1. Trang chủ >
  2. Luận Văn - Báo Cáo >
  3. Công nghệ - Môi trường >

Bể Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ SBR

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (861.42 KB, 78 trang )


Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
58
4. Chiều cao xây dựng của bể điều hòa. H
XD
= H + H
BV
⇒ H
XD
= 3 + 0,5 = 3,5 m. Lấy chiều cao dự phòng trên mặt nước H
BV
= 0,5 m.

4.8. Bể Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ SBR


Bể Aeroten hoạt động gián đoạn SBR ngồi việc khử các hợp chất hữu cơ sinh hóa còn khử các chất dinh dưỡng như Nitơ và Photpho hữu cơ có trong nước thải.
Nước thải đưa vào cơng trình xử lý có hàm lượng BOD
5
= 230 mgl. 1. Thể tích của bể SBR.
a. Tính tốn thời gian theo phản ứng điều kiện Nitrat hóa. + Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hóa trong điều kiện vận hành bể ổn
định.
[ ]
pH e
DO K
DO N
K N
T O
N N
m N
− −
⎟ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎜
⎝ ⎛
+ ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ +
=

2 ,
7 833
, 1
15 098
,
2
μ μ
Trong đó:
N
μ
- Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hóa ngày
-1
.
N m
μ
-Tốc độ tăng trương riêng cực đại của vi khuẩn Nitrat hóa ngày
-1
. Lấy
N m
μ
= 0,45 ngày
-1
ở nhiệt độ 15 C [3].
N
- Tổng Nitơ có trong nước thải ở đầu vào mgl.
DO
- Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải, để đảm bảo cho quá trình xử lý sinh học, lấy DO = 2 mgl, [3].
2
O
K
- Hệ số hòa tan của oxy trong nước thải, lấy
2
O
K
= 1,3 mgl [4].
T
- Nhiệt độ trung bình của nước thải,
T
= 20 C.
pH
- pH của nước thải, lấy trung bình pH = 7,0.
N
K
- Hệ số Nitrat hóa,
7 ,
10 10
158 ,
1 20
. 051
, 158
, 1
. 051
,
= =
=
− −
T N
K

[ ]
35 ,
, 7
2 ,
7 833
, 1
2 3
, 1
2 40
73 ,
40 45
,
15 20
098 ,
= −
− ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ +
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
+ =

e
N
μ
ngày
-1
. + Tốc độ sử dụng
+
4
NH
của vi khuẩn Nitrat hóa để làm giảm hàm lượng tổng Nitơ từ 40 mgl xuống còn 15 mgl.
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
59
S K
S K
S
+ =
. ρ
thay S bằng tổng lượng Nitơ đầu ra
N K
N K
N N
+ =
. ρ
Trong đó:
N
ρ
- Tốc độ sử dụng
+
4
NH
của vi khuẩn Nitrat hóa mgmg. S - Cơ chất mgl.
K
S
- Hệ số sử dụng cơ chất mgmg. N - Tổng hàm lượng Nitơ trong nước thải ở đầu ra mgl.
K - Hệ số,
19 ,
2 16
, 35
, =
= =
N N
Y K
μ
mg
+
4
NH
mg bùn hoạt tính . ngày. Y
N
- Hệ số sử dụng cơ chất của vi khuẩn Nitrat hóa, lấy Y
N
= 0,16 mg bùn hoạt tínhmg
+
4
NH
. ⇒
09 ,
2 15
73 ,
15 .
19 ,
2 =
+ =
N
ρ
mg
+
4
NH
mg bùn N. ngày .
+ Xác định thành phần hoạt tính của vi khuẩn Nitrat hóa trong bùn hoạt tính. X
N
= f
N
. X Trong đó:
X
N
- Thành phần hoạt tính của vi khuẩn Nitrat hóa có trong bùn hoạt tính mgl.
X - Nồng độ bùn hoạt tính có trong bể SBR, lấy X = 2000 mgl. L
a
; L
t
- Hàm lượng BOD
5
có trong nước thải ở đầu vào và đầu ra mgl. f
N
- Hệ số
N N
L L
N N
f
t a
N
− +
− −
= 16
, .
6 ,
. 16
,

04 ,
15 40
. 16
, 30
184 .
6 ,
15 40
. 16
, =
− +
− −
=
N
f
⇒ X
N
= 0,04 . 2000 = 80 mgl. + Thời gian cần thiết để thực hiện q trình Nitrat hóa.
N N
X N
N Q
V .
ρ θ
− =
=

15 ,
80 .
09 ,
2 15
40 =
− =
θ
ngày. b. Tính tốn thời gian phản ứng ở điều kiện khử BOD
5
từ 230 mgl xuống còn 30 mgl.
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
60
+ Tốc độ oxy hóa BOD
5
cho 1 mgl bùn hoạt tính trong 1 ngày.
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
+ =
d c
K Y
θ ρ
1 1
Trong đó:
ρ
- Tốc độ oxy hóa BOD
5
cho 1 mgl bùn hoạt tính trong một ngày mg BOD
5
mg bùn ngày. Y - Hệ số sử dụng cơ chất của vi sinh vật, thường có giá trị từ 0,4 đến 0,8 mg
bùn hoạt tínhmg BOD
5
, lấy giá trị tiêu biểu Y = 0,6 [4]. K
d
- Hệ số phân hủy nội bào, thường có giá trị từ 0,02 đến 0,1 Ngày
-1
, chọn giá trị tiêu biểu theo tài liệu tham khảo [4], K
d
= 0,06.
c
θ
- Thời gian lưu bùn trong bể SBR, thông thường từ 10 đến 30 ngày. Chọn
c
θ
= 10 ngày [4]. ⇒
27 ,
06 ,
10 1
6 ,
1 =
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
+ =
ρ
mg BOD
5
mg bùn ngày.
+ Thời gian cần thiết để khử BOD
5
từ 154 mgl xuống còn 30 mgl.
X L
L Q
V
t a
. ρ
θ −
= =

37 ,
2000 .
27 ,
30 230
= −
= θ
ngày ≈ 9 h.
Vậy thời gian sục khí cần thiết khử BOD
5
từ 230 mgl xuống 30 mgl để đảm bảo tiêu chuẩn thải, ta lấy t
ck
= 9 giờ, thời gian lắng là t
l
= 1,5 giờ, thời gian nạp nước vào bể t
n
= 1,5 giờ, thời gian xử nước ra khỏi bể là t
x
= 1 giờ. Vậy tổng thời gian xử lý của một chu kỳ là t = 12 giờ.
+ Thời gian lưu nước trong bể được xác định như sau: T
lưu
= t
n
– t
x
+ t
ck
+ t
l
⇒ T
lưu
= 1,5 -1 + 9 + 1,5 = 11 h. + Thể tích của bể theo thời gian lưu nước.
V = T
lưu
. Q Trong đó:
V - Thể tích của bể SBR m
3
. T
lưu
- Thời gian lưu nước trong bể h. Q - Lưu lượng nước thải cần xử lý m
3
h. ⇒ V = 11 . 150 = 1650 m
3
.
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
61
+ Do bể hoạt động gián đoạn nên số đơn nguyên được chọn là hai đơn nguyên. Thể tích của mỗi đơn nguyên:
825 2
1650 2
= =
= V
V
SBR
m
3
. Thông thường thể tích phần nước chiếm 60 dung tích bể [9]. Thể tích tổng
cộng của một đơn nguyên sẽ là:
1375 6
, 825
0,6 V
W
SBR
= =
=
SBR
m
3
.
Vậy hệ thống SBR cơ hai đơn nguyên hoạt động xen kẽ nhau, thời gian xử lý một chu kỳ là 11 giờ. Do đó một ngày mỗi đơn nguyên xử lý được hai chu kỳ.
2. Kích thước của bể SBR. + Chiều cao công tác của bể SBR H, thông thường từ 3 đến 6 m [7]. Ta lấy H
= 5 m. + Diện tích của bể SBR F
SBR
.
H F
SBR SBR
W =

