CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN
CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
Phương án 1
Bảng 4.1: Thông số đầu vào
Số TT Chỉ tiêu phân
tích
Đơn
vị
Kết quả TCVN(5945 –
2005 ) loại B
1 Mùi, màu - Màu trắng đục,
mùi hôi.
Không khó
chịu
2 pH - 4,5 – 5,5 5,5 – 9
3 BOD
5
Mg/l 906 50
4 COD Mg/l 1256 80
5 NH
3
Mg/l 116 10
6 SS Mg/l 130 100
 Lưu lượng thiết kế
Q
tb
= 500m
3
/ng.đ = 21m
3
/h = 0,006m

Kích thước song chắn
Rộng, mm 5,08 – 15,24
Dày, mm 25,4 – 38,1
Khe hở giữa các thanh, mm 15-75
Độ dốc theo phương đứng, độ 15 - 45
Tốc độ dòng chảy trong mương đặt song
chắn rác, m/s
0,3-0,609
 Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác
h = H
1
= 0,5m
 Tính chiều rộng các thanh chắn và chiều rộng kênh dẫn nước thải
 Vận tốc nước trong mương: chọn v = 0,5 m/s
 Chọn kích thước phần mương đặt SCR: B x H = 0,5m x 0,5m
 Chiều cao lớp nước trong mương:

m
msm,hs
hm
Bv
Q
h
h
069,0
5,0/50/3600
/95,61
3600
3
max

2
 Vận tốc dòng chảy qua song chắn

sm
hsm
hm
A
q
V /64,0
/3600027,0
/95,61
2
3
=
×
==
(4.2)
 Tổn thất áp lực qua song chắn

m
g
vV
h
L
012,0
81,92
5,064,0
7,0
1
27,0

60
0
m
tg
H
==
(4.5)
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn
L
1
=
)(69
202
450500
2
0
mm
tgtg
WB
=
−
=
−
ϕ
(4.6)
Trong đó:
B: Chiều rộng của song chắn rác
W: Chiều rộng mương dẫn nước tới và ra khỏi song chắn rác.
Chọn B =450mm
ϕ

Bảng 4.4: Thông số thiết kế song chắn rác
Thông số
Chiều rộng song chắn, m 0,5
Chiều cao song chắn, m 0,58
Bề rộng thanh, mm 15
Bề dày thanh, mm 25
Khe hở giữa các thanh, mm 49,4
Góc nghiêng đặt song chắn so
với phương thẳng đứng, độ
60
4.2 BỂ BẪY MỦ CAO SU
 Thông số đầu vào
Lưu lượng: Q
tb
= 500m
3
/ng.đ = 21m
3
/h = 0,006m
3
/s
Chọn thời gian lưu nước trong bể: t= 12h
 Thể tích bể
V = Q
max
×t (4.7)
V = 21m
3
/h ×12h= 252m
3

 Thông số đầu vào
Lưu lương: Q
tb
= 500m
3
/ng.đ = 21m
3
/h = 0,006m
3
/s
 Thể tích hầm bơm tiếp nhận
V = Q
max
×t
Trong đó:
t: thời gian lưu nước. Chọn t = 20phút
V = 61,95m
3
/h ×20phut×
phut
h
60
1
= 20,65m
3
 Chọn chiều sâu hữu ích h = 3m, chiều cao an toàn = 0,5m
- Chiều sâu tổng cộng:
H = 3m + 0,5m = 3,5m
- Chọn hầm bơm có tiết diện ngang là hình chữ nhật trên mặt bằng
 Diện tích mặt bằng của hầm bơm

