Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
XỬ LÝ NƯỚC THẢI

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tải bản đầy đủ - 0trang





Cần xây dựng bể điều hòa để nhằm mục đích điều hòa lưu lượng và nồng độ

của nước thải.







Ta có tỉ lệ BOD5/COD = 220/300 = 0,7 > 0,5 và BOD5 = 220mg/l <

1000mg/l nên có thể sử dụng bể sinh học hiếu khí Aerotank để làm giảm hàm

lượng BOD5, COD.







Xây dựng bể lắng để lắng bùn hoạt tính do sau khi nước thải qua bể Aerotank

sẽ tạo ra một lượng lớn bùn hoạt tính.







Khử trùng bằng Clo để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh.







Cần xây dựng bể chứa bùn để thu gom lượng bùn sử dụng lại tiết kiệm một

phần chi phí cho hệ thống xử lý.







Xây dựng thêm bể nén bùn để làm khô bùn để giảm bớt độ ẩm và thể tích

bùn nhằm giảm chi phí xử lý.



2.3.



Đề xuất phương án



Phương án 1: Dùng bể Aerotank



Nước thải bệnh viện

Song chắn rác (SCR)

Hố thu gom

Sục khí



Bể điều hòa

Bùn tuần hồn



Sục khí



Bể Aerotank

Bể lắng



Clo



Bùn lắng

Bể khử trùng

QCVN 28:2010/BTNMT

Cống thốt nước



Bể chứa bùn



Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp dùng bể Aerotank

(phương án 1)



Nước thải từ các phòng, khoa và các bể thu gom bằng hệ thống ống dẫn kín, sau đó

dẫn qua song chắn rác để loại bỏ rác có kích thước lớn, chủ yếu là các bông băng y

tế, bao nilon, và sau đó nước thải được bơm lên bể điều hòa. Bể này có nhiệm vụ

điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn của nước thải, đảm bảo cho nước thải trước

khi chảy vào hệ thống xử lý ln ổn định. Đồng thời bể điều hòa có thiết kế hệ

thống cung cấp khí góp phần xử lý một phần chất hữu cơ nhờ các vi khuẩn hiếu khí.

Nước thải sau khi qua bể điều hòa được bơm vào bể Aerotank để xử lý sinh học

hiếu khí. Tại bể Aerotank sẽ xảy ra q trình sinh hóa, một lượng lớn chất hữu cơ bị

phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính. Trong bể Aerotank có

hệ thống cung cấp khí nhằm đảm bảo cho lượng oxy cần thiết để quá trình xảy ra tốt

nhất.

Nước ra từ bể Aerotank tiếp tục chảy sang bể lắng để lắng bùn sinh ra trong quá

trình phân hủy sinh học, một lượng bùn hoạt tính sẽ được tuần hồn lại bể Aerotank

để tham gia q trình sinh hóa, phần dư còn lại dẫn vào bể chứa bùn. Phần nước

thải sau khi qua bể lắng tiếp tục sang bể khử trùng. Tại bể này, nước được hòa trộn

với Clorua và với thời gian tiếp xúc 30 phút lúc này các vi sinh vật gây bệnh còn sót

lại sẽ bị tiêu diệt trước khi xả ra cống thoát nước.

Phương án 2: Dùng bể SBR

Nước thải bệnh viện

Song chắn rác (SCR)



Nước tách pha



Hố thu gom

Sục khí



Bể lắng đợt 1



Sục khí



Bể SBR



Clo



Chú thích



Bùn lắng

Bùn dư



Bể khử trùng

QCVN 28:2010/BTNMT



Bể nén bùn



Cống thoát nước



Đường sục khí và châm Clo

Đường di của bùn

Đường đi của nước thải



Hình 2.2: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp dùng bể SBR(phương án 2)

Trong phương án này, tương tự như phương án 1 nhưng khơng có bể điều hòa, nước

thải lần lượt đi qua song chắn rác, bể lắng đợt 1 để lắng sơ cấp các cặn lơ lững,

nước thải tự chảy sang bể SBR kết hợp với bùn hoạt tính và q trình sục khí, lắng

tĩnh để thực hiện quá trình phân hủy, khử các hợp chất hữu cơ, nito, photpho. Sau

đó, nước thải được đưa sang bể khử trùng có châm Clorua để tiêu diệt các vi trùng,



gây bệnh trước khi ra nguồn tiếp nhận. Ngoài ra bùn tươi từ bể lắng đợt 1 và bùn

hoạt tính cần xả đi ở bể SBR có độ ẩm cao, vì vậy cần thực hiện quá trình nén bùn ở

bể nén bùn để giảm độ ẩm của bùn trước khi thực hiện quá trình tách nước.





