Xu Hướng 11/2022 # Cấu Tạo Tính Toán Thiết Kế Vít Tải / 2023 # Top 13 View | Nhatngukohi.edu.vn

Xu Hướng 11/2022 # Cấu Tạo Tính Toán Thiết Kế Vít Tải / 2023 # Top 13 View

Bạn đang xem bài viết Cấu Tạo Tính Toán Thiết Kế Vít Tải / 2023 được cập nhật mới nhất trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.

Cấu tạo tính toán thiết kế vít tải Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang. Ngoài ra vít tải có thể dùngđể vận chuyển lên cao với góc nghiêng có thể lên tới 90o,tuy nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển càng thấp. Vít tải gồm có một trục vít xoắn ốc quay được trong lòng một máng hình nửa trụ. Trường hợp góc nghiêng lớn, vít tải quay trong ống trụ thay cho máng. Máng của vít tải gồm nhiều đoạn dài từ 2mđến 4 m, đuờng kính trong lớn hơn đường kính cánh vít khoảng vài mm,được ghép với nhau bằng bích và bulông. Trục vít làm bằng thép ống trên có cánh vít. Cánh vít làm từ thép tấm được hàn lên trục theo đường xoắn ốc tạo thành một đường xoắn vô tận. Trục vít và cánh quay được nhờ các ổ đỡ ở hai đầu máng. Nếu vít quá dài thì phải lắp những ổ trục trung gian, thường là ổ treo, cách nhau khoảng 3-4 m. Khi trục vít quay sẽ đẩy vật liệu chuyển động tịnh tiến trong máng nhờ cánh vít, tương tự như chuyển động của bulông và đai ốc. Vật liệu trượt dọc theo đáy máng và trượt theo cánh vít đang quay. Vít tải chỉ có thể đẩy vật liệu di chuyển khi vật liệu rời, khô. Nếu vật liệu ẩm, bám dính vào trục sẽ quay theo trục, nên không có chuyển động tương đối giữa trục và vật liệu, quá trình vận chuyển không xảy ra. Để có thể chuyển được các nguyên liệu dạng cục hoặc có tính dính bám, cần chọn loại cánh vít có dạng băng xoắn hoặc dạng bơi chèo, tuy nhiên năng suất vận chuyển bị giảm đáng kể. [Chỉ có thành viên mới có thể nhìn thấy links. Bạn hãy nhấn vào đây để đăng ký…] Hình I-1. Cấu tạo vít tải

Hình I-1. Cấu tạo vít tải

Chiều di chuyển của vật liệu phụ thuộc vào chiều xoắn của cánh vít và chiều quay của trục vít. Nếu đảo chiều quay củatrục vít sẽ làm đổi chiều chuyển động của vật liệu. Hai trục vít có chiều xoắn của cánh vít ngược nhau sẽ đẩy vật liệu theo hai hướng ngược nhau nếu quay cùng chiều. Vít tải thường được truyền động nhờ động cơ điện thông qua hộp giảm tốc. Số vòng quay của trục vít trong khoảng từ 50-250 vòng/phút. Chiều dài vận chuyển của vít tải thường không dài quá 15-20m. Năng suất vận chuyển của vít tải được tính theo công thức: Q =60π (D −d ) Snρ* ψC ,kg/h Trong đó: Q: năng suất vận chuyển, kg/h D: đường kính ngoài của cánh vít, m n: số vòng quay trục vít, v/phút ρ: khối lượng riêng xốpcủa vật liệu, kg/m3 ψ: hệ số nạp đầy. Đối với vật liệu dạng hạt chọn ψ=(0,3-0,45);đối với vật liệu đã nghiền nhỏ ψ=0,45-0,55 S: bước vít để vận chuyển hạt rời, thông thường S = (0,8-1)D C1: hệ số xét tới độ dốc của vít tải so với mặt phẳng ngang (bảng 1.1) Bảng 1.1: Hệ số C1 [Chỉ có thành viên mới có thể nhìn thấy links. Bạn hãy nhấn vào đây để đăng ký…] [Chỉ có thành viên mới có thể nhìn thấy links. Bạn hãy nhấn vào đây để đăng ký…] Hình I-2. Vít tải nghiêng vận chuyển sản phẩm dạng bột

Hình I-2. Vít tải nghiêng vận chuyển sản phẩm dạng bột

Những ưu điểm của vít tải: − Chúng chiếm chỗ rất ít,với cùng năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít tải nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện ngang của các máy vận chuyển khác. − Bộ phận công tác của vít nằm trong máng kín, nên có thể hạn chế được bụi khi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi. − Giá thành thấp hơn so với nhiều loại máy vận chuyển khác. Những nhược điểm của vít tải: − Chiều dài cũng như năng suất bị giới hạn, thông thường không dài quá 30 mvới năng suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ − Chỉ vận chuyển được vật liệu rời, không vận chuyển được các vật liệu có tính dính bám lớn hoặc dạng sợi do bị bám vào trục. − Trong quá trình vận chuyển vật liệu bị đảo trộn mạnh và một phần bị nghiền nát ở khe hở giữa cánh vít và máng. Ngoài ra nếu quãng đường vận chuyển dài, vật liệu có thể bị phân lớp theo khối lượng riêng. − Năng lượng tiêu tốn trênđơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn hơn so với các máy khác.

[right][size=1][url=http://thuviencokhi.com/@forum/showthread.php?p=165]Copyright © Diễn đàn thư viện tài liệu, video, kiến thức, tiêu chuẩn cơ khí – Posted by haihoang_boy[/url][/size][/right]

“Nợ cha một sự nghiệp – Nợ mẹ một nàng dâu“

[right][size=1]

[right][size=1] Hidden Content [/size][/right]

Thiết Kế Tính Toán Mương Oxi Hóa / 2023

I. Khái quát về mương oxi hóa

Mương oxi hóa là dạng cải tiến của bể aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài. Với bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục, phá hủy các chất hữu cơ. Do đó tạo ra khối lượng tế bào chết lớn, làm tăng khối lượng chất rắn bùn hoạt tính. Hỗn hợp gồm nước thải và bùn hoạt được chuyển tới bể lắng bậc hai để phân tách khỏi nước thải đầu ra đã qua xử lý và bùn kết. Một phần bùn thải này được tái tuần hoàn đến đầu dẫn nước thải vào bể mương oxy hóa và trở lại thành bùn hoạt tính, phá hủy thêm tải lượng BOD5 hữu cơ. Điểm khác của quy trình xử lý oxy hóa là không đòi hỏi bể lắng bậc 1. Nước thải thô đầu vào có thể được dẫn thẳng đến các bể mương oxy hóa để xử lý.

Hình 1.1 Hệ thống mương oxi hóa và bể lắng 2

Hình 1.2 Hệ thống Mương oxi hóa

Mương oxi hóa còn được gọi là bể phản ứng vòng lặp liên tục (CLRs = continuous loop reactor) có hình bầu dục hoặc đường đua, được trang bị các thiết bị sục khí cơ học  hỗ trợ cho dòng chảy. Mương áp dụng cho các khu xử lý nhỏ và vừa, công suất khoảng 2000 – 20000 m³/ngày. Năng lượng cung cấp cho quá trình sục khí cũng dùng để trộn. Thời gian xáo trộn hoàn toàn từ 5 đến 15 phút.

 Bằng việc gia tăng chiều dài đã tạo ra một vùng anoxic sau vùng hiếu khí, khử bỏ dinh dưỡng (BNR = biological nutrient removal) được hoàn thành trong một bể đơn – thể tích lớn cùng với thời gian lưu bùn lâu sẽ giúp cho quá trình khử dinh dưỡng hiệu quả hơn. Hầu hết BOD được khử trong vùng hiếu khí, nitrat được sử dụng cho quá trình hô hấp nội bào (endogenous respiration).

Hình 1.3 Các quá trình trong mương oxi hóa.

Thông số tiêu biểu trong thiết kế mương oxi hóa cho:

Quá trình oxi hóa sinh học chất hữu cơ (carbonaceous BOD) và nitrat hóa: (bảng 23 – 7, Water and waste water engineering)

Thời gian lưu bùn: 15 – 30 (ngày)

MLSS                    : 3000 – 5000 (mg/l)

Thời gian lưu nước: 15 – 30 ( giờ)

Tuần hoàn bùn       : 75 – 150 (% so với tốc độ dòng chảy trung bình)

 Quá trình khử nitrat hóa ( bảng 23 – 8, Water and waste water engineering)

Thời gian lưu bùn: 20 – 30 (ngày)

MLSS                    : 2000 – 4000 (mg/l)

Tổng thời gian lưu nước: 5 – 15 ( giờ)

Thời gian lưu nước trong vùng anoxic: 1 – 3 (giờ)

Thời gian lưu nước trong vùng hiếu khí: 4 – 12 (giờ)

Tuần hoàn bùn       : 50 – 100 (% so với tốc độ dòng chảy trung bình)

II. Đặc điểm chung

Dự phòng: Hai đơn vị thường được xây dựng để dự phòng, hoặc là giữa chúng có khoảng cách hoặc là dùng tường chung

Xử lý sơ bộ (Preliminary treatment): Lưới chắn rác hoặc lược rác cơ học sẽ được sử dụng thay vì máy nghiền hoặc máy xé rác.

Xử lý bậc 1: Xử lý bậc 1 không được sử dụng

Tiêu biểu, quy trình được chọn để nitrat hóa và loại bỏ BOD là sục khí mở rộng. Lý do chính để chọn sục khí mở rộng là nó giảm thiểu việc sản sinh bùn bằng cách cung cấp khoảng thời gian dài cho quá trình khử bùn nội sinh của khối bùn.

Thiết kế về tải lượng: Dựa vào quá trình sục khí mở rộng với sự cân bằng, tốc độ dòng thiết kế điển hình là tốc độ dòng chảy trung bình hằng ngày. Nếu không thì, khu xử lý cần phải xử lý thủy lực hằng ngày ở nhiều đỉnh mức. Nên sử dụng tải lượng BOD/NH4 trung bình (kg/ngày) cho mức cao nhất trong tháng làm cơ sở cho thiết kế.

 Thời gian lưu bùn (SRT): Để phân hủy nội sinh, SRT thường từ 15 – 30 ngày ( Metcalf & Eddy, 2003). Thời gian lâu hơn (40 ngày) để giảm lượng bùn thải.

Oxy hòa tan (Dissolved oxygen): Điều kiện để quá trình nitrat hóa được tiến hành là DO phải trên 2mg/l, tốc độ nitrat hóa tăng khi tăng DO lên khoảng 3-4 mg/l. Bởi vì các thiết bị sục khí bề mặt tại các vị trí cố định thường được sử dụng, mức DO giảm xuống khi chênh lệch khỏang cách với thiết bị sục khí do đó phải bố trí khoảng cách hợp lý giữa các đơn vị.

Thời gian lưu nước: 15-30 giờ ( Metcalf & Eddy, 2003)

Tuần hoàn bùn: Do nhu cầu giữ lại các vi sinh vật nitrat hóa trong nồng độ, giới hạn trên của bùn tuần hoàn cho mương oxi hóa cao hơn so với các quá trình bùn hoạt tính hỗn hợp. Khoảng từ 75 – 150% lưu lượng dòng chảy (Metcalf & Eddy, 2003)

Hình dạng mương: Hình dạng mương là hình bầu dục thon dài, các cấu hình khác bao gồm: uốn cong ở một đầu, uốn cong ở cả hai đầu, gấp làm đôi, ống xoắn và tròn,.. Các ngăn có thể phân tách bằng một bức tường hoặc bởi một ngăn như hòn đảo ở trung tâm.

Hình 2.1 Hệ thống mương oxi hóa dạng tròn 

 Hình 2.2 Bể lắng trong mương oxi hóa dạng tròn.

Hình 2.3 Mương oxi hóa hình bầu dục

Hình 2.4 Mương oxi hóa đôi – dùng tường chung

Thiết bị sục khí: Aire – O2, khối quay dạng bàn chải, khối quay dạng đĩa, Aerostrip,… 

Hình 2.5 Aire –O2

Hình 2.6 Thiết bị thổi khí Aerostrip trong mương dạng tròn

Hình 2.7 Khối quay dạng bàn chải

Hình 2.8 Khối quay dạng đĩa

Hình 2.9 Landy – 7

Vận tốc mương: Vận tốc thiết kế trong kênh là 0.3m/s. Nhà sản xuất đánh giá các thiết bị sục khí trên 1 đơn vị thể tích trên 1 mét chiều dài cơ sở để duy trì vận tốc 0.3m/s – bảng 1.

Thể tích mương: Thể tích mương được xác định bởi tốc độ dòng chảy và thời gian lưu nước, thời gian lưu nước dựa trên phương trình động học. Các nhà sản xuất cung cấp quy tắc ngón tay cái ( phương pháp thô sơ để đánh giá hay đo lường, dựa trên kinh nghiệm chứ không dựa vào sự chính xác)  cho độ sâu chất lỏng và chiều rộng của mương là một hàm chiều dài của roto.

III. Ưu và nhược điểm

Ưu điểm:

Ổn định về hiệu suất so với các quá trình sinh học khác do mực nước không đổi và xả liên tục làm giảm tốc độ tràn đập.

Thời gian lưu nước dài và xáo trộn hoàn toàn sẽ giảm thiểu ảnh hưởng của sự cố shock tải trọng .

Tạo ra ít bùn hơn so với các quá trình sinh học khác để tạo ra hoạt động sinh học mở rộng trong quá trình bùn hoạt tính.

Vận hành sử dụng năng lượng hiệu quả dẫn đến giảm chi phí năng lượng so với các quá trình sinh học khác.

Khả năng nitrat hóa và khử nitrat hóa trong một bể.

Không cần bể lắng sơ cấp vì thời gian lưu bùn đủ để phân hủy chất rắn thường được tách trong bể lắng sơ cấp.

Nhược điểm

Nồng độ chất rắn lơ lủng ở đầu ra tương đối cao so với các cải tiến khác của quá trình bùn hoạt tính.

Yêu cầu diện tích lớn hơn các phương án xử lý bùn hoạt tính khác, nên chi phí thu hồi đất tương đối cao.

IV. Tính toán

Ví dụ 1( ví dụ 8-7/779/Metcalf & Eddy): Xác định chu kì hiếu khí bị gián đoạn trong mương oxi hóa ( Oxidation ditch) cho quá trình khử nito:

Điều kiện thiết kế:

Thể tích mương oxi hóa = 8700 m³

Thời gian lưu bùn = 25 ngày

MLSS = 3500 g/m³

MLVSS = 2500 g/m³

Sinh khối = 0.4 g sinh khối/g MLVSS

Nhiệt độ = 15°C

Y = 0.4 gVSS/ gbCOD

Kd20 = 0.12 g/g.d

Tốc độ dòng vào = 7570 m³/d

Nồng độ NO3 trong mương oxi hóa = 27 g/m³

1. Xác định tỉ lệ tương đối giữa đặc trưng khử nito và nồng độ sinh khối dị dưỡng:

a. Tốc độ phản ứng của BOD ở nhiệt độ 15°C:

​b. Hệ số sử dụng oxy:

c. Hiệu suất của sinh khối dị dưỡng:

d. Tỉ lệ tương đối giữa đặc trưng khử nito và nồng độ sinh khối dị dưỡng:

2. Nồng độ sinh khối có trong hỗn hợp chất lỏng: 

3. Xác định lượng NO3-N khử theo yêu cầu:

Nồng độ nitrat cần xử lý (NOr) = (27 – 7) g/m³ = 20 g/m³

NOr = (7570m³/d).( 20g/m³) = 151400 g/d

4. Xác định NO3-N được khử trong quá trong thời gian anoxic hoạt động

Anoxic NOr = (SDNRb) (Xb) (V)

= ( 0,033 gNO3-N/ g sinh khối.d). (1000g/m³). (8700 m³)

= 287100 g/d

5. Thời gian anoxic hoạt động mỗi ngày: 

Hệ số của ngày = 12,7h/ 24h = 0.52

Ví dụ 2 ( Ví dụ 23-8/1016/Water and Wastewater Engineering): Xác định thể tích mương oxi hóa mở rộng cho quá trình oxi hóa Carbon BOD và nitrat hóa cho thành phố của Cartouche Lake, sử dụng thông tin thiết kế bên dưới:

Dữ liệu nước đầu vào:

Lưu lượng: 14200 m³/ ngày

bCOD = 205 mg/l

NH3-N = 16,8 mg/l

TSS = 160 mg/l

Chất rắn lơ lửng bay hơi dễ phân hủy sinh học = 95 mg/l

Nhiệt độ thấp nhất = 12°C

pH = 7

Độ kiềm = 90 mgCaCO3/l

Dữ liệu nước đầu ra:

bCOD “

NH3 – N “

TSS “

Giả sử MLSS = 3000mg/l, MLVSS = 0,7 MLSS và DO = 3 mg/l

a. Giả sử kiểm soát soát được quá trình nitrat hóa, và chọn hệ số động lực học từ bảng 1-1:​

