Đồ án xử lý nước thải giết mổ 23 Sơ đồ 4: xử lý hoàn toàn bằng phương pháp sinh học ở bể aerotank 2 bậc có ngăn phục hồi bùn hoạt tính Sơ đồ 5: xử lý sinh học không hoàn toàn ở bể Aerotank cao tải không có ngăn phục hồi bùn. Có 2 chế độ xử dụng bể Aerotank Bể aeroten Lắng II Xả sự cố Ngăn phục hồi bùn Aeroten bậc 2 Lắng II bậc 2 Ngăn phục hồi bùn Bể aeroten Lắng II Bùn hoạt tính tuần hoànhoàn Xả sự cố Aero ten bậc 2 Lắng II bậc 2 Bùn hoạt tính tuần hoàn Bùn dư TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 24 Bùn hoạt tính ở bể Aerotank thường có tuổi lớn hơn 3 – 7 ngày (bùn già) và có khả năng chứa tải trọng BOD nhỏ hơn 0.5kg/ 1kg chất hữu cơ trong ngày. Bùn hoạt tính ở bể Aerotank cao tải có tuổi nhỏ hơn 0.5 ngày ( bùn non) và có tải trọng BOD lớn hơn 13kg/ 1kg chất hữu cơ xử dụng trong ngày. Chi phí năng lượng điện ít hơn các loại khác. Hiệu suất xử lý theo BOD 20 có thể đạt 70 – 75%. Sơ đồ 6: Xử lý nước thải trên Aerotank trộn , Aerotank đẩy – trộn Tăng khả năng xử lý của bể aerotank bằng cách điều hoà tốc độ tiêu thụ oxy trên cả chiều dài của bể. Phương pháp là cho nước thải vào bể aerotank ở nhiều vò trí khác nhau, có 2 trường hợp: - Trường hợp Aerotank xáo trộn hoàn toàn : khoảng cách giữa các vòt trí xả nước và bùn là 3 – 4m, nước đã xử lý thu về máng đặt đối diện - Trường hợp Aerotank đẩy – trộn : nước thải xả vào 4 vò trí ở nửa đầu của bể. Vò trí 1 : 10% tổng lưu lượng nước, vò trí 2 và 3 mỗi vò trí 35% lưu lượng nước, vò trí 4 : 20% lưu lượng nước. Bùn hoạt tính đưa vào điểm đầu, nước đã xử lý thu về máng cuối bể. Áp dụng : xử lý nước thải có độ nhiễm bẩn cao và thành phần tính chất thay đổi that thường (nước công nghiệp hoặc nước sinh hoạt và nước công nghiệp) Sơ đồ 7: Bể aer oten xáo trộn hoàn toàn Lắng II Bùn hoạt tính tuần hoànhoàn Bùn dư TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 25 Xử lý nước thải sinh học trên bể aerotank- lắng. Nguyên tắc tương tự bể aerotank trộn nhưng bể lắng 2 hợp khối với Aerotank. Bùn được tách khỏi nước khi di qua lớp chất lơ lửng. CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ AEROTEN VÀ BỂ LẮNG ĐT II XỬ LÝ NƯỚC THẢI VISSAN I.Tính toán thiết kế bể Aeroten: Khi thiết kế công trình sinh học áp dụng quá tir2nh bùn hoạt tónh ta phải xem xét các yếu tố sau: - Kiểu bể bùn hoạt tính (chảy plug, xáo trộn hoàn toàn, chảy tầng…) - Tải trọng tiêu chuẩn; - Nhu cầu oxy cung cấp và phương thức cung cấp; - Nhu cầu chất dinh dưỡng; - Kiểm soát các vsv dạng sợi; - Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý. Khi thiết kế bể Aerotank làm thoáng bằng phương pháp khuếch tán khí, hình dạng bể ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả làm thoáng. Chiều cao lớp nước trong bể phải từ 4.57 – 7,62m để việc khuếch tán khí đạt hiệu quả cao. Chiều cao bảo vệ (từ mặt nước đến đỉnh bể) từ 0.3 – 0,6m Tóm tắt các số liệu để tính toán: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 26 - Lưu lượng trung bình của nước thải trong một ngày đêm Q= 120 m 3 /ng.đ - Hàm lượng COD trong nước thải dẫn vào bể Aerotn COD vào = 400 mg/l - Hàm lượng COD sau xử lý cần đạt COD ra = 80 mg/l - Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào bể Aeroten: SS= 120mg/l - Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước sau xử lý cần đạt SS < 100mg/l Giả sử rằng chất lơ lửng trong nước thải đầu ra là chất rắn sinh học , trong đó có 80% là chất rắn dễ bay hơi và 60% là chất có thể phân hủy sinh học. Chọn Aerotank kiểu xáo trộn hoàn toàn (complete – mix) thông khí bề mặt để tính toán. Các thông số cơ bản tính toán aeroten kiểu xáo trộn hoàn toàn có thể tham khảo theo chỉ dẫn dưới đây: - Thời gian lưu bùn : SRT = 5 – 15 ngày - Tỉ số F/M : 0,2 – 0,6 kg/kg ngày - Tải trọng thể tích : 0,8 – 1,92 kg BOD 5 / m 3 .ngày - Nồng độ MLSS : 2500 – 4000 mg/l - Thời gian lưu nước : 3 – 5h - Tỉ lệ tuần hoàn bùn Q th /Q = 0,25 – 1 1. Xác đònh nồng độ BOD 5 của nước thải đầu vào và đầu ra aeroten: BOD 5 vào = 5 . 