (t) 1,9 giờ  

7 Đườ ng kính máng thu 2,5 (m2)

Ví d ụ áp d ụng 2 : Tính toán bể l ắ ng ngang cho công trình xử lý nướ c thải công suấ t 1500m3 /ngày, các thong số  cho như sau: 

-  Thờ i gian l ắ ng: t = 72 (phút).

-  Chiề u cao vùng l ắ ng: H = 2 (m).

-  U o = 0,03 (m/phút) = 0,5 (mm/s).

Gi ải :

  Vùng l ắ ng.

  Thể tích nướ c.

V ớ i-  t : thờ i gian l ư u nướ c theo k ế t quả thí nghiệm l ắ ng. Theo sách Tính Toán Thiế t K ế Các Công Trình

 XLNT Công Nghiệ p Và Đô Thị do Lâm Minh Triế t (chủ biên) thì thờ i gian l ư u nướ c t ă ng 1,5 ÷ 2 l ần so

vớ i thự c nghiệm

  chọn t = 1,5× t TN = 1,5 × 72 = 108 ( phút)

-  Qtb giờ : Lư u l ượ ng tính toán trung bình theo giờ  , Qtb

 giờ = 62,5(m3 /h).

   Diện tích mặ t bằ ng của bể l ắ ng.

   Kích thướ c của bể :

Ta có B × L = 56(m2 ) (*)

Mà theo đ iề u 6.5.4 – TCXD -51-84, chiề u r ộng bể l ắ ng l ấ  y trong khoảng 

(2 ÷ 5) × H (**)

T ừ (*) và (**) B = 4(m).

 L = 14(m).

Chiề u cao xây d ự ng của bể  

 H  xd = hbảo vệ + hcôngtác+ hcặ n + htrunghòa 

Trong đ ó :

  hbảovê = 0,5 ÷ 1, vậ y chọn hbảovệ = 0,5 (m)

  hcôngtác = F 

V n = 256

112= (m),

  hcặ n = L B

Vc

× 

V ớ i V c : thể tích cặ n t ươ i (m3 )

t QV  tb gion ×=

)(11260

1085,62 3mV n ≈×

=⇒

)(562

112 2m H V  F  n ≈==

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 22/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 48

V c = P S 

G

× 

Trong đ ó:

- G : khố i l ượ ng cặ n t ươ i (kg/ ngày).

G = Q × R ss ×  SS  

V ớ i:

+ Q : l ư u l ượ ng nướ c thải, Q = 1500 (m3 /ngày).

+ R : hiệu suấ t khử SS, R = 75%

+ SS : hàm l ượ ng cặ n, SS = 202 (mg/l).

  G = 1500×0,75×202 = 227,25(kg/ngày) = 0,227(t ấ n/ngày).

- S : t ỉ tr ọng cặ n t ươ i, l ấ  y S = 1,02 (t ấ n / m3 ) (bảng 13.1), (1).

- P : nồng độ ở bể l ắ ng I, l ấ  y P = 5% = 0,05( bảng 13.5 ), (1).

 V c = 45,405,0*02,1

227,0= (m3 /ngày)

V ậ y hcặ n =  B L

V c× = )(08,0414

45,4

m=×  

 Chọn h2 = 0.1(m)

vớ i : D = 14 m : chiề u dài bể  

 R = 4 m : chiề u r ộng bể  

  htrunghòa  , chọn htrunghòa = 0,4 (m), (2).

  Chiề u cao xây d ự ng bể .

⇒ H = 2 + 0,1 + 0,4 + 0,5 = 3 (m)

  Tính toán hệ thố ng phân phố i nướ c vào và thu nướ c ra.

   H ệ thố ng phân phố i nướ c vào : chọn t ấ m phân phố i khoan l ỗ  

- B pp = B = 4 (m).- h pp: chiề u cao t ấ m phân phố i, h = H   – htrung hòa = 3 – 0,5 = 2,5 (m).

- Khoảng cách giữ a tâm các l ỗ là : 0,25 ÷ 0.45 chọn 0,3 m

-   Khoảng cách ng ă n phân phố i l ấ  y Ln = 1(m) để phân phố i nướ c đề u trong bể  , vách ng ă n phân phố i có

các l ỗ  , t ố c độ nướ c phân phố i qua các l ỗ  theo quy phạm 0,2 ÷ 0,3 ( m/s) chọn vl = 0,3 ( m/s).

-  Tiế t diện ố ng phân phố i, ố ng d ẫ n nướ c vào, tiế t diện ố ng l ơ n hơ n l ư u l ượ ng tính toán t ừ 20% ÷ 30%

 chọn tiế t diện ố ng phân phố i nướ c l ớ n hơ n l ư u l ượ ng nướ c tính toán là 20%.

   Lư u l ượ ng tính toán.

  T ổ ng tiế t diện l ỗ  

 phân phố i nướ c.

   Đườ ng kính ố ng d ẫ n nướ c vào ng ă n phân phố i.

)/(755,62100

205,62

100

203 hmQ

QQ tb gio

tb

 giott  =+×

=+×

=

)(069,036003,0

75 2mV 

QS 

tt  pp =

×==

)(3,014,3

069,044m

S  D  pp ≈

×=

×=

π 

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 23/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 49

  Chọn các l ỗ phân phố i hình tròn có d = 30(mm)

  Tiế t diện l ỗ :

  S ố l ỗ cần thiế t.

 Bố  trí các lo ở ng ă n phân phố i thành 12 hàng d ọc

và 8 hàng ngang.

   Khoảng cách giữ a các tr ục l ỗ theo hàng d ọc

   Khoảng cách giữ a các tr ục l ỗ  theo

hàng ngang.

Theo quy phạm hàng l ỗ cuố i cùng nằ m cao hơ n mứ c cặ n tính toán là

0,3m ÷ 0,5m,  chọn 0,5 (m).

   H ệ thố ng phân phố i nướ c ra.

  Ta có t ổ ng chiề u dài mép máng :

 L >lang V  H 

Q

××5 

Trong đ ó

- Qtbngày: l ư u l ượ ng tính toán trung bình theo ngày.

- hcông tác : chiề u cao công tác, hcông tác = 2(m).

- V l ắ ng  : vận t ố c vùng l ắ ng (m/s)

V l ắ ng =

 B L

Q

×

=

86400414

1500

××

= 0.0003 (m/s)

⇒ L > )(7,5864000003.025

1500m L =

×××⟩⇒ (*)

Theo giáo trình TTTKXLNT-TXLai, thì : L = 2 ×n× l (**)

V ớ i n : số máng trong bể .

l = 4(m) : chiề u dài máng.

