Đang tải... (xem toàn văn)
ĐAMH xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3 ngày
ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày MỤC LỤC GIỚI THIỆU CHUNG I Đặt vấn đề II Nhiện vụ đồ án môn học III Nội dung thực IV Phạm vi đồ án Chương I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RÒ RỈ 1.1 Tổng quan nước thải 1.1.1 Ô nhiễm nước 1.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước 1.2 Tổng quan nước rỉ rác 10 1.2.1 Sự hình thành nước rò rỉ 10 1.2.2 Thành phần tính chất nước rò rỉ 11 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước rò rỉ 16 Chương II TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC RÒ RỈ 21 2.1 Các phương pháp xử lý nước rò rỉ 21 2.1.1 Xử lý có học, hóa lý hóa học 26 2.1.2 Xử lý sinh học 34 2.2 Lựa chọn công nghệ 38 2.2.1 Một số công nghệ xử lý nước rỉ rác nước 38 2.2.2 Các công nghệ xử lý nước 41 2.2.3 Đề xuất công nghệ xử lý 42 2.3 Sơ nét bể UASB 45 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Chương III TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 54 3.1 Bể điều hòa 55 3.1.1 Thể tích bể điều hòa 55 3.1.2 Cấp khí cho bể điều hòa 55 3.2 Bể trung gian 56 3.3 Bể UASB 57 3.3.1 Tính toán kích thước đơn nguyên 57 3.3.2 Tính chi tiết bể UASB 60 3.3.3 Tính chi tiết chắn khí hướng dòng 62 3.3.4 Tính lượng khí sinh ống thu khí 64 3.3.5 Tính lượng bùn sinh ống thu bùn 65 3.3.6 Hệ thống phân phối nước máng thu nước 66 3.4 Bể anoxic 70 3.5 Bể Aerotank 71 3.5.1 Tính toán kích thước đơn nguyên 72 3.5.2 Thời gian lưu nước bể aerotank 74 3.5.3 Lưu lượng bùn dư cần xả bỏ ngày 74 3.5.4 Lưu lượng bùn tuần hoàn 75 3.5.5 Kiểm tra tiêu làm việc bể aerotank 76 3.5.6 Lượng oxy cung cấp cho bể aerotank 77 3.5.7 Tính toán máy thổi khí cho aerotank 78 3.5.8 Tóm tắt kết tính toán bể aerotank 80 3.6 Bể lắng II 81 3.7 Bể phản ứng oxy hóa 83 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần tính chất nước rác bãi chôn lấp lâu năm 15 Bảng 1.2 Phương trình tốc độ phân hủy hệ số 18 Bảng 2.1 Các phương pháp xử lý nước rò rỉ 21 Bảng 2.2 Kết nghiên cứu Chian DeWalle sử dụng RO xử lý nước rác 29 Bảng 2.3 So sánh hiệu xử lý nước rác hồ làm thoáng 36 Bảng 2.4 Thành phần, tính chất nước rỉ rác đầu vào 42 Bảng 3.1 Các thông số dùng thiết kế 54 Bảng 3.2 Thông số dùng thiết kế bể điều hòa 54 Bảng 3.3 Tóm tắt kết bể điều hòa 56 Bảng 3.4 Tóm tắt kết tính toán bể trung gian 57 Bảng 3.5 Thông số đầu vào bể UASB 57 Bảng 3.6 Bảng thông số dùng để chọn tải trọng cho xử lý bể UASB 58 Bảng 3.7 Tóm tắt kết tính toán cho đơn nguyên bể UASB 69 Bảng 3.8 Tóm tắt kết tính toán vể anoxic 70 Bảng 3.9 Các thông số thiết kế bể Aerotank 71 Bảng 3.10 Các thông số đặc trưng cho kích thước bể Aerotank 73 Bảng 3.11 Tóm tắt kết tính toán bể Aerotank 80 Bảng 3.12 Các thông số thiết kế bể lắng 81 Bảng 3.13 Tóm tắt kết tính toán bể lắng 83 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Bảng 3.14 Tóm tắt kết tính toán bể phản ứng oxy hóa 84 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Quá trình phân hủy sinh học bãi chôn lấp 13 Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác BCL Gò Cát Tam Tâm 38 Hình 2.2 Công nghệ xử lý nước rỉ rác BCL Gò Vấp theo thiết kế Vermeer 39 Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh công ty TNHH Quốc Việt 40 Hình 2.4 Sơ đồ công nghệ NUPHACO xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh 40 Hình 2.5 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác Đông Thạnh theo thiết kế CTA 41 Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rò rỉ bãi chôn lấp Buckden South 42 Hình 2.