Ta được bảng 1-2:

b. Hệ số động lực học ở 12°C bởi vì nhiệt độ giới hạn tốc độ sinh trưởng phát triển của vi sinh vật nitrat hóa. Sử dụng phương trình chuẩn trong bảng 1-2:

c. Giá trị chọn cho N là nồng độ dòng ra bởi vì nó là giới hạn. DO thiết kế cần đạt được ngưỡng DO trong hệ thống hiếu khí.

e. Sử dụng hệ số an toàn 2,5

f. U cho oxi hóa BOD và hệ số động lực học ở nhiệt độ chính xác từ bảng 1-3:

g. Sử dụng  cho giả thuyết MLSS = 3000 mg/l và S = 0 được đề nghị bởi WEF (1998)

 h. Như câu f, cho quá trình nitrat hóa ta chọn hệ số động lực học từ bảng 1-1

i. Hệ số của MLVSS cho vi sinh vật nitrat hóa được tính toán:

MLVSS = (0,02)(2100 mg/l) = 42 mg/l

Thời gian lưu nước cho quá trình kiểm soát nitrat hóa

k. Thể tích mương oxi hóa

Để dự phòng và linh hoạt trong quá trình vận hành, 2 đến 3 mương oxi hóa nên được xây dựng, Giả sử 2 mương thì thể tích mỗi mương khoảng 4700m³

Theo nguồn: Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, Water and Wastewater Engineering, WesTech Engineering, Ovivo water, Modelica-based model for activated sludge system researc

Nhận đào tạo Revit cho ngành môi trường, nhận thiết kế, lập bản vẽ 2D, 3D (Shopdrawing), hồ sơ các trạm xử lý nước thải – Liên hệ: 036 8428 094 – Tuấn

Đề Tài Tính Toán Thiết Kế Băng Vít Ngang Vận Chuyển Xi Măng Với Năng Suất Q=80T/H, Chiều Dài V/C L=24 M / 2023