T ừ (*) & (**) : 2 ×n× l > 5,7 

n >

8

7,5= 0,71 chọn n = 1

  Thể tích máng:

Chọn sơ bộ : D× R×C = 4×0,5×0,3 = 0,6 (m3 )

  T ải tr ọng máng :

qmáng =l 

Q=

4

1500= 375 (m3 /m ngày )

Thỏa đ k qmáng = 124 ÷ 490 (m3 /m ngày)

  V ận t ố c nướ c chả y vào máng : V máng (m/s)

)(10065,74

03,014,3

424

22

md 

S l −×=

×=

×=π 

)(9810065,7

069,04

loS 

S n

 pp =×

==−

)(330)(33,012

4

12mmm

 Bed  ====

)(310)(31,08

5,038

5,0mmm

 H en ==

−=

−=

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 24/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 50

V máng = F 

V ớ i

  F: diện tích máng, F = D × R = 4 × 0.5 = 2 (m2 )

 V máng =864002

1500

×= 0,0086 (m/s)

Theo (1), trang 50 thì V máng < V  H : vận t ố c t ớ i hạn

Mà( )

2/118

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ ××−××=

 f 

d  g  K V  H 

 ρ  

V ớ i

- K : hằ ng số thuộc tính chấ t cặ n, nướ c thải công nghiệ p vớ i K = 0,06 

-  ρ : t ỉ tr ọng của hạt, chọn  ρ = 1,25

- g : gia t ố c tr ọng tr ườ ng, g = 9,8 (m/s2 )

- d : đườ ng kính hạt cặ n, d = 10-4(m)

- f : hệ số ma sát, f = 0,025

V  H =

2/14

25,0

108,9)125,1(06,08⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ ××−×× −

= 0,0685 (m/s)

  Vùng nén cặn.

  Thể tích vùng nén cặ n.

V ớ i:

-  T : thờ i gian giữ a hai l ần xả cặ n, ( theo quy phạm 6  ÷ 24 h) chọn T = 8 h.

C : hàm l ượ ng cặ n còn l ại sau khi l ắ ng, (theo quy phạm 10 ÷ 12 mg/l),  chọn C = 10 (mg/l).

-  δ  : nồng độ trung bình của cặ n đ ã nén, tra bảng 3.3/78 sách XLNC của PTS Nguyễ n Ng ọc Dung   

chọn δ  = 25.000( mg/m3 )

-  C v: hàm l ượ ng cặ n trong nướ c đư a vào bể l ắ ng, C v = 194 (mg/l) ( theo tính toán phần bể tuyể n nổ i).

-   H : hiệu quả l ắ ng, H = 75%.

  Chiề u cao vùng nén cặ n.

   H ệ thố ng x ả cặn.

  Thể tích cặ n cần xả sau 8h.

V  x = W c = 2,91 (m3 ).

   Lượ ng nướ c cặ n đượ c pha loãng trong khi xả.

V = K × V  x 

-  Theo quy phạm l ư u l ượ ng xả = 30% ÷ 60% V  x ,

100

)(

×

×××=

−××=

δ δ 

vtb

 giovtb

 gioc

C  H QT C C QT W 

)(91,2100000.25

194755,628 3mW c =×

×××=⇒

)(05,05691,2 m

 F W h c

c ≈==

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 25/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 51

 Chọn l ư u l ượ ng xả là 50%V  x 

-  Theo quy phạm thờ i gian xả = 20 ÷ 40 phút,

 Chọn thờ i gian xả là 20 phút.

-   K : hệ số pha loãng khi xả cặ n bằ ng thu ỷ l ự c (  Điề u 6.5.4 – TCXD -51-84)

 K =0,5.

 V = 0,5 × 2,91 =1,455( m3 ).

   Lư u l ượ ng cặ n xả.

  T ổ ng tiế t diện ố ng xả.

Chọn vận t ố c nướ c qua l ỗ v x = 1,5 (m/s).

   Đườ ng kính ố ng xả.

 Chọn ố ng xả có đườ ng kính D x = 35(mm).

   Độ d ố c đ áy bể chọn i = 0,02.

   H ệ thố ng thu nướ c bề mặt.

  Tiế t diện ố ng thu.

Chọn

-  Tiế t diện ố ng thu l ớ n hơ n l ư u l ượ ng tính toán t ừ 20 ÷ 30%  chọn tiế t diện ố ng thu l ớ n hơ n l ư u

l ượ ng tính toán 20%.

-  V ận t ố c nướ c chả y qua ố ng thu vo theo quy phạm 0,6  ÷ 0,8 m/s

 vo = 0,6 (m/s).

   Đườ ng kinh ố ng thu.

   Chọn Do = 200 (mm).

  Các thông số của bể  .

  Chiề u dài bể .

 Lb = L + L pp = 14 + 1 = 15 (m)

V ớ i

-   Ll  : chiề u dài vùng l ắ ng, Ll = 14 (m)

-   L pp : chiề u dài t ừ  đầu bể  đế n vách phân phố i.

  Chiề u cao bể : H = 3(m).

  Chiề u r ộng bể : B = 4(m).

)/(0012,02060

455,1 3  smt 

V Q x =

×==

)(0008,05,1

0012,0 2mv

QS 

 x

 x x ===

)(032,014,3

0008,044m

S  D

 x x =

×=

×= π 

)(164)(164,014,3

021,044mmm

S  D o

o ==×

=π 

)(021,00174,0100

200174,0

100

20 2mS S 

S o =+×

=+×

=

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 26/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 52

2.2.5. Xử  lý bằng phươ ng pháp lọc2.2.5.1. Nguyên lý của quá trình l ọc2.2.5.1.1. Khái niệm

Lọc là quá trình tách các chất lắng lơ lửng ra khỏi nướ c khi hỗn hợ  p nướ c và chất r ắn lơ  lửng đi qua lớ  p vật liệu lỗ ( lớ  p vật liệu lọc), chất r ắn lơ lửng sẽ đượ c giữ lại và nướ c tiế p tụcchảy qua.

Đây là giai đoạn (công trình) cuối cùng để làm trong nướ c.

2.2.5.1.2. Phân loại bể lọc   Theo tốc độ:  Bể lọc chậm: có tốc độ lọc 0.1 –0.5 m/h  Bể lọc nhanh: vận tốc lọc 5 –15 m/h  Bể lọc cao tốc: vận tốc lọc 36 –100 m/h

  Theo chế độ làm việc:  Bể lọc tr ọng lực: hở , không áp.  Bể lọc có áp lực : lọc kín,…

 Ngoài ra còn chia theo nhiều cách khác nhau theo chiều dòng chảy, lớ  p vật liệu lọc, theo cỡ  hạt vật liệu lọc, cấu tạo hạt vật liệu lọc,…2.2.3.1.3. Vật liệu lọc

  Cát thạch anh nghiền.  Than antraxit (than gầy)  Sỏi, đá…  Polime…

Để xác định vật liệu lọc phải dựa vào một số chỉ tiêu:−  Độ bền cơ học−  Độ bền hoá học: tránh tính xâm thực.−  Kích thướ c hạt−  Hình dạng hạt.−  Hệ số không đồng nhất:K= d80/d10 (Trong đó: d80, d10 : kích thướ c cỡ hạt sàng

để lọt qua 80%, 10% tổng số hạt).