So sánh 2 phương án trên ta thấy:







Chi phí xây dựng cho phương án 1 sẽ thấp hơn phương án 2







Công tác tính tốn, thiết kế, thi cơng, vận hành, quản lý và sữa chữa bể

Aerotank dễ hơn bể SBR.



Nên chọn lựa phương án 1 để xử lý nước thải bệnh viện cơng suất 950m3/ngày.đêm

2.4.



Thiết kế tính tốn



2.4.1. Xác định lưu lượng tính tốn

Lưu lượng trung bình ngày:

Hệ số Kng : Hệ số khơng điều hòa ngày của nước thải sinh hoạt khu dân cư

Kng = 1,15 – 1,3. Chọn Kng = 1,2

(Nguồn:Th.S Lâm Vĩnh Sơn ,bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải)

Lưu lượng lớn nhất theo ngày:



Lưu lượng lớn nhất theo giờ:



Lưu lượng lớn nhất theo giây:

2.4.2. Song chắn rác

2.4.2.1.



Nhiệm vụ



Song chắn rác nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn như cành cây, gỗ, nhựa,

giấy, giẻ rách,… nhằm bảo vệ các cơng trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể

làm tắc nghẽn hệ thống (đường ống, mương dẫn, máy bơm) làm ảnh hưởng đến

hiệu quả xử lý của các cơng trình phía sau.

2.4.2.2.



Tính tốn



Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác được lấy bằng độ đầy tính tốn của mương dẫn

ứng với Qmax:

h1= h max = 0,2 m.



Thanh SCR có tiết diện hình chữ nhật, kích thước L = 10 mm, s = 8 mm. Khoảng

cách giữ hai thanh là b = 0,016 m = 16 mm.

Số khe hở của song chắn rác

Trong đó:





n: số khe hở.







: lưu lượng lớn nhất của dòng thải (m3/s), = 0,013 m3/s.







: hệ số tính đến độ cản trở dòng chảy, kz = 1,05.







v : vận tốc dòng chảy ứng với Qmax (0,61 m/s) Chọn v = 0,6 m/s.







b: khoảng cách giữa các khe hở b=16mm = 0,016 m







h1 : chiều sâu mực nước qua song chắn (m). Chọn hmax = 0,2 m.



Chọn n = 8 khe.

Chiều rộng song chắn rác

Bs = [S*(n + 1)] + b*n = [0,008*(8 +1)] + 0,016 * 8 = 0,2 m

Với S: chiều dày song chắn, chọn S = 0,008 m

b: khoảng cách giữa các khe hở b =16 mm = 0,016 m

Tổn thất áp lực qua song chắn rác



Trong đó:





vmax = 0,6 m/s







g : gia tốc trọng trường (m/s2), g = 9,81 m/s2







k1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn. k1 = 2 ÷ 3

chọn k1 = 3.







 : hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện thanh song

chắn được tính bởi:







 : hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh. Đối với thanh tiết diện hình

chữ nhật,  = 2,42



(Nguồn: Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014).

Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí

Minh)





 : góc nghiêng song chắn rác,  = 600



Chiều rộng mương dẫn nước trước SCR



Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn



Chọn L1 = 0,15 m

Trong đó:

φ : góc nghiêng chỗ mở rộng, chọn φ =20o



Bk: chiều rộng của mương dẫn nước thải vào. Bk = 0,1 m

Chiều dài đoạn mở rộng sau song chắn rác

L2 = 0,5*L1 = 0,5 * 0,15 = 0,075 m

Chọn chiều dài L3 = 1,5 m

Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác



Bk



Bs



h



L = L1 + L3 + L2 = 0,15 + 1,5 + 0,075 =1,725 m, nên chọn L =1,8 m



L1



L3



L2



Hình 2.3: Sơ đồ lắp đặt song chắn rác.