1 vao COD = 5 . 1 400 = 267mg/l BOD 5 ra = == 5 . 1 80 5 . 1 ra COD 53.33mg/l 2. Tính nồng độ BOD 5 hoà tan trong nước thải đầu ra: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 27 BOD 5 ra = BOD 5 hoà tan trong nước đầu ra + BOD 5 của chất lơ lửng trong đầu ra. 1. BOD 5 của chất lơ lửng trong đầu ra: h. Phần có khả năng phân hủy sinh học của chất rắn sinh học ở đầu ra là: = 0.6*80 = 48mg/l BOD hoàn toàn của chất rắn có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra: 48 mg/l*1.42 mg O 2 tiêu thụ/ mg tế bào bò oxy hoá= 68.16 mg/l BOD 5 của chất rắm lơ lửng ở đầu ra = 68.16*0.68 = 46.35 mg/l BOD 5 hoà tan trong nước thải ở đầu ra: 53.33 = BOD 5 hoà tan + 46.35 BOD 5 hoà tan = 53.33 – 46.35 = 6.98 mg/l 3. Xác đònh hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý theo BOD 5 : E = 267 )98.6297(*100 - 4. Xác đònh thể tích bể Aeroten: Thể tích bể được tính theo công thức sau: V = )*1(* )(*** 0 SRTkX SSYQSRT d + - TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 28 Trong đó: SRT là thời gian lưu bùn. Chọn SRT = 10 ngày; Q là lưu lượng trung bình ngày Q= 1200m 3 /ng.đ; Y là hệ số sản lượng bùn . Đây là một thông số động học, được xác đònh bằng thực nghiệm. Chọn Y = 0.5 mgVSS/mgBOD 5 ; k d là hệ số phân hủy nội bào, đây cũng là một thông số động học được xác đònh bằng thực nghiệm. Lấy k d = 0.05 ngày -1 X là nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính. Chọn X = 3000 mg/l S o là nồng độ BOD 5 của nước thải dẫn vào bể aeroten S là nồng độ BOD 5 của nước thải sau khi ra khỏi aerote Từ đó suy ra V = )10*05.01(*3000 )98.6267(*1200*5.0*10 + - = 347 m 3 5. Thời gian lưu nước trong bể Aeroten HRT = V/Q = 347*24/1200 = 6.94 h = H V = 1200 24*374 =6.94h 6. Tính lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày: Hệ số quan sát sản lượng tính theo công thức: Y obs = SRTk Y d *1+ = 10 * 05 . 0 1 5.0 + = 0.33 mg/mg Lượng bùn dư sinh ramỗi ngày tính theo VSS: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 29 P x = Y obs *Q* (BOD vào – BOD ra ) = 0.33*1200*(267-6.98)/1000= 103kgVSS/ngày Giả sử MLVSS: MLSS = 0.8 Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày tính theo SS: P x(SS) = 8 . 0 103 = 128.71 kgSS/ngày Lượng bùn thải bỏ mỗi ngày = lượng sinh khối tổng cộng tính theo MLSS – hàm lượng chất lơ lửn dòng ra = 128.71-1200*80*10 -3 = 32.71 kg/ngày 7. Xác đònh lưu lượng bùn thải: Giả sử bùn dư được xả bỏ ( dẫn đến bể nén bùn) từ đường ống bùn tuần hoàn, Q ra = Q và hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS trong bùn ở đầu ra chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng SS, khi đó lưu lượng bùn dư thải bỏ được tính theo công thức : SRT = rarab XQXQ XV ** * + Từ đó suy ra Q b = X SRT XQSRTXV rara * *** - = 3000 * 10 8.0*80*1200*103000*374 - = 9.1m 3 /ng.