2.2.5.2. Tính toán các loại bể l ọc2.2.5.2.1. Bể lọc

 Biể u đồ thành phần vật liệu l ọc qua sàng 

Sơ  đồ và nguyên tắc làm việc của bể lọc chậm

1.   Bể l ọc

2.   Nguồn nướ c3.   Đậ p l ấ  y nướ c4.  C ử a đư a nướ c vào5.  C ủa thu nướ c r ủa6.   Bể chứ a bướ c sạch7.  Cát l ọc8.  S ỏi đỡ  9.  Sàn thu nướ c 

10.  Van đ iề u chỉ nh t ố c độ l ọc 

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 27/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 53

−   Nướ c từ máng phân phối đi vào bể, qua lọc (nhỏ hơ n 0.1 –0.5 m/h). lớ  p cát lọctrên lớ  p sỏi đỡ , dướ i lớ  p sỏi là hệ thống thu nướ c đã lọc.

−  Lớ  p cát lọc : thạch anh có chiều dày phụ thuộc vào cỡ hạt:  0.3 –1 mm => h = 800 mm  1 –2 mm => h = 50 mm

−   Ngoài ra còn dùng sỏi hoặc đá dăm:  2 –20 mm => h = 100 mm

  20 – 40 mm => h = 150 mmTóm lại: có 6 lớ  p:

Chiều cao lớ  p vậtliệu lọc (mm)

Tên vật liệu lọc Kích thướ c vậtliệu lọc (mm)

800 Cát thạch anh 0.3 –150 Cát thạch anh 1 –2100 Sỏi đá hoặc dăm 2 –5100 Sỏi hoặc đá dăm 5 –10100 Sỏi hoặc đá dăm 10 –20100 Sỏi hoặc đá dăm 20 -40

−  Lớ  p nướ c trên lớ  p cát : 1.5 m−  Ư u điểm :  Tạo lớ  p màng giúp lọc tốt.  Dùng xử lý nướ c không phèn  Không dùng máy móc.  Quản lý đơ n giản

−   Nhượ c điểm:  Diện tích lớ n  Vận tốc lọc thấ p

Bể lọc châm sử dụng vớ i công suất nhỏ hơ n hoặc bằng 1000 m3/ngày đêm; SS nhỏ hơ n hoặc bằng 50 mg/l; M < 50o 

−  Bể lọc chậm có dạng hình vuông, n ≥ 2; i ≥ 5%TÍNH TOÁN1.  Di ệ n tích bề mặt bể l ọc chậm:

F = Q / v ( m2)−  Q : lưu lượ ng nướ c xử lý (m3/h)−  V : vận tốc lọc phụ thuộc vào SS vào bể:  SS ≤ 25 mg/l v = 0.3 –0.4 m/h  SS ≥ 25 mg/l v = 0.2 –0.3 m/h   Nướ c ngầm v = 0.5 m/h

2.  S ố bể l ọc đượ c xác đị nh theo phươ ng trình sau:Trong đó: Vtc : vận tốc làm việc của bể khi có một ngăn ngừng hoạt động. (Tốc độ lọc

tăng cườ ng phụ thuộc vào SS )

  SS ≤ 25 mg/l : vtc = 0.4 –0.5 m/h  SS ≥ 25 mg/l : vtc = 0.3 –0.4 m/h  Xử lý nướ c ngầm : vtc = 0.6 m/h

3. Chi ề u cao:H = ht + hd + hn + h c + h p 

tcvv N 

 N ≤⎟

 ⎠

 ⎞⎜⎝ 

⎛ − 1

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 28/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 54

  ht: chiều dày lớ  p sân đáy thu nướ c lọc 0.6- 0.5 m  hd : chiều dày lớ  p sỏi đỡ 0.45 m  hc: chiều cao lớ  p cát lọc 0.85 m  hn : chiều cao lớ  p nướ c (0.8 –1.8 m)  h p : chiều cao dự phòng (0.3 –0.5m)

4. C ườ ng độ r ữ a l ọc:

  qo: lượ ng nướ c lọc qua 1 m2 bể trong 1 giờ (m3/m2.h). (qo = Q/F)  ∑n: tổng số ngăn tậ p trung.

5.  Dung tích nướ c cho một l ần r ữ a một ng ăn:

  f n: diện tích 1 ngăn

(b, l : chiều r ộng và chiều dài của một ngăn)6. Thờ i gian r ữ a: 10 – 20 phút.

2.2.5.2.2. Bể lọc nhanh

Nguyên tắc hoạt động  Nướ c lọc từ bể lắng ngang, qua máng phân phối vào bể lọc, qua lớ  p vật liệu lọc, lớ  p sỏi đỡ  vào hệ thống thu nướ c trong và đượ c đưa về bể chứa nướ c sạch.

TÍNH TOÁN:−  Bể lọc phải tính theo hai chế độ làm việc, chế độ bình thườ ng và tăng cườ ng. −  Khi n ≤ 20 bể  dự trù một bể n ≥ 20 bể  dự trù 2 bể 

1.  T ố c độ l ọc : Phụ thuộc đườ ng kính hạt. a. Bể lọc 1 lớ  p lọc : (cát thạch anh)

( )2

./26.3

1 m sl nqq or  ≤=≤ ∑

)(1000

.. 3mt  f q

W  nnr r  =

( )3.m

n

l b f n =

 Hình : Bể l ọc nhanh tr ọng l ự c1.  Ống d ẫ n nướ c t ừ bể l ắ ng sang 2.   H ệ thố ng thu nướ c l ọc và phân phố i nướ c

r ử a l ọc3.  Ống d ẫ n nướ c l ọc

4.  Ống xả nướ c r ử a l ọc5.  Máng phân phố i nướ c l ọc và thu nướ c r ử al ọc

6.  Ống d ẫ n nướ c r ử a l ọc7.  M ươ ng thoát nướ c8.  Máng phân phố i nướ c l ọc9.  Ống xả nướ c l ọc đầu10.  Van đ iề u chỉ nh t ố c độc l ọc

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 29/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 55

dtđ  Hệ số không đồngnhất K 

hlọc vtb Vtc(m/h)

0.7 – 0.88 –1.01 –1.2

2 –2.21.8 -2

1.5 –1.7

700 – 8001200 –13001800 –2000

5.5 –67.0 –88 –10

6 –7.58 –10

10 –12

 b. Bể lọc cát hai lớ  p (cát thạch anh và angtraxit)

dtđ  Hệ số không đồngnhất K 

hlọc vtb Vtc(m/h)

7.0 –8.0 2 –2.2 700 –800 8 –10 10 –121 –1.2 2 – 2.2 400 -500

2.  Thờ i gian của một chu k  ỳ l ọc ở chế  độ t ăng cườ ng T tc( N ≥ 20) Ttc ≥ [ N –(N1 + a)].t2 

   N: số bể lọc   N1: số bể ngừng để sữa chữa  a: số bể lọc r ữa đồng thờ i 

t2 : thờ i gian ngừng bể lọc để r ữa: (t2 = 0.35 giờ )3.   Di ệ n tích tr ạm x ử lý: 

  T : thờ i gian làm việc của tr ạm /ngày (h)  a: số lần r ữa 1 bể / ngày đêm  t1 : thờ i gian r ữa lọc (h) (3 –7 phút)  W : cườ ng độ nướ c r ữa lọc ( l/s.m2)

4.   S ố l ượ ng bể l ọc cần thi ế t : N = 0.5 (F)0.5

5.  Tt ố c độ l ọc t ăng cườ ng: 

+ vtc theo (1) ≤ vtc cho theo bảng6.  Chi ề u cao bể l ọc: 

H = hđ + hv + hn + h p (m)  hđ : chiều cao lớ  p đỡ : ( phụ thuộc vào cỡ hạt 50 –100mm)  hv: chiều dày lớ  p vật liệu lọc

o  1 lớ  p : 700 –2000 mmo  2 lớ  p : 1100 – 1300 mm

  hn : chiều cao lớ  p nướ c trên lớ  p vật liệu lọc (m) (2 m)  hp : chiều cao dự phòng (m) (≥ 0.3 m)

7.  l ượ ng nướ c r ữ a l ọc cần thi ế t: 

    f : diện tích bể lọc f = F/N    W : cườ ng độ nướ x r ữa lọc.