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rác công suất 1000 m3/ngày đêm 43 Hình 2.8 Sơ đồ Bể UASB 49 Hình 3.1 Cách bố trí chắn khí hướng dòng 61 Hình 3.2 Bố trí chắn khí hướng dòng 63 Hình 3.3 Máng cưa cho bể UASB 68 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày GIỚI THIỆU CHUNG I Đặt vấn đề Nước rò rỉ từ bãi chôn lấp (hay gọi nước rác) vấn đề nhức nhối xã hội mặt môi trường mỹ quan Nước rò rỉ có nồng độ chất ô nhiễm cao, có mùi chua nồng, có khả gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm ô nhiễm đất Khi không tích trữ xử lý tốt, lượng lớn tràn vào mùa mưa gây ô nhiễm cho khu vực xung quang, ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư gần bãi chôn lấp Đây vấn đề nan giải bãi rác trạm xử lý nước rò rỉ Do thành phần phức tạp khả gây ô nhiễm cao, nước rò rỉ từ bãi rác đòi hỏi dây chuyền công nghệ xử lý kết hợp, bao gồm nhiều khâu xử lý xử lý sơ bộ, xử lý bậc 2, xử lý bậc để đạt tiêu chuẩn thải Thành phần lưu lượng nước rò rỉ biến động theo mùa theo thời gian chôn lấp nên dây chuyền công nghệ xử lý nước rò rỉ thay đổi loại nước thải có thời gian chôn lấp khác II Nhiệm vụ đồ án môn học Nhiệm vụ đồ án môn học thiết kế bể xử lý yếm khí có lớp cặn lơ lửng (UASB) hệ thống xử lý nước rác công suất 1000 m3/ngày III Nội dung thực Đồ án thực nội dung sau đây: Tổng quan nước rò rỉ Tổng quan phương pháp xử lý nước rò rỉ Phân tích lựa chọn, đề xuất công nghệ xử lý, phân tích ưu nhược điểm phương án lựa chọn Tính toán công nghệ, đặc biệt tính toán chi tiết cho bể UASB SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày IV Phạm vi đồ án Do nhiệm vụ đồ án thiết kế bể xử lý yếm khí UASB hệ thống xử lý nước rác với công suất 1000 m3/ngày nên đồ án không sâu tính toán chi tiết công trình mà tính toán sơ kích thước, thit bị… công trình SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Chương I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RÒ RỈ 1.1 Tổng quan nước thải 1.1.1 Ô nhiễm nước Nước đóng vai trò quan trọng nhiều trình diễn tự nhiên sống người Trong công nghiệp, người ta sử dụng nước làm nguyên liệu, lượng, dung môi, chất tải nhiệt vận chuyển nguyên vật liệu… Do tác động hoạt động sống, nước bị nhiễm bẩn chất khác bị giảm chất lượng Chất lượng nước thay đổi theo khuynh hướng sau: Giảm độ pH nước ô nhiễm acid sunfuric acid nitrit từ khí quyển, tăng hàm lượng sunfat (SO42-) nitrit (NO3-) nước Tăng nồng độ ion Ca2+, Mg2+, Si4+ nước ngầm nước sông trình rửa trôi, hòa tan cặn cacbonat quặng khác tác động mưa acid Tăng hàm lượng kim loại nặng Pb2+… ion phosphate, nitrate, nitrit nước tự nhiên Tăng hàm lượng muối nước bề mặt nước ngầm xâm nhập nước thải, từ khí rửa trôi phần chất thải rắn (ví dụ, hàm lượng muối nước nhiều sông hàng năm tăng 30 – 50 mg/L, từ 1000 tân chất thải thành phố có đến muối xâm nhập vào nước ngầm) Tăng hàm lượng hợp chất hữu nước, đặc biệt chất bền sinh học (chất hoạt động bề mặt, chất sát trùng, sản phẩm phân dã chúng với chất độc hại, gây ung thu, đột biến gen khác) Giảm hàm lượng oxy nước tự nhiên trình oxy hóa chất kỵ nước SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Giảm độ suốt nước (trong nước bẩn, virut vi khuẩn phát triển nhanh trở thành nhân tố kích thích mầm bệnh) Nước tự nhiên bị nhiễm đồng vị phóng xạ nguyên tố hóa học 1.1.