275 5
1375 = =
SBR
F
m
2
. + Chiều rộng B và chiều dài L của bể SBR.
Ta có: F
SBR
= B . L ⇒
L F
B
SBR
=
Chọn chiều rộng của bể B = 12 m. Chiều dài của bể
23 12
275 = =
= B
F L
SBR
m. 3. Lượng cặn dư phải xả hàng ngày sau khi bể hoạt động ổn định.
+ Hệ số tạo cặn từ BOD
5
:
c d
b
k Y
Y θ.
1 +
=
Trong đó: Y
b
- Hệ số tạo cặn từ quá trình khử BOD
5
. Y - Hệ số sử dụng cơ chất của vi sinh vật, lấy Y = 0,6 mg bùn hoạt tínhmg
BOD
5
[4].
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
62
k
d
- Hệ số phân hủy nội bào, hệ số này có giá trị từ 0,02 đến 0,1 ngày
-1
, ta chọn giá trị tiêu biểu k
d
= 0,06 ngày
-1
.
c
θ
- Thời gian lưu bùn trong bể SBR ngày. ⇒
4 ,
10 .
06 ,
1 6
, =
+ =
b
Y
mg bùn hoạt tínhmg BOD
5
. ngày. + Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD
5
. P
x
= Y
b
. Q . L
a
- L
t
. 10
-3
Trong đó: P
x
- Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD
5
kgngày. Q - Lưu lượng nước thải cần xử lý m
3
ngày. L
a
; L
t
– Hàm lượng BOD
5
có trong nước thải trước và sau khi xử lý mgl. ⇒ P
x
= 0,4 . 3500 . 230 - 30 . 10
-3
= 280 kgngày. + Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn.
z P
P
x x
− =
1
1
Với:
1
x
P
- Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro kgngày. z - Độ tro của cặn, thường chọn z = 0,3 [4].

400 3
, 1
280
1
= −
=
x
P
kgngày.
+ Lượng cặn dư phải xả hàng ngày. P
xả
=
1
x
P
- Q . SS . 10
-3
Trong đó: P
xả
- Lượng cặn dư phải xả ra khỏi bể hàng ngày kgngày. SS - Tổng lượng cặn lơ lửng còn lại trong nước thải ở dòng ra mgl.
⇒ P
xả
= 400 - 3500 . 50 . 10
-3
= 225 kgngày. 4. Thể tích bùn chiếm chỗ trong bể trong một ngày.
b x
b
P V
ρ
1
=
Trong đó: V
b
- Thể tích bùn chiếm chỗ trong một ngày m
3
.
b
ρ
- Tỷ trọng của bùn kgm
3
.
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
63

398 005
, 1
400 = =
b
V
m
3
.
5. Chiều cao của lớp bùn trong bể trong một ngày.
SBR b
b
F V
h .
2 =

7 ,
275 .
2 398 =
=
b
h
m. 6. Chiều cao của lớp bùn cần duy trì trong bể trong một ngày.
+ Hàm lượng bùn cần duy trì trong bể là: G
b
= SS . Q . 10
-3
= 50 . 3500 . 10
-3
= 175 kgngày. + Thể tích bùn cần duy trì trong một ngày là:
174 005
, 1
175 005
, 1
W
b
= =
=
b
G
m
3
.
+ Chiều cao lớp bùn cần duy trì trong bể trong một ngày là:
SBR b
dt
F h
. 2
W =

3 ,
275 .
2 174 =
=
dt
h
m. Trong đó:
h
dt
- Chiều cao của lớp bùn cần duy trì trong bể SBR m. W
b
- Thể tích bùn hoạt tính cần duy trì trong bể m
3
. F
SBR
- Diện tích của bể SBR m
2
. 7. Chiều cao của lớp nước trong đã lắng trên lớp bùn.
b n
h H
h −
=