( )2

21 ....6,3.m

vt at W vT 

Q F 

tbtb −−=

)1(1−

= N 

 N vv bt tb

)/(1000

. 3 hmW  f 

Qr  =

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 30/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 56

   2   2   0   0

   4   0   0

   1   5   0

400

350

1000

8.  có Qr   chọn đườ ng kính tính phân phố i  số  ố ng … Xác định tổng diện tích lỗ, ω trên cơ sở tiết diện ngang của ống: ω = (30 –40%)Ω Chọn đườ ng kính lỗ ống nhánh số lỗ ống nhánh .

2.2.5.2.3. Bể lọc áp lự c

Bể lọc áp lực là một loại bể lọc khép kín, thườ ng đượ c chế tạo bằng thép có dạng hìnhtr ụ đứng và hình tr ụ ngang.

Bể lọc áp lực đượ c sử dụng trong dây chuyền xử lý nướ c thải (cuối dây chuyền côngnghệ ). Do bể làm việc dướ i áp lực, nên nướ c cần xử lí đượ c đưa vào tr ực tiế p từ tr ạm bơ mvào bể, r ồi đưa tr ực tiế p vào nguồn tiế p nhận.

Cấu tạo: giống bể lọc nhanh

 Nguyên tắc làm việc: Nướ c đưa vào bể qua 1 phễu bố trí ở  đỉnh bể, qua lớ  p cát lọc, lớ  pđỡ vào hệ thống thu nướ c trong, đi vào đáy bể và vào nguồn tiế p nhận.

Khi r ửa bể, nướ c từ đườ ng ống áp lực chảy ngượ c từ dướ i lên trên qua lớ  p cát lọc và vào phễu thu, chảy theo ống thoát nướ c r ửa xuống ống thu nướ c r ửa lọc

Ví d ụ áp d ụng: Tính bể l ọc chậm cho công trình xử lý nướ c công suấ t 90m3 /ngày

 Bể l ọc có cấ u t ạo như hình, bao g ồm

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 31/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 57

a.Tính tóan kích thướ c bể l ọc chậm

Theo k ế t quả thí nghiệm, vận t ố c nướ c trong bể l ọc chậm l ấ  y bằ ng vl ọc = 0.64m/h

   Diện tích mặ t cắ t ngang của bể  

l v

Q F =  

Trong đ ó: Q: l ư u l ượ ng nướ c xử lý, Q = 3.75 m3 /h

vl : t ố c độ l ọc, vl = 0.64m/h

)(86.564.0

75.3 2mv

Q F 

===  

Chọn bể hình chữ nhật có kích thướ c L x B = 2.5m x 2.4m = 6m2.

V ật liệu l ọc là đ á, sỏi, cát thạch anh, than hoạt tính.

  Chiề u cao l ớ  p vật liệu l ọc

Cát có d = 1-2mm, chiề u cao hc = 40cm.

S ỏi có d = 1-2mm, chiề u cao h s = 20cm.

 Đá có d = 1-2mm, chiề u cao hđ = 20cm.

Than có chiề u cao hth = 20cm.

V ậ y chiề u cao t ổ ng cộng của l ớ  p vật liệu:

 H vl = 100cm = 1.0m

  Chiề u cao l ớ  p sàn đ áy thu nướ c l ọc, hđ = 0.3m

  Chiề u cao l ớ  p nướ c phía trên (0.8 ÷ 1.8m), chọn hn = 0.8m

  Chiề u cao bảo vệ (0.3 ÷ 0.5m), chọn hbv = 0.3m

V ậ y chiề u cao t ổ ng cộng của bể l ọc

 H = hvl + hđ + hn + hbv = 1 + 0.3 + 0.8 + 0.3 = 2.4 m

b.Tính toán hệ thố ng phân phố i nướ c r ử a l ọc

 Đố i vớ i bể l ọc hai l ớ  p thì cát và than r ấ t d ễ xáo tr ộn l ẫ n nhau do đ ó chỉ dùng biện pháp r ử a bằ ng nướ c thuầntúy.

C ườ ng độ r ử a l ọc: W r = 15 l/sm2 

Thờ i gian r ử a l ọc: t r = 6 phút 

Chu k  ỳ r ử a l ọc: T = 45h

   Lư u l ượ ng nướ c r ử a l ọc

1

2

3

4

5

6

1.  Ong d ẫ n nướ c t ừ bể l ắ ng 

2.  Ong xả nướ c r ử a l ọc

3.  Máng phân phố i nướ c l ọc vàthu nướ c r ử a l ọc

4.  Ong d ẫ n nướ c r ử a l ọc

5.  Máng t ậ p trung nướ c

6.  vật liệu l ọc

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 32/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 58

)/(88)/(0879.01000

15*86.5

1000

* 3  sl  smW  F 

Q r r  ≈===  

V ớ i: F: diện tích một bể l ọc

W r : cườ ng độ r ử a l ọc

Chọn đườ ng kính ố ng chính d c = 300mm bằ ng thép thì t ố c độ nướ c chả y trong ố ng chính là vc = 1.25m/s (nằ mtrong giớ i hạn cho phép ≤ 2m/s).

V ớ i đườ ng kính ố ng chính là 300mm thì tiế t diện ngang ố ng chính là:

)(07.04

3.0*14.3

42

22

md 

 f c ===π 

 

  Chọn khỏang cách giữ a các ố ng nhánh là 0.25m (quy phạm cho phép 0.25 ÷ 0.3m) thì số  ố ng nhánhcủa bể l ọc là:

2.192*5.2.0

4.22*

25.0===

 Bn ( ố ng)

Chọn n = 20 ố ng 

   Lư u l ượ ng nướ c r ử a l ọc chả y trong mỗ i ố ng nhánh

)/(4.42088  sl qnh ==  

Chọn đườ ng kính ố ng nhánh d nh= 55mm = 0.055m bằ ng thép thì t ố c độ nướ c chả  y trong ố ng nhánh vnh =1.85m/s (nằ m trong giớ i hạn cho phép 1.8 ÷ 2m/s).