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước Nước thải nước sinh từ trình sinh hoạt, sản xuất chảy qua vùng đất ô nhiễm Phụ thuộc vào điều kiện hình thành, nước thải chia thành nước thải sinh hoạt, nước chảy tràn nước thải công nghiệp Nước thải sinh hoạt: lượng nước thải trình sinh hoạt thường nhật Thông thường, thành phần nước thải sinh hoạt gồm khoảng 58% chất hữu 42% chất khoáng Đặc điểm nước thải sinh hoạt có hàm lượng chất hữu không bền sinh học (như carbonhydrat, protein, mỡ) cao; chất dinh dưỡng (photphat, nitơ); vi trùng, chất rắn mùi Nước chảy tràn: hình thành mưa chảy từ đồng ruộng Chúng bị ô nhiễm chất vô hữu khác Nước mưa chảy qua khu vực dân cư, khu sản suất công nghiệp, theo chất răn, dầu mỡ, hóa chất vi trùng… Còn nước chảy tràn từ đồng ruộng mang theo chất răn, thuốc sát trùng phân bón… Nước thải công nghiệp: xuất khai thác chế biễn nguyên liệu hữu vô Trong trình công nghệ nguồn thải là: Nước hình thành phản ứng hóa học (chúng bị ô nhiễm tất chất sản phẩm phản ứng) Nước dạng ẩm tự liên kết nguyên liệu chất ban đầu, tách trình chế biến Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị Dung dịch nước Nước chiết, nước hấp thụ Nước làm nguội SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Các nước khác như: nước bơm chân không, từ thiết bị ngưng tụ hòa trộn, hệ thống thu hồi tro ướt, nước rửa bao bì, nhà xưởng, máy móc… 1.2 Tổng quan nước rỉ rác 1.2.1 Sự hình thành nước rò rỉ Nước rò rỉ từ bãi rác (nước rác) nước bẩn thấm qua lớp rác, kéo theo chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất bãi chôn lấp Trong giai đoạn hoạt động bãi chôn lấp, nước rỉ rác hình thành chủ yếu nước mua nước “ép” từ lỗ rỗng chất thải thiết bị đầm nén Quá trình tạo thành nước rò rỉ bắt đầu bãi rác đạt đến khả giữ nước hay bị bão hòa nước Khả giữ nước (FC – Field Capacity) chất thải rắn tổng lượng nước lưu lại bãi rác tác dụng trọng lực FC chất thải rắn yếu tố quan trọng việc xác định hình thành nước rò rỉ FC thay đổi tùy thuộc vào trạng thái bị nén rác việc phân hủy chất thải bãi chôn lấp Cả rác lớp phủ có khả giữ nước trước sức hút trọng lực FC tính theo công thức sau: FC 0.6 0.55 W 1W Trong đó: FC: Khả giữ ước (tỷ lệ giữ nước trọng lượng khô chất thải rắn) W: Khối lượng vượt tải (overburden weight) tính chiều cao ô chôn lấp, pound Các nguồn tạo nước rò rỉ bao gồm nước từ phía bãi chôn lấp, độ ẩm rác, nước từ vật liệu phủ, nước từ bùn việc chôn bùn cho phép Việc đo nước tích trữ bãi rác bao gồm nước tiêu thụ phản ứng hình SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 10 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Các thông số động học tham khảo từ kết số nghiên cứu xử lý nước rò rỉ (dễ phân hủy) bùn hoạt tính nồng độ chất hữu gần tương đương (Nguồn Lee, 1979) (Nguồn Mecatlf Eddy, 2001) 3.5.1 Tính toán kích thước đơn nguyên a Tính nồng độ BOD5 hòa tan nước thải đầu BOD5( ra) BOD5 (hòa tan nước) + BOD5 (của chất lơ lửng) → 100 S 70 1.42 0.65 0.68 S 56mgBOD5 / L Hiệu xử lý bể aerotank theo BOD5 hòa tan: E So S 2000 56 97.2% So 2000 Hiệu xử lý BOD5 tính theo tổng cộng: E 2000 100 95% 2000 b Xác định thể tích bể aerotank X cY ( So S ) c (kdc ) c Vr Q Trong đó: c: thời gian lưu bùn Q: lưu lượng nước thải Y: Hệ số sản lượng tế bào, thông số động học xác định thực nghiệm Ở ta chọn Y = 0,55mg VSS/mg BOD5 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 72 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày So: hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào bể aerotank S: hàm lượng BOD5 hoà tan nước thải khỏi bể aerotank X: hàm lượng chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính (MLVSS) Kd: hệ số phân hủy nội bào – thông số động học xác định thực nghiệm, chọn Kd = 0,04 ngày-1 Từ ta suy ra: Vr c QY (S o S ) X (1 k d c ) Vr 10 500 0.5 2000 56 870m3 4000 1 0.04 10 c Kích thước bể aerotank Bảng 3.10 Các thông số đặc trưng cho kích thước bể aerotank Thông số Giá trị Chiều cao hữu ích 3.0 – 4.6 Chiều cao bảo vệ 0.3 – 0.5 Tỉ số rộng : dài (B:L) 1:3 – 1:5 Chọn chiều cao công tác bể aerotank H1 = 4, hbv = 0.5 Chiều cao xây dựng bể là: H H1 hbv 4.0 0.5 4.5m Diện tích bể aerotank là: F V 870 218m2 H1 Chiều dài bể aerotank là: L F 223 26m B 8.5 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 73 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Trong đó: B – Chiều rộng bể aerotank (Chọn B = 8.5m) Thể tích thiết kế cho bể aerotank là: Vtk L B H 26 8.5 4.5 995m3 3.5.2 Thời gian lưu nước bể aerotank HRT V 870m3 1.74ngày 42h Q 500m3 / ngày Giả sử vận tốc nước chảy ống dấn 1m/s Vậy đường kính ống dẫn nước: d 4Qnuoc 500 0.090 90mm v 24 3600 Chọn ống thép không rỉ 100×5(trong = 90mm) 3.5.3 Lưu lượng bùn dư cần xả bỏ ngày Hệ sống sản lượng quan sát Yobs Yob Y 0,5 0,357mg / mg kd c 0,04 10 Lượng bùn gia tăng ngày tính theo MLVSS: Px (VSS ) YobsQ( So S ) 0,357 500 2000 56 347kgVSS / ngày 103 g / kg 103 Tổng cặn lơ lửng sinh ngày: MLVSS MLVSS 0.8 MLSS MLSS 0.8 P (VSS ) 347 Px ( SS ) x 434kgSS / ngày 0.8 Lượng cặn dư hàng ngày phải xả đi: Pxa Px ( SS ) Q SSra 434 500 70 103 400kgSS / ngày Lượng bùn xả khỏi hệ thống từ đáy bể lắng tính từ công thức: c Vr X V X QX e c Qr r Qw X r QX e X r c SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 74 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Trong đó: Vr: Thể tích bể aerotank c: thời gian lưu bùn X: hàm lượng bùn hoạt tính bể X = 4000 mgVSS/L Xr: nồng độ chắt rắn bay có bùn hoạt tính tuần hoàn Xe: nồng độ sinh khối đầu hệ thống X e 0.8 SS 0.8 70 56 Qw: lưu lượng bùn thải Qe: lưu lượng nước Từ suy Qw 870 4000 500 56 10 40m3 / ngày 8000 10 3.5.4 Lưu lượng bùn tuần hoàn Q, X0 Bể Aerotank Qr+Q, X Bể lắng Qe, Xe X0 Qr, Xr Qw, Xr Lập cân vật chất cho bể aerotank QX o Qr X r (Q Qr ) X Trong Q: lưu lượng nước thải Qr: lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 75 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Xo: hàm lượng cặn lơ lửng đầu vào bể aerotank (Xo ≈ 0) X: hàm lượng bùn hoạt tính bể aerotank Xr: hàm lượng lớp bùn lắng bùn tuần hoàn Khi đó: Q r X r Q Qr X QX Q r X r X Tỷ số bùn tuần hoàn Qr X 4000 1 Q X r X 8000 4000 Lượng bùn tuần hoàn: Qr Q 1 500 500m3 / ngày Vận tốc bùn chảy ống điều kiện có bơm – m/s Chọn