Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ
Lưu lượng ngày trung bình : Q
ng
tb
= 600 m
3
/ngàyđêm.
Lưu lượng giờ trung bình : Q
h
tb
= 25 m
3
/h.
Lưu lượng giây lớn nhất : q
s
max

3.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
3.2.1. Song chắn rác
3.2.1.1. Nhiệm vụ
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn
trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau. Việc sử dụng
1
1
1
1
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
song chắn rác trong các công trình xử lý nước thải giúp tránh được các hiện tượng tắc
nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm.
3.2.1.2 Tính toán
+ Lưu lượng nước thải vận chuyển qua song chắn rác q
tb
s

= 0,007 (m
3

Trong đó:
- q
max
s
: Lưu lượng lớn nhất giây q
max
s

= 0,007 m
3
/s
- b : Khoảng cách giữa các khe hở, b =60-100mm,
chọn b = 60mm = 0,06 m .
- h : Chiều sâu lớp nước qua song chắn được lấy bằng chiều sâu lớp nước trong mương
dẫn h
1
= 0,03 m . Chọn h

= 0,03 m
- V
max
: Vận tốc nước chảy qua song chắn V
max
= 0,75 – 1,0 m/s .
Chọn V
max
= 0,75 m/s.
- K
0
: Hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy do hệ thống cản rác. Chọn K

Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
B
s
= 0,008
×
(6–1) + 0,06
×
6 = 0.4 (m)
Chọn B
s
= 0,4 m.
+ Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn, ứng
với lưu lượng nước thải q = 0,007 m
3
/s. Vận tốc này không được nhỏ hơn 0,4 m/s .
583,0
03,0.4,0
007,0
max
===
xhB
q
V
s
s
kt
(m/s) > 0,4 (m/s)
+ Tổn thất áp lực qua song chắn:

- K : Hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn.
K = 2 – 3. Chọn K = 2.
- : Hệ số sức cản cục bộ của song chắn
=
4
3
sin
S
b
β α
 
× ×
 ÷
 
=
0
3
4
60sin
06,0
008,0
42,2 ×






×
= 0,143.

3
3
3
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
+ Chiều dài ngăn đoạn thu hẹp sau song chắn
l
2
= 0,5.l
1
= 0,5.0,137 = 0,069(m)
+ Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác
L = l
1
+ l
2
+ l
s
= 0,137 + 0,069 + 0,3 = 0,509(m)
Chọn L = 0,51m.

= 0,3m.
Chọn H = 0,35m.
+ Hàm lượng SS và BOD5,COD của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm
5%. Hàm lượng cặn lơ lửng (SS) còn lại:
SS = 1870.(1 – 0,05) = 1777 mg/l
+ Hàm lượng BOD
5
còn lại :
BOD
5
= 92.(1 – 0,05) = 87 mg/l
+ Hàm lượng COD còn lại :
COD =145.(1 – 0,05) = 138 mg/l
4
4
4
4
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
B

Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Chọn thời gian lưu nước t = 30 phút
Thể tích ngăn
3
25 30
12.5( )
60
V Q t m
×
= × = =
Chọn chiều sâu hữu ích : h
hi
= 3 m
Khỏang cách từ mực nước đến khe dẫn nước vào là 0,1m
Chiều cao bảo vệ là 0,5m
Chiều cao tổng cộng
H = 3+ 0,1 +0,4 = 3,5 m
Kích thước bể : dài x rộng x cao : 2,6 m x 1,1 m x 3,5 m.
Tính máy bơm

1
: chiều cao đẩy = 2,9 m (độ cao bể điều hòa)
6
6
6
6
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Z
2
: chiều cao hút = - 2,9 m (độ sâu ngăn tiếp nhận)
H
1
= 2,9 – (- 2,9 ) = 5,8 m
; H
2
: cột áp để khắc phục chênh lệch cột áp ở hai đầu đọan ống
( )
m
g

vdl
H
×
×+×
=
∑
2
/
2
3
ξλ
Trong đó :
l , d : chiều dài và đường kính ống (m)
λ : hệ số ma sát
Σξ : tổng trở lực cục bộ
Đối với ống làm bằng PVC độ nhám của thành ống ε = 0,15 m
Chế độ chảy của lưu chất được đặc trưng chuẩn số Renol.
3
3
105,142
108,0
1000114,01
Re ×
×
××
=
××
=
−
µ

Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
383123
15,0
114
220220Re
8/9
8/9
=






×=





×
+××=






+××=
d
ε
λ
Xác định tổng trở lực cục bộ: ( Tra trong bảng Sổ tay quá trình và thiết bị Hóa – Thực Phẩm ).
Trở lực của 1 van : ξ = 4,3
Trở lực của 2 co : ξ 1 co = 1,1, vậy 2 co = 2,2.
Trở lực khi vào ống : ξ = 0,5
Vậy tổng trở lực của đường ống Σξ = 7.
H
3
= ( 0,023 x 15/114 + 7) x 1
2
/(2 x 9,81) = 0,36m
Vậy cột áp của bơm:
H = 5,8 + 0,36 = 6,16 m
Công suất bơm
max
25 6,16 1000 9,81
0,53
1000 3600 1000 0,8
Q H g

Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
3 Chiều rộng m 1,1
4 Chiều cao m 3,5
5 Công suất bơm nước Hp 0,75

3.2.3. Bể điều hòa
3.2.3.1. Nhiệm vụ
Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc vào từng loại
nước thải của từng công đoạn. Vì vậy cần thiết xây dựng bể điều hòa để điều hòa về lưu
lượng và tải lượng ô nhiễm nhằm kiểm soát và giảm thiểu sự dao động về tính chất
nước thải, tạo điều kiện tối ưu cho các công trình xử lí phía sau., nồng độ và nhiệt độ,
tạo điều kiện tối ưu cho các quy trình xử lý về sau.
Trong bể có tiến hành sục khí để xáo trộn đều nước thải và tránh sự lắng của các
chất bẩn xảy ra trong bể, cung cấp ôxy 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. Việc sử
dụng bể điều hòa trong quá trình xử lý mang lại một số thuận lợi sau:
; Ổn định lưu lượng và nồng độ các chất đi vào công trình xử lý sinh học. Tăng
cường hiệu quả xử lý nước thải của công trình xử lý sinh học phía sau, như giảm thiểu
hoặc loại bỏ hiện tượng gây sốc do tăng tải trọng đột ngột, pha loãng các chất gây ức
chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH của nước thải mà không cần tiêu tốn nhiều
hóa chất.
; Giúp cho nước thải cấp vào các bể sinh học được liên tục trong thời gian không
có nước thải đổ về trạm xử lý.
; Nâng cao hiệu quả lắng cặn ở các bể lắng vì duy trì được tải trọng chất rắn vào
các bể lắng là không đổi.
3.2.3.2. Tính toán
Để xác định chính xác dung tích của bể điều hòa, ta cần có các số liệu về độ biến
thiên lưu lượng nước thải theo từng khoảng thời gian trong ngày, lưu lượng trung bình

66,7( )
3
V
F m
H
= = =
Kích thước bể: L x B x H = 8,7 x 7 x 3,5 m.
Thể tích thực của bể V = 200 m
3
Lưu lượng khí cần cấp cho bể :
Q
k
= V x I = 200 x 0,9 = 180 (m
3
/h)
Với:
I : lượng khí cung cấp : 0,01 – 0,015 (m
3
khí/m
3
bể.phút). Chọn I = 0,015 (m
3
khí/
m
3
bể.phút) hay I= 0,9 (m
3
khí/m
3
bể.h). (Lâm minh triết, XLNT).

/ngày đêm
Tính toán thiết kế Hệ thống XLNT bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
Q
k
= N . Z = 30 x 6 = 180 (m
3
/h) = Q
k
yêu cầu.
Q
k
=0,05 (m
3
/s)
⇒
lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa = 0,05 m
3
/s. Chọn 1 ống chính và 4 ống
nhánh. Vận tốc khí chuyển động trong ống v=10-25 m/s. chọn v=15 m/s.
Đường kính ống chính:
4
4 0.05
0,065( )
15 3,14
k
Q
D m
v

Đường kính ống : d = 114 mm
Áp suất đẩy : 1 atm
Vận tốc nước trong ống : 1 m/s
Chiều dài đường ống : 4,5 m
Từ định luật Bernulli ta có thể xác định cột áp của bơm :
H = H
1
+ H
2
+ H
3
Với :
; H
1
: cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học
H
1
= Z
1
– Z
2

11
11
11
11