= BOD
’
5
× (100-5)% = 906×(100-5)% = 869,76 mg/l
( tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết
chủ biên)
 Bơm nước ở hầm bơm qua bể điều hòa
H = h
1
+ h
2
Trong đó:
h
1
: chiều cao cột nước trong bể; h
1
= 3,5m
h
2
: tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn,...
h
2
= 2 – 3m H
2
O. Chọn h
2
= 2m
⇒
H = 2 +3,5 = 5,5m
ρ

tích
Đơn
vị
Kết quả TCVN(5945 –
2005 ) loại B
1 Mùi, màu - Màu trắng đục,
mùi hôi.
Không khó
chịu
2 pH - 4,5 – 5,5 5,5 – 9
3 BOD
5
Mg/l 869,76 50
4 COD Mg/l 1256 80
5 NH
3
Mg/l 116 10
6 SS Mg/l 124,8 100
Lưu lương: Q
tb
= 500m
3
/ng.đ = 21m
3
/h = 0,006m
3
/s
 Kích thước bể điều hòa
- Chọn thời gian lưu nước trong bể điều hòa: t =4h
- Thể tích bể điều hòa:

3
96446 mmmm
=××
 Thời gian lưu nước thực tế tại bể:
h
hm
m
Q
V
t
đh
6,4
/21
96
3
3
===
(4.10)
 Thể tích xây dựng
3
1085,446 mmmmV
xd
=××=
 Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa
- Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa
q
kk
= Q
giờ
TB

- Chọn vận tốc trong ống chính: v =15m/s
- Đường kính ống chính:
D =
043,0
360014,3/15
4/54,78
4
3
=
××
×
=
×
×
sm
hm
v
q
kk
π
= 43mm (4.12)
- Chọn ống Ф50mm
- Kiểm tra vận tốc trong ống chính:
v =
360005,014,3
454,78
4
22
××
×

=
360010π
64,194
××
×
= 0,026 (m) = 26 (mm)
- Chọn ống φ = 30 (mm)
- Đường kính các lỗ 2 – 5 mm. Chọn d
l
= 4 mm = 0,004 m.
- Vận tốc khí qua lỗ 5 – 20 m/s. Chọn v
l
= 15 m/s.
- Lưu lượng khí qua một lỗ
q
l
= v
l
×

4
dπ
2
l
×
= 15

×

4

H
ct
= h
d
+ h
c
+ h
f
+ H
Trong đó:
h
d
= Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn (m)
h
c
= Tổn thất cục bộ (m)
h
f
= Tổn thất qua thiết bị phân phối (m)
H = Chiều sâu hữu ích của bể, H = 3m
Tổng tổn thất h
d
và h
c
thường không vượt quá 0,4m; Tổn thất h
f
không quá 0,5m. Do
đó áp lực cần thiết sẽ là:
H
ct





−








1
283,0
1
2
p
p
(4.14)
Trong đó:
P
máy
: Công suất yêu cầu của máy nén khí , kW
G: lượng không khí mà hệ thống cung cấp trong một giây (kg/s)
Q = Lưu lượng không khí Q = 78,54m
3
/giờ = 0,022 m
3
/s

2
= 1,38 atm
n=
K
K 1−
= 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí )
29,7 : hệ số chuyển đổi
e: Hiệu suất của máy , chọn e= 0,8
P
máy
=
8,0283,07,29
29883140264,0
××
××
kW928,01
1
38,1
283,0
=








−


m
3
108
5
Kích thước (mặt bằng hình chữ nhật):
Chiều rộng
Sâu tổng cộng, H
m
m
m
6
4
4,5
Sau khi qua bể điều hòa nước thải vào bể tuyển nổi tiếp tục công đoạn xử lý
 Bơm nước ở bể điều hòa, tính tương tự ở hố thu gom
H = h
1
+ h
2
h
1
: chiều cao cột nước trong bể; h
1
= 4,5m
h
2
: tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn,...
h
2
= 2 – 3m H

tích
Đơn
vị
Kết quả TCVN(5945 –
2005 ) loại B
1 Mùi, màu - Màu trắng đục,
mùi hôi.
Không khó
chịu
2 pH - 7 5,5 – 9
3 BOD
5
Mg/l 739,296 50
4 COD Mg/l 1067,6 80
5 NH
3
Mg/l 116 10
6 SS Mg/l 124,8 100
Lưu lương: Q
tb
= 500m
3
/ng.đ = 21m
3
/h = 0,006m
3
/s
• Thiết kế kình tạo áp
• Lưu lượng nước thải trung bình qua thiết bị tuyển nổi kết hợp lắng:
Q =

