Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ CẦN THIẾT

2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ CẦN THIẾT

Tải bản đầy đủ - 0trang

Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước cho Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nộiđến năm 2020



Bảng 4.5. Đặc điềm của nguồn nước tiếp nhận ( sông Nhuệ)

Thông số

Thuộc nguồn loại

Lưu lượng nhỏ nhất ở điểm tính tốn (m3/s) - Qs

Mức nước cao nhất ở cống xả (m)

Mức nước thấp nhất ở cống xả (m)

Vận tốc trung bình ở cống xả (m/s)

Vận tốc trung bình ở dòng chảy (m/s) - v

Chiều sâu trung bình của nước trong nguồn (m) - H

Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn

- Theo lạch sông (m) - x

- Theo đường thẳng (m) - xthẳng

Hàm lượng chất lơ lửng (mg/l)- C

BOD5 (mg/l)

Lượng oxy hòa tan (mg/l)



Giá trị

B1

25,5

1,1

0,9

2,5

850

620

22

15

4,2



Nguồn : Nhiệm vụ thiết kế Tốt nghiệp năm 2012-2013



Xác định hệ số pha loãng n

Theo Frolop − Rodginler ta có số lần pha lỗng được tính theo cơng thức

Q + q

s



q

n=

Trong đó: QS : Lưu lượng nước sông, Qs = 25,5(m3/s).

q : Lưu lượng nước thải lớn nhất, q = Qsmax=0,659(m3/s).

a : Hệ số pha lỗng được xác định theo cơng thức:

3

1− e − α x

1+



QS − α 3 x

e



q

a=

Trong đó:



• x : Khoảng cách từ điểm xả đến điểm tính tốn theo lạch sơng.

• : H s thc nghim, =



x



=



x



=



thẳng



ì ì 3 E q

với γ là hệ số khúc khuỷu của sơng



850

= 1,371

620



• ζ hệ số phụ thuộc vào vị trí xả nước thải, ζ =1 (thiết kế họng xả nước thi gn

b).



vì H 0,9ì 2,5

=

200 = 0,01125

E l h số khuếch tán rối E = 200



74

74

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2012-2013SVTH :

Nguyễn Văn Hợp – MSSV : 780.53 – Lớp 53MN3GVHD: TS. Trần Thị Việt Nga



Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thốt nước cho Quận Hà Đơng, Thành phố Hà Nộiđến năm 2020



Vậy ta có :



α=



1,371× 1× 3



0,01125

0,659 = 0,353



3

1− 2,72− 0,353 850

1+



25,5



3

2,72− 0,353 850



0,659

a=

= 0,41

a× QS + q 0,41× 25,5+ 0,659

q

0,659

Số lần pha lỗng : n =

=

= 16,87 (lần) .

Lấy số lần pha loãng là n = 17 lần



4.2.2.Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết theo hàm lượng cặn lơ lửng

 a× QS





+ 1 ì b+ Cng

q



Cn.thi =



Trong ú:

Cn.thi : Hm lượng cặn lơ lửng sau khi xử lý (mg/l).

• Cng : Hàm lượng cặn của nước nguồn trước khi xả nước thải, Cng = 22(mg/l).

• b : Độ tăng hàm lượng cặn cho phép. Do TCVN 7957/2008, Bảng A.1 – Nồng

độ giới hạn của các chất trong dòng hỗn hợpnước thải đơ thị và nước sơng hồ

tại tiết diện tính toán ở hạ lưu cống xả. Khi xả ra nguồn nước mặt loại B không

được làm cho hàm lượng cặn lơ lửng trong sông hồ tại điểm kiểm tra tăng quá

2,0 mg/l. Nguồn loại B1 ta lấy b = 2(mg/l).

 0,41× 25,5 

+ 1 × 2+ 22= 102,63



0,659





Cn.thải =



Mà theo TCVN 7957/2008, Bảng A.2 – Nồng độ giới hạn cho phép của một số chất ôi

nhiễm trong nước thải khi xả vào các vực nước mặt khác nhau. Theo

QCVN40/2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp. Đối

với nguồn loại B. Hàm lượng cặn lơ lửng là Cxảcp =100 (mg/l).

Cn.thải =102,63(mg/l)> Cxảcp=100(mg/l).