  T ổ ng diện tích l ỗ l ấ  y bằ ng 35% diện tích tiế t diện ngang của ố ng (quy phạm cho phép 30 ÷ 35%), t ổ ng diện tích l ỗ tính đượ c là

∑ f l ỗ = 0.35 * 0.07 = 0.0245 (m2 )

Chọn l ỗ có đườ ng kính 10mm (quy phạm 10 ÷ 12mm), diện tích một l ỗ sẽ là

 f l ỗ =4

01.0*14.3 2

= 7.85.10-5 (m2 )

  T ổ ng số l ỗ  

31210.85.7

0245.050 ==

∑=

−lo

lo

 f 

 f n (l ỗ  )

S ố l ỗ trên mỗ i ố ng nhánh = 6.1520

312= (l ỗ  ), chọn 16 l ỗ .

Trên mỗ i ố ng nhánh, các l ỗ xế  p thành hai hàng so le nhau, hướ ng xuố ng phía d ướ i và nghiêng một góc 450 sovớ i mặ t phẳ ng nằ m ngang. S ố l ỗ trên mỗ i hàng của ố ng nhánh là 8 l ỗ .

c.Tính tóan máng thu nướ c r ử a l ọc

 Bể l ọc có chiề u dài 2.5m, bố trí 2 máng thu nướ c r ử a l ọc có đ áy hình tam giác.

 Khỏang cách giữ a các máng d = 2.5/2 = 1.25m.

   Lư u l ượ ng nướ c r ử a thu vào mỗ i máng 

qm = W r *d*l (l/s)

trong đ ó: W r : cườ ng độ r ử a l ọc, W r = 15 l/sm2 

d: khỏang cách giữ a các tâm máng, d = 1.25m.

l: chiề u dài của máng, l = 1.9m

qm = 15 * 1.25 * 1.9 = 35.625(l/s) = 0.035625 (m3 /s)

  Chiề u r ộng máng thu nướ c r ử a l ọc

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 33/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 59

53

2

)57.1( a

q K  B m

m += (m)

Trong đ ó: a: t ỉ số giữ a chiề u cao phần chữ nhật (hCN  ) vớ i nử a chiề u r ộng của máng, l ấ  y a = 1.1 (quy phạm a =1 ÷ 1.5).

 K: hệ số  đố i vớ i tiế t diện máng hình tam giác, K = 2.1

)(307.0)1.157.1(

035625.01.2 53

2

m Bm =+

=⇒  

)(16885.02

1.1*307.0

2

*

2

ma B

h B

ha m

CN m

CN  ===⇒=  

V ậ y chiề u cao phần máng chữ nhật là: hCN = 0.16885m.

 Lấ  y chiề u cao phần đ áy tam giác là hđ = 0.1m.

 Độ d ố c đ áy máng l ấ  y về phía máng t ậ p trung nướ c là i = 0.01.

Chiề u dày thành máng l ấ  y là mδ  = 0.06m.

V ậ y chiề u cao tòan phần của máng thu nướ c r ử a là

 H m = hCN + hđ + mδ  = 0.16885 + 0.1 + 0.06 = 0.3289m

   Khỏang cách t ừ bề mặ t l ớ  p vật liệu l ọc đế n mép trên của máng nướ c xác định theo công thứ c

)(25.0100

*m

e L H m +=Δ  

Trong đ ó: L: chiề u dày l ớ  p vật liệu l ọc, L = 0.6m.

e: độ giãn nở t ươ ng đố i của l ớ  p vật liệu l ọc, l ấ  y theo bảng (4-5) (sách X ử lý nướ c cấ  p), e = 50%

)(253.025.0100

%50*6.0m H m =+=Δ  

Theo quy phạm, khỏang cách giữ a đ áy d ướ i cùng của máng d ẫ n nướ c r ử a phải nằ m cao hơ n l ớ  p vật liệu l ọc t ố ithiể u là 0.07m.

Chiề u cao tòan phần của máng thu nướ c r ử a là H m = 0.3289m, vì máng d ố c về phía máng t ậ p trung i = 0.01,máng dài 2.4m nên chiề u cao máng ở phía máng t ậ p trung là: 0.3289 + 0.024 = 0.353m.

V ậ y m H Δ = 0.353 + 0.07 = 0.423(m)

 N ướ c r ử l ọc t ừ máng thu tràn vào máng t ậ p trung nướ c.

 Khỏang cách t ừ  đ áy máng thu đế n đ áy máng t ậ p trung xác định theo công thứ c

)(2.0*

75.1 32

2

m A g 

qh M 

m +=  

Trong đ ó: qM : l ư u l ượ ng nướ c chả y vào máng t ậ p trung nướ c, qM = 0.088 m3 /s.

 A: chiề u r ộng của máng t ậ p trung, chọn A = 0.5m.

 g: gia t ố c tr ọng tr ườ ng, g = 9.81m/s2 

)(457.02.05.0*81.9

088.075.1 3

2

2

mhm =+=⇒  

d.Tính t ổ n thấ t khi r ử a bể l ọc

  T ổ n thấ t áp l ự c trong hệ thố ng phân phố i bằ ng giàn ố ng khoan l ỗ  

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 34/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 60

)(22

220 m

 g 

v

 g 

vh n

 p += ξ   

V ớ i: v0: t ố c độ nướ c chả y ở  đầu ố ng chính, v0 = 1.25m/s.

vn: t ố c độ nướ c chả y ở  đầu ố ng nhánh, vn = 1.85m/s.

 g: gia t ố c tr ọng tr ườ ng, g = 9.81m/s2.

ξ : hệ số sứ c cản

12.2

2+=

kW ξ   

kW: t ỉ số giữ a t ổ ng diện tích các l ỗ trên ố ng hoặ c máng và diện tích tiế t diện ngang của ố ng hoặ c máng chính, kW = 0.35.

96.18135.0

2.22

=+=ξ   

)(68.181.9*2

85.1

81.9*2

25.196.18

22

mh p =+=⇒  

 T ổ n thấ t áp l ự c qua l ớ  p sỏi đỡ  )(**22.0 mW  Lh r  sd  =  

Trong đ ó: L s: chiề u dày l ớ  p sỏi đỡ  , L s = 0.4m.

W r : cườ ng độ r ử a l ọc, W r = 15l/sm2.

)(32.115*4.0*22.0 mhd  ==  

  T ổ n thấ t áp l ự c qua l ớ  p vật liệu l ọc

)(**)( me LaW ah r VL +=  

V ớ i kích thướ c hạt d = 1mm, a = 0.76 và b = 0.017 

)(3.0%50*6.0*)15*017.076.0( mhVL =+=  

  T ổ n thấ t áp l ự c trong nội bộ bể  

)(3.33.032.168.1 mhhhh VLd  p =++=++=∑  

Thông số thiế t k ế bể l ọc chậm

STT Tên thông số  S ố liệu dùng để thiế t k ế    Đơ n vị 1 Chiề u cao bể t ổ ng cộng 2.4 m2 Kích thướ c bể l ọc L*B=2.5*1.9 m2

3  Đườ ng kính ố ng phân phố i nướ c 0.05 m4 S ố máng thu nướ c r ử a l ọc 2 máng 5 S ố  ố ng phân phố i nướ c r ử a l ọc 20 ố ng 6 Chiề u cao máng thu 0.345 m

7 Chiề u r ộng máng 0.337 m

Ví d ụ áp d ụng 2: Tính toán bể l ọc áp l ư c cho công trình xử lý nướ c thải thủ y sản công suấ t 300m3 /ngày (thờ i gian hoạt động của nhà máy là 8 giờ  )

Chọn bể l ọc áp l ự c hai l ớ  p than Anthracite và cát thạch anh.