ắn là nhờ trọng lượng của nó và lực ma sat giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyển động trong máng theo nguyên lý truyền động vít- đai ốc. Vít tải có thể có một hoặc nhiều cánh xoắn. Chất tải cho vít tải qua lỗ trên nắp máng, còn dỡ tải qua lỗ ở phía dưới của ống. Vít tải thường dùng để vận chuyển vật liệu tơi, vụn. Vít tải có các ưu điểm là: vật liệu vận chuyển trong máng kín, có thể nhận và dỡ tải ở các trạm trung gian, không tổn thất rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng, rất thuận tiện cho việc v/c vật liệu nóng và độc hại. Bên cạnh đó vít tải có một số nhược điểm là: nghiền nát một phần vật liệu v/c, chóng mòn cánh xoắn và máng khi v/c vật liệu cứng và sắc cạnh, tổn thất năng lượng lớn và không được dùng để v/c vật liệu dính ướt, ẩm. Mặc dù có những nhược điểm như vậy nhưng vít tải được dùng rộng rãi trong các nhà máy xi măng, các nhà máy tuyển khoáng hoặc trong các xí nghiệp hóa chất. Vít tải có thể đặt ngang hoặc nghiêng dưới một góc nghiêng nhỏ. Trong đề tài này em xin trình bày về băng vít ngang vận chuyển xi măng với năng suất Q=80T/h, chiều dài v/c L=24 m Tính toán thiết kế băng vít 1. Thông số cơ bản Năng suất : 80 T/ h. Chiều dài vận chuyển : 24 mét. 2. Đường kính cần thiết của vít tải Aùp dụng công thức (9.3), trang 152, tài liệu[1] (1) Trong đó : Q : Năng suất tính toán : Q = 80 T/ h. E : Tỷ số giữa bước vít và đường kính vít; ta chọn E = 0,8 (xi măng là hàng mài mòn) n :Tốc độ quay quy định của trục băng vít. Chọn sơ bộ n theo bảng (9.2), trang 150, tài liệu [1] ; n = 35 vòng/ ph. : Khối lượng riêng của ximăng Tra bảng 4.1 , trang 88, tài liệu [1] chọn – : Hệ số giảm năng suất do độ nghiêng của băng; vì băng nằm ngang nên chọn theo bảng 9.5, trang 151, tài liệu [1]. Vậy (2) Theo tiêu chuẩn về đường kính và bước vít của , tra bảng (9.1), trang 150, tài liệu [1] chọn: – Đường kính vít : D = 650 mm. – Bước vít : S = 500 mm. Kích thước của máng : Chiều rộng máng : 700 mm. Chiều sâu máng : 750 mm. Chiều dày tấm : 3. Kiểm tra tốc độ quay của vít tải Tốc độ quay lớn nhất cho phép của vít tải : Theo công thức (9.2), trang 152, tài liệu [1].ta có : ( vòng/ phút). (3) Trong đó : A: hệ số phụ thuộc vật liệu . Trabảng (9.3) , trang 151, tài liệu [1] với vật liệu ximăng : A = 30. D : đường kính trục vít D = 650 mm. (vòng/ phút ) Thoả mãn điều kiện làm việc : 4 . Công suất trên trục vít để băng làm việc Theo công thức ( 9.4), trang 152, tài liệu [1] (KW) (4) Trong đó : Q : Năng suất tính toán của băng Q = 80 T/ h. Ln : Chiềi dài vận chuyển theo phương ngang của băng Ln= 24 mét. ω: Hệ số cản chuyển động lăn của hàng. Tra bảng 9.3 , trang 151, tài liệu [1 ] H : Chiều cao vận chuyển H = 0. k : Hệ số đặc tính chuyển động của vít k = 0,2 : Khối lượng trên 1 đơn vị chiều dài phần quay của băng Với đường kính băng vít: D = 650 mm : Tốc độ vận chuyển dọc trục vít của hàng: Theo công thức (9.5), trang 153, tài liệu [1] (5) Với Bước vít : s = 0,5 m Tốc độ quay của vít: n =35 v/ph. 5. Tính chọn động cơ điện: Công suất động cơ để truyền động băng Theo công thức (6.15), trang 119, tài liệu [1] (6) Trong đó: N0 : Công suất trên trục vít để băng vít làm việc N0= 20,94 kw. K : Hệ số dự trữ công suất k = 1,25. : Hiệu suất của bộ truyền . Theo bảng 5.1, trang 104, tài liệu [1] chọn Dựa vào công suất động cơ, tra bảng (III.19.2), trang 199, tài liệu[1] chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha A02-81-6 có các thông số kỹ thuật như sau: Công suất định mức trên trục: Nđc= 30 kw. Tốc độ quay của trục: n = 980 v/ ph. Hiệu suất : 91%. Khối lượng động cơ điện : 330 kg. Thông số kích thước của động cơ điện: Kiểu động cơ b 2C 2C2 d h t1 A02-81-6 18 406 311 60 250 65,5 L B1 B4 B5 H L8 l 850 491 369 260 551 190 140 6. Kiểm nghiệm động cơ điện: Ngoài việc kiểm nghiệm động cơ theo điều kiện phát nóng ta còn phải kiểm nghiệm động cơ về momen khởi động và sự quá tải về momen Theo công thức trang 114, tài liệu [4] Mđm.λ ≥ Mmaxs Trong đó: – λ: hệ số quá tải về momen của động cơ: tra theo katalog; λ=1,96 Mmax : Mômen lớn nhất trong biểu đồ phụ tải . Mmax= Trong đó : Mômen xoắn: Mx= 583,5 kG.m Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: . Mđm: Mômen định mức của động cơ. Theo công thức 22, trang 13, tài liệu [5] Trong đó : Công suất định mức: Pđm= 30 kw. Số vòng quay định mức của động cơ: nđm= 980 ( v/ph). Đối với động cơ không đồng bộ , hệ số lđmphải kể đến trường hợp điện áp của lưới điện cung cấp giảm đi 15% so với điện áp định mức. Vậy động cơ AO2-81-6 được chọn thoả mãn điều kiện quá tải về momen. 7. Chọn hộp giảm tốc: Dựa vào tỉ số truyền giữa trục động cơ và trục vít ta chọn hộp giảm tốc. Theo công thức (6.17), trang 120 , tài liệu [1] : (7) Trong đó : Tốc độ quay của trục động cơ: n đc = 980 vòng/ phút. Tốc độ quay của trục vít: n = 35 vòng/ phút. Căn cứ vào tỉ số truyền và công suất động cơ Theo tài liệu [20], trang 36, chọn hộp giảm tốc loại PM – 650 có các thông số kỹ thuật như sau: – Tỉ số truyền : Tốc độ quay của trục quay : 1000 v/ ph. Thông số kích thước : Kiểu HGT a as at g B1 B2 B3 A1 B PM- 650 650 250 400 35 430 452 342 183 470 B6 B7 C C1 H H0 H1 L L1 K 310 410 150 85 697 320 95 1278 830 495 d1 d2 d3 l1 l2 l3 l4 d3 t1 t2 60 110 130 290 108 265 165 110 32,5 127 8.Tính toán trục vít : 8.1. Các tải trọng tác dụng lên trục vít: 8.1.1. Mômen xoắn trên trục vít: Theo công thức (9.8), trang 154, tài liệu [1]: Mô men xoắn trên trục vít: ( KG.m) (8) Trong đó : No : Công suất trên trục vít để băng làm việc N0 = 20,93 kw. n : Tốc độ quay của trục vít: n = 35 vòng/ phút. (kG.m). 8.1.2. Lực dọc trục vít Theo công thức (9.9), trang 154, tài liệu [1]: Lực dọc trục vít: (KG) (9) Trong đó : Mômen xoắn trên trục vít: Mo= 583,5 kG.m. K : Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực k = 0,7 D : Đường kính vít D = 0,65 m. a : Góc nâng ren vít : Với s : Bước vít s = 0,5 m. b : Góc ma sát giữa hàng vận chuyển với vít Với fđ : Hệ số ma sát ở trạng thái động fđ= 0,8 fo. Fo : Hệ số ma sát ở trạng thái tĩnh fo = 0,6. 8.1.3. Tải trọng ngang Tải trọng ngang tác dụng lên đoạn vít đặt giữa 2 gối trục : Theo công thức (9.10), trang 154, tài liệu [1]: (KG) (10) Trong đó : L : Chiều dài băng vít L = 24 m. Khoảng cách giữa các gối đỡ l =3 m Mo : Mômen xoắn trên trục vít Mo= 583,5 KG.m. K : Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực k = 0,7 D : Đường kính vít D = 0,65 m. Tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít : Tải trọng ngang phân bố đều trên trục vít : Mômen xoắn phân bố đều trên trục vít : 8.2. Sơ đồ các tải trọng tác dụng lên trục vít: Trục vít được xem như là một dầm liên tục có các ổ treo trung gian được xem như các gối đỡ . Dầm được chia thành 8 đoạn. Vậy trục vít được đưa về thành 1 dầm siêu tĩnh bậc 8 , tách riêng từng tải trọng tác dụng lên trục vít để xác định biểu đồ nội lực tác dụng lên trục vít và xác định mômen lớn nhất tác dụng lên trục vít và xác định đường kính trục vít . Trục vít dùng vận chuyển ximăng nên trục chủ yếu chịu ảnh hưởng của mômen xoắn M0 và tải trọng ngang Pn phân bố đều trên trục vít, còn tải trọng dọc Pd phân bố đều trên trục vít thì gây uốn trục nên khi tính sức bền trục thì xét ảnh hưởng của Pd. Sau khi tính được kích thước trục vít thì kiểm tra trục vít theo biên dạng, độ võng trụ vít, theo điều kiện bền, hoặc dùng chương trình sap.2000 kiểm tra lại xem có thoả mãn điều kiện. 8.2.1. Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít do Mo gây ra: = 583,5 KG.m m0= 24,3 KG M0 3m 24 m Mômen xoắn Mx : M = 583,5 KG.m Mx Sơ đồ tải trọng dọc phân bố lên trục vít do Pd gây ra: pd 128,12 3 m 24 m = 128,12KG/ m Lực dọc Nz: Nz Nz= 3074,8 KG 8.2.3. Sơ đồ tải trọng ngang phân bố lên trục vít do Pn gây ra : Pn= 106,87 KG/m Đây là dạng bài toán siêu tỉnh bậc 8. Ta giải bằng cách đặt vào 8 gối đỡ bằng các mômen tương đương từ Mođến M8. Sơ đồ tương đương: M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 pn Sau đó lập 8 phương trình 8 ẩn giải tìm được M0, M1, M2, M3,M4,M5,M6,M7,M8. Aùp dụng công thức, tài liệu [6]: Phương trình mômen có công thức tồng quát như sau: a.MI-1 + 2.(a+b) MI + b.MI+1= -6 (WI.ZI + WI+1.ZI+1). (11) Trong đó : MI : mômen thứ I. Khoảng cách từ điểm đặt mômen thứ I-1 đến thứ I: a . Khoảng cách từ điểm đặt mômen thứ I+1 đến thứ I: b. Diện tích nhịp thứ nhất : WI. Khoảng cách từ trọng tâm diện tích nhịp thứ I đến gối : ZI. Đối với nhịp thứ nhất : a= l=3 m. b= l =3 m WI.= Pn.l2/8. ZI = l/2 . Phương trình mômen cho nhịp thứ nhất: l.M0+ 2.(l+l) M1+ l.M2= -6 ( 2. Û M0 + 2.M1 +M2 = – Tương tự cho nhịp 2,3, 4, 5, 6,7, 8 ta lập được các phương trình mômen sau: M1 + 2.M2 +M3 = – M2 + 2.M3 +M4 = – M3 + 2.M4 +M5 = – M4 + 2.M5 +M6 = – M5 + 2.M6 +M7 = – M6 + 2.M7 +M8 = -. Giải bằng phương pháp thế ta được : M0 = 0. M1 = 304,846 KG.m M2 = 223,361 KG.m M3 = 244,454 KG.m M4 = 241,566 KG.m M5 = 244,454 KG.m M6 = 223,361 KG.m M7 = 304,846 KG.m M8 = 0. Biểu đồ nội lực do tải trọng phân bố ngang Pn gây ra: 3 m 24 m Pn= 106,87 KG Lữc Qy: Mô men uốn Mu: 304,485 304,846 223,4 244,45 241,6 244,45 223,4 Mu 8.3 . Tính toán và chọn đường kính trục vít theo điều kiện bền: – Chọn vật liệu chế tạo trục vít : Thép C45 có sb= 600 N/mm2 Chọn tỷ số giữa đường kính trong và đường kính ngoài là : . Để tính toán chọn đường kính trục vít trước tiên ta phải xác định nội lực lớn nhất xuất hiện ở 1 vị trí trên trục vít, sau đó ta kiểm tra cho toàn trục vít. Từ biểu đồ nội lực xác định ở mục [2.8.2] ở trên ta có nội lực lớn nhất xuất hiện ở gối thứ 2 cách đầu trục vít 3 mét có giá trị. Mx= 5103Nm Mu= 1216,5Nm. Nz= 22442,7N Do ảnh hưởng của Nz đến sức bền trục là nhỏ so với ảnh hưởng của Mx và Mz. Vì vậy tạm thời ta bỏ qua ảnh hưởng của Nz mà chỉ tính ảnh hưởng của Mx và Mz. Sau đó tính đến ảnh hưởng của Nz. Theo công thức trang179, tài liệu [6]về điều kiện bền của trục : (12) Trong đó : – [s] : Ứng suất cho phép của vật liệu: [s ]= 60 N/mm2 – : Mômen tương đương lớn nhất Theo công thức (7.4), trang117, tài liệu [7]. (13) Trong công thức trên : :Mômen xoắn tại vị trí có nội lực lớn nhất = 5103 Nm : Mômen uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất = 1216,5 Nm – Wu: Mômen cản uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất. Trong công thức trên: D : Đường kính ngoài trục vít Tỉ số giữa đường kính trong và ngoài trục vít : h = 0,8 . ¨ Chọn đường kính ngoài trục vít: D = 120 mm. ¨ Đường kính trong trục vít: d= 0,8.D = 96 mm. 8.4. Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của Nz : Từ công thức: (14) Trong đó : – [s] : Ứng suất cho phép của vật liệu: [s ]= 50 N/mm3 – Mu: Mômen uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất Mu= 1216,5 Nm. – Mx: Mômen xoắn tại vị trí có nội lực lớn nhất Mx= 5130 Nm – Nz: Lực dọc trục tại vị trí có nội lực lớn nhất Nz = 22422,7 N – Wu: Mômen cản uốn tại vị trí có nội lực lớn nhất – Wx: Mômen cản xoắn tại vị trí có nội lực lớn nhất Wx= 0,2D3(1-h4 ) = 2Wu= 204042,24 mm3 – F : Tiết diện trục vít F= Vậy kích thước trục vít được chọn thoả mãn về điều kiện bền. 8.5. Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép : Theo công thức (7.5), trang 120, tài liệu [7]. Hệ số an toàn được tính theo công thức sau: (15) Trong đó : Hệ số an toàn cho phép : [n] = ( 1,5 ¸ 2,5 ) Khi tính toán nếu n nhỏ hơn hệ số an toàn cho phép [n] thì phải tăng đường kính của trục hoặc chọn lại vật liệu của trục có sức bền cao hơn so với vật liệu đã chọn. Nếu ngược lại n quá lớn so với [n] thì giảm bớt đường kính trục hoặc chọn lại vật liệu có sức bền thấp hơn để đảm bảo yêu cầu kết cấu nhỏ gọn và tính kinh tế. Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp : ns (16) Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp : nt (17) Trong các công thức trên : · s-1: Giới hạn mỏi uốn s-1″ ( 0,4 ¸ 0,5 ) sb Chọn s-1= 0,45sb= 0,45.600 = 270 N/mm2 · t-1: Giới hạn mỏi xoắn t-1″ ( 0,2 ¸ 0,3 ) sb Chọn t-1= 0,25sb= 0,25.600 = 150 N/mm2 · sm,: Trị số trung bình của ứng suất pháp . · tm : Trị số trung bình của ứng suất tiếp. · sa, : Biên độ của ứng suất pháp sinh ra trong tiết diện của trục . · ta : Biên độ của ứng suất tiếp sinh ra trong tiết diện của trục . · W : Mômen cản uốn của tiết diện trục. · Wo :Mômen cản xoắn của tiết diện trục. · ks : Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn. · kt : Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi xoắn . Tra bảng (7.6), trang 125, tài liệu [7]. chọn ks = 2,5 kt = 1,52. · es, et : Hệ số kích thước . Tra bảng (7.4), trang 123, tài liệu [7]: es = 0,64. et = 0,53 Vậy kích thước trục vít được chọn thoả mãn điều kiện về hệ số an toàn. 9. Tính toán chọn khớp nối : Khớp nối để nối cố định các trục, chỉ khi nào dừng máy tháo nối các trục thì các trục mới rời nhau. Chọn khớp nối căn cứ vào mômen mà khớp phải truyền và đường kính trục mà khớp cần phải nối. Theo công thức (9.1), trang 221, tài liệu [7]. Mx= k1.k2.Mđm. (18) Trong đó : k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu. k2: Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối . Mđm: Mômen định mức của khớp 9.1. Chọn khớp nối giữa động cơ và hộp giảm tốc. k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu k1=1,2. k2: Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối k1=1,3. Mômen định mức : Trong công thức trên : N : Công suất động cơ N = 30 kw. Số vòng của trục động cơ n = 980 vòng/phút. Mômen truyền qua khớp : Þ Mx= k1.k2.Mđm= 1,2.1,3.29,85 = 46,566 KG.m = 465,66 N.m. Căn cứ vào mômen truyền và đường kính trục của động cơ vàø hộp giảm tốc ở trên ta chọn khớp nối trục giữa động cơ và hộp giảm tốc là khớp nối trục vòng đàn hồi là loại khớp di động có thể lắp và làm việc khi 2 trục không đồng trục tuyệt đối, ngoài ra loại khớp này giảm được chấn động và va đập khi mở máy. Vật liệu làm nối trục thường là thép rèn 35. Các thông số kích thước của khớp nối trục vòng đàn hồi: Mômen xoắn d D d0 L c dc 700 60 190 36 112 2 ¸ 6 18 lc Đường kính ngoài Chiều dài toàn bộ nmax ( vg/ph ) Số chốt Z 42 35 36 3000 8 lv lc d c l dc do 9.2. Chọn khớp nối giữa hộp giảm tốc và trục vít . k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu k1=1,2. k2: Hệ số tính đến độ làm việc của khớp nối k1=1,3. Mômen định mức : Trong công thức trên : N : Công suất động cơ: N = 30 kw. Số vòng của trục động cơ: n = 980 v/ph. Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: ¡ = 31,5 Mômen truyền qua khớp : Þ Mx= k1.k2.Mđm= 1,2.1,3.940,18 = 1466,68 KG.m Căn cứ vào mômen truyền và đường kính trục của hộp giảm tốc ở trên ta chọn khớp nối trục giữa hộp giảm tốc và ổ đỡ đầu trục vít là khớp nối trục răng M’ có mômen xoắn Mx= 19000 N.m Khớp nối trục răng là loại khớp dùng để nối các trục bị nghiêng hoặc bị lệch đối với nhau một khoảng nhỏ do chế tạo, lắp ghép thiếu chính xác hoặc do trục bị biến dạng đàn hồi. Nối trục răng được sử dụng khá rộng rải ,nhất là trong ngành chế tạo máy. Vì so với khớp nối trục vòng đàn hồi thì khớp răng có khả năng truyền mômen xoắn lớn hơn so với khớp vòng đàn hồi có cùng kích thước Khớp nối trục răng cấu tạo gồm có 2 ống ngoài có răng ở phía trong và 2 ống trong có răng ở phía ngoài lồng vào nhau. Mỗi ống trogn lắp chặt với mội trục và 2 ống ngoài thì ghép chặt với nhau bằng bulông, răng của nối trục có dạng thân khai.Vật liệu chế tạo ống trong và ống ngoài là thép đúc 40, răng thì thì được nhiệt luyện có độ rắn không dưới 40 HRC. Các thông số kích thước của khớp nối răng M’ theo GOCT 5006 – 55: Mômen xoắn ( N.m) d D b D1 L B 19000 120 350 35 230 285 50 Số hiệu Số răng Z Khối lượng ( kg) nmax ( vg/ph ) Mô đun- m 7 56 110 2120 4 d b 1 D B L 10. Kiểm tra khớp nối. 10.1. Kiểm tra khớp vòng đàn hối ( khớp nối giữa động cơ- hộp giảm tốc). Sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số mômen xoắn và đường kính trục cần kiểm nghiệm theo ứng suất dập sinh ra giữa chốt và vòng cao su , ứng suất uốn trong chốt. 10.1.1. Kiểm tra theo ứng suất dập sinh ra giữa chốt và vòng đàn hồi. Theo công thức (9.22) , trang 234, tài liệu [7] Điều kiện bền về ứng suất dập (18) Trong đó : Số chốt : Z= 8. Đường kính vòng trong của chốt D0 D0 ” D- d0 – (10 ¸ 20 ) mm. Đường kính lắp chốt bọc vòng đàn hồi : d0 = 36 mm. Đường kính bao ngoài của khớp : D = 220 mm D0 ” D- d0 – (10 ¸ 20 ) mm = 164 mm. Đường kính chốt : dc =18 mm. Chiều dài toàn bộ vòng đàn hồi: lv= 36 mm. Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ¸ 2. Mômen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N.m Ứng suất dập cho phép của vòng cao su, có thể lấy [s]d = (2 ¸ 3) N/mm2 . Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện về sức bền dập của vòng đàn hồi. 10.1.2. Kiểm tra theo ứng suất uốn trong chốt. Điều kiện về sức bền uốn của chốt. Theo công thức (9.23), trang 234, tài liệu [ 7]. (19) Trong đó : Số chốt : Z= 8. Đường kính vòng trong của chốt : D0= 164 mm Đường kính chốt : dc =18 mm. Chiều dài chốt: lc=42 mm. Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ¸ 2. Mômen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N.m Ứng suất uốn cho phép của chốt, có thể lấy [s]u = (60 ¸ 80) N/ mm2. Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện về sức bền uốn của chốt. 10.2. Kiểm tra khớp nối trục răng ( khớp nối giữa hộp giảm tốc- ổ đỡ). Đối với nối trục răng sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số mômen xoắn và đường kính trục cần kiểm nghiệm theo điều kiện sau: Mt= chúng tôi £ M bảng. (20) Trong đó : Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ¸ 2. Mômen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp: Mx= 940,18N.m. Trị số mômen lớn nhất mà khớp có thể truyền qua : M bảng.=19000 N.m Þ Mt= 2.940,18 = 1880,36 £ M bảng. Vậy khớp nối giữa hộp giảm tốc và ổ đỡ đầu trục vít là thoả mãn điều kiện 11. Tính toán chọn ổ đỡ : Tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể để ta chọn ổ sau cho phù hợp với các yếu tố như : trị số, phương chiều và đặt tính thay đổi của tải trọng tác dụng lên ổ là tải trọng tĩnh, tải trọng va đập hay tải trọng thay đổi , vận tốc và thời gian phục vụ của ổ ,các chỉ tiêu về kinh tế . Để chọn ổ ta tiến hành theo trình tự sau : Tuỳ điều kiện sử dụng chọn loại ổ . Xác định hệ số khả năng làm việc để chọn kích thước ổ. 11.1.Tính toán chọn ổ đỡ đầu trục vít ( khớp nối – trục vít ): Chọn ổ đũa nón đỡ chặn ở đầu trục vít và khớp nối vì loại ổ này chịu đồng thời được các lực hướng tâm và dọc trục tác dụng về cùng 1 phía .ổ này có thể tháo được ( tháo rời vòng ngoài ). Thường lắp 2 ổ đặt đối nhau, nhờ vậy mà có thể cố định trục theo 2 chiều .Nhưng ổ đũa nón đỡ chặn không cho phép vòng quay ổ bị lệch, vì vậy trục phải đủ cứng và lắp phải cẩn thận. Ổ đũa nón đở chặn được dùng rộng rải trong ngành chế tạo máy (sau ổ bi đỡ) Giá thành không đắt hơn nhiều so với ổ bi đỡ, nhưng có độ cứng vững lớn. Dùng ổ này có thể giảm độ võng và độ nghiêng của trục, và rất thuận tiện khi tháo lắp . Hệ số khả năng làm việc của ổ , theo công thức (8.1) , trang 158, tài liệu [7]. C = Q (n.h )0,3 < Cbảng. (21) Trong đó: Số vòng quay thực tế của trục vít n = vòng/phút. Thời gian phục vụ của ổ : h = 8000 h. Tải trọng tương đương ( daN ) : Q = R . KV. chúng tôi (22) Trong công thức này : m : Hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng hướng tâm. Tra bảng (8.2), trang 161, tài liệu [7] : m = 1,5. Kt : Hệ số tải trọng động. Tra bảng (8.3), trang 162, tài liệu [7] : Kt = 1. Kn : Hệ số nhiệt độ. Tra bảng (8.4), trang 163, tài liệu [7] : Kn=1. KV : Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay. Tra bảng (8.5), trang 162, tài liệu [7 ] : KV=1. – R : Tải trọng hướng tâm ( tổng phản lực gối đỡ ), daN. Tải trọng tác dụng lên trục ở đầu vít gồm phản lực tại đầu nhịp thứ nhất của vít, và do mômen xoắn mà động cơ truyền cho trục Từ biểu đồ nội lực N z ta có R = 395,06 kG. Vậy Q = chúng tôi chúng tôi = 395,06.1.1.1 = 395,06kG. Þ C = 395,06 (28,66.8000)0,3= 203104,9 Dựa vào hệ số khả năng làm việc của ổ chọn ổ đũa côn đỡ chặn. Theo GOCT 333- 59 ta chọn ổ đỡ côn có kí hiệu 2007122 trang 122 tài liệu [8] có Cbảng= 290000 Các thông số kích thước của ổ: Kí hiệu ổ D D B C T rmax 7222 120 200 38 32 40,5 ¸ 41,5 4,5 D1max d1min A b0 Hệä số C nmax ( vg/ph ) Khối lượng 188 122 9 15 360000 1600 4,5 T a1 C a r d1 do B b D1 D 11.2. Tính toán và chọn ổ đỡ trung gian và ổ đỡ cuối trục vít . Chọn ổ bi lòng cầu hai dãy cho ổ đỡ trung gian và ổ đỡ cuối trục vít . Do đặt tính của ổ này là chịu tải hướùng tâm, nhưng có thể đồng thời chịu tải trọng hướng tâm và tải trọng chiều trục về hai phía và ổ này được sữ dụng nhiều cho trục có nhiều gối đỡ. Trong quá trình xác định biểu đồ nội lực để xác định kích thước trục vít. Ta nhận thấy rằng nội lực ở nhịp đầu và nhịp cuối của trục là lớn nhất, do đó ta xác định hệ – Hệ số khả năng làm việc của ổ , theo công thức 8.1 [7]. C = Q (n.h )0,3 < Cbảng. Trong đó: Số vòng quay thực tế của trục vít n = vòng/phút Thời gian phục vụ của ổ h = 8000 h. Tải trọng tương đương ( daN ) : Q = ( KV.R +m.A ). chúng tôi (23) Trong công thức này : m : Hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng hướng tâm. Tra bảng (8.2), trang 161, tài liệu [7] : m = 1,5. Kt : Hệ số tải trọng động. Tra bảng (8.3), trang 162, tài liệu [7] : Kt = 1. – Kn : Hệ số nhiệt độ. Tra bảng (8.4), trang 163, tài liệu [7] : Kn=1. – KV : Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay. Tra bảng (8.5), trang 162, tài liệu [7 ] : KV=1. – A : Tải trọng dọc trục, daN. A : Cũng chính là lực dọc Nz, tại đầu nhịp thứ nhất Từ biểu đồ nội lực Nz do Pd gây ra: A = 3074,88 kG – R : Tải trọng hướng tâm ( tổng phản lực gối đỡ ), daN. Tải trọng tác dụng lên trục ở đầu vít gồm phản lực tại đầu nhịp thứ nhất của vít, mômen xoắn mà động cơ truyền cho trục và lực dọc ( Nz ). Từ biểu đồ nội lực Nz do Pn gây ra: R = 395,06 kG. Vậy Q = ( KV.R +m.A ). chúng tôi = ( 395,06.1+ 1,5.3074,88 ). 1.1 = 5007,38kG. Þ C = 5007,38(28,66.12000)0,3= 229375,897 Dựa vào hệ số khả năng làm việc của ở ta chọn ổ bi đỡ lồng cầu 2 dãy. Theo GOCT 5720- 51 ta chọn ổ bi đỡ lồng cầu 2 dãy có kí hiệu 1522 có Cbảng=250000 Các thông số kích thước của ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy: Kí hiệu ổ d D B b0 d1 rmax 122 120 200 53 11 100 4,5 D1max d2min D2 L nmax ( vg/ph ) Đường kính bi Số lượng1 dãy 203 132 180 91 2000 32,54 18

Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Dệt Nhuộm 500 M3 Ngày Đêm / 2023

Published on

Tài liệu này có tính phí xin vui lòng liên hệ facebook để được hỗ trợ Liên hệ page để nhận link download sách và tài liệu: https://www.facebook.com/garmentspace https://www.facebook.com/garmentspace.blog My Blog: http://garmentspace.blogspot.com/ Từ khóa tìm kiếm tài liệu : Wash jeans garment washing and dyeing, tài liệu ngành may, purpose of washing, definition of garment washing, tài liệu cắt may, sơ mi nam nữ, thiết kế áo sơ mi nam, thiết kế quần âu, thiết kế veston nam nữ, thiết kế áo dài, chân váy đầm liền thân, zipper, dây kéo trong ngành may, tài liệu ngành may, khóa kéo răng cưa, triển khai sản xuất, jacket nam, phân loại khóa kéo, tin học ngành may, bài giảng Accumark, Gerber Accumarkt, cad/cam ngành may, tài liệu ngành may, bộ tài liệu kỹ thuật ngành may dạng đầy đủ, vật liệu may, tài liệu ngành may, tài liệu về sợi, nguyên liệu dệt, kiểu dệt vải dệt thoi, kiểu dệt vải dệt kim, chỉ may, vật liệu dựng, bộ tài liệu kỹ thuật ngành may dạng đầy đủ, tiêu chuẩn kỹ thuật áo sơ mi nam, tài liệu kỹ thuật ngành may, tài liệu ngành may, nguồn gốc vải denim, lịch sử ra đời và phát triển quần jean, Levi’s, Jeans, Levi Straus, Jacob Davis và Levis Strauss, CHẤT LIỆU DENIM, cắt may quần tây nam, quy trình may áo sơ mi căn bản, quần nam không ply, thiết kế áo sơ mi nam, thiết kế áo sơ mi nam theo tài liệu kỹ thuật, tài liệu cắt may,lịch sử ra đời và phát triển quần jean, vải denim, Levis strauss cha đẻ của quần jeans. Jeans skinny, street style áo sơ mi nam, tính vải may áo quần, sơ mi nam nữ, cắt may căn bản, thiết kế quần áo, tài liệu ngành may,máy 2 kim, máy may công nghiệp, two needle sewing machine, tài liệu ngành may, thiết bị ngành may, máy móc ngành may,Tiếng anh ngành may, english for gamrment technology, anh văn chuyên ngành may, may mặc thời trang, english, picture, Nhận biết và phân biệt các loại vải, cotton, chiffon, silk, woolCÁCH MAY – QUY CÁCH LẮP RÁP – QUY