Vậy mức độ cần thiết làm sạch theo hàm lượng chất lơ lửng

C hh − C n.thải

348,63 100

ì 100%

C hh

348,63

ESS =

=

= 71,32%

4.2.3 Xỏc nh mc độ xử lý nước thải cần thiết theo chỉ tiêu BOD

a. Xác định nồng độ BOD5 yêu cầu trong nước thải xả ra nguồn theo quá trình

tiêu thụ oxy sinh hóa

75

75

Đồ án Tốt nghiệp chun ngành Cấp Thốt Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2012-2013SVTH :

Nguyễn Văn Hợp – MSSV : 780.53 – Lớp 53MN3GVHD: TS. Trần Thị Việt Nga



Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước cho Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nộiđến năm 2020

-k .t 



 L − L × 10 ng  + L cp

ng



-k .t  cp

-k .t

nth



 10 nth

q× 10



a× QS



Lanth =

Trong đó:



• Knt ; Kng : Hằng số tốc độ tiêu thụ oxy hóa trong nước thải và nước nguồn

K(T) = K(20) x 1,047 T- 20. Mà ở điều kiện 20oC thì thường lấy K = 0,1 (ngày-1)

Ở T = 21,5oC thì K(21,5) = 0,1 x 1,04721,5-20 = 0,107(ngày-1)

• Lcp: Hàm lượng BOD5 cho phép,Lcp = 15(mg/l),nguồn loại B1(theo QCVN

08/2008/BTNMT. Bảng 1- Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt).

• Lng : Hàm lượng BOD5 có trong nước nguồn, Lng = 15(mg/l).

• t – thời gian dòng chảy từ vị trí xả đến điểm tính tốn tính theo ngày đêm.

x

850

=

= 0,011

v

×

86400

0

,

9

×

86400

tb

Với v = 0,9(m/s);t =



(



)



0,41× 25,5

× 100,107×0,01115 − 15 × 10-0,107×0,011 + 15 × 100,107×0,011

a

0,659

L nth=



Lanth = 15,56(mg/l) <50 (mg/l)

Mức độ cần thiết phải xử lý theo BOD:

E



BOD



=



L −L

o

nth, tt 208,88 − 15,56

=

×100% = 92,55%

L

208,88

o



b. Xácđịnh nồng độ BOD5 trong nước thải xả ra nguồn để duy trì nồng độoxy hòa

tan u cầu tạiđiểm tính tốn

 Khơng kể đến sự khuyếch tán oxy bề mặt

a× Q

× Ong − O yc − Lng .10 −2 K 1 .10 2 K 1 − Oyc102K1

b

L nth = q



(



)



Trong đó:

• Ong = 4,2 (mg/l).

• Oyc ≥ 4 (mg/l). ( Đối với nguồn loại B1- theo QCVN 08/2008/BTNMT) .

=



(



⇒L

Lbnth =-231,94(mg/l).

b

nth



)



0,41× 25,5

× 4,2− 4 − 15 × 10-2×0,107 × 102×0,107− 4 × 102×0,107

0,659



 Có kể đến lượng Oxy khuếch tán bề mặt

Ta có Da = Obh - Ong = 8,58 – 4,2 = 4,38(mg/l)

Dth = Obh - Oyc = 8,58 – 4 = 4,58(mg/l)



76

76

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2012-2013SVTH :

Nguyễn Văn Hợp – MSSV : 780.53 – Lớp 53MN3GVHD: TS. Trần Thị Việt Nga



Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước cho Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nộiđến năm 2020



Theo Bảng P2.2. Nồng độ cân bằng của oxy ở áp suất P=760 mmHg –Theo “ Xử lý

nước thải đô thị” – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006 thì O bh(21,5oC) =

8,58(mg/l)

Thay vào hệ phương trình sau ta có

 k  D × (k2 − k1)  

lg 2 1− a



k1 × L a  

k1 × L a  k1 

k2 − k1

k2 − k1



D th = Dt =



× (10-k1× t -10-k2× t ) + Da×



10-k2× t

tth =

Theo O’connor và Dobbins :