3 ,
4 7
, 5
= −
=
n
h
m. 8. Chiều cao xây dựng của bể SBR.
BV XD
H H
H +
=

5 ,
5 5
, 5
= +
=
XD
H
m. Vậy kích thước của bể SBR là: L : B : H = 23m : 12m : 5,5m. Và được xây
dựng bằng bê tông cốt thép.
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
64
9. Lượng oxy cần thiết cấp vào bể SBR. + Lượng oxy cần thiết cấp vào bể để oxy hóa các chất hữu cơ và nitrat hóa các hợp
chất amoni trong nước thải.
SBR t
a d
V b
a Q
N N
c Q
L L
m O
. .
+ −
+ −
=
Trong đó: m - Hệ số hô hấp ngoại bào, thông thường lấy m = 0,5 [9].
L
a
- Hàm lượng BOD
5
có trong nước thải ở đầu vào mgl. L
t
- Hàm lượng BOD
5
còn lại trong nước thải ở đầu ra mgl. Q - Lưu lượng nước thải cần xử lý m
3
ngày. c - Hệ số oxy hóa amoni, thường chọn c = 4,57 [6].
N - Tổng Nitơ có tr nước thải ở đầu vào mgl.
N - Tổng Nitơ còn lại sau khi xử lý mgl. a - Nồng độ bùn hoạt tính có trong bể SBR kgm
3
. b - Hệ số hô hấp nội bào, thường lấy b = 0,1 [9].
V - Thể tích của bể SBR m
3
. ⇒
1300 2750
. 1
, .
2 10
. 3500
. 15
40 .
57 ,
4 10
. 3500
. 30
230 .
5 ,
3 3
= +
− +
− =
− −
d
O
kg O
2
ngày. + Để đạt được lượng oxy tương ứng với điều kiện chuẩn, cần thiết phải tính đến các
yếu tố ảnh hưởng tới mức độ hòa tan oxy như nhiệt độ, độ ngập của thiết bị cấp oxy, hàm lượng các chất lơ lửng, hàm lượng oxy hòa tan đã có trong nước,… Lượng oxy
này được gọi là nhu cầu oxy tương đương và được xác định như sau:
d T
s s
e
O C
C C
O .
024 ,
1 .
20 20
α β

− =
Trong đó: O
e
– Nhu cầu oxy tương đương kg O
2
ngày.
20 s
C
- Nồng độ oxy bão hào trong nước sạch ở điều kiện 20 C mgl.
C - Nồng độ oxy bão hòa đã có trong nước thải mgl. T - Nhiệt độ trung bình của nước thải, lấy T = 20
C.
α
- Hệ số phụ thuộc thiết bị cấp khí,
α
lấy bằng 0,8 – 0,9 đối với các thiết bị phân phối khuếch tán, còn lấy bằng 0,6 đến 1,2 đối với cấp khí bằng máy khuấy bề
mặt. Trong trường hợp này ta chọn máy khuấy bề mặt nên lấy
α
= 0,85.
β
- Hệ số chuyển đổi nồng độ oxy bão hòa C
s
từ nước thải sang nước sạch, lấy
β
= 1 đối với nước thải đa qua xử lý, còn nước thải chưa qua xử lý lấy
β
= 0,8.
Võ Thành Hiểu
CNMT K47-QN
65
C
s
- Nồng độ oxy bão hòa mg O
2
l.
⎟ ⎟
⎟ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎜
⎜ ⎜
⎝ ⎛
+ =
33 ,
10 2
1
20 20
s sa
s
H C
C
[9].

55 ,
10 33
, 10
2 4
1 84
, 8
20
= ⎟
⎟ ⎟
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎜ ⎜
⎜ ⎝
⎛ +
=
s
C
mg O
2
l.
Với:
20 sa
C
- Hàm lượng oxy bõa hòa trong điều kiện áp suất 1 atm và nhiệt độ ở 20
C,
20 sa
C
= 8,84 mg O
2
l theo tài liệu tham khảo [9]. H
s
- Độ ngập nước của thiết bị cấp khí trong cơng trình m. Suy ra:
2366 1300
. 9
, 1
2 55
, 10
. 8
, 55
, 10
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ −
=
t
OC
kg O
2
ngày. + Do vậy lượng oxy tương đương cần cấp vào mỗi đơn nguyên trong một ngày là:
1183 2
2366 2
= =
t
OC
kg O
2
ngày. 10. Lựa chọn máy khuấy cung cấp oxy bề mặt.
Lượng oxy cần thiết cấp vào mỗi đơn nguyên trong một giờ là: 42,5 kg O
2
h. Để lựa chọn máy khuấy ta dựa vào bảng P4.7 tài liệu tham khảo [9], mỗi đơn nguyên
ta chọn hai máy khuấy cung cấp oxy dạng tuabin ống phun, có các thông số như sau:
Bảng thông số của máy khuấy cấp oxy dạng tuabin ống phun [9]. Đường
kính tuabin D
c
, mm
Đường kính ống trung
tâm d, mm
Chiều cao ống trung
tâm h, mm
Số lượng
ống phun Đường kính
ống phun a, mm
Cơng suất hòa tan
oxy kg O
2
h 1600 500 800 8 139,7 25,92
4.9. Hệ thống khử trùng nước thải 4.9.1. Liều lượng clo hoạt hóa cần thiết

Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.pdf) (78 trang)

×