1. 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN KHCN & QLMT …… ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỒ ÁN SVTH: Nhóm 6 Lớp: ĐHMT 1 Viện: KHCN & QLMT GVHD: ThS. Nguyễn Xuân Hoàn Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 04 năm 2008

2. 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………………….4 1. Tính cần thiết của đề tài ……………………………………………………………………5 2. Mục tiêu của đề tài……………………………………………………………………………6 3. Phương pháp nghiên cứu đề tài …………………………………………………………6 4. Tính mới của đề tài…………………………………………………………………………..6 5. Giới hạn của đề tài……………………………………………………………………………6 CHƯƠNG 1 ……………………………………………………………………………………………..6 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM ………………………………………………………..7 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM……………………………………….7 1.1.1 Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm ………………………..7 1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng trong ngành dệt nhuộm………..10 1.1.3 Nhu cầu về nước và nước thải trong xí nghiệp dệt nhuộm ……………11 1.2 CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM………………………………………………………………………………………..12 1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP NHẬN……………….14 CHƯƠNG 2 ……………………………………………………………………………………………16 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM ……………….16 2.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC ………………..16 2.1.1 Song chắn rác…………………………………………………………………………..16 2.1.2 Lưới chắn rác…………………………………………………………………………..17 2.1.3 Bể điều hòa ………………………………………………………………………………17 2.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC ……………..17 2.2.1 Phương pháp trung hòa…………………………………………………………….17 2.2.2 Phương pháp oxy hóa và khử…………………………………………………….18 2.3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA – LÝ ………………19 2.3.1 Quá trình keo tụ tạo bông………………………………………………………….19 2.3.2 Phương pháp trích ly ………………………………………………………………..19 2.4 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC……………..20 2.5 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM20 2.5.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước……………………….20 2.5.1.1 Qui trình công nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải …………20 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang được áp dụng ..23 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trên thế giới……………………..24 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi bông ở Hà Lan………….24 2.5.2.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức)……25 CHƯƠNG 3 ……………………………………………………………………………………………26 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM………………….26 VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ ……………………………………26 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ………………………………………………..26

3. 3 3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau: ……..26 3.1.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác………………………………………………26 MỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………………….4 1. Tính cần thiết của đề tài ……………………………………………………………………5 2. Mục tiêu của đề tài……………………………………………………………………………6 3. Phương pháp nghiên cứu đề tài …………………………………………………………6 4. Tính mới của đề tài…………………………………………………………………………..6 5. Giới hạn của đề tài……………………………………………………………………………6 CHƯƠNG 1 ……………………………………………………………………………………………..6 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM ………………………………………………………..7 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM……………………………………….7 1.1.1 Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm ………………………..7 1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng trong ngành dệt nhuộm………..10 1.1.3 Nhu cầu về nước và nước thải trong xí nghiệp dệt nhuộm ……………11 1.2 CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM………………………………………………………………………………………..12 1.3 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM ĐẾN NGUỒN TIẾP NHẬN……………….14 CHƯƠNG 2 ……………………………………………………………………………………………16 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM……………….16 2.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC ………………..16 2.1.1 Song chắn rác…………………………………………………………………………..16 2.1.2 Lưới chắn rác…………………………………………………………………………..17 2.1.3 Bể điều hòa ………………………………………………………………………………17 2.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC ……………..17 2.2.1 Phương pháp trung hòa…………………………………………………………….17 2.2.2 Phương pháp oxy hóa và khử…………………………………………………….18 2.3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA – LÝ ………………19 2.3.1 Quá trình keo tụ tạo bông………………………………………………………….19 2.3.2 Phương pháp trích ly ………………………………………………………………..19 2.4 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC……………..20 2.5 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM20 2.5.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước……………………….20 2.5.1.1 Qui trình công nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải …………20 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang được áp dụng: 23 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trên thế giới……………………..24 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi bông ở Hà Lan………….24 2.5.2.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức)……25 CHƯƠNG 3 ……………………………………………………………………………………………26 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM………………….26 VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ ……………………………………26 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ………………………………………………..26 3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau: ……..26 3.1.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác………………………………………………26 3.1.3 Các phương án được đề xuất……………………………………………………..27 3.1.4 Chức năng nhiệm vụ từng công trình đơn vị:………………………………31

4. 4 3.1.5 Thuyết minh quy trình công nghệ………………………………………………33 3.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ……………………………………34 3.2.1 Xác định mức độ cần thiết xử lý chất thải …………………………………..34 3.2.2 Lưới chắn rác…………………………………………………………………………..34 3.2.3 Bể điều hòa ………………………………………………………………………………35 3.2.4 Bể phản ứng……………………………………………………………………………..41 3.2.5 Bể lắng I…………………………………………………………………………………..44 3.2.6 Bể Aerotank……………………………………………………………………………..50 3.2.7 Bể lắng II …………………………………………………………………………………58 3.2.8 Bể nén bùn (kiểu đứng)……………………………………………………………..62 3.2.9 Máy nén bùn…………………………………………………………………………….64 3.2.10 Bể tiếp xúc ……………………………………………………………………………..65 3.2.11 Bể trộn hóa chất……………………………………………………………………..68 3.3 TÍNH TOÁN HÓA CHẤT SỬ DỤNG…………………………………………….69 3.3.1 Bể chứa Urê (nồng độ 10%) và van điều chỉnh dung dịch Urê (cho vào bể Aerotank)………………………………………………………………………………69 3.3.2 Bể chứa axit photphoric (H3PO4) và van điều chỉnh châm H3PO4 (cho vào bể Aerotank)………………………………………………………………………………70 3.3.3 Bể chứa dung dịch axit H2SO4 và bơm châm H2SO4 (cho vào bể điều hòa) 70 3.3.4 Chất trợ lắng polymer dạng bột sử dụng ở bể lắng I ……………………71 CHƯƠNG 4 ……………………………………………………………………………………………72 KHÁI TOÁN KINH TẾ…………………………………………………………………………..72 4.1 Phần xây dựng ……………………………………………………………………………..72 4.2 Phần thiết bị…………………………………………………………………………………72 4.3 Phần quản lý vận hành………………………………………………………………….73 4.4 Chi phí điện năng………………………………………………………………………….73 4.5 Chi phí hóa chất……………………………………………………………………………74 4.6 Chi phí sửa chữa nhỏ…………………………………………………………………….74 4.7 Tính giá thành chi phí xử lý 1m3 nước thải ……………………………………..74 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………………..76 MỞ ĐẦU

5. 5 1. Tính cần thiết của đề tài Dệt nhuộm ở nước ta là ngành công nghiệp có mạng lưới sản xuất rộng lớn với nhiều mặt hàng, nhiều chủng loại và gần đây tốc độ tăng trưởng kinh tế rất cao. Trong chiến lược phát triển kinh tế của ngành dệt nhuộm, mục tiêu đặt ra đến năm 2010 sản lượng đạt trên 2 tỉ mét vải, kim ngạch xuất khẩu đạt 3,5 – 4 tỉ USD, tạo ra khoảng 1 triệu việc làm. Tuy nhiên, đây chỉ là điều kiện cần cho sự phát triển, để ngành công nghiệp dệt nhuộm phát triển thật sự thì chúng ta phải giải quyết vấn đề nước thải và khí thải một cách triệt để. Công nghệ dệt nhuộm sử dụng một lượng nước khá lớn phục vụ cho các công đoạn sản xuất đồng thời xả ra một lượng nước thải bình quân 12 – 300 m3 /tấn vải. Trong đó, nguồn ô nhiễm chính là từ nước thải công đoạn dệt nhuộm và nấu tẩy. Nước thải giặt có pH: 9 – 12, hàm lượng chất hữu cơ cao (có thể lên đến 3000 mg/l), độ màu trên dưới 1000 Pt – Co, hàm lượng SS có thể bằng 2000 mg/l. Theo kết quả phân tích nước thải ở làng nghề dệt nhuộm Vạn Phúc (Hà Tây) thì chỉ số BOD là 67 – 159mg/l; COD là 139 – 423mg/l; SS là 167 – 350mg/l, và kim loại nặng trong nước như Fe là 7,68 mg/l; Pb là 2,5 mg/l; Cr6+ là 0.08 mg/l [Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, Bộ tư lệnh hoá học, 2003]. Theo số liệu của Sở Tài nguyên Môi trường Thái Bình, hàng năm làng nghề Nam Cao sử dụng khoảng 60 tấn hóa chất các loại như ôxy già, nhớt thủy tinh, xà phòng, bồ tạt, Javen, thuốc nhuộm nấu tẩy và in nhuộm. Các thông số ô nhiễm môi trường ở Nam Cao cho thấy hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải cao hơn tiêu chuẩn cho phép 3,75 lần, hàm lượng BOD cao hơn tiêu chuẩn cho phép tới 4,24 lần, hàm lượng COD cao hơn tiêu chuẩn cho phép 3 lần. Thực chất, tiêu chuẩn Greentrade Barrier – tiêu chuẩn thương mại “xanh”, cũng chính là một rào cản thương mại xanh. Rào cản thương mại xanh được áp dụng đối với hàng may mặc là đòi hỏi các sản phẩm phải đáp ứng được các tiêu chuẩn sinh thái quy định, an toàn về sức khỏe đối với người sử dụng, không gây ô nhiễm môi trường trong sản xuất, bắt buộc các nhà xuất khẩu phải tuân thủ. Như vậy là, trong cuộc cạnh tranh quyết liệt sau khi hạn ngạch dệt may được rỡ bỏ và một số tiêu chuẩn được các thị trường EU, Mỹ, Nhật… Áp dụng, thì rào cản thương mại “xanh” là một thách thức, trở ngại lớn đối với tất cả các nước xuất khẩu hàng dệt may.

6. 6 Chính vì những yêu cầu hết sức cấp thiết đó nên trong chuyên đề này nhóm sẽ đề xuất “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải ngành dệt nhuộm công suất 500m3 /ngày đêm”. 2. Mục tiêu của đề tài Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm có công suất 500m3 /ngày đêm đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995, nước thải loại B. 3. Phương pháp nghiên cứu đề tài 1. Biên hội và tổng hợp tài liệu. 2. So sánh đối chiếu và lựa chọn công nghệ. 3. Trích dẫn một số tiêu chuẩn trong TCVN 5495 – 1995. 4. Tính toán và đề xuất công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm. 4. Tính mới của đề tài Hiện nay các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm đa số đều sử dụng phương pháp hóa lý, như vậy sẽ tiêu tốn một lượng hóa chất rất lớn và không đáp ứng được yêu cầu kinh tế, làm cho giá thành xử lý 1m3 nước thải sẽ rất lớn. Trong chuyên đề này sẽ trình bày phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm bằng phương pháp sinh học kết hợp với hóa lý, nhằm xử lý triệt để nước thải và mang lại tính kinh tế trong quá trình xử lý. Tỉnh Long An hiện nay có nhiều nhà máy dệt nhuộm nhưng vẫn chưa có hệ thống xử lý hoạt động hiệu quả, nhóm chúng tôi hy vọng tập tài liệu này sẽ được áp dụng để xử lý nước thải ngành dệt nhuộm trên địa bàn tỉnh. 5. Giới hạn của đề tài Đề tài chỉ trình bày quy trình công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đạt tiêu chuẩn loại B theo TCVN 5945 – 1995. Với các thông số đầu vào như sau: pH = 8 – 10 BOD5 = 860 (mg/l) COD = 1430 (mg/l) SS = 560 (mg/l) Độ màu = 1000 (Pt – Co) CHƯƠNG 1

7. 7 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM Nguyên liệu chủ yếu của công nghiệp dệt là xơ bông, xơ nhân tạo hoặc tổng hợp và len. Ngoài ra còn dùng các xơ đay gai, tơ tằm. 1.1.1 Các quá trình cơ bản trong công nghệ dệt nhuộm Thông thường công nghệ dệt – nhuộm gồm ba quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt vải và xử lý (nấu tẩy), nhuộm và hoàn thiện vải. Trong đó được chia thành các công đoạn sau: Làm sạch nguyên liệu: nguyên liệu thường được đóng dưới các dạng kiện bông thô chứa các sợi bong có kích thước khác nhau cùng với các tạp chất tự nhiên như bụi, đất, hạt, cỏ rác… Nguyên liệu bông thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều. Sau quá trình là, sạch, bông được thu dưới dạng các tấm phẳng đều. Chải: các sợi bông được chải song song và tạo thành các sợi thô. Kéo sợi, đánh ống, mắc sợi: tiếp tục kéo thô tại các máy sợi con để giảm kích thước sợi, tăng độ bền và quấn sợi vào các ống sợi thích hợp cho việc dệt vải. Sợi con trong các ống nhỏ được đánh ống thành các quả to để chuẩn bị dệt vải. Tiếp tục mắc sợi là dồn qua các quả ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi. Hồ sợi dọc: hồ sợi bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính để tạo màng hố bao quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn và độ bóng của sợi để có thể tiến hành dệt vải. Ngoài ra còn dùng các loại hồ nhân tạo như polyvinylalcol PVA, polyacrylat,… Dệt vải: kết hợp sợi ngang với sợi dọc đã mắc thành hình tấm vải mộc. Giũ hồ: tách các thành phần của hồ bám trên vải mộc bằng phương pháp enzym (1% enzym, muối và các chất ngấm) hoặc axit (dung dịch axit sunfuric 0.5%). Vải sau khi giũ hồ được giặc bằng nước, xà phòng, xút, chất ngấm rồi đưa sang nấu tẩy. Nấu vải: Loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên như dầu mỡ, sáp… Sau khi nấu vải có độ mao dẫn và khả năng thấm nước cao, hấp thụ hóa chất, thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn. Vải được nấu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao (2 – 3 at) và ở nhiệt độ cao (120 – 130o C). Sau đó, vải được giặt nhiều lần.

8. 8 Làm bóng vải: mục đích làm cho sợi cotton trương nở, làm tăng kích thước các mao quản giữa các phần tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước hơn, bóng hơn, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm. Làm bóng vải thông thường bằng dung dịch kiềm dung dịch NaOH có nồng độ từ 280 đến 300g/l, ở nhiệt độ thấp 10 – 20o C. sau đó vải được giặt nhiều lần. Đối với vải nhân tạo không cần làm bóng. Tẩy trắng: mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm cho vải có độ trắng đúng yêu cầu chất lượng. Các chất tẩy thường dùng là natri clorit NaClO2, natri hypoclorit NaOCl hoặc hyrdo peroxyte H2O2 cùng với các chất phụ trợ. Trong đó đối với vải bông có thể dùng các loại chất tẩy H2O2, NaOCl hay NaClO2. Nhuộm vải hoàn thiện: mục đích tạo màu sắc khác nhau của vải. Thường sử dụng các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các hợp chất trợ nhuộm để tạo sự gắn màu của vải. Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải, đi vào nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ nhuộm, loại vải cần nhuộm, độ màu yêu cầu,… Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng tan hay dạng phân tán. Quá trình nhuộm xảy ra theo 4 bước: – Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi. – Gắn màu vào bề mặt sợi. – Khuyết tán màu vào trong sợi, quá trình xảy ra chậm hơn quá trình trên. – Cố định màu và sợi. In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải màu, hồ in là một hỗn hợp gồm các loại thuốc nhuộm ở dạng hòa tan hay pigment dung môi. Các lớp thuốc nhuộm cùng cho in như pigment, hoạt tính, hoàn nguyên, azo không tan và indigozol. Hồ in có nhiều loại như hồ tinh bột, dextrin, hồ alginat natri, hồ nhũ tương hay hồ nhũ hóa tổng hợp. Sau nhuộm và in, vải được giặt lạnh nhiều lần. Phần thuốc nhuộm không gắn vào vải và các hóa chất sẽ đi vào nước thải. Văng khổ, hoàn tất vải với mục đích ổn định kích thước vải, chống nhàu và ổn định nhiệt, trong đó sử dụng một số hóa chất chống màu, chất làm mềm và hóa chất như metylic, axit axetic, formaldehit.