3,39 × V 0,5 3,39 × 0,90,5

=

= 0,814

1

,

5

1

,

5

H

2,5

K2=



Giải hệ phương trình với giả thiết thời gian tth = 2 (ngày)

 0,814 4,38× (0,814− 0,107)



lg

1







0,107× L a



 0,107

0,814− 0,107

=



Dth



=



Dt



0,107 ×L a

× (10-0,107×2 − 10−0,814×2) + 4,38 × 10−0,814×2

0,814- 0,107



tth=

Giải hệ phương trình ta có

La =50,36 mg/l, t =1,66. Do thời gian tới hạn t ≤ 2 ngày, lấy t =2 ngày

=



a×Q

0,41× 25,5

(L − L ) + L =

(50,36 − 15) + 50,36 = 611,34( mg / l )

a

ng

a

q

0,659



Lth

Như vậy, nếu kể đến khuếch tán oxy qua bề mặt thì trong sơng ln đảm bảo hàm

lượng oxy yêu cầu. Tuy nhiên, khi xả nước ra nguồn loại B1 thì Lnth, yc = 50 (mg/l)

Do xả nước thải vào nguồn loạiB : Lmax = 50 mg/l (QCVN 40/2011/BTNMT)

Ta có hàm lượng Lnth= 611,34(mg/l)> 50(mg/l). Vậy hàm lượng BOD tính tốn cũng

phải lấy là 50(mg/l). Do đó mức độ cần thiết phải xử lý là :



L −L

o

nth, tt 208,88 − 50

E

=

=

×100% = 76,06%

oxy

L

208,88

o



c. Mức độ xử lý nước thải cần thiết theo N

Xác định nồng độ tổng Nito cho phép ( theo QCVN 40/2011/BTNMT)

CTNxả= CTN x kq x kf

77

77

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2012-2013SVTH :

Nguyễn Văn Hợp – MSSV : 780.53 – Lớp 53MN3GVHD: TS. Trần Thị Việt Nga



Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước cho Quận Hà Đơng, Thành phố Hà Nộiđến năm 2020



Trong đó :

• kq: Hệ số tính đến lưu lượng nước sơng ( do Q s=25,5 m3/s <50 m3/s theo Bảng

2, QCVN 40/2011/BTNMT ta có kq = 0,9

• kf: Hệ số kể đến lưu lượng nước thải. Do lưu lượng nước thải Q = 41.000

(m3/ngđ) > 5.000 (m3/ngđ) nên theo Bảng 4, QCVN40/2011/BTNMT ta có



kf



=0,9

• CTNbảng = 40 (mg/l) do nước thải sau xử lý được xả ra nguồn loại B nên theo

bảng 1, QCVN40/2011/BTNMT ta có CTNbảng = 40 (mg/l)

Cxả =CTNbảng x kq x kf =40 x 0,9 x 0,9= 32,4(mg/l)

Như vậy, giá trị nồng độ Nito cho phép tối đa khi xả vào nguồn tiếp nhận là

Cxả = 32,4(mg/l)

Xác định nồng độ Amoni tính theo Nito (theo QCVN 40/2009/BTNMT)

CNH4-Nxả= CNH4-N x kq x kf

Trong đó:

• kq = 0,9 ; kf =0,9 ( như trên )

• CNH4-Nbảng = 10 ( nguồn loại B – theo QCVN 40/2011/BTNMT)

Cxảmax=CNH4-Nbảng x kq x kf =10 x 0,9 x 0,9= 8,1 (mg/l)

Như vậy, giá trị nồng độ Amoni cho phép tối đa khi xả vào nguồn tiếp nhận là

Cxảmax = 8,1(mg/l)

Nhận xét :

Do thông thường hàm lượng tổng Nito trong nước thải sinh hoạt vào khoảng 20

- 40 (mg/l). Trong đó khoảng 50%-80% Amoni tức là khoảng 10-30mg/l NH4 còn lại là

các hợp chất của Nito. Như vậy hàm lượng TN trong thải sinh hoạt vẫn nằm trong giới

hạn tối đa cho phép trong nước thải theo QCVN40/2011/BTNMT. Trong quá trình

nước thải đi qua các cơng trình nước thải thì một phần NH 4 chuyển hóa thành NO3nhưng TN vẫn khơng hề thay đổi. Chính vì vậy trong q trình xử lý ta phải có thêm

động tác kiểm tra hàm lượng NH4 thường xuyên xem có giá trị có vượt quá giá trị giới

hạn cho phép hàm lượng NH4 ≤ 10mg/l trong nước thải.

