Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
Chương 4
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHO TÒA NHÀ SAIGON-CASTLE
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 54 -
4.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ CÁC YÊU CẦU XỬ LÝ NƯỚC THẢI
4.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
4.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH
4.4 DỰ TOÁN KINH PHÍ
4.5 VẬN HÀNH CÔNG TRÌNH
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
4.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ CÁC YÊU CẦU XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Bất cứ một loại nước thải nào khi lựa chọn các phương pháp xử lý cần quan tâm:
• Tính chất của loại nước thải cần xử lý .
Mỗi loại nước thải có tính chất hoá lý, sinh học khác nhau, các thông số ô nhiễm
khác nhau. Tính chất của nước thải phụ thuộc vào từng loại hình sản xuất riêng
biệt, từng loại sản phẩm khác nhau. Ngay cả những nhà máy có cùng loại sản
phẩm thì tính chất của những nhà máy đó cũng không hẳn giống nhau do có sự
khác nhau về công nghệ sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm đầu vào… Có thể
nói rằng tính chất của nước thải quyết đònh lớn nhất đến khả năng xử lý và
phương pháp xử lý.
• Điều kiện tự nhiên, đặc điểm khí hậu của khu vực.
Việc xây dựng các công trình xử lý nước thải cần lưu tâm nhiều đến điều kiện tự
nhiên như khí hậu, đòa hình, điều kiện thuỷ văn, diện tích mặt bằng… Có thể công
nghệ xử lý là phù hợp và đạt kết quả tốt trên mô hình nhưng khi xây dựng thực tế
lại không đạt được hiệu quả như mong muốn đó là do chòu sự ảnh hưởng của các
điều kiện tự nhiên. Ngoài ra, các yếu tố tự nhiên còn ảnh hưởng lớn đến độ bền
của công trình theo thời gian.
• Điều kiện kinh tế của đơn vò
Bất kì một loại nước thải nào cũng có thể xử lý được. Tuy nhiên, xử lý với công

3
/giờ
- Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ : 107,16 m
3
/giờ
- Lưu lượng nước thải lớn nhất giây : 37,2 l/s
Bảng 4.1: Các thông số đầu vào của nước thải tại toà nhà Saigon-Cassle
STT Thông số Đơn vò Trò số
1
tb
Q
m
3
/ng.đ 1286
2 pH 6.3
÷
7.2
3 BOD
5
mg/l 340
4 SS mg/l 220
5 Nitrat(NO
3
-
) mg/l 40
6 Phosphat(PO
4
3-
) mg/l 15
7 Coliform MPN/100ml 10

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải đề xuất cho tòa nhà SAIGON - CASTLE
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 58 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
• Thuyết minh công nghệ
1. Song chắn rác
Song chắn rác là công đoạn xử lý sơ bộ đầu tiên trong hệ thống xử lý nhằm loại
bỏ tạp chất bẩn có kích thước lớn để tránh ảnh hưởng đến các công trình xử lý
sau, đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc của hệ thống.
2. Bể tự hoại
Nguyên tắc hoạt động của bể phân hủy là lắng cặn, phân hủy và lên men
cặn lắng hữu cơ trong môi trường hiếm khí. Nước thải chứa phân của các khu
vệ sinh sẽ được các ống thải kín đưa thẳng vào bể phân hủy nhằm giữ lại và
xử lý cặn hữu cơ với hiệu quả đạt 40% ÷ 50%. Nước thải sau đó sẽ được đưa
sang bể điều hoà.
3. Hầm tiếp nhận
Nước thải sau khi qua song chắn rác được loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn
và nước thải từ bể tự hoại sẽ được tập trung vào hầm tiếp nhận.
4. Bể điều hòa
Nước thải từ hầm tiếp nhận được đưa vào bể điều hòa. Trong bể điều hòa phải có
hệ thống thiết bò khuấy trộn để đảm bảo hòa trộn đều nồng độ chất bẩn trong
toàn thể tích bể và không cho cặn lắng, vi sinh vật kò khí phát triển trong bể.
5. Bể lắng I
Bể lắng I có tác dụng lắng các tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dưới dạng cặn
lắng xuống đáy bể.
6. Bể Aeroten
Nước thải sau khi qua bể lắng I, được đưa sang bể Aeroten xử lý bằng vi sinh vật
hiếu khí.
7. Bể lắng II
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 59 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE

2
max)(
=
=
2,0*7,0*3600
16,61
= 0,12m
Với:
+
2
max)(h
Q
: Lưu lượng nước thải( tắm, giặt, nấu ăn…) theo giờ lớn nhất,
2
max)(h
Q
= 61,16 m
3
/h
1. Số lượng khe hở giữa các thanh
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 60 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
z
s
K
vhb
Q
n *
**
1

+ v: Vận tốc trung bình qua khe hở, m/s ; v
tb
≥ 0,4 m/s, chọn v = 0,6 m/s
+ K
z
: Hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, K
z
= 1,05
2. Bề rộng thiết kế song chắn rác
B
S
= S(n-1) + b*n
Trong đó:
+ b: chiều rộng khe hở, m
+ S: chiều dày song chắn rác, m (chọn S = 0,008m)
+ n: số khe
=> B
S
= 8.10
-3
(20 -1) + 16.10
-3
*20 = 0,472 (m)
3. Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác
ϕ
−
=
tg2
BB
l

5. Tổn thất áp lực qua song chắn rác
h
S
=
K*
g2
v
*
2
ξ
=
3*
81,9*2
6,0
*83,0
2
= 0,046 (m)
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 61 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
Trong đó:
+ v: Vận tốc dòng chảy trước song chắn, v= 0,6 m/s
+ K: Hệ số tính đến việc tăng tổn thất áp lực do rác bám, K =3
+
ξ
: Hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được tính bằng công thức:
α





4
3
3
60sin*
10.16
10.8
*42,2








=
−
−
ξ
= 0,83
6. Chiều cao xây dựng mương đặt song chắn rác
H = h
1
+ h
S
+ h
bv
Trong đó:
+ h
1

S

Trong đó:
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 62 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
+ l
1
: Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn rác, m
+ l
2
: Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác, m
+ l
S
: Chiều dài buồng đặt song chắn rác, m (chọn l
S
= 0,9 m)
=> L = 0,373 + 0,186 + 0,9 = 1,459(m)
8. Vật liệu:
Song chắn rác được làm bằng các thanh có tiết diện hình chữ nhật, vật liệu là
inox.
Bảng 4.3: Số liệu thiết kế song chắn rác
STT Tên thông số (ký hiệu) Đơn vò Số liệu
1 Chiều dài mương (L) m 1,459
2 Bề rộng mương (B
S
) m 0,472
3 Chiều cao mương (H) m 0,466
4 Số khe hở giữa các thanh (n) khe 20
5 Chiều rộng khe hở (b) mm 16
6 Chiều dày song chắn rác (S) mm 8

B
4
mỗi khối đặt một bể tự hoại.Do đó ta có tổng cộng 6 bể với
lưu lượng từng bể như sau:
- Bể 1 ( của khối A
1
và khốiA
2
): 34,5 x 2 = 69 m
3
/ngđ
- Bể 2 ( của khối C
1
và khốiC
2
): 34,5 x 2 = 69 m
3
/ngđ
- Bể 3,4,5,6 ( của các khối B
1
, B
2,
B
3,
B
4
): 34,5 x 3 = 103,5 m
3
/ngđ
Theo tiêu chuẩn thiết kế (TCXD – 51 – 84), lưu lượng nước thải sinh hoạt 69

3
Trong đó:
+ Q
1
, Q
2
: lưu lượng nước thải từ các nhà vệ sinh theo ngày trung bình của 1
bể
Q
1
= 69 m
3
/ng.đ, Q
2
= 103,5m
3
/ng.đ
+ W
1
, W
2
, W
3
, W
4
, W
5
, W
6
: Thể tích bể 1, bể 2, bể 3, bể 4, bể 5, bể 6

- Bể 1 và bể 2
Lấy chiều sâu công tác bằng 2m. Khi đó diện tích các ngăn của bể tự hoại là:
F
1
=F
2
=
H
W
1
=
2
138
= 69 m
2
- Bể 3, bể 4, bể 5 và bể 6
Lấy chiều sâu công tác bằng 2,5m. Khi đó diện tích các ngăn của bể tự hoại
là:
F
3
=F
4
= F
5
= F
6
=
H
W
3