Bảng 2.2: Các thơng số thiết kế song chắn rác



STT



Thơng số



Ký hiệu



Kích thước



1



Bề rộng khe song chắn



B



16 mm



2



Số khe hở của SCR



N



8 khe



3



Chiều rộng song chắn rác



Bs



0,2 m



4



Chiều rộng mương dẫn nước trước SCR



Bk



0,1 m



5



Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song

chắn



L1



0,15 m



8



Chiều dài mương đặt song chắn



L



1,8 m



9



Chiều dài đoạn mở rộng sau song chắn

rác



L2



0,075 m



Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi qua song chắn rác giảm 4%

Hàm lượng SS còn lại: 250 * (100% - 4%) = 192 mg/l

2.4.3. Hố thu gom

2.4.3.1.



Nhiệm vụ



Nước thải sinh hoạt bao gồm nước đã qua sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của

các phòng, khoa, nhà vệ sinh (đã được xử lý sơ bộ). Sau đó tập trung tồn bộ nước

thải về hầm tiếp nhận để xử lý.

2.4.3.2.



Tính tốn



Thời gian lưu nước: 10 ÷ 30 phút. Chọn t = 30 phút

Chiều sâu hữu ích h = 3 m, chiều sâu an toàn h bv được lấy bằng chiều sâu của đáy

ống cuối cùng 0,5 m.

Vậy chiều sâu tổng cộng: H = h + hbv = 3 + 0,5 = 3,5 m

Thể tích hầm bơm tiếp nhận



Chọn hố thu gom dạng hình vng



Chọn a * a = 3m * 3m

Kích thước bể thu gom: L * B * h = 3 m * 3 m * 3 m



Thể tích xây dựng bể: Wt = 3 * 3 * 3,5 = 31,5 m3

Ống dẫn nước thải sang bể điều hòa

Nước thải được bơm sang bể điều hòa nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải

39,58 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 1 2,5 m/s chọn v = 2 m/s

(Nguồn:TCVN 51 – 2008)

Đường kính ống dẫn nước thải ra



Chọn ống nhựa PVC có đường kính  =90 mm.

Cơng suất bơm

Chọn theo catalogue. Chọn 2 bơm chìm ứng với m 3/h hoạt động luân phiên. Trong

đó một bơm hoạt động và một bơm dự phòng đặt tại hầm bơm. Chọn ống dẫn nước

về trạm xử lý là ống HDPE có đường kính 250 mm.

Chọn bơm chìm ShinMaywa model CN80 với: Q = 48 m3/h, P = 2,2 kW

Bảng 2.3: Thơng số tính tốn hố thu gom

STT



Thơng số



Giá trị



Đơn vị



1



Lưu lượng



47,5



m3/h



2



Thời gian lưu nước



30



phút



3



Chiều cao hữu ích



3



m



4



Chiều cao tổng cộng



3,5



m



5



Hố thu gom



3x3



mxm



2.4.4. Bể điều hồ

2.4.4.1.



Nhiệm vụ



Sự dao động và khơng ổn định của nước thải sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu quả xử lý

cho các cơng trình ở phía sau. Do đó, để toàn bộ hệ thống xử lý hoạt động tốt và ổn

định và đạt hiệu quả thì cần phải có bể điều hòa. Bể này dùng để điều chỉnh lưu

lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải (pH, BOD, COD, chất dinh

dưỡng). Đồng thời máy thổi khí cung cấp oxy vào nước thải nhằm tránh sinh mùi

hôi thối tại đây và làm giảm khoảng 20-30% hàm lượng COD, BOD có trong nước

thải.

2.4.4.2.



Tính tốn



Thời gian lưu nước là: 4 h ÷ 10 h.Chọn thời gian lưu nước t = 5 h



Chọn chiều cao mực nước hữu ích là h = 4 m. Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m



Chiều cao tổng cộng của bể

Hb = h + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 m

Thể tích bể



Diện tích bề mặt bể



Chọn dạng bể hình chữ nhật với kích thước: L * B =12 m * 5 m

Vậy thể tích thực của bể là: Vt = L * B * H = 12 * 5 * 4,5 = 270 m3

Tính tốn hệ thống cấp khí hồ tan

Lượng khơng khí cần thiết

Qkhí = Vđh * R

Trong đó:

Vđh: thể tích bể điều hòa.

R là tốc độ nén khí từ 10 ÷ 15 l/m3.phút (đối với 1 m3 thể tích bể điều hòa).

Chọn R = 13 l/m3.phút = 13.10-3 m3 khí/m3 nước thải.phút.

(Nguồn:Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân. (2014). Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh)

Vậy: Qkhí = 270 * 0,013 = 3,5 m3/phút

Đường kính ống dẫn khí chính



Chọn ống sắt tráng kẽm có D = 76 mm và bề dày 4,5 mm làm ống chính với chiều

dài bằng chiều dài bể 12 m.