v = 1.5 m/s Lượng bùn tuần hoàn là: Qr = 500 m3/ngày = 0.006 m3/s Đường kính ống bùn tuần hoàn là: D 4Qr 0.006 0.072m 72mm v 1.5 Chọn ống thép không rỉ 80×4( = 72mm) 3.5.5 Kiểm tra tiêu làm việc bể aerotank a Tải trọng thể tích LBOD LBOD QSo 500 2000 1150mgBOD / L.ngày 1.15kgBOD5 / m3.ngày Vr 870 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 76 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Giá trị nằm khoảng cho phép thông số thiết kế bể ( 0.8 – 1.92 kgBOD5/m3.ngày) b Tỷ số F/M So 2000 0.29mgBOD5 / mgVSS ngày HRT X 1.74 4000 F/M Giá trị nằm khoảng cho phép thông số thiết kế (0.2 – 0.6 kgBOD5/kgVSS.ngày) c Tốc độ sử dụng chất riêng U F / M E 0.29 95 0.2755mgBOD5 / mgVSS ngày 100 100 3.5.6 Lượng oxy cung cấp cho bể earotank Khói lượng BODL tiêu thụ (BOD5= 0.68BODL) M BODL QSo S 500 2000 56 10 1430kgBODL / ngày f 0.68 Lượng oxy cần thiết cho trình xử lý BODL 20oC M O2 M BODL 1.42Px (VSS ) 1430 1.42 500 720kgO2 / ngày Lượng oxy cần thiết điều kiện nhiệt độ nước thải khác 20oC Chọn nhiệt độ nước thải 30oC M O M O2 C S 20 C S 30 C l 1 T 20 1.025 Trong đó: CS20=9.08 mg/L – Nồng độ oxy bão hòa nước 20oC SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 77 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày CS30=7.94mg/L – Nồng độ oxy bão hòa nước 30oC Cl = 2mg/L – Nồng độ oxy trì bể aerotank α = 0.8 – Hệ sống điều chỉnh lượng oxy ngấm nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng kích thước bể, α = 0.6 – 0.94 β = – Hệ số hiệu chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối Đối với nước thải β = Không khí có 23,2% trọng lượng O2 khối lượng riêng không khí 1.2 kg/m3 Từ ta có: M O 720 9.08 1 1085kgO2 / ngày 30 20 1 7.94 1.024 0.8 Vậy lượng không khí lý thuyêt cho trình là: Vkk M O 0.232 1.2 1085 3898m3 / ngày 0.232 1.2 Lưu lượng không khí thực cần cung cấp Qkk Vkk 3898 15592m3 / ngày 25% 25% Trong 25% hiệu suất chuyển hóa oxy vào nước thiết bị diffuser dạng ống Khối lượng không khí thực cần cung cấp M kk 15592m3 / ngày 1.2kg / m3 18710kg / ngày 3.5.7 Tính toán máy thổi khí cho aerotank Áp lực cần thiết máy nén khí (tính theo m cột nước) SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 78 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày H m H hd hc h f Trong đó: H = 3.5m – Độ ngập sâu thiết bị phân phối khí hd, hc = 0.4m – tổn thất áp lực theo chiều dài tổn thất áp lực cục chỗ co, cút, điểm uốn Thường, tổn thất không vượt 0.4m hf = 0.5m – tổn thất qua vòi phun, không vượt 0.5m Từ ta có: H m 3.5 0.4 0.4 0.5 4.8m Áp lực cần thiết máy thổi khí tính theo atm: Pm 4.8 0.48atm 10.12mH2O / atm Công suất máy thổi khí: G R T P1 N 29.7 n e P2 n 1 Trong đó: G – Khối lượng dòng khí mà nhà máy cung cấp giây, kg/s G 18710kgO2 / ngày 0.22kg / s 24h / ngày 3600s / h R = 8.314 – Hằng số khí T = 30+273=303K – Nhiệt độ không khí đầu vào P1 = atm – Áp suất tuyệt đối không khí đầu vào SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 79 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày P2 – Áp suất tuyệt đối khí đầu P2 P1 Pm 0.48 1.48atm n K 1.395 0.283 (đối với không khí K =1.3953) K 1.395 e = 0.6 – hiệu suất máy, có giá trị từ 0.6 – 0.9 0.283 0.34 8.314 303 1.48 Từ ta có: N 1 20kW 29.7 0.283 0.6 Công suất thực máy thổi khí N 1.2 N 1.2 20 