9. 9 Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm hàng sợi bông & các nguồn nước thải

10. 10 1.1.2 Các loại thuốc nhuộm thường dùng trong ngành dệt nhuộm Thuốc nhuộm hoạt tính Các loại thuốc nhuộm thuộc nhóm này có công thức cấu tạo tổng quát là S-F-T- X trong đó: S là nhóm làm cho thuốc nhuộm có tính tan; F là phần mang màu, thường là các hợp chất Azo (-N=N-), antraquinon, axit chứa kim loại hoặc ftaloxiamin; T là gốc mang nhóm phản ứng; X là nhóm phản ứng. Loại thuốc nhuộm này khi thải vào môi trường có khả năng tạo thành các amin thơm được xem là tác nhân gây ung thư. Thuốc nhuộm trực tiếp Đây là thuốc nhuộm bắt màu trực tiếp với xơ sợi không qua giai đoạn xử lý trung gian, thường sử dụng để nhuộm sợi 100% cotton, sợi protein (tơ tằm) và sợi poliamid, phần lớn thuốc nhuộm trực tiếp có chứa azo (môn, di and poliazo) và một số là dẫn xuất của dioxazin. Ngoài ra, trong thuốc nhuộm còn có chứa các nhóm làm tăng độ bắt màu như triazin và salicylic axit có thể tạo phức với các kim loại để tăng độ bền màu. Thuốc nhuộm hoàn nguyên Thuốc nhuộm hoàn nguyên gồm 2 nhóm chính: nhóm đa vòng có chứa nhân antraquinon và nhóm indigoit có chứa nhân indigo. Công thức tổng quát là R=C-O; trong đó R là hợp chất hữu cơ nhân thơm, đa vòng. Các nhân thơm đa vòng trong loại thuốc nhuộm này cũng là tác nhân gây ung thư, vì vậy khi không được xử lý, thải ra môi trường, có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Thuốc nhuộm phân tán Nhóm thuốc nhuộm này có cấu tạo phân tử tư gốc azo và antraquinon và nhóm amin (NH2, NHR, NR2, NR-OH), dùng chủ yếu để nhuộm các loại sợi tổng hợp (sợi axetat, sợi polieste…) không ưa nước. Thuốc nhuộm lưu huỳnh Là nhóm thuốc nhuộm chứa mạch dị hình như tiazol, tiazin, zin… trong đó có cầu nối -S-S- dùng để nhuộm các loại sợi cotton và viscose. Thuốc nhuộm axit Là các muối sunfonat của các hợp chất hữu cơ khác nhau có công thức là R- SO3Na khi tan trong nước phân ly thành nhóm R-SO3 mang màu. Các thuốc nhuộm này thuộc nhóm mono, diazo và các dẫn xuất của antraquinon, triaryl metan…

11. 11 Thuốc in, nhuộm pigmen Có chứa nhóm azo, hoàn nguyên đa vòng, ftaoxianin, dẫn suất của antraquinon… 1.1.3 Nhu cầu về nước và nước thải trong xí nghiệp dệt nhuộm Công nghệ dệt nhuộm sử dụng nước khá lớn: từ 12 đến 65 lít nước cho 1 mét vải và thải ra từ 10 đến 40 lít nước. Nước dùng trong nhà máy dệt phân bố như sau: Sản xuất hơi nước 5.3% Làm mát thiết bị 6.4% Phun mù và khử bụi trong các phân xưởng 7.8% Nước dùng trong các công đoạn công nghệ 72.3% Nước vệ sinh và sinh hoạt 7.6% Phòng hỏa và cho các việc khác 0.6% Nước thải từ công nghiệp dệt cũng rất đa dạng và phức tạp, nhu cầu nước cho công nghiệp dệt cũng rất lớn. Từ đó lượng nước thải từ những công nghệ này cũng rất nhiều. Hàng len nhuộm, dệt thoi là: 100 – 240 m3 /tấn Hàng vải bông, nhuộm, dệt thoi: 50 – 240 m3 /tấn, bao gồm: Hồ sợi: 0.02 m3 Nấu, giũ hồ tẩy: 30 – 120 m3 Nhuộm: 50 – 240 m3 Hàng vải bông in hoa, dệt thoi là 65 – 280 m3 /tấn, bao gồm: Hồ sợi: 0.02 m3 Giũ hồ, nấu tẩy: 30-120 m3 In sấy: 5-20 m3 Giặt: 30-140 m3 Khăn len màu từ sợi polycrylonitrit là 40-140 m3 /tấn, bao gồm: Nhuộm sợi: 30-80 m3 Giặt sau dệt: 10-70 m3 Vải trắng từ polyacrylonitrit là 20-60 m3 .

12. 12 1.2 CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Nước thải từ các xí nghiệp dệt nhuộm rất phức tạp, nó bao gồm cả các chất hữu cơ, các chất màu và các chất độc hại cho môi trường. Các chất gây ô nhiễm môi trường chính có trong nước thải của xí nghiệp dệt, nhuộm bao gồm: – Tạp chất tách ra từ xơ sợi, như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, các chất bẩn dính vào sợi (trung bình là 6% khới lượng xơ sợi). – Các hóa chất dùng trong quá trình công nghệ: hồ tinh bột, tinh bột biến tính, dextrin, aginat, các loại axit, xút, NaOCl, H2O2, soda, sunfit… Các loại thuốc nhuộm, các chất phụ trợ, chất màu, chất cầm màu, hóa chất tẩy giặt. Lượng hóa chất sử dụng đối với từng loại vải, từng loại mầu là rất khác nhau và phần dư thừa đi vào nước thải tương ứng. – Đối với mặt hàng len từ lông cừu, nguyên liệu là len thô mang rất nhiều tạp chất (250-600 kg/tấn) được chia thành: + 25-30% mỡ (axít béo và sản phẩm cất mỡ, lông cừu) + 10-15% đất và cát + 40-60% mưối hữu cơ và các sản phẩm cất mỡ, lông cừu. Mỗi công đoạn của công nghệ có các dạng nước thải và đặc tính của chúng. Bảng1.1: Các chất gây ô nhiễm và đặc tính nước thải ngành dệt – nhuộm Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải Hồ sợi, giũ hồ Tinh bột, glucozo, carboxy metyl xelulozo, polyvinyl alcol, nhựa, chất béo và sáp. BOD cao (34-50% tổng sản lượng BOD). Nấu, tẩy NaOH, chất sáp và dầu mỡ, tro, soda, silicat natri và xo sợi vụn. Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% tổng BOD). Tẩy trắng Hipoclorit, hợp chất chứa clo, NaOH, AOX, axit… Độ kiềm cao, chiếm 5%BOD. Làm bong NaOH, tạp chất. Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới 1% tổng BOD). Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axitaxetic và các muối kim loại. Độ màu rất cao, BOD khá cao (6% tổng BOD), TS cao.

13. 13 Công đoạn Chất ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải In Chất màu, tinh bột, dầu, đất sét, muối kim loại,axit… Độ màu cao, BOD cao và dầu mỡ. Hoàn thiện Vệt tinh bột, mỡ động vật, muối. Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng nhỏ. Bảng1.2: Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp Dệt nhuộm ở Việt Nam Đặc tính sản phẩm Đơn vị Hàng bông dệt thoi Hàng pha dệt kim Dệt len Sợi Nước thải m3 /tấn vải 394 264 114 236 pH 8-11 9-10 9 9-11 TS mg/l 400-1000 950-1380 420 800-1300 BOD5 mg/l 70-135 90-220 120-130 90-130 COD mg/l 150-380 230-500 400-450 210-230 Độ màu Pt-Co 350-600 250-500 260-300 Bảng1.2: Nồng độ của một số chất ô nhiễm trong nước thải Dệt nhuộm. Thành phần Đặc điểm pH 2-14 COD (mg/l) 60-5000 BOD (mg/l) 20-3000 PO4 3- (mg/l) 10-1800 SO4 2- (mg/l) <5 Độ màu (Pt-Co) 40-5000 Q (m3 /tấn sp) 4-4000 Bảng1.3: Tính chất nước thải của các nhà máy Dệt nhuộm ở TP. Hồ Chí Minh Tên nhà máy Q (m3 /t) pH Độ màu (Pt-Co) COD (mg/l) BOD (mg/l) SS (mg/l) SO4 2- (mg/l) PO4 3- (mg/l) KLN Thành Công 6500 9,2 1160 280 651 98 298 0,25 Thắng lợi 5000 5,6 1250 350 630 95 76 1,31 0,4

15. 15 – Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vạo nước thải gây màu cho dòng tiếp nhận, ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng xấu tới cảnh quan. – Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh.

16. 16 CHƯƠNG 2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Do đặc thù của công nghệ, nước thải dệt nhuộm chứa tổng hàm lượng chất rắn TS, chất rắn lơ lửng, độ màu, BOD, COD cao nên chọn phương pháp xử lý thích hợp phải dựa vào nhiều yếu tố như lượng nước thải, đặc tính nước thải, tiêu chuẩn thải, xử lý tập trung hay cục bộ. Về nguyên lý xử lý, nước thải dệt nhuộm có thể áp dụng các phương pháp sau: – Phương pháp cơ học. – Phương pháp hóa học. – Phương pháp hóa – lý. – Phương pháp sinh học. 2.1 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý, quá trình được xem như bước đệm để loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ không tan hiện diện trong nước nhằm đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị và các quá trình xử lý tiếp theo. Tùy vào kích thước, tính chất hóa lý, hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch mà ta sử dụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của lực ly tâm, trọng trường, lọc và tuyển nổi. Xử lý cơ học nhằm mục đích  Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thước lớn như nhánh cây, gỗ, nhựa, lá cây, giẻ rách, dầu mỡ… ra khỏi nước thải.  Loại bỏ cặn nặng như sỏi, thủy tinh, cát…  Điều hòa lưu lường và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.  Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo. 2.1.1 Song chắn rác Song chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chữ nhật hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình bầu dục. Song chắn rác được chia làm 2 loại, loại di động và loại cố định. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo hướng dòng chảy.

17. 17 Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác… 2.1.2 Lưới chắn rác Để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ hoặc các sản phẩm có giá trị, thường sử dụng lưới lọc có kích thước lỗ từ 0,5 – 1mm. Khi tang trống quay, thường với vận tốc 0,1 đến 0,5 m/s, nước thải thường lọc qua bề mặt trong hay ngoài, tùy thuộc vào sự bố trí đường ống dẫn nước vào. Các vật thải được cào ra khỏi mặt lưới bằng hệ thống cào. 2.1.3 Bể điều hòa Do đặc điểm của công nghệ sản xuất một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày. Sự dao động lớn về lưu lượng này sẽ ảnh hưởng không tốt đến những công trình xử lý phía sau. Để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn định, khắc phục được những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học người ta sẽ thiết kế bể điều hòa. Thể tích bể phải tương đương 6 – 12h lưu nước trong bể với lưu lượng xử lý trung bình. Bể điều hòa được phân loại như sau: – Bể điều hòa lưu lượng. – Bể điều hòa nồng độ. – Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ. 2.2 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC Các phương pháp hóa học xử lý nước thải gồm có: trung hòa, oxy hóa và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền. Người ta sử dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các hệ thống nước khép kín. Đôi khi phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn. 2.2.1 Phương pháp trung hòa Trung hòa nước thải được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau – Trộn lẫn nước thải với axit hoặc kiềm. – Bổ sung các tác nhân hóa học.

18. 18 – Lọc nước axit qua vật liệu lọc có tác dụng trung hòa. – Hấp thụ khí axit bằng chất kiềm hoặc hấp thụ amoniăc bằng nước axit. Trong quá trình trung hòa một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân xử dụng cho quá trình. 2.2.2 Phương pháp oxy hóa và khử Để làm sạch nước thải có thể dùng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, pemanganat kali, bicromat kali, oxy không khí, ozon… Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Oxy hóa bằng Clo Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là chất oxy hóa thông dụng nhất. Người ta sử dụng chúng để tách H2S, hydrosunfit, các hợp chất chứa metylsunfit, phenol, xyanua ra khỏi nước thải. Khi clo tác dụng với nước thải xảy ra phản ứng Cl2 + H2O = HOCl + HCl HOCl ↔ H+ + OCl- Tổng clo, HOCl và OCl- được gọi là clo tự do hay clo hoạt tính. Các nguồn cung cấp clo hoạt tính còn có clorat canxi (CaOCl2), hypoclorit, clorat, dioxyt clo, clorat canxi được nhận theo phản ứng Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O Lượng clo hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn. Phương pháp Ozon hóa Ozo tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hóa bằng ozo cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng của nước. Sau quá trình ozo hóa số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%, ozo còn oxy hóa các hợp chất Nito, Photpho…

19. 19 2.3 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA – LÝ Cơ chế của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chất này phản ứng với các tập chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại. Các phượng pháp hóa lý thường sử dụng để khử nước thải là quá trình keo tụ, hấp phụ, trích ly, tuyển nổi… 2.3.1 Quá trình keo tụ tạo bông Quá trình này thường được áp dụng để khử màu, giảm độ đục, cặn lơ lửng và vi sinh vật. Khi cho chất keo tụ vào nước thô chứa cặn lắng chậm (hoặc không lắng được), các hạt mịn kết hợp lại với nhau thành các bông cặn lớn hơn và nặng, các bông cặn này có thể tự tách ra khỏi nước bằng lắng trọng lực. Hầu hết chất keo tụ ở dạng Fe(III), Al(III); Al2(SO4)3.14H2O, FeCl3. Tuy nhiên trong thực tế người ta thường sử dụng phèn sắt hơn do chúng có ưu điểm nhiều hơn phèn nhôm. Trong quá trình keo tụ người ta còn sử dụng chất trợ keo tụ để tăng tính chất lắng nhanh và đặc chắc do đó sẽ hình thành bông lắng nhanh và đặc chắc như sét, silicat hoạt tính và polymer. 2.3.2 Phương pháp trích ly Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu, axit hữu cơ, các ion kim loại… Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn 3 – 4g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho quá trình trích ly. Làm sạch nước bằng trích ly gồm 3 giai đoạn – Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữu cơ) trong điều kiệm bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành 2 pha lỏng, một pha là chất trích ly với chất được trích ly, một pha là nước thải với chất trích ly. – Phân riêng hai pha lỏng nói trên. – Tái sinh chất trích ly. Để giảm nồng độ chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn đúng chất trích ly và vận tốc của nó khi cho vào nước thải.

20. 20 2.4 XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải của các vi sinh vật. Các vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình phát triển, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản. Phương pháp này được sử dụng để xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải. Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã qua xử lý sơ bộ qua các công trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý. Quá trình sinh học gồm các bước – Chuyển các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành thể khí và các vỏ tế bào vi sinh. – Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải. – Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng. Chất nhiễm bẩn trong nước thải dệt nhuộm phần lớn là những chất có khả năng phân hủy sinh học. Thường nước thải dệt nhuộm thiếu nguồn N và P dinh dưỡng. Khi xử lý hiếu khí cần cân bằng dinh dưỡng theo tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1 hoặc trộn nước thải dệt nhuộm với nước thải sinh hoạt để các chất dinh dưỡng trong hỗn hợp cân đối hơn. Các công trình sinh học như: lọc sinh học, bùn hoạt tính, hồ sinh học hay kết hợp xử lý sinh học nhiều bậc… 2.5 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 2.5.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trong nước 2.5.1.1 Qui trình công nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải Trong ngành công nghiệp dệt nhuộm, nước thải nhuộm gồm ba loại chính:  Nước thải phẩm nhuộm hoạt tính.  Nước thải phẩm nhuộm sunfua.  Nước thải tẩy.