fPs
S
A )1(3,1
−
=
(4.15)
lmg
Plml
/8,124
)15,0(/6,163,1
03,0
−×
=
Vậy P = 2,346 atm

kPaPp
p
P 62,136)1346,2(35,101)1(35,101
5,101
5,101
=−×=−×=⇒
+
=

Trong đó:
• A/S = Tỉ số khí/chất rắn, ml khí/mg chất rắn
• f = Phần khí hòa tan ở áp suất P, thông thường f = 0,5
• P = áp suất, atm
• p = áp suất, kPa
• S

ππ
• Chọn đường kính cột áp lực D = 1m
• Tính bề dày thân cột áp lực
o Vật liệu cột: thép CT3
o Giới hạn bền
)/(10.380
26
mN
k
=
σ
o Giới hạn chảy
)/(10.240
26
mN
c
=
σ
o Tốc độ gỉ: 0,06mm/năm
o Môi trường làm việc lỏng (nước):
3
/1000 mkg
=
ρ
o Áp suất làm việc: P = 2,436(atm) = 136,62kPa
o Chiều cao nước trong cột H=2(m)
• Bề dày thân áp lực
[ ]
C
P

- P
1
= P + P
n

- P là áp suất yêu cầu cho cột áp lực = 136,62kPa
- P
n
– Là áp suất thuỷ tĩnh do mực chất lỏng tác dụng lên
- P
n
=
kPagHP
n
62,1910281,91000
3
=×××==
−
ρ
kPaP 24,15662,1962,136
1
=+=⇒
• Xác định ứng suất cho phép của thép CT3
Hệ số hiệu chỉnh
1
=
η
Hệ số an toàn bền kéo n
k
= 2,6

c
c
×=×
×
=×=
η
σ
σ
Ta lấy giới hạn bé hơn trong 2 ứng suất cho phép ở trên làm ứng suất cho phép
tiêu chuẩn.
[ ] [ ]
)/(10146
26
mN
k
×==⇒
σσ
C = C
1
+ C
2
+C
3
= 1 + 0 +0,6 = 1,6(mm)
C
1
-Hệ số ăn mòn của môi trường thiết bị làm việc, C
1
= 1mm
C

là hệ số mối hàn,
h
ϕ
= 0,7)
• Bề dày thân thiết bị
[ ]
mmC
PD
S
h
364,26,1
7,0101462
1024,1561000
2
6
3
1
=+
×××
××
=+
×
=
ϕσ
• Chọn S = 4mm
• Kiểm tra ứng suất của thành theo áp suất thử
• Kiểm tra áp suất thử tính toán
P
0
= 1,5P +P

σ
ϕ
σ
≤
−
−+
=
(4.19)
( )
[ ]
( )
2,1
10160
2,1
10073,0
7,06,142
1055,2446,141000
6
6
3
×
=>×=
×−×
××−+
=
c
σ
σ
 Vậy bề dày thân cột áp lực S = 4mm thỏa điều kiện bền và áp suất làm việc
• Tính bề dày đáy (elip) của cột áp lực

k- Hệ số không thứ nguyên, k = 1
Vì
[ ]
5006,7487,0
1062,136
10146
3
6
1
>=×
×
×
=×
h
k
P
ϕ
σ
nên áp dụng công thức tính bề dày
[ ]
C
h
D
k
PD
S
b
t
h
t

0
2
/,
2,1)(6,7
)(2
mN
CSkh
PCShD
c
hb
bt
σ
ϕ
σ
≤
−
−+
=
(4.21)
[ ]
2,1
10160
1076,91
7,0)6,35(20016,7
1062,136)6,35(28021400
6
6
32
×
<×=