đ TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 30 Trong đó Q b : lưu lượng bùn thải Q ra : lưu lượng nước thải ra khỏi bể lắng đợt II Q ra = 1200 m 3 X ra : nồng độ VSS trong chất rắn lơ lửng ra khỏi bể lắng X ra = 0.8*80 = 64mg/l 8. Xác đònh thông số tuần bằng cách viết phương trình cân bằng vật chất đối với bể Aeroten : QX O + Q th X th = (Q + Q th ) X Trong đó: X o là nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào aeroten (mg/l) X th là nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn X th = 8000mg/l Q th là lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn Giá trò X o thường rất nhỏ so với X và X th do đó trong phương trình cân bằng vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX o . Khi đó phương trình sẽ có dạng: Q th X th = (Q + Q th ) X Chia 2 vế của phương trình này cho Q và đặt tỉ số Q th /Q = α (hệ số tuần hoàn) ta được: α X th = X + α X Hay XX X th - = a = 3000 8000 3000 - = 0.6 Vậy lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn là TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 31 Q th = Q* α = 1200*0.6=720 m 3 /ng.đ 9. Xác đònh lượng oxy cần cung cấp cho bể aeroten theo BOD: Khối lượng BOD cần xử lý mỗi ngày là: G = 1000 * 68 . 0 1200*)98.6267( - = 459 kg/ngày Lượng oxy yêu cầu: M = G – 1.42*P x = 459-1.42*103 = 312.6 kg/ngày= 13kg/h Tính thể tích theo yêu cầu: Giả sử oxy chiếm 23.2% trọng lượng thể tích không khí và khối lượng riêng của không khí là 1.18 kg/m 3 Lượng không khí yêu cầu sẽ bằng: 232 . 0 * 18 . 1 2*6.312 = 2284 m 3 /ngày = 1.59 m 3 /phút Chọn loại máy khoấy tuabin dạng đóa, công suất hòa tan oxy khoảng 550kg O 2 / ngày. Công suất hữu ích của máy là 7.5KW 10. Kiểm tra tải trọng thể tích L BOD và tỉ số F/M L BOD = V SQ * = 1000 * 374 267*1200 = 0.92 kg BOD 5 /m 3 .ngày Tỉ số này nằm trong khoảng cho phép (0.8- 1.9) Tỉ số F/M F/M = X HRT S O * = 3000 * 94 . 6 24*267 = 0.31 ngày -1 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 32 Tỉ số này nằm trong khoảng cho phép (0.2 – 0.6 ngày -1 ) 11. Xác đònh kích thướt bể aeroten: Diện tích của Aeroten trên mặt bằng: F = H V = 4 347 = 86.75 m 2 Trong đó H là chiều cao công tác của bể aeroten Chiều cao bảo vệ là 0.5m. Vậy chiều cao tổng công là H tc = 4 + 0.5 = 4.5m Chọn bể Aeroten hình vuông Vậy chiều dài và chiều rộng của bể sẽ là: L = H = 7.86 = 9.31m. Chọn L = H = 10m II. Tính toán bể lắng đợt II: Bể lắng đợt 2 làm nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể aeroten dẫn đến. Bùn lắng ở đây gọi là bùn hoạt tính. Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính này là 20 m 3 /m 2 .ngày và tải trọng chất rắn là 5kg/m 2 .h. Vậy diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt là: A L = A L Q = 20 1200 = 60 m 2 Trong đó L A là tải trọng bề mặt ,m 3 /m 2 .ngày. Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn là TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO [...]... TINH CHAT THAM KHAO Đồ án xử lý nước thải giết mổ As = (Q + Qth ) * MLSS (1200 + 720) * 37 50 = 60m2 = 1000 * 5 * 24 LS Với MLSS = MLVSS 30 00 = = 37 50 mg/l 0.8 0.8 Trong đó LS là tải trọng chất rắn, kg/m2.h Đường kính bể lắng A = D = 4* 3. 14 O F N 60 4* = 8.74m 3. 14 I H Đường kính ống trung tâm d=20%D= 0.2*8.47= 1.75m O U Diện tích phần phân phối trung tâm: f= X G N TR I O 3. 14 * d 2 3. 14 *1.75 2 = = 2.4m2... 1.75m O U Diện tích phần phân phối trung tâm: f= X G N TR I O 3. 14 * d 2 3. 14 *1.75 2 = = 2.4m2 4 4 M Diện tích phần lắng SL = Sbể – f = 60 – 2.4 = 57.6 m2 Tải trọng thuỷ lực a= Q 1200 = = 20. 83 m/ngày 57.6 SL 33 N A . 68.16*0.68 = 46 .35 mg/l BOD 5 hoà tan trong nước thải ở đầu ra: 53. 33 = BOD 5 hoà tan + 46 .35 BOD 5 hoà tan = 53. 33 – 46 .35 = 6.98 mg/l 3. Xác đònh hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý theo. Đồ án xử lý nước thải giết mổ 23 Sơ đồ 4: xử lý hoàn toàn bằng phương pháp sinh học ở bể aerotank 2 bậc có ngăn phục hồi bùn hoạt tính Sơ đồ 5: xử lý sinh. == 5 . 1 80 5 . 1 ra COD 53. 33mg/l 2. Tính nồng độ BOD 5 hoà tan trong nước thải đầu ra: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MOITRUONGXANH.INFO Đồ án xử lý nước thải giết mổ 27 BOD 5 ra