22. 22 Sơ đồ qui trình công nghệ tổng quát xử lý nước thải nhuộm vải Trong công nghệ này, nước thải nhuộm ở các công đoạn sẽ được thu gom và xử lý sơ bộ riêng: – Nước thải hoạt tính được tiến hành keo tụ bằng phèn sắt với pH là 10- 10.5, hiệu quả khử COD là 60-85%. – Nước thải sunfua keo tụ ở pH khoảng 3, hiệu quả khử COD khoảng 70%. – Nước thải tẩy được tiến hành trung hòa nhằm đưa pH về 6.5. Khi đó H2O2 sẽ bị phân hủy thành O2 bay lên gây ra bọt đồng thời hồ sẽ được tách ra khỏi nước. Sau đó, nước tẩy sẽ được đưa vào bể trộn cùng với nước sau lắng của nước thải hoạt tính và nước thải sunfua. Bể trộn đóng vai trò điều hòa chất lượng nước thải, vừa là nơi hiệu chỉnh pH cho quá trình lọc sinh học kỵ khí tiếp theo. Ở bể lọc kỵ khí, chất hữu cơ một phần sẽ bị phân hủy thành khí biogas hoặc chuyển hóa thành những hợp chất dễ phân hủy hơn và sẽ được tiếp tục oxy hóa sinh học trong bể aerotank. Nước thải sau xử lý sinh học vẫn chưa đạt tiêu chuẩn nên phải tiến hành xử lý bậc cao bằng phương pháp keo tụ. Phần bùn thải ra từ các bể lắng được đưa

23. 23 Hóa chất Nước thải Song chắn rác Bể điều hòa Bể tuyển nổi Bể lọc sinh họcBể chứaBể lọc áp lực Nguồn tiếp nhận vào máy ép bùn, nước tách từ bùn được đưa trở lại bể trộn, bùn sau ép được đưa đi chôn lấp. 2.5.1.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm đang được áp dụng: Mô tả tóm tắt công nghệ thiết bị Nước thải trước tiên theo cống thu gom, qua song chắn rác chảy vào bể điều hòa. Sau khi tập trung tại bể điều hòa, nước thải được bơm lên bể tuyển nổi. Trên ống dẫn vào bể tuyển nổi có 03 đường hóa chất châm vào là dung dịch trung hòa, dung dịch phản ứng và dung dịch trợ lắng. Quá trình xử lý trong bể tuyển nổi được thực hiện bằng cách hòa tan trong nước những bọt khí nhỏ, các bọt khí này bám vào các hạt cặn làm cho tỷ trọng tổ hợp cặn khí giảm, lực đẩy nổi xuất hiện. Khi lực đẩy nổi đủ lớn, hỗn hợp cặn – khí nổi lên mặt nước và được gạt ra ngoài bằng tấm gạt cao su gắn phía trên bể. Bên cạnh đó bể tuyển nổi còn thực hiện chức năng lắng. Do nước thải vào bể đã được hòa trộn với các chất tạo pH, chất keo tụ nên trong bể tuyển nổi còn xảy ra quá trình keo tụ. Trên bể tuyển nổi có sử dụng một môtơ khuấy với tốc độ thích hợp để kích thích quá trình tạo bông. Các hạt bùn keo tụ tạo ra có tỷ trọng lớn lắng xuống đáy bể sẽ được lấy ra ngoài nhờ van xả đáy. Nước thải từ máng thu nước bể tuyển nổi tràn vào bể lọc sinh học từ dưới lên trên qua lớp vật liệu nổi là các hạt polystyren. Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải dính bám lên lớp sinh khối nổi là những hạt polystyrene hay còn gọi là Biostyrene và chúng được loại bỏ bằng cách khống chế môi trường hoạt động. Xác vi sinh vật và chất rắn lơ lửng trong nước thải được loại bỏ bằng quá trình rửa ngược. Đây là công nghệ lọc sinh học mới được áp dụng tại Việt Nam, có hiệu quả sử dụng rất cao, chiếm mặt bằng ít, giá thành thấp.

24. 24 Nước thải tiếp tục tự chảy đến bể chứa để từ đó có thể bơm đến thiết bị lọc áp lực Bể lọc áp lực là công trình xử lý cuối cùng trong hệ thống xử lý nước thải. Sau khi qua bể lọc áp lực, nước thải có thể được xả ra cống. Các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật khác – Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945:1995, nguồn xả loại B – Giá thành xử lý 1m3 nước thải: 1500 – 2000đ/m3 Ưu điểm của CN/TB – Các thiết bị được chế tạo bằng thép nên có thể tháo ráp dễ dàng khi cần di dời – Mặt trong thiết bị được phủ epoxy chống ăn mòn, tăng thời gian sử dụng – Hệ thống được điều khiển tự động, tránh cho công nhân có thể tiếp xúc trực tiếp với nước thải độc hại – Diện tích chiếm dụng mặt bằng giảm 50% so với bể xây bằng xi măng – Thời gian thi công ngắn 2.5.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm trên thế giới 2.5.2.1 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm sợi bông ở Hà Lan Trong hệ thống có công đoạn xử lý hóa lý trước công đoạn xử lý sinh học. Với các thông số như: Nước thải có lưu lượng 3.000 – 4.000 m3 /h; COD = 400 – 1.000 mg/l; BOD5 = 200 – 400 mg/l. Nước sau xử lý BOD5 < 50 mg/l, COD < 100 mg/l. Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải của công ty Stork Aqua (Hà Lan)

25. 25 Ca(OH)2 Nước thải 1 Nước thải 2 Bể điều hòa Keo tụ Lắng Xử lý sinh học nhiều bậc Lắng Hồ nhân tạo Nguồn tiếp nhận Xừ lý bùn yếm khí Lọc ép Bùn Phèn sắt Hình 3.2:Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt lần nước thải dệt nhuộm 1. Sàng chắn rác; 2. Bể điều hòa; 3. Bể keo tụ; 4. thiết bị lắng bùn; 5. Bể sinh học; 6. Thiết bị xử lý bùn 2.5.2.2 Công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm ở Greven (CHLB Đức) Nước thải ở đây có chứa 15-20% nước thải dệt nhuộm. Công suất của hệ thống là 6.000 – 7.000 m3 /ngày, trong đó có 1100 – 1300m3 /ngày nước thải dệt nhuộm. Sơ đồ này theo nguyên lý kết hợp xử lý hóa lý và sinh học nhiều bậc, sau lắng 2 là một hồ nhân tạo (có thể là một hồ chứa lớn). Phần bùn lấy ra từ các bể lắng không đưa tuần hoàn sử dụng lại mà đưa vào xử lý kị khí, rồi lọc ép và đưa đi chôn lấp. Nước thải sau bể điều hòa cần điều chỉnh về pH tới 9.5 bằng vôi sữa. Phèn sắt được đưa vào làm keo tụ là 170 g/m3 . Ưu điểm: Lượng bùn tạo ra nhỏ (1m3 nước thải tạo ra 0.6 kg bùn khô tuyệt đối). Kết hợp vừa xử lý nước thải sinh hoạt vừa xử lý nước thải dệt nhuộm.

26. 26 CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ CÔNG SUẤT 500M3 /NG.Đ 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 3.1.1 Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa vào các yếu tố cơ bản sau:  Công suất trạm xử lý.  Thành phần và đặc tính của nước thải.  Tiêu chuẩn xả nước thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng.  Phương pháp sử dụng cặn.  Khả năng tận dụng các công trình có sẵn.  Điều kiện mặt nằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng.  Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý.  Chi phí đầu tư xây dựng, quản lý, vận hành và bảo trì. 3.1.2 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác Nước thải trước xử lý: pH = 8 – 10 BOD5 = 860 (mg/l) COD = 1430 (mg/l) SS = 560 (mg/l) Độ màu = 1000 (Pt – Co) Tổng N : 3,78 mg/l Tổng P : 1,54 mg/l Nước thải sau xử lý: Đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995 (loại B): pH = 5,5 – 9 BOD5 < 50 (mg/l) COD < 100 (mg/l) SS < 100 (mg/l) Độ màu < 50 (Pt – Co) Tổng N : 60 mg/l

28. 28 tụ, tạo bông. Trên ống dẫn vào bể keo tụ có 02 đường hóa chất châm vào là dung dịch keo tụ và dung dịch trợ lắng để xảy ra quá trình keo tụ. Trong bể keo tụ có sử dụng một môtơ khuấy với tốc độ thích hợp để kích thích quá trình tạo bông. Các hạt bùn keo tụ tạo ra có tỷ trọng lớn lắng xuống đáy bể lắng 1 sẽ được lấy ra ngoài nhờ van xả đáy. Sau đó nước được tràn vào bể aerotank để xử lý sinh học các hợp chất hữu cơ. Nước thải sau bể aerotank được lắng tại bể lắng 2, một phần bùn hoạt tính được tuần hòan lại cho bể aerotank, phần còn lại đem xử lý. Nước thải tiếp tục đến thiết bị lọc chậm để xử lý các vi sinh vật còn lại trong nước. Sau bể lọc chậm nước được thải ra nguồn tiếp nhận. Ưu điểm: – Qui trình công nghệ đơn giản, dễ vận hành – Chi phí đầu tư, vận hành và bảo dưỡng thấp Nhược điểm – Xử lý nước thải với công suất vừa và nhỏ – Không xử lý triệt để các chất có trong nước thải dệt nhuộm * Phương án 2

30. 30 – Hiệu quả xử lý cao, loại bỏ được các chất độc có trong nước thải dệt nhuộm – Đảm bảo nước đầu ra đạt tiêu chuẩn – Diện tích cho công trình nhỏ, thiết bị di chuyển dễ dàng – Có thể tái sử dụng nước Nhược điểm: – Chi phí vận hành cao nên hiệu quả về kinh tế thấp Nhận xét Cả hai phương án trên đều không được lựa chọn vì trong phương án 1 tuy là dễ vận hành nhưng nó chỉ thích hợp cho những quy mô vừa và nhỏ, đồng thời hiệu quả xử lý lại không cao. Phương án 2 có hiệu quả xử lý cao nhưng vận hành rất tốn kém và khó khăn. Do đó, nhóm xin đề xuất phương án xử lý nước thải dệt nhuộm có kết hợp cả phương pháp hóa lý và phương pháp sinh học cụ thể như sau: * Phương án 3

31. 31 3.1.4 Chức năng nhiệm vụ từng công trình đơn vị: 1. Song chắn rác Loại bỏ các vật có kích thước lớn như: lá khô, cành cây nhỏ, mảnh vụn… Ngoài ra, trong nước thải dệt nhuộm chứa nhiều xơ sợi li ti nên sau song chắn rác ta cần bố trí lưới chắn mịn nhằm giữ các xơ sợi có trong nước thải. Nước qua song chắn có vận tốc khoảng 0.6 m/s. 2. Bể điều hòa Chú thích: Chất lỏng Khí Bùn Chlorine Bùn thải Máy nén bùn Bể nén bùn Xe chở rác đi xử lý Nguồn nước thải Bể tiếp xúc Bể lắng II Bể Aerotank Bể lắng I Bể phản ứng Bể điều hòa Lưới chắn rác Nước thải sau xử lý Bùntuầnhoàn Nướctáchbùn Bể chứa hóa chất Bơm áp lực (cấp khí) H2SO4 Phèn

32. 32 Nhằm điều hòa lưu lượng và ổn định nồng độ cho công trình xử lý phía sau. Trong bể có thiết bị định lượng hóa chất nhằm ổn định pH về khoảng 6.5-8.5 cho quá trình xử lý. Bể điều hòa được cấp khí nhờ hệ thống đĩa sục khí đặt dưới đáy bể nhằm tạo dòng khuấy trộn và duy trì tình trạng hiếu khí trong bể. 3. Bể phản ứng Sử dụng để hòa trộn các chất với nước thải nhằm điều chỉnh độ kiềm của nước thải, tạo ra bông cặn lớn có trọng lượng đáng kể và dễ dàng lắng lại khi qua bể lắng I. Ở đây sử dụng phèn nhôm để tạo ra các bông cặn vì phèn nhôm hòa tan trong nước tốt, chi phí thấp. 4. Bể lắng I Giữ lại phần cặn lơ lững (SS) có trong nước thải, các bông cặn lớn được tạo ra từ bể phản ứng sẽ được lắng ở đây, bể lắng I sẽ làm giảm tải lượng chất rắn cho công trình xử lý sinh học phía sau. 5. Bể Aerotank Aerotank hay còn gọi là bể bùn hoạt tính với sinh trưởng lơ lửng. Trong đó quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Các vi sinh vật dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn, chuyển hóa chúng thành chất trơ không tan và tạo ra tế bào mới. Quá trình chuyển hóa đó được thực hiện đan xen và nối tiếp nhau cho đến khi không còn thức ăn cho hệ vi sinh vật nữa. Nước thải sau khi xử lý sinh học hiếu khí được đưa qua bể lắng II. 6. Bể lắng II Bùn sinh ra từ bể Aerotank và các chất lơ lửng sẽ được lắng ở bể lắng II, nước thải sau lắng được dẫn vào bể tiếp xúc. Lượng bùn sinh ra từ bể lắng II sẽ được xả vào bể chứa bùn. 7. Bể nén bùn Cặn tươi từ bể lắng I và bùn hoạt tính từ bể lắng II có độ ẩm tương đối cao (99 – 99,2% đối với bùn hoạt tính và 92 – 96% đối với cặn tươi), bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm của bùn, sau đó bùn được đem đi xử lý.

34. 34 Ưu điểm:  Kết hợp được cả phương pháp hóa lý và sinh học.  Hiệu quả xử lý cao.  Ít tốn diện tích thích hợp với công suất thải của nhà máy.  Quy trình công nghệ đơn giản, dễ vận hành. Nhược điểm  Nước thải ra chỉ đạt tiêu chuẩn loại B.  Chi phí đầu tư ban đầu cao. 3.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 3.2.1 Xác định mức độ cần thiết xử lý chất thải  Mức độ cần thiết xử lý theo chất rắn lơ lửng %14,82%100 560 100560 %100 ** 0 0   C CC E ra C0 : Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải vào, C0 = 560 mg/l. Cra : Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý, Cra = 60 mg/l.  Mức độ cần thiết xử lý theo BOD5 %4,88%100 860 50860 %100 ** 5 55    C BODBOD E ra BOD5 : Hàm lượng BOD5 trong hỗn hợp nước thải vào, BOD5 = 860 mg/l BOD5 : Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau xử lý, BOD5-ra = 100 mg/l  Mức độ cần thiết xử lý theo COD %01,93%100 1430 1001430 %100 ** 0 0   C CODCOD E ra Từ các kết quả tính toán trên ta nhận thấy nước thải của nhà máy dệt nhuộm này có mức độ cần thiết để xử lý rất cao tính theo BOD, COD do đó ta phải xử lý bằng biện pháp sinh học. 3.2.2 Lưới chắn rác a. Chức năng Lưới chắn rác có nhiệm vụ tách các vật thô như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các mẩu đá, gỗ và các vật khác trước khi đưa vào các công trình xử lý phía sau. Lưới chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động, lưới chắn rác giúp tránh các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây tắt nghẽn bơm.

35. 35 b. Tính toán Các thông số thiết kế cho lưới chắn rác được thể hiện trong bảng bên dưới. Chọn lưới cố định dạng lõm có kích thước mắt lưới d = 0,35mm tương ứng với tải trọng LA = 700l/phut.m2 , đạt hiệu quả xử lý cặn lơ lửng E = 15%. Các thông số thiết kế lưới chắn rác (hình nêm). Thông số Lưới cố định Lưới quay Hiệu quả khử cặn lơ lửng, %. 5 – 25 5 – 25 Tải trọng, L/m2 .phút. 400 – 1200 600 – 4600 Kích thước mắt lưới, mm. 0,2 – 1,2 0,25 – 1,5 Tổn thất áp lực, m. 1,2 – 2,1 0,8 – 1,4 Công suất motor, Hp – 0,5 – 3 Chiều dài trống quay, m. – 1,2 – 3,7 Đường kính trống. – 0,9 – 1,5 Lưu lượng nước thải trung bình Qngđ tb = 500 m3 /ngđ Qh tb = 20,8 m3 /h = 5,79*10-3 m3 /s Giả sử lưới chắn rác được chọn theo thiết kế định hình có kích thước lưới B* L = 0,3* 0,7 m. Diện tích bề mặt lưới yêu cầu. m m l ph h mphl hm L Q A A h tb 5,01000 60 1 ./700 /8,20 2 32 **  Số lưới chắn rác luoi mm m HB A n 34,2 7,0*3,0 5,0 * 2  Tải trọng làm việc thực tế mphl m l ph h mm hm nBL Q L h tbth A ./550 1000 60 1 3*7,0*3,0 /8,20 ** 2 3 3 **  Tổng lượng SS sau khi qua song chắn rác giảm 20% SS còn lại = 560*(1 – 0,2) = 450 (mg/l) 3.2.3 Bể điều hòa a. Chức năng

37. 37 H = 2,77 + 0,5 = 3,27 (m) → Chọn H = 3,5 m Thể tích xây dựng bể điều hòa Vxd = H * F = 3,5 * 45 = 157,5 (m3 ) Đường kính ống dẫn nước vào bể v Q D ngd tb **3600*24 *4 0  Trong đó  v0 : Vận tốc nước chảy trong ống do chênh lệch cao độ, v0 = 0,3 – 0,9 m/s, chọn v0 = 0,7 m/s  → )(6,1027,0**3600*24 500*4 **3600*24 *4 0 mm v Q D ngd tb   Chọn ống nhựa PVC dẫn nước vào bể điều hòa Φ 110 mm Công suất bơm nước thải Công suất bơm KW HgQ N 71,0 8,0*1000 10*81,9*00579,0*1000 *1000 ***    Trong đó  Q : Lưu lượng nước thải trung bình Q = Qtb s = 5,79*10-3 m3 /s  H : Chiều cao cột áp H = 10m  η : Hiệu suất máy bơm η = 80% Công suất thực máy bơm lấy bằng 120% công suất tính toán Nthực = 1,2*N = 1,2 * 0,71 = 0,85KW = 1,2 Hp Cần 2 bơm có công suất 1,5 Hp hoạt động thay phiên nhau để bơm nước thải sang bể trung hòa (bể phản ứng). Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qkk = q * V * 60 Trong đó