  Các thông số thi ế t k ế  đượ c chọn:

  Chiề u cao l ớ  p cát: h1 = 0,3 (m). Đườ ng kính hiệu quả của hạt cát d e = 0,5 mm, hệ số  đồng nhấ t 

U = 1,6 

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 35/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 61

  Chiề u cao l ớ  p than: h2 = 0,5 (m). Đườ ng kính hiệu quả của hạt cát d e = 1,2 mm, hệ số  đồng nhấ t 

U = 1,5

  T ố c độ l ọc v = 9 (m/h) và số bể l ọc n = 2.

 Di ệ n tích bề mặt l ọc:

( )22,4

9

5,37m

v

Q A

htb ===  

 Đườ ng kính bồn l ọc áp l ự c:

( )mn

 A D 6,1

14,322,444

=××

=××

=π 

 

Chọn D = 1,6 m

 Khoảng các t ừ bề mặt vật li ệ u l ọc cho đế n mi ệ ng phễ u thu nướ c r ử a l ọc:

( ) ( )me H h vl  65,025,05,05,03,025,0 =+×+=+×=  

Trong đ ó:

   H vl : chiề u cao l ớ  p vật liệu l ọc: bao g ồm chiề u cao l ớ  p cát và chiề u cao l ớ  p cát (m)

  e: độ giản nở của vật liệu khi r ử a: e = 0,25 – 0,5, chọn e = 0,5

Chi ề u cao t ổ ng cộng của bồn l ọc áp l ự c

 H= h + H vl + hbv + hthu = 0,65 + 0,8 + 0,25 + 0,3 = 2 (m)

Trong đ ó:

  hbv: chiề u cao bảo vệ t ừ máng thu nướ c đế n nắ  p đậ y phía trên (m), hbv = 0,25 (m)

  hthu: chiề u cao phần thu nướ c (m), hthu = 0,3 (m).

  Tính l ư u l ượ ng khí:

 Dự a vào bảng 9 – 14 (trang 427 – XLNT công nghi ệ  p và đ ô th ị – Lâm Minh Tri ế t)

T ố c độ r ử a nướ c vn = 0,35 m3 /m2.phút 

T ố c độ r ử a khí vk = 1 m3 /m2.phút 

 Rử a ng ượ c chia làm 3 giai đ oạn

(1) Rử a khí vớ i vk = 1 m3 /m2.phút trong 1 – 2 phút 

(2) Rử a khí và nướ c trong 4 – 5 phút 

(3) Rử a ng ượ c bằ ng nướ c trong 4 – 5 phút vớ i vn = 0,35 m3 /m2.phút.

 Lượ ng nướ c r ử a l ọc cần thi ế t cho 1 bồn l ọc/1 l ần r ử a:

)/(35,71035,02

2,4 3 bemt v AW  nn =××=××=  

 Lư u l ượ ng bơ m nướ c r ử a ng ượ c:

)/(1,44)/(6035,022,4 3 hmh phut v AQ nn =××=×=  

 Lư u l ượ ng máy thổ i khí r ử a ng ượ c:

)/(126)/(1,2)122,4 33 hm phut mv AQ k k  ==×=×=  

Tính t ổ n thấ t áp l ự c qua l ớ  p vật li ệ u l ọc;

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 36/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 62

he

ov

 L

T ch ××

+××=

2428,1601

 

Trong đ ó:

  C: hệ số nén ép, C = 600 – 1200, chọn C = 1000

  T o: nhiệt độ nướ c ( oC)

  d e: đườ ng kính hiệu quả (mm)  vh: t ố c độ l ọc (m/ngày)

   L : chiề u dày l ớ  p vật liệu l ọc (m)

 Đố i vớ i l ớ  p cát:

)/(18,01

)(249

5,0

3,0

42258,1

60

1000

12

ngaymngay

hhc =×××

+××=  

 Đố i vớ i l ớ  p than:

)/(052,0

1

)(249

2,1

5,0

42258,1

60

1000

12

ngaym

ngay

hhth =×××

×=  

T ổ n thấ t qua 2 l ớ  p vật li ệ u l ọc:

htt = hc + hth = 0,18 + 0,052= 0,232 (m/ngày)

Sau bể l ọc áp l ự c hàm l ượ ng cặ n l ơ l ử ng SS còn l ại khoảng 7 mg/l, t ươ ng ứ ng BOD5 của cặn l ơ l ử ng:

( )l mg SS  BOD  saull  /6,472,042,165,05 =×××=  

 Lượ ng BOD5 sau bể l ọc áp l ự c:

( )l mg  BOD BOD BOD ll ht  sau /97,226,437,18555 =+=+=  

2.3. Bể điều hòa

2.3.1. Bể điều hoà lư u lượ ng và chất lượ ng  Đặt sau bể lắng cát, tr ướ c bể lắng đợ t 1  Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà lưu lượ ng và chất lượ ng nướ c thải.  Trong bể có hệ thống khuấy tr ộn để đảm bảo hoà tan và san đều nồng độ, tránh

lắng cặn.   Nồng độ chất bẩn sau khi ra khỏi bể điều hoà ở từng thờ i điểm:

V ớ i:- Q: lưu lượ ng TB của nướ c thải (m3/h).- Ct, Ct+1: nồng độ bẩn ra khỏi bể ở thờ i điểm t và t+1 (mg/l).- Ct, qt: nồng độ và lưu lượ ng chảy vào bể trong thờ i gian t (t = 1h).- Wt+1: dung tích nướ c trong bể ở thờ i điểm t+1.

  Lưu lượ ng không khí cần: Qkk = n . qkk . L

V ớ i:

Q

eQC eqC 

Q

t W 

Q

t t 

11 ..1.

1

++ +⎥⎥⎦

⎢⎢⎣

⎡−

=+

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 37/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 63

-  n: số bể -  qk : cườ ng độ thổi khí 2-4m3/mh.-  L: chiều dài ống thổi bằng chiều dài bể (m).

2.3.2. Bể điều hoà chủ yếu làm nhiệm vụ điều hoà lư u lượ ng  Đặt sau SCR, không đòi hỏi có thiết bị khuấy tr ộn.

- Thể tích: xác định như bể chứa nướ c sạch.- Vật liệu: BTCT.

Ví d ụ áp d ụng: Tính bể  đ iề u hòa l ư u l ượ ng cho công trình xử lý nướ c thải 4870m3 /ngày cho một thị tr ấ n

Giải:

Thể tích tích lu ỹ bể  đ iề u hoà đượ c xác định d ự a vào thể tích tích lu ỹ vào bể qua các giờ và thể tích tích lu ỹ bơ mđ i qua t ừ ng giờ vớ i l ư u l ượ ng bơ m bằ ng l ư u l ượ ng trung bình giờ .