24kW 32 Hp Chọn máy sục khí, máy có công suất N = 16 Hp 3.5.8 Tóm tắt kết tính toán bể aerotank Bảng 3.11 Bảng tóm tắt kết tính toán bể aerotank Thông số Giá trị Số đơn nguyên n=4 Thể tích xây dựng bể V = 870 m3 Chiều cao tổng thể H = 4.5m Chiều dài bể L = 26 m Chiều rộng bể B = 8.5 m Lượng bùn xả bỏ khỏi bể Qw = 40 m3/ngày Lượng bùn tuần hoàn Qr = 500 m3/ngày Lượng không khí cần cấp cho bể q = 29,310 kg không khí/ngày Thời gian lưu nước HRT = 42h Tải trọng thể tích L = 1.04kgBOD5/m3.ngày Tỷ số F/M F/M = 0.26 kgBOD5/kgVSS.ngày SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 80 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày 3.6 Bể lắng II Ứng với bể aerotank ta có bể lắng phía sau Vậy bể lắng có đơn nguyên Bảng 3.12 Các thông số thiết kế bể lắng Loại xử lý Tải trọng bề mặt Tải trọng bùn Chiều sâu m3/m2.ngày kg/m2.ngày Trung bình Lớn Trung bình Lớn Bùn hoạt tính 16 – 32 40 – 48 3.9 – 5.8 9.7 3.7 – 6.0 Bùn hạt tính oxy 16 – 32 40 – 48 4.9 – 6.8 9.7 3.7 – 6.0 Aerotank tăng cường – 16 24 – 32 0.98 – 4.9 6.8 3.7 – 6.0 Lọc sinh học 16 – 24 40 – 48 2.9 – 4.9 7.8 3.0 – 4.5 Xử lý BOD 16 – 32 40 – 48 3.9 – 5.8 9.7 3.0 – 4.5 Nitrat hóa 16 – 24 32 – 40 2.9 – 4.9 7.8 3.0 – 4.5 tổng cộng RBC (Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng) Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn 20 m3/m2.ngày tải trọng chất rắn kg/m2.giờ Vậy diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt là: AL Qtbngày 500m3 / ngày 50m2 LA 20m3 / ngày Lưu lượng nước vào bể lắng: Qvào Q Qr1 Qr 500 500 250 1250m3 / ngày 52.08m3 / h Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất thải SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 81 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Qvào MLSS 52.08m3 / h 5000g / m3 AS 52.08m2 LS 5kg / m h 1000g / kg Do As > AL, diện tích tính toán A = 52.08 m2 Đường kính bể lắng D A 52.08 8.15m 8.2 Đường kính ống trung tâm: d 20% D 20% 8.2 1.64m 1.65m Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng H = 3.5m, chiều cao lớp bùn lắng hb = 1.5m, chiều cao an toàn hbv=0.3m Chiều cao tổng cộng bể lắng II là: Htc H hb hbv 3.5 1.5 0.3 5.3m Chiều cao ống trung tâm: h 60% H 60% 3.5 2.1m Thể tích phần lắng: VL D d h 8.22 1.652 2.4 121.6m3 4 Kiểm tra lại thời gian lưu nước bể lắng: t VL 121.6 2.34h Qvào 52.08 Thể tích phần chứa bùn: Vb A hb 52.08 1.5 78.12m3 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 82 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Thời gian lưu giữ bùn bể tb Vb 78.12 2.38h Qw Qr (40m / ngày ngày / 24h) 31.25m3 / h Tải trọng máng tràn L Q Qr 500 500 250m3 / ngày 153m3 / m.ngày D 8.2m Bảng 3.13 Kết tóm tắt kết tính toán lắng Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính bể D m 8.2 Chiều cao tổng cộng H m 5.3 Đường kính ống trung tâm d m 1.65 Chiều cao ống trung tâm h m 2.1 3.7 Bể phản ứng oxy hóa Nước thải từ hai bể lắng sau II chảy vào bể phàn ứng oxy hóa với lưu lượng 1000m3/ngày Thời gian để phản ứng oxy H2O2 diễn hoàn toàn từ – 3h, chọn thời gian lưu bể 2h Hóa chất cho trình phản ứng (H2SO4, H2O2 FeSO4) cho vào bể hòa trộn cánh khuấy Thể tích bể: V Q 1000 2 83.33m 24 24 Chọn chiều sâu mực nước bể 4m, chiều dài bể 6m chiều rộng 4m Chiều cao bảo vệ bể 0.5m Vậy kích thước bể phản ứng oxy