38. 38  q : Lượng khí cần cung cấp cho 1 m3 dung tích vể trong 1 phút, q = 1- 0,015 m3 khí/ m3 bể.phút, chọn q = 0,01 m3 khí/ m3 bể.phút (Nguồn: Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, năm 2004).  V : Thể tích thực tế của bể điều hòa → Qkk = 0,01*125*60 = 75 (m3 /h) = 0,021 (m3 /s) Thiết bị phân phối khí trong bể điều hòa là các ống ngang đục lỗ, bao gồm 4 đường ống với chiều dài mỗi đường ống là 14m, đặt dọc theo chiều dài bể, đường ống đặt cách tường 1 m. Đường kính ống phân phối khí chính v Q D k kk **3600 *4   Trong đó Vk : Vận tốc khí trong ống dẫn chính, vk = 10 m/s → )(5,51 10**3600 75*4 **3600 *4 mm v Q D k kk   Chọn ống dẫn khí Φ = 90 mm vào bể điều hòa là ống thép. Lượng khí qua mỗi ống nhánh )/(75,18 4 75 4 3 hm Q q kk khí  Đường kính ống nhánh dẫn khí v q d khí khí **3600 *4   Trong đó  vkhí : Vận tốc khí trong ống nhánh, vkhí = 10 – 15 m/s, chọn vkhí = 12 m/s )(5,23 12**3600 75,18*4 mmd   Chọn ống nhánh bằng thép, có đường kính Φ = 30mm Cường độ sục khí trên 1m chiều dài ống )./(34,1 14*4 75 *4 3 mdàihmL Q q kk  Lưu lượng khí qua 1 lỗ

39. 39   4 2 * * d vq lô tôlô  Trong đó  vlỗ : Vận tốc khí qua lỗ, vlỗ = 5 – 20 m/s (TCXD – 51 – 84), chọn vlỗ = 15m/s.  dlỗ : Đường kính lỗ, dlỗ = 2 – 5 mm, chọn dlỗ = 4 mm →     )/(678,010*88,1 4 004,0 15 3/ * * 34 2 hmsmqlô   Số lỗ trên 1 ống 65,27 678,0 75,18  q q N lô khí (lỗ) Chọn N = 30 lỗ/ống Số lỗ trên 1 m ống nhánh 14,2 14 30  L N n (lỗ/m) Chọn n = 2 lỗ Khi được phân phối đến các ống nhánh thông qua ống dẫn khí chính làm bằng sắt tráng kẽm, đặt trên thành bể dọc theo chiều rộng bể điều hòa. Ống dẫn khí được đặt trên giá đỡ ở độ cao 8cm so với đáy. Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí Hk = hd + hc + hf + H Trong đó  hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, hd ≤ 0,4 m, chọn hd = 0,3 m.  hc : Tổn thất cục bộ, hc ≤ 0,4 m, chọn hc = 0,2 m.  hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf ≤ 0,2 m, chọn hf = 0,5 m.  H : Chiều sâu hữu ích của bể điều hòa, H = 3,5 m. → Hk = hd + hc + hf + H = 0,3 + 0,2 + 0,5 + 3,5 = 4,5 m. Áp lực máy thổi khí tính theo Atmosphere )(0445,0 12,10 45,0 12,10 atmH P m m 

40. 40 Năng suất yêu cầu Qkk = 75 (m3 /h) = 0,021 (m3 /s) Công suất máy thổi khí                  1 7,29 1 2 283,0 1 P P ne GRT Pmáy Trong đó  Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí, KW.  G : Trọng lượng của dòng không khí, kg/s.  G = Qkk * ρkhí = 0, 021*1,3 = 0,0273 kg/s.  R : Hằng số khí, R = 8,314 KJ/K.mol0 K.  T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 2980 K.  P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1 = 1 atm.  P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = Pm + 1 = 1,05 atm. → 283,0 1   K K n (K = 1,395 đối với không khí). 29,7 : Hệ số chuyển đổi e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,8                                         KWHpHpKW P P ne GRT Pmáy 7457,02,014,0 1 05,1 8,0*283,0*7,29 298*314,8*0273,0 1 7,29 1* 1 2 283,0283,0 1 Công suất thực của bơm bằng 1,2 công suất tính toán → Nt = 1,2*N = 0,168 (KW) ≈ 0,24 (Hp) → Tại bể điều hòa đặt 2 máy thổi khí 0,5 Hp hoạt động luân phiên nhau. Hiệu quả xử lý nước thải qua bể điều hòa Nồng độ cặn lơ lửng giảm 4%, còn lại 450 – (450*4%) = 432 (mg/l) Nồng độ BOD5 giảm 5%, còn lại 860 – (860*5%) = 814 (mg/l) Nồng độ COD giảm 5%, còn lại 1430 – (1430*5%) = 1357 (mg/l) Kết quả tính toán

41. 41 STT Tên thông số Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài (L) m 15 2 Chiều rộng (B) m 3 3 Chiều cao tổng cộng (H) m 3,5 4 Lưu lượng không khí sục vào bể (Qkk) m3 /h 75 5 Cường độ sục khí (q) m3 /h.mdài 1,34 6 Đường kính ống sục khí chính (D) mm 90 7 Đường kính ống sục khí nhánh (d) mm 30 8 Đường kính lỗ sục khí (d) mm 4 9 Mực nước cao nhất (h) m 2,77 10 Mực nước thấp nhất (hmin) m 0,5 11 Khoảng cách giữa các lỗ mm 50 3.2.4 Bể phản ứng a. Chức năng Là nơi diễn ra quá trính keo tụ, tạo điều kiện thuận lợi để các chất keo tụ tiếp xúc với cặn bẩn làm tăng khối lượng riêng các hạt cặn bẩn, đồng thời trong bể có thiết bị khuấy trộn nhằm tăng cường hiệu quả của quá trình. Bể có tác dụng bổ trợ tốt hơn cho các công trình xử lý tiếp theo đặc biệt là bể lắng 1 và bể Aerotank. b. Tính toán Thể tích bể )(42,1030 60*24 500* 3* mtQV  Chọn thời gian lưu từ 30 – 60 phút, chọn t = 30 phút Để quá trình tạo bông xảy ra được tốt và gradient giảm từ đầu bể đến cuối bể. Chia làm 3 bể mỗi bể có thể tích V1 = V/3 = 3,5 m3 Chọn bể hình vuông B*L*H = 1,6m*1,6m*1,4m Chọn loại cánh khuấy là cánh guồng gồm 1 trục quay và 4 bản cách đặt đối xứng nhau. Trong bể đặt bốn tấm chắn ngăn chuyển động xoáy của nước, chiều cao tấm chắn 1,4m, chiều rộng 0,16m (1/10 chiều dài bể).

42. 42 Cánh guồng cách 2 mép tường một khoảng = (1,4 – 0,9)/2 = 0,25 (m) Đường kính cánh guồng D = Chiều rộng bể – 0,25*2 = 1,6 – 0.5 = 1,1 m Đường kính cánh cách mặt nước và đáy 0,3 m. Chiều dài cánh guồng d = H – 0,3 = 1,4 – 0,3 = 1,1 m Kích thước bản cánh Chọn chiều rộng bản 0,1 m Chọn chiều dài bản 0,8 m Diện tích bản cánh khuấy f = 0,8*0,1 = 0,08 m2 Tổng diện tích 4 bản Fc = 4*f = 4*0,08 = 0,32 m2 Tiết diện ngang của bể phản ứng Fu = 1,6*1,4 = 2,24 m2 Tỷ lệ diện tích cánh khuấy: %15%2,14%10024,2 32,0 *  F F u c Bán kính bản cánh khuấy: R1 = D/2 = 1,1/2 = 0,55 m R2 = 0,55 – 0,25 = 0,3 m  Buồng phản ứng 1 Chọn số vòng quay cánh n = 8v/ph Năng lượng cần thiết cho bể N = 51 * C * f * v3 Trong đó f : Tổng diện tích của bản cánh khuấy (m2 ) v : Tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với mặt nước (m/s) C : Hệ số sức cản của nước, phụ thuộc vào tỷ lệ chiều dài l và chiều rộng b của bản cánh quạt: Khi l/b = 5 , C = 1,2 Khi l/b = 20 , C = 1,5 Khi l/b = 21 , C = 1,9 Tỷ số chiều dài và chiều rộng = 0,8/0,1 = 8 → C = 1,3 Diện tích bản cánh khuấy đối xứng f = 2*0,08 = 0,16 m2 Vận tốc tương đối của cánh khuấy so với nước v = 0,75 * (2 * π * R * n/60) Do có 2 bản cánh khuấy ứng với 2 bán kính R1 và R2, nên v1 = 0,75 * (2*π*0,55*8/60) = 0,3454 m/s

43. 43 v1 = 0,75 * (2*π*0,3*8/60) = 0,1884 m/s Năng lượng cần thiết cho bể N = 51 * C * f * v3 → N = 51*C*f*(v1 3 + v2 3 ) → N = 51 * 1,3 * 0,16 * (0,34543 + 0,18843 ) = 0,5 W Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m3 nước W = N/V = 0,5/3,5 = 0,143 W Gradien vận tốc: )(1,40 0089,0 143,0 1010 1** s WG   μ : Độ nhớt động lực của nước ở 250 C, μ = 0,0089 kgm3 /s  Buồng phản ứng 2 Chọn số vỏng quay cánh khuấy n = 6 v/ph Vận tốc tương đối của cánh khuấy so với nước v = 0,75 * (2* π* R* n/60) Do có 2 bản cánh khuấy ứng với 2 bán kính R1 và R2, nên v1 = 0,75* (2* π* 0,55* 6/60) = 0,259 m/s v2 = 0,75* (2* π* 0,3* 6/60) = 0,1413 m/s Năng lượng cần thiết cho bể N = 51* C* f* (v1 3 + v2 3 ) N = 51* 1,3* 0,16* (0,2593 + 0,14133 ) = 0,21 W Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước W = N/V = 0,21/3,5 = 0,06 W Gradien vận tốc: )(26 0089,0 06,0 1010 1** s WG    Buồng phản ứng 3 Chọn số vỏng quay cánh khuấy n = 5 v/ph Vận tốc tương đối của cánh khuấy so với nước v = 0,75 * (2* π* R* n/60) Do có 2 bản cánh khuấy ứng với 2 bán kính R1 và R2, nên v1 = 0,75* (2* π* 0,55* 5/60) = 0,216 m/s v2 = 0,75* (2* π* 0,3* 5/60) = 0,118 m/s Năng lượng cần thiết cho bể

44. 44 N = 51* C* f* (v1 3 + v2 3 ) N = 51* 1,3* 0,16* (0,2163 + 0,1183 ) = 0,124 W Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1 m3 nước W = N/V = 0,124/3,5 = 0,035 W Gradien vận tốc: )(83,19 0089,0 035,0 1010 1** s WG   Nước từ bể phản ứng tự chảy qua bể lắng I do chênh lệch mực nước. Kết quả kiểm toán STT Thông số Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài (L) m 1,6 2 Chiều rộng (B) m 1,6 3 Chiều cao (H) m 1,4 4 Sồ bể – 3 5 Đường kính cánh guồng (D) m 1,1 6 Bán kính cánh guồng R1 m 0,55 7 Bán kính cánh guồng R2 m 0,3 3.2.5 Bể lắng I a. Chức năng Khi nước thải chảy liên tục vào bể lắng 1 thì dưới tác dụng của trọng lực các hạt phân tán nhỏ, các chất lơ lửng sẽ bị lắng xuống đáy bể và được tháo ra ngoài. b. Tính toán Chọn bể lắng đợt 1 có dạng tròn, nước thải vào từ tâm và thu nước theo chu vi (bể lắng ly râm). Bảng 1.4: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng ly tâm Thông số Giá trị Trong khoảng Đặc trưng 1. Thời gian lưu nước (h) 2. Tải trọng bề mặt (m3 /m2 .ngày) Lưu lượng trung bình 1,5 – 2,5 32 – 48 32 – 48 2 40

45. 45 Lưu lượng cao điểm 3. Ống trung tâm: Đường kính Chiều cao 4. Chiều sâu H của bể lắng (m) 5. Đường kính D của bể lắng (m) 6. Độ dốc đáy (mm/m) 7. Tốc độ thanh gạt bùn (v/ph) 80 – 120 (15 – 20%)D (55 – 65%)H 3 – 4,6 3 – 60 62 – 167 0,02 – 0,05 3,7 12 – 45 83 0,03 Nguồn: Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán thiết kế công trình, trang 482, Năm 2004. Diện tích bề mặt lắng L Q A A tb ng   LA : Tải trọng bề mặt (m3 /m2 .ngày) Chọn : LA = 40 (m3 /m2 .ngày) →  mL Q A A tb ng 2 5,12 40 500  Đường kính bể lắng: )(99,3 14,3 5,12*4*4 mAD   Chọn D = 4 m Đường kính ống trung tâm: d = 15%D = 0,6 (m) Chiều cao tổng cộng của bể lắng đợt I Htc = H + hn + hth + h` = 3 + 1,8 + 0,15 + 0,3 = 5,25 (m) Chiều cao phần hình nón tgdD h n n * 2           Chọn α = 450 → )(8,145 2 4,04 2 0 ** mtgtgdD h n n                      Chọn: Chiều cao bể lắng : H = 3 m Chiều cao phần hình nón : hn = 1,8 m

46. 46 Chiều cao lớp trung hòa : hth = 0,15 m Chiều cao bảo vệ : hbv = 0,3 m Chiều cao ống trung tâm Htt = 60%H = 0,6* 3 = 1,8 (m) Đường kính phần loe ống trung tâm Dloe = 1,35* d = 1,35* 0,8 = 1,08 (m) Đường kính tấm ngăn: dh = 1,3* d = 1,3* 0,8 = 1,04 (m) Khoảng cách từ mép ngoài của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề mặt tấm ngăn theo mặt phẳng qua trục.  dDv Q L nk   ** *4  Trong đó  vk = 0,02 m/s: Tốc độ dòng nước chảy qua khe hở giữa miệng loe ống trung tâm và bề mặt tấm hắt.  dn : Đường kính đáy nhỏ của hình chóp cụt, chọn dn = 0,4 m →    mL 084,0 3600244,04*02,0 500*4 **   Kiểm tra lại thời gian lưu nước trong bể lắng Thể tích phần lắng      mHdDW 32222 8,3636,04 4 14,3 4 ****   Thời gian lưu nước )(5,1)(76,1 8,20 8,36 hh Q W t tb h  Tải trọng máng tràn           ngmmngmm D Q L tb ng S ./500./8,39 4*14,3 500 * 33  Thể tích tổng cộng của bể )(08,695,5 4 4*14,3 4 * 3 22 ** mH D V tc bê bê   Chọn Vbể = 70 (m3 ) Tính toán máng thu nước

47. 47 Chọn  Bề rộng máng: bm = 0,25 m  Chiều sâu: hm = 0,3 m Đường kính trong máng thu Dmt = D + 2*b = 4 + 2* 0,2 = 4,4 (m) Với b : Bề dáy thành bể , b = 0,2 (Treo TCXD-51-84) Đường kính ngoài máng thu Dm = Dmt + bm = 4,4 + 0,25 = 4,65 (m) Chiều dài máng thu đặt theo chu vi bể Lm = π*Dmt = 3,14* 4,4 = 13,816 (m) Tải trọng thu nước trên bề mặt máng      ngmm L Q U m tb ng m ./19,36 816,13 500 3 Tính máng răng cưa Drc = D = 4 (m) Chiều dài máng răng cưa lm = π* Drc = 3,14* 4 = 12,56 (m) Chọn  Số khe: 4 khe/1m dài, khe tạo góc 900  Bề rộng răng cưa: brăng = 100 mm  Bề rộng khe: bk = 150 mm  Chiều sâu khe: hk = bk/2 = 150/2 = 75 (mm)  Chiều cao tổng cộng của máng răng cưa: htc = 200 mm  Tổng số khe: n = 4lm = 4* 12,56 = 50,24 (khe) = Chọn n = 51 khe Lưu lượng nước chảy qua một khe      ngkhem n Q q tb ng k ./8,9 51 500 3 Tải trọng thu nước trên 1 máng tràn      ngmm l Q L m tb ng m ./81,39 56,12 500 3 Chiều sâu ngập nước của khe

48. 48 15 2 2*8 2 5 *** htggC q ngd k         Trong đó Cd : Hệ số chảy tràn, Chọn Cd = 0,6 θ : Góc răng cưa (θ = 900 ) )(75,0)(023,0 24*3600*45*81,9*2*6,0* 15 8 8,9 2 **2** 15 8 0 5 2 5 2 mm tg tggC q h d k ng                                     Bể lắng I có bố trí hệ thống thanh gạt ván nổi và máng thu ván nổi Tổng chiều dài máng thu ván nổi Lm = 0,7* Drc = 0,7* 4 = 2,8 (m) Bố trí một máng thu váng nổi máng dài Chiều cao máng : hm = 0,8 m Đường kính ống thu váng nổi: Dvn = 150 mm Vận tốc của thanh gạt váng nổi và thanh gạt bùn v= 0,03 v/ph Đường kính ống dẫn nước từ bể lắng ra ngoài Chọn vận tốc nước trong ống dẫn v = 0,8 m/s (Theo điều 2.6.2 TCVN-51-84). Đường kính ống dẫn nước )(9624*3600*8,0*14,3 500*4 * *4 mm v Q D tb ng   Vậy chọn ống PVC có Φ = 110 mm Tính toán hệ thống thu xả cặn Thể tích phần lắng      mHdDW 32222 8,3636,04 4 14,3 4 ****   Lượng cặn cần xả là 60% trong thời gian 30 phút Vậy lượng cặn cần xả = 36,8* 0,6/(60*30) = 0,012 (m3 /s).