Thể tích tích lu ỹ dòng vào giờ thứ I đượ c xác định:

V v(i)

= V v(i-1)

+ Qi

Trong đ ó:

V v(i-1)

– Thể tích tích lu ỹ dòng vào của giờ tr ướ c đ ó, m3

;

Qi

– Lư u l ượ ng nướ c thải của giờ  đ ang xét, m3

 /h;

Thể tích tích lu ỹ bơ m đ i của giờ thứ i:

V b(i)

= V b(i-1)

+ Qb(i)

Trong đ ó:V 

b(i-1)– Thể tích tích lu ỹ bơ m đ i của giờ tr ướ c đ ó

Qb(i)

– Lư u l ượ ng bơ m của giờ  đ ang xét, m3

 /h;

 K ế t quả tính toán đượ c thể hiện qua bảng sau:

Các gi ờ   Q (m3 /h)  Thể tích tích lu ỹ  

vào bể (A), m3 

Thể tích tích lu ỹ  

bơ m đ i (B), m3 

 Hi ệ u số thể tích

(A) – (B), m3 

0 – 1  92,8583  92,8583 232,629 139,771

1 – 2 92,8583 185,7166 465,258 279,541

2 – 3 92,8583 278,5749 697,887 419,312

3 - 4 92,8583 371,4332 930,516 559,083

4 – 5 106,5995 478,0327 1.163,145 685,112

5 – 6 155,3055 633,3382 1.395,774 762,436  

6 – 7 322,233 955,5712 1.628,403 672,832

7 – 8 243,4358 1.199,007 1.861,032 662,025

8 – 9 337,611 1.536,618 2.093,l661 557,043

9 – 10 337,611 1.874,229 2.326.29 452,061

10 – 11 337,611 2211,84 2.558,919 347,079

11 – 12 333,1242 2.544,964 2.791,548 246,58412 – 13 289,4175 2.834.382 3.024.,177 189,795

13 – 14 258,127 3.092,509 3.256.,806 164,297 

14 – 15 277,855 3.370,364 3.489,435 119,071

15 – 16 281,78 3.652,144 3.722,064 69,9203

16 – 17 321,1845 3.973,328 3.954,693 -18,6352

17 – 18 393,0155 4.366,344 4.187,322 -179,0217 

18 – 19 335,6735 4.702,017 4.419,951 -282,0662

19 – 20 277,53 4.979,547 4.652,58 -326,9672

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 38/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 64

1.206301.5

4

W  F 

h= = =

20 – 21 239,302 5.218,849 4.885,209 -333.6402 

21 – 22 155,2305 5.374,08 5.117,838 -256,2417 

22 – 23 115,162 5.489,242 5.350,467 -138,7747 

23 – 24 93,8583 5.583,1 5.583,1 0

Thể tích lý thuyế t bể  đ iề u hoà bằ ng hiệu đại số giá tr ị d ươ ng l ớ n nhấ t và giá tr ị âm nhỏ nhấ t của cột hiệu số thể  tích tích lu ỹ :

V đ h(lt)

= (762,436) – ( -333,6402) = 1.096,076 (m3 )

Thể tích thự c t ế của bể  đ iề u hoà:

V đ h(tt)

= (1,1 ÷ 1,2)* V đ h(lt)

V đ h(tt)

= 1,1 * 1.096,076 = 1.206 (m3

 )

  Chọn chiề u cao của bể là h = 4 (m)   Diện tích của bể :

(m2

 )

 Chọn kích thướ c bể  đ iề u hoà là : L x B = 20m x 15m  Chiề u cao xây d ự ng của đ iề u hoà:

 H = h + 0,5 = 4 + 0,5 = 4,5 (m)V ớ i 0,5 là chiề u cao an toàn.

  V ậ y thể tích xây d ự ng bể  đ iề u hoà:

W = L*B*H = 20 * 15 *4 = 1.200 (m3

 )   Lư u l ượ ng khí cần cung cấ  p cho bể  đ iề u hoà:

 Để tránh hiện t ượ ng l ắ ng cặ n và ng ă n chặ n mùi trong bể  đ iề u hoà cần cung cấ  p một l ượ ng khí thườ ng  xuyên.

Qkk 

= qkk 

* W = 0,013* 1.200 = 15,6 (m3

 /phút)

V ớ i qkk 

– Lượ ng khí cần thiế t để  xáo tr ộn, qkk 

= 0,01 ÷0,015 m3

 /m3

.phút, chọn qkk 

= 0,013

m3

 /phút, (Nguồn: Tính toán thiế t k ế các công trình xử lý nướ c thải – Tr ịnh Xuân Lai,

2000) ; Không khí đượ c phân phố i qua hệ thố ng ố ng châm l ỗ vớ i đườ ng kính 4 mm, khoảng cách giữ a các tâm

l ỗ là 150 mm. Khi đ ó, số l ỗ phân phố i trên mỗ i ố ng nhánh là:

(l ỗ  )V ớ i diện tích đ áy bể là 20 m x 15 m, ta cho các ố ng sục khí đặ t d ọc theo chiề u dài bể  , các ố ng đượ c đặ t 

trên các giá đỡ  ở  độ cao 20 cm so vớ i đ áy bể . Khoảng cách giữ a các ố ng nhánh là 1,5 m, các ố ng cách t ườ ng là 0,75 m. Khi đ ó, số  ố ng nhánh đượ c

 phân bố (n ố ng) là:

V ận t ố c khí ra khỏi l ỗ thườ ng t ừ  5 ÷ 20 m/s, chọn vlo

= 15 m/s.

• Lư u l ượ ng khí đ i qua t ừ ng ố ng nhánh:

(m3

 /phút)• Lư u l ượ ng khí đ i qua các l ỗ sục khí:

(m3

 /phút)• Khi đ ó đườ ng kính l ỗ :

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 39/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 65

(mm)• Chọn đườ ng kính của ố ng nhánh là 65 mm. Khi đ ó, vận t ố c khí trong ố ng nhánh là:

(m/phút)• Chọn đườ ng kính ố ng chính là 170 mm, khi đ ó vận t ố c khí trong ố ng chính là:

(m/phút)• Áp l ự c cần thiế t cho hệ thố ng khí nén:

 H c

= hd 

+ h f 

+ hc

+H 

Trong đ ó:∗ h

d – T ổ n thấ t áp l ự c theo chiề u dài trên đườ ng ố ng d ẫ n, m;

∗ hc

– T ổ n thấ t qua thiế t bị phân phố i, m;

T ổ n thấ t hd  , h

ckhông vượ t quá 0.4 m.

∗ h f 

– T ổ n thấ t cục bộ của ố ng phân phố i khí, m;

T ổ n thấ t h f 

không vượ t quá 0.5 m.