Vậy :

-



Mức độ cần thiết phải xử lý theo BOD là Lnth= 15,56(mg/l).

Mức độ cần thiết phải xử lý theo hàm lượng chất lơ lửng Cn.thải = 100(mg/l).

Mức độ cần thiết phải xử lý theo hàm lượng Oxy hòa tan là Lnth= 50 (mg/l).

Mức độ cần thiết phải xử lý theo hàm lượng Amoni là Cxảmax = 8,1(mg/l).



4.3 LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Việc lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ được dựa trên các cơ sở sau đây:

78

78

Đồ án Tốt nghiệp chuyên ngành Cấp Thoát Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2012-2013SVTH :

Nguyễn Văn Hợp – MSSV : 780.53 – Lớp 53MN3GVHD: TS. Trần Thị Việt Nga



Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống thoát nước cho Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nộiđến năm 2020



Các mức độ xử lý cần thiết của nước thải:

Theo tính toán các yêu cầu xử lý ở phần trên ta có mức độ xử lý cần đạt đến:

Theo hàm lượng chất lơ lửng: 71,32 %

; Cn.thải = 100 (mg/l)

Theo BOD, mức độ xử lý: 92,55%;

; Lnth=15,56(mg/l).

Theo Oxi hòa tan: 75%; Lnth= 50 (mg/l).

Theo N thì mức độ xử lý 83,8%

;Cxảmax = 8,1(mg/l).

Công suất thiết kế của trạm xử lý nước thải: Q =41.000 (m3/ngđ).

Cơ sở để lựa trọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải

Quy mô và đặc điểm đối tượng thoát nước: Xử lý nước thải cho khu vực 1 của

Quận Hà Đơng có dân số tương đơi đông với công suất lớn Q = 41.000(m 3/ngđ).Đặc

điểm nguồn tiếp nhận: Nguồn tiếp nhận là sông Nhuệ với nguồn B1. Điều kiện tự

nhiên của khu vực: Nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thích hợp sử

dụng công nghệ Sinh học để xử lý nước thải triệt để.

Điều kiện để cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương: có

được nguyên vật liệu sẵn có tại địa phương làm giảm chi phí xây dựng và quản lý và

khơng tốn chi phí vận chuyển.Khả năng sử dụng nước thải cho mục đích kinh tế tại địa

phương: Nước thải sau khi xử lý có thể tận dụng dùng để nuôi cá, tưới ruộng, giữ mực

nước tạo cảnh quan đơ thị…

Diện tích và đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT: Trạm xử lý nước thải

được đặt ở vị trí có diện tích đất trống, bên cạnh lại có điều kiện là khu đất trũng, lại

cách ly với khu dân cư bằng hàng rào cây xanh nên thuận tiện cho việc bố trí các cơng

trình hồ sinh học, lợi dụng triệu để diện tích, đồng thời giảm chi phí cho cơng trình

trạm xử lý. Khơng những phù hợp về kỹ thuật, lại có lợi về mặt kinh tế, không gây ảnh

hưởng tới các yếu tố mơi trường khác như nước ngầm, đất, khơng khí… và đặc biệt

không ảnh hưởng tới người dân trong khu vực.Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế

khác: Cơng nghệ càng hiện đại thì chi phí xây dựng càng lớn, tùy thuộc vào nguồn tài

chính mà ta có thể lựa chọn được dây chuyền công nghệ phù hợp và đạt hiệu quả cao.

Đồng thời, cần có nhiều cơng nhân có tay nghề cao, hiểu biết biết về xử lý nước thải,

vận hành các thiết bị trong trạm xử lý. Chi phí tăng lên



79

79

Đồ án Tốt nghiệp chun ngành Cấp Thốt Nước - Trường Đại học Xây dựng, năm học 2012-2013SVTH :

Nguyễn Văn Hợp – MSSV : 780.53 – Lớp 53MN3GVHD: TS. Trần Thị Việt Nga



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ CẦN THIẾT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×