49. 49 Chọn vận tốc xả cặn là v = 1 m/s. Đường kính ống xả cặn là )(6,1231*14,3 012,0*4 * *4 mm v W Dcan   Chọn đường kính ống dẫn bùn Φ = 141 mm Hiệu quả xử lý cặn 80% và tải trọng 40m3 /m2 .ngày. Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày Mtươi = 86,4gSS/m3 * 500m3 /ngày* (0,8)/1000g/kg = 34,56 kgSS/ngày Lượng bùn tươi có khả năng phân hủy sinh học Mtươi (VSS) = 34,56 kg/ngày* 0,75 = 25,92 kg/ngày Trong đó : tỷ số VSS/SS = 0,75 Quá trình nén bùn trọng lực xảy ran gay tại phần đáy của bể lắng I. Bùn dư từ bể lắng I được đưa vào bể nén bùn. Xác định hiệu quả xử lý BOD5, COD và SS Ở bể lắng I hiệu quả lắng cặn SS từ 70 – 90%, với hiệu quả xử lý 80% và BOD5 từ 25 – 50% với hiệu quả xử lý 30%, hiệu quả khử màu đạt 92%.  Cặn lơ lửng SS sau bể lắng I SS = 432* (1 – 0,8) = 86,4 (mg/l)  BOD5 còn lại sau bể lắng I BOD5 = 814* (1 – 0,3) = 570 (mg/l)  COD còn lại sau bể lắng I COD = 1357* (1 – 0,3) = 950 (mg/l)  Độ màu của nước thải sau bể lắng I Độ màu = 1000* (1 – 0,92) = 80 (Pt – Co). Kết quả tính toán STT Thông số Đơn vị Số liệu 1 Đường kính m 4 2 Chiều cột nước m 4,95 3 Chiều cao tổng m 5,25 4 Chiều cao phần chóp đáy 45% m 1,8 5 Thể tích thực của bể m3 70

50. 50 6 Thời gian lưu nước (t) h 1,74 7 Đường kính máng thu nước (Dmáng) m 4,65 8 Đường kính máng răng cưa (Drăng cưa) m 4 9 Đường kính ống dẫn nước ra bể (Ddẫn nước) mm 110 10 Đường kính ống dẫn bùn ra bể (Dbùn) mm 141 3.2.6 Bể Aerotank a. Chức năng Là thiết bị chủ yếu để xử lý COD, BOD trong dòng thải bằng hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí. Ngoài ra, nó còn có tác dụng giảm một số tác nhân ô nhiễm khác trong dòng thải như TS, các muối SO4 2- , NO3 – … Bể Aeroten có quá trình cấp khí nhằm cung cấp lượng oxy cần thiết cho quá trình hoạt động của các vi sinh vật, đồng thời ngăn ngừa việc lắng bùn trong bể – tránh xảy ra sự phân hủy yếm khí gây ảnh hưởng đến quá trình. Sản phẩm phân hủy sinh học là khí CO2, H2O và bùn hoạt hóa (sinh khối). b. Tính toán Số liệu tính toán  Hàm lượng BOD5 của nước thải dẫn vào Aerotank, S0 = 570 ml/l  Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào Aerotank SS = 86,4 mg/l  Hàm lượng BOD5 trong nước thải cần đạt sau xử lý S = 50 mg/l  Lưu lượng trung bình của nước thải trong 1 ngày đêm Qtb ng = 500 m3 /ngd  Hàm lượng chất lơ lửng cần đạt sau xử lý 50 mg/l, trong đó là chất rắn dễ phân hủy sinh học.  Nhiệt độ nước thải, t = 250 C  Chất lơ lửng trong chất thải đầu ra là chất rắn sinh học chứa 80% chất dễ bay hơi (Z = 20%)  % cặn hữu cơ là a = 75% (chất có khả năng phân hủy sinh học). Thông số lựa chọn (Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, Bảng 6-1, Trang 91, Năm 2000)  Thời gian lưu bùn, θc = 3 – 15 ngày  Tỷ số F/M = 0,2 – 0,6 kgBOD5/kgVSS.ngày

51. 51  Tải trọng thể tích, Ls = 0,32 – 0,64 kgBOD/m3 .ngày  Nồng độ bùn sau khi hòa trộn X = 2500 – 4000 mg/l  Hệ số hô hấp nội bào, Kd = 0,06 – 0,15 ngày-1  Tỷ số tuần hoàn bùn hoạt tính, Qth/Q = 0,25 – 1  Tỷ số BOD5/COD, F = 0,6  Hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4 – 0,8 mgVSS/mgBOD5 Xác định hàm lượng BOD5 hòa tan trong nước thải ở đầu ra  Tổng BOD5 ra = BOD5 hòa tan + BOD5 của cặn lơ lửng  Nồng độ BOD5 của nước thải đầu ra: BOD5 ra ≤ 50 mg/k  Hàm lượng chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra B = 50* 0,75 = 37,5 mg/l  COD của chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra c = 37,5 mg/l* 1,42 (mgO2 tiêu thụ/mg tế bào oxy hóa)* (1 – 0,2) = 42,6 mg/l  BOD5 của chất lơ lửng ở đầu ra d = 42,6* 0,424 = 18,06 (mg/l)  BOD5 hòa tan trong nước thải đầu ra e = BOD5 cho phép – d = 50 – 18,06 = 31,94 (mg/l) Hiệu quả xử lý  Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan %8,96%100 570 06,18570 %100 ** 5 5 1   BOD dBOD E  Hiệu quả xử lý tính theo COD     %84,92%100 950 94,31100950 %100 **2     COD eCODCOD E vao ravao Tính toán kích thước bể Aerotank Thể tích bể Aerotank      Cd C KX SSYQ V *1* ** 0   Trong đó  Q : Lưu lượng trung bình ngày.  Y : Hệ số sản lượng bùn, chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5  θc : Thời gian lưu bùn, Chọn θc = 3 ngày

52. 52  X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong bùn hoạt tính, chọn X = 2500 mg/l  Xb : Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, chọn Xb = 8000 mg/l  Kd : Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,06 ngày-1  S0 : Nồng độ BOD5 của nước thải dẫn vào bể aerotank, S0 = 570 mg/l  S : Nồng độ BOD5 hòa tan của nước thải ra bể aerotank, S = 41,78 mg/l →      mV 3 15,161 3*06,01*2500 78,41570*3*6,0*500     Chọn V = 162 m3 Trong đó chọn  Chiều cao hữu ích của bể Aerotank, H = 4 m  Chiều cao bảo vệ bể Aerotank, hbv = 0,5 m Chiều cao xây dựng của bể Aerotank Hxd = H + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 (m) Diện tích mặt bằng của bể Aerotank  mH V S 2 5,40 4 162   Chọn Aerotank gồm 1 đơn nguyên với kích thước L* B* H = 6* 6 * 4,5 (m) Thời gian lưu nước trong bể Aerotank  h Q V tb h 89,7 8,20 162  Tính toán lượng bùn tuần hoàn Thông thường người vận hành hệ thống tuần hoàn bùn sẽ lấy khoảng 40 – 70% tổng lượng bùn hoạt tính sinh ra, ngoài ra chúng ta cũng có thể tính theo công thức: %04,68%100* 24005800 4,862400 %100*      CC CC P hhth llhh  Chh : Nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp nước – bùn chảy từ aerotank đến bể lắng II, Chh = 2000 – 3000 mg/l, lấy Chh = 2400 mg/l.  Cll : Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải chảy vào aerotank, Cll = 86,4 mg/l.

53. 53  Cth : Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Cth = 5000 – 6000 mg/l, lấy Cth = 5800 mg/l. Lưu lượng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt tính tuần hoàn: ngmhm QP Q htb th /66,339/15,14 100 8,20*04,68 100 * 33 .  Vậy, ta có 68,0 500 66,339  Q Qth  Tính toán đường ống dẫn nước Từ bể lắng đợt I, nước thải tự chảy sang bể Aerotank. Sau quá trình xử lý sinh học nước thải tiếp tục chảy sang bể lắng đợt II. Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank v Q D n n **3600*24 *4   Trong đó  vn : Vận tốc nước tự chảy trong ống dẫn do chênh lệch cao độ vn = 0,3 – 0,9 m/s; chọn vn = 0,7 m/s )(1037,0**3600*24 500*4 **3600*24 *4 mm v Q D n n   Chọn ống nhực PVC dẫn nước ra khỏi bể Aerotank có Φ 110 mm Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn v Q D n th b **3600*24 *4   Trong đó  Qth : Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qth = 339,66 m3 /ngày.  vb : Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện bơm, vb = 1 – 2 m/s, chọn vb = 1,5m/s. → )(57 5,1**3600*24 55,339*4 mmDn   Chọn ống dẫn bùn là ống nhựa PVC, đường kính Φ 60 mm Tính bơm bùn tuần hoàn Công suất bơm

54. 54 )(241,0 8,0*1000 5*81,9*00393,0*1000 *1000 *** KW HgQ N t     Qt : Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qt = 339,66 m3 /ngày = 3,93* 10-3 m3 /s.  H : Chiều cao cột áp, H = 5 m  η : Hiệu suất máy bơm, chọn η = 0,8 Công suất thực của bơm lấy bằng 120% Công suất tính toán Nthực = 1,2* N = 1,2* 0,241 = 0,289 KW = 0,39 Hp  Chọn công suất bơm thực 0,5 Hp Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank Lượng không khí đi qua 1m3 nước thải cần xử lý (lưu lượng riêng của không khí). thainuocmm HK S D /36,20 4*14 570*2 * *2 33 0  Trong đó  S0 : Nồng dộ BOD5 đầu vào, S0 = 570 mg/l  K : Hệ số sử dụng không khí, chọn K = 14 g/m4 .  H : Chiều cao hữu ích của bể Aerotank, H = 4 m. Thời gian cần thiết thổi không khí vào bể Aerotank )(15,127,6*14 570*2 * *2 0 h IK S t   I : Cường độ thổi khí, I phụ thuộc vào hàm lường BOD20 của nước thải dẫn vào bể Aerotank và BOD20 sau xử lý, chọn I = 6,7 m3 /m2 .h Lượng không khí cần thiết thổi vào bể Aerotank trong ngày V = D* Qng tb = 20,36* 500 = 10.180 (m3 /ngày). → V = 0,12 m3 /s. Lượng không khí cần thiết để chọn máy nén khí là q = 0,12* 2 = 0,24 (m3 /s). Hệ số an toàn khi sử dụng máy nén là 2. Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa, đường kính d = 240 mm, chiều cao h = 100 mm, lưu lượng khí qua mỗi phân phối, q = 200 l/phút.đĩa Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể Aerotank )(36 /60*2410./200 /180.10 */* 33 3 1 đia ngphmdiaphutl ngaym q q N l  

55. 55 Vậy số đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể Aerotank là 36 cái. Áp lực và công suất của máy nén khí Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén xác định như sau Hct = hd + hc + hf + H  hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, chọn hd = 0,2 (m).  hc : Tổn thất cục bộ, chọn hc = 0,2 (m).  hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, chọn hf = 0,5 (m).  H : Chiều sâu hữu ích của bể, H = 4m. Hct = 0,2 + 0,2 + 0,5 + 4 = 4,9 (m). Áp lực không khí sẽ là )(474,133,10 9,433,10 33,10 33,10 at H P ct   Công suất máy thổi khí                      1**7,29 ** 1 2 283,0 *1 p p en TRG Pmáy Trong đó  Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí, KW  G : Trọng lượng của dòng không khí, kg/s G = Qkk* ρkhí = 0,51* 1,3 = 0,663 (kg/s)  R : Hằng số khí, R = 8,314 KJ/Kmol0 K  T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 2980 K  P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1 = 1 atm  P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = Pm + 1 = 0,0494 + 1 = 1,05 atm → 283,01   K Kn (K = 1,395 đối với không khí)  29,7 : Hệ số chuyển đổi  e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,8

56. 56 → )(56,4)(4,3 1 1 05,1 8,0*283,0*7,29 298*314,8*663,0 283,0 * HpKW Pmáy                       Công suất thực của bơm bằng 1,2 công suất tính toán → Nt = 1,2*Pmáy = 1,2* 3,4 = 5,472 (Hp) Tại bể Aerotank đặt 2 máy thổi khí 6 Hp hoạt động luân phiên nhau. Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể.  Khí từ ống dẫn chính phân phối ra 9 đường ống phụ (đặt dọc theo chiều rộng bể) để cung cấp cho bể Aerotank.  Trên mỗi đường ống dẫn khí phụ lắp đặt 18 đầu ống thổi khí dạng đĩa.  Khoảng cách giữa hai đường ống dẫn khí phụ đặt gần nhau là 0,8 m.  Khoảng cách giữa hai đường ống ngoài cùng đến thành bể là 0,8 m.  Khoảng cách giữa hai đầu thổi khí gần nhau là 0,8 m.  Khoảng cách giữa các đầu thổi khí ngoài cùng đến thành bể (chiều dài bể) là 0,7m. → Kích thước trụ đỡ là: L* B* H = 0,2 m* 0,2 m* 0,2 m Tính toán đường ống dẫn khí Lượng khí qua mỗi ống nhánh Chọn số lượng ống nhánh phân phối khí là 9 ống  sm q qk /03,0 9 24,0 9 3′  Đường kính ống dẫn khí chính v q Dk * *4   Trong đó vk : Vận tốc khí trong ống dẫn chính, vk = 15 m/s )(14215*14,3 24,0*4 * *4 mm v q Dk   Chọn ống dẫn khí chính là ống thép, đường kính Φ 160 mm Đường kính ống nhánh dẫn khí

57. 57 v q d k k * *4 ‘   Trong đó v : Vận tốc khí trong ống nhánh, v = 15 m/s → )(5015*14,3 03,0*4 mmdk  Chọn loại ống dẫn khí nhánh là ống thép, đường kính Φ 60 mm Kiểm tra lại vận tốc Vận tốc khí trong ống chính )/(94,11 16,0*14,3 24,0*4 * *4 22 sm D q Vkhí   Vận tốc khí trong ống nhánh )/(62,10 06,0*14,3 03,0*4 * *4 22 ‘ sm d q v k khí   Kết quả tính toán STT Thông số Đơn vị Số liệu 1 Chiều dài (L) m 6 2 Chiều rộng (B) m 6 3 Chiều cao tổng cộng (H) m 4,5 4 Lưu lượng không khí sục vào bể Aerotank (OK) m3 /s 0,24 5 Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh (qk ‘ ) m3 /s 0,03 6 Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank (Dn) mm 110 7 Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn (Db) mm 60 8 Đường kính ống dẫn khí chính (Dk) mm 160 9 Đường kính ống dẫn khí nhánh (dk) mm 60 10 Số lượng đĩa phân phối trong bể Aerotank cái 36 11 Số lượng ống nhánh phân phối khí ống 9 12 Thời gian tích lũy cặn thực tế Ngày 30 13 Thời gian lưu nước trong bể Aerotank h 8 Hiệu quả khử màu của bể Aerotank là 50% Độ màu còn lại sau xử lý sinh học

Cập nhật thông tin chi tiết về Cấu Tạo Tính Toán Thiết Kế Vít Tải / 2023 trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!