hóa là: V L B H 4.5 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 83 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày Lượng bùn từ trình oxy hóa tính tương tự bùn sinh trình keo tụ Theo kết nghiên cứu oxy nước rác có COD từ 250 – 300 mg/L H2O2 có nồng độ 30% với liều lượng 0.05% (theo thể tích), COD sau oxy hóa 60 – 70 mg/L Ở đây, COD đầu vào 250 mg/L Chọn COD đầu 70 mg/L Lượng COD khử: CODkhử = 250 – 70 = 180 (mg/L) Lượng bùn tạo ra: G 56.34% 180mgCOD / L kg kgSS m3 L 10 1000 10 3 71.42 1.42mgCOD / mgSS mg m Thể tích bùn sinh ra, lấy bùn 100kg / m Vbùn 71.42 0.72m / ngày 100 Bảng 3.14 Bảng tóm tắt kết tính toán bể phản ứng oxy hóa Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Thể tích V m3 108 Chiều rộng B m Chiều dài L m Chiều cao H m 4.5 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 84 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Phước (Chủ biên), Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2010 Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế công trình XLNT, NXB Xây Dựng, 2000 GS.TS Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước xử lý nước thải Công nghiệp, NXB Xây Dựng, 2000 Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, Fourth Edition, McGRAWHILL INC, 2003 Josepph F Maina, Frederick G Pohland, Design pf anaerobic processes for the treament of industrial and municipal wastes, Technomic Publishing Co Inc.,1992 SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 85 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ngày SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 86 [...]... theo nước rò rỉ thoát ra ngoài ảnh hưởng đến môi trường cũng như các công trình sinh học xử lý nước rác SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 20 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày Chương II TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC RÒ RỈ 2.1 Các phương pháp xử lý nước rò rỉ Phương pháp xử lý nước rò rỉ gồm có xử lý sinh học, cơ học, hóa học hoặc liên kết các phương pháp này, xử lý cùng với nước. .. là quá trình xử lý bậc ba thường được áp dụng trong xử lý nước rác nhằm làm giảm chất rắn lơ lửng đặc biệt trong xử lý nước rác ở trạm trung chuyển ép rác kín Lọc cũng rất cần thiết trong việc tiền xử lý trước khi đưa nước vào các công trình xử lý bậc SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 27 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày cao như siêu lọc, thẩm thấu ngược, trao đổi ion,.. .ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày thành khí bãi rác, hơi nước bão hòa bốc hơi theo khí và nước thoát ra từ đáy bãi chôn lấp (nước rò rỉ) Điều kiện khí tượng, thủy văn, địa hình, địa chất của bãi rác, nhất là khí hậu, lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh ra Tốc độ phát sinh của nước rác dao động lớn theo các giai đoạn hoạt động khác nhau của bãi rác Trong suốt... Trọng Thành 28 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày thấu qua màng làm giảm hiệu quả xử lý Bên cạnh việc xử lý các chất hữu cơ, các chất rắn hòa tan cũng được loại bỏ với hiệu suất rất cao Tuy nhiên, trong hầu hết các nghiên cứu sử dụng thẩm thấu ngược để xử lý nước rò rỉ đều cho rằng việc đóng cáu cặn ảnh hưởng rất xấu đến màng bán thấm, và từ đó ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý và làm tăng... dụng công trình kỵ khí khi xử lý nước SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 25 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày rác Độc tính của kim loại nặng cũng là một vấn đề cần quan tâm trong việc ứng dụng các quá trình sinh học Canxi gây ra các hiện tượng kết tủa, đóng cáu cặn làm giảm hoạt tính của bùn hoạt tính trong các công trình xử lý sinh học loàm tắc nghẽn đường đống dẫn nước, ... fulvic làm cho pH của nước rác nghiêng về tính axit Rác chôn lấp lâu thì thành phần chất hữu cơ trong nước rò rỉ có sự biến đổi thể hiện ở sự giảm xuống của các axit béo bay hơi và sự tăng lên của axit fulvic và humic SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 17 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày Khi bãi rác đã đóng của trong thời gian dài thì hầu như nước rò rỉ chỉ chứa một phần... và tính chất nước rác thay đổi liên tục, do đó hệ thống xử lý nước rác cần có công trình điều hòa nhằm đảm bảo việc cung cấp nước liên tục với lưu lượng và nồng độ ổn định cho hệ thống xử lý Nhờ đó, các công trình xử lý phía sau mới hoạt động ổn định và hiệu quả Bể điều hòa thường gắn các thiết bị sục khí để kiểm soát mùi và cặn lắng Nước rác mới thường có pH thấp, để có thể xử lý ở các công trình sinh... Trọng Thành 31 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày tiếp xúc Pohland (1975) nghiên cứu xử lý nước rò rỉ kết hợp 2 quá trình hấp phụ bằng than hoạt tính và trao đổi ion, đạt hiệu quả xử lý COD cao Nghiên cứu này cũng cho biết rằng than hoạt tính nên đứng trước cột trao đổi ion thì hiệu quả sẽ cao hơn và khắc phục các khó khăn trong khi vận hành Porbarazi (1989) nghiên cứu xử lý kết hợp quả... Để xử lý nước rò rỉ thì nên sử dụng phương pháp cơ học kết hợp xử lý sinh học và hóa học bởi vì quá trình cơ học có chi phí thấp và thích hợp với sự thay dổi thành phần tính chất của nước rò rỉ Tuy nhiên, nước rò rỉ từ bãi chôn lấp thường có thành phần chât hữu cơ cao, do đó việc sử dụng các quá trình xử lý sinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn Quá trình xử lý hóa lý thích hợp đối với xử lý nước rò rỉ. .. chất nước rò rỉ Theo thời gian, các quá trình phân hủy trong bãi SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 18 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác mới công suất 1000 m3/ ngày chôn lấp sẽ có những biến đổi giai đoạn này sang giai đoạn khác làm thay đổi tính chất nước rò rỉ b Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn Rõ ràng thành phần chất thải rắn là yếu tố quan trọng nhất tác động đến tính chất nước ... Trọng Thành 37 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ ngày 2.2 Lựa chọn công nghệ 2.2.1 Một số công nghệ xử lý rác nước a BCL Gò Cát Hiện nay, bãi rác Gò Cát có hệ thống xử lý nước rỉ rác hoạt động... Bãi rác Nguồn tiếp nhận Hình 2.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ ngày đêm SVTH: Nguyễn Thị Phương Thảo – Phạm Trọng Thành 43 ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ ngày. .. Phạm Trọng Thành ĐAMH Xử lý nước rỉ rác công suất 1000 m3/ ngày IV Phạm vi đồ án Do nhiệm vụ đồ án thiết kế bể xử lý yếm khí UASB hệ thống xử lý nước rác với công suất 1000 m3/ ngày nên đồ án không