• V ậ y áp l ự c t ổ ng cộng là: H c

= 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 (m)

• Áp l ự c khí nén:

• Công suấ t máy nén:

kwTrong đ ó:

∗ q – Lư u l ượ ng không khí cần cung cấ  p, q = 32,76 m3

 /phút = 0,546 m3

 /s;

∗  - Hiệu suấ t của máy bơ m, = 0,7;

 S ơ  đồ hệ thố ng sục khí bể  đ i ề u hoà

Các thông số thi ế t k ế bể  đ i ề u hoà   STT Tên thông số  S ố li ệ u dùng thi ế t k ế    Đơ n v ị  

1 Chiề u dài bể  đ iề u hoà (L) 20 m

2 Chiề u r ộng bể  đ iề u hoà (B) 15 m

3 Chiề u cao bể (H) 4,5 m

4 S ố  ố ng nhánh phân phố i khí 10 ố ng 

5  Đườ ng kính ố ng nhánh 65 mm

6 S ố l ỗ phân phân phố i trên 1 ố ng nhánh 132 l ỗ  

7   Đườ ng kính ố ng chính 170 mm

Ví d ụ áp d ụng 2: Tính toán thiế t k ế  bể  đ iề u hòa cho công trình xử  lý nướ c thải nhà máy cao su công suấ t 12,5m3 /giờ  

-  Thể tích bể  đ i ề u hòa:

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 40/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 66

3max 5,625*5,12* mt QV  h ===  

Trong đ ó: t: Thờ i gian l ư u nướ c thải trong bể  đ iề u hòa, chọn t = 5h

-   Kích thướ c bể  đ i ề u hòa:

Chọn bể hình chữ nhật.

Chiề u dài bể : Chọn D = 6m

Chiề u r ộng bể : Chọn B = 4mChiề u cao bể : ( )m

 D BV 

 H  6,24*6

5,62

*===  

Chọn chiề u cao bảo vệ của bể là H bv = 0,4m

→ chiề u cao t ổ ng cộng (chiề u cao xây d ự ng): 2,6 + 0,4 = 3 (m)

→ Thể tích thự c của bể  đ iề u hòa: D × B × H = 6 × 4 × 3 = 72 (m3 )

-   Lư u l ượ ng khí cần cung cấ  p cho bể  đ i ể u hòa:

⎟ ⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ === hmV q kk 

325,565,62*60*015,0*

 

Trong đ ó: qkk : t ố c độ cấ  p khí trong bể  đ iề u hòa, v = 0,01 ÷ 

0,015 m3

 /m3

.phút, chọn qkk  = 0,015m3 /m3.phút (Theo Tính toán thiế t k ế các công trình xử lý nướ c thải -Tr ịnh Xuân Lai 1999)

V- dung tích bể  đ iề u hòa

Chọn hệ thố ng cấ  p khí bằ ng nhự a PVC có đục l ỗ  , hệ thố ng g ồm 1 ố ng chính, 4 ố ng nhánh vớ i chiề u dài

mỗ i ố ng là 6m, đặ t cách nhau 0,8m.

-   Đườ ng kính ố ng chính d ẫ n khí vào bể  đ i ề u hòa:

( ) ( )mm

Q

ong 

kk c D 045,00446,0

3600*10*14,3

25,56*4

3600**

*4≈===

π 

 

Chọn c D = 0,045m

Trong đ ó: V ố ng : vận t ố c khí trong ố ng, V ố ng = 10 ÷ 15m/s,

chọn V ố ng =10m/s

-   Đườ ng kính ố ng nhánh d ẫ n khí vào bể  đ i ề u hòa:

D = 6 m

Hbv = 0,4 m

H = 2,6 m

B = 4 m

0,8 m

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 41/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 67

( ) ( )mmV 

q D

ong 

ong n 023,00223,0

3600*10*14,3

0625,14*4

3600**

*4≈===

π 

 

Chọn Dn = 0,023m

Trong đ ó: qố ng : l ư u l ượ ng khí trong mỗ i ố ng,

( )hm

Q

qkk 

ong 

3

0625,144

25,56

4 ===  

-   Đườ ng kính các l ỗ phân phố i khí vào bể  đ iề u hòa: d l ỗ = 2 – 5 mm

Chọn d l ỗ = 3 mm

-  V ận t ố c khí qua l ỗ phân phố i khí: V l ỗ = 15 – 20 (m/s)

Chọn V l ỗ = 15 mm

-   Lư u l ượ ng khí qua 1 l ỗ phân phố i khí:

⎟⎟

 ⎠

 ⎞⎜⎜⎝ 

⎛ === h

d V q m

lolo

322

38151,03600*4

003,0*14,3*153600*

4

**π 

 

-  S ố l ỗ trên 1 ố ng: N = 86,3638151,00625,14 ==

lo

ong 

qq l ỗ  

Chọn N = 36 l ỗ  

-  S ố l ỗ trên 1 m chiề u dài ố ng: n = 66

36

6==

 N l ỗ  

-   Xác đị nh công suấ t thổ i khí:

 N = )/(62,0

360075,0102

25,56)134,1(34400

102

)1(34400 29,029,0

h KW Q p k  =

××

×−×=

×

×−×

η 

 

Công suấ t bơ m: N b = 1,2*N = 1,2*0,62 = 0,744 (Kw/h)

1,2: H ệ số an toàn.

Chọn 2 bơ m có công suấ t 1 Kw/h, 1 bơ m chạ y, 1 bơ m nghỉ luân phiên

Trong đ ó: Qk : Lư u l ượ ng khí cung cấ  p. Qk = 56,25 (m3 /h)

η : Hiệu suấ t máy bơ m, chọn η = 75% = 0,75

 p- áp l ự c của khí nén

23 mm

1000 mm

3 mm125mm

5/10/2018 xu_li_nuoc_thai_bang_phuong_phap_co_hoc_7667 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/xulinuocthaibangphuongphapcohoc7667 42/42

 

 Bài giảng K  ỹ thuật xử lý nướ c thải – Thạc s ỹ Lâm V ĩ nh S ơ n

Trang 68

 p = )(34,133,10

5,333,10

33,10

)33,10(atm

 H d  =+

=+

 

V ớ i: H d : Áp l ự c cần thiế t cho hệ thố ng ố ng khí nén đượ c xác định theo công thứ c:

 H d = hd + hc + h f + H 

Trong đ ó:

hd : T ổ n thấ t áp l ự c do ma sát d ọc theo chiề u dài ố ng d ẫ n, (m)hc: T ổ n thấ t cục bộ của ố ng phân phố i khí 

T ổ n thấ t hd + hc không vượ t qua 0,4(m), chọn hd + hc = 0,4

h f : T ổ n thấ t qua thiế t bị phân phố i, không vượ t quá 0,5(m)

Chọn h f = 0,5 (m)

 H: Chiề u cao hữ u ích. H = 2,6 (m)

→ V ậ y: H d = 0,4 + 0,5 + 2,6 = 3,5 (m)

Các thông số thi ế t k ế bể  đ i ề u hòa

  STT Tên thông số  S ố li ệ u dùng thi ế t k ế    Đơ n v ị  

1 Chiều dài bể (L) 6 (m)

2 Chiều r ộng bể (B) 4 (m)

3 Chiều cao bể (H) 3 (m)

4 Thờ i gian lưu nướ c 5 giờ  

5 Công suất máy nén khí 1 KW/h

6 Thể tích xây dựng bể 72 m3

7 Diện tích xây dựng 24 m2