Từ ống chính phân thành 2 ống nhánh lớn. Mỗi ống nhánh lớn phân thành 5 nhánh

trung bình, hai nhánh cách nhau 890 mm. Mỗi nhánh trung bình chia thành 5 nhánh

nhỏ, hai nhánh nhỏ các nhau 800 mm.

Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh lớn



Đường kính ống nhánh lớn



Trong đó:

: Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh, vkk = 15 m/s

Qnhánh: Lưu lượng khí qua ống nhánh, Qnhánh = 0,029 m3/s

Chọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 60mm và bề dày là 4 mm

Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh



v’khí: nằm trong khoảng cho phép (10 -15 m/s)

Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh trung bình



Đường kính ống nhánh trung bình

Với:

vkhí :Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh, vkhí = 9 m/s

Lưu lượng khí qua ống nhánh, = 0,0058 m3/s

Chọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 34mm và bề dày là 2,9 mm.

Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh



vkhí: nằm trong khoảng cho phép (69 m/s)

Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh nhỏ



Đường kính ống nhánh nhỏ



Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh



vkhí: nằm trong khoảng cho phép (69 m/s)



Chọn ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức có đường kính d = 27 mm và bề dày

2,1mm.

Đường kính của mỗi lỗ là: 2 – 5 mm, chọn dl = 2 mm

Vận tốc khí qua lỗ v = 5 – 20 m/s. Chọn vl = 15 m/s

Lưu lượng khí qua mỗi lỗ



Số lỗ trên một ống nhánh nhỏ



Số lỗ trên 1m chiều dài ống nhánh nhỏ



Chọn n = 14 lỗ/m

Tính tốn máy thổi khí



Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén

Hm = hd + hc +hf + H

Trong đó:

hd , hc : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất

cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh hd + hc không vượt quá 0,4 m.

Chọn hd + hc=0,4 m

hf : tổn thất qua hệ thống phân phối khí, hf không vượt quá 0,5 m, Chọn hf = 0,5m

H: độ ngập sâu của ống phân phối khí, lấy bằng chiều cao hữu ích của bể điểu hòa.

H=4m

Hm = 0,4 + 0,5 +4 = 4,9 m= 4,9 atm

Tính tốn các ống dẫn nước ra khỏi bể điều hoà

Nước thải được bơm sang bể Aerotank nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải

39,58 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2 m/s, đường kính ống ra



Chọn ống nhựa PVC có đường kính  = 90 mm.



Chọn máy thổi khí và bơm chìm theo catalogue. Chọn máy thổi khí ShinMaywa

model ARS65 với Q = 3,63 m3/phút, H = 10 m, P = 5,5 kW.

Từ bể điều hòa, nước thải được bơm qua các cơng trình đơn vị phía sau với lưu

lượng trung bình là Q = 39,58 m3/h. Chọn 2 bơm chạy luân phiên.

Chọn bơm chìm ShinMaywa model CN80 với các thông số sau: Q = 39,58 m3/h,

H = 10 m, P = 2,2 kW

Bảng 2.4: Thơng số tính tốn bể điều hòa

STT



Thơng số



Ký hiệu



Giá trị



Kích thước bể điều hòa

Dài



L



12 m



Rộng



B



5m



Cao



H



4,5 m



2



Thời gian lưu nước



T



5h



3



Lượng khơng khí cần cấp cho bể điều hòa



4



Hệ thống sục khí gồm 2 ống chính  = 70 mm, mỗi ống chính gồm 5

ống nhánh  = 50 mm,mỗi ống nhánh gồm 5 ống nhỏ = 13 mm



5



Cơng suất máy nén khí



P



5,5 kW



6



Cơng suất máy bơm



P



2,2 kW



1



Qkhí



3,5 m3/phút



Hàm lượng BOD5 sau khi qua bể điều hòa được giảm 10%

Hàm lượng BOD5 còn lại: 220*(1 – 0,1) = 198 mg/l

Hàm lượng COD sau khi qua bể điều hòa được giảm 10%

Hàm lượng COD còn lại: 300*(1 – 0,1) = 270 mg/l

2.4.5. Bể Aerotank

2.4.5.1. Nhiệm vụ

Thực hiện q trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải ở điều kiện hiếu

khí.

2.4.5.2. Tính tốn

Các thơng số tính tốn q trình bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×