• Ngăn thứ II và thứ III: H
2,3
x B
2,3
x L
2,3

= 2,5 x 3,5 x 5,9
Hàm lượng chất bẩn sau khi qua bể tự hoại giảm và tính như sau:
• Hàm lượng chất lơ lửng giảm 45%, tức là chất lơ lửng còn lại trong nước
thải:
220 x (100% – 45%) =121 mg/l
• Hàm lượng BOD
5
giảm: 20 ÷ 40 %, tức là hàm lượng BOD
5
còn lại trong
nước thải:
340 x (100% – 40%) =204 mg/l.
4..33 Hầm tiếp nhận
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 65 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
4..3.13 Chức năng
Hầm bơm tiếp nhận là nơi tập trung nước thải từ các ống xả khác nhau và để bảo
đảm lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động.
4..3.23 Tính toán
1. Thể Tích hầm bơm tiếp nhận:
V
b
= Q

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa cả về lưu lượng và nồng độ cho nước thải, tạo
chế độ làm việc ổn đònh cho các công trình phía sau.
4.3..24 Tính toán
1. Thể tích bể điều hòa
lt
V
= Q
h
max
* t = 107,16* 1,5 = 160,7(m
3
)
Trong đó:
+
lt
V
: Thể tích lý thuyết của bể điều hòa, m
3
SVTH: Phạm Thò Ánh Tuyết trang - 66 -
Chương 4: Đề xuất phương án và tính toán thiết kế hệ thống Xử Lý Nước Thải cho Tòa nhà SAISON CASTLE
+ Q
h
max
: Lưu lượng theo giờ lớn nhất, m
3
/h
+ t: Thời gian lưu nước trong bể điều hòa, h (chọn t = 1,5 h)
Thể tích bể điều hòa thực tế bằng 120% thể tích bể điều hoà lý thuyết

tt

- Mực nước cao nhất cách đáy bể
F
V
h
max
=
4
48
7,184
==
(m)
- Chọn chiều cao an toàn là 0,5m. Do đó, chiều cao tổng cộng là:
H = h
max
+ h
antoàn
= 4 + 0,5 = 4,5 (m)
- Thể tích xây dựng của bể điều hòa
V = B * L * H = 6 * 8 * 4,5 = 216 (m
3
)
3. Lượng khí cần thiết sục khí trong bể điều hòa
Để tránh hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi trong bể điều hòa cần cung cấp
một lượng không khí thường xuyên.
- Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa
V*vL
kkk
=
60*216*01,0
=

4. Đường kính ống dẫn khí vào bể
3600.v.
L.4
d
ống
khí
ống
π
=
3600*10*14,3
6,129*4
=

= 0,068 (m) = 68 (mm).
Chọn d
ống
= 70 (mm)
Đặt ống nhánh vuông góc với bể và chạy dọc theo chiều dài của bể. Chiều dài
ống nhánh bằng chiều rộng của bể = 6 m, khoảng cách giữa 2 ống nhánh là 0,7m.
5. Số ống nhánh
N
ống
6,71
7,0
6
1
7,0
=−=−=
B
(ống)

π
=
1,256.10
-5
(m
2
)
- Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh
F
lỗ
)(10.240
3600*15
6,129
25
m
v
L
ong
khí
−
===
- Số lỗ trên ống nhánh
n
lỗ
191
10.256,1
10.240
5
5
===

+ H
Trong đó:
+ h
d
: Tổn thất áp lực cục bộ (m)
+ h
f
: Tổn thất áp lực qua thiết bò phân phối (m), h
f

≤
0,5m; chọn h
f
= 0,5
+ Tổng tổn thất h
d
, h
c

≤
0,4m, chọn h
d
+ h
c
= 0,4
+ H: chiều sâu lớp nước trong bể (m)
=> H
c
= 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 (m)
- Năng suất yêu cầu của máy nén khí không nhỏ hơn lượng khí cung cấp cho bể

283,0
1
21
máy
−=
(Theo TS. Trònh Xuân Lai- Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải)
Trong đó:
+ P
máy
: Công suất yêu cầu của máy nén khí (kW)
+ G: Trọng lượng của dòng không khí (kg/s)
G =
khíkhí
.L
ρ
= 360.10
-4
* 1,3 = 0.047 (kg/s)
+ R: hằng số khí, R = 8,314 KJ/Kmol.
0
K
+ T
1
: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T
1
= 273 + 25 = 298
0
K
+ P
1