Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI CẢM ƠN Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD ThS Phan Tuấn Triều LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT KHÓA LUẬN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chương 1 MỞ ĐẦU 1 1 Đặt[.]
Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT KHÓA LUẬN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt Vấn Đề Kinh tế ngày phát triển, xã hội ngày văn minh đại q trình cơng nghiệp hóa tạo sức ép cho môi trường Cùng với khai thác tài nguyên mức, thiên tai, hạn hán xãy thường xuyên góp phần ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp tác động đến đời sống, sức khỏe người Vì vậy, bảo vệ mơi trường trở thành vấn đề tồn cầu ưu quốc sách nhiều nước giới Cùng với phát triển kinh tế đất nước, nhiều cơng ty, xí nghiệp, khu cơng nghiệp hình thành Trong trình hoạt động sản xuất, sở thải môi trường lượng lớn chất thải nước thải, khí thải, kim loại nặng, chất độc hại…là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường chung đất nước đó, nước thải chiếm phần quan trọng gây ảnh hưởng đến môi trường nước Giảm thiểu ô nhiễm vấn đề hàng đầu đặt xây dựng nhà máy xí nghiệp Trong q trình hoạt động sản xuất cần có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn để góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường nước Và mục đích để thực luận văn tốt nghiệp “Tính Tốn Và Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Công Ty TNHH Cerubo Việt Nam” 1.2 Sự Cần Thiết Của Đề Tài Nước thải sinh hoạt mối quan tâm sâu sắc nhà quản lý mơi trường xã hội chúng gây ô nhiễm môi trường SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều nghiêm trọng Vì việc nghiên cứu, tìm giải pháp cơng nghệ thích hợp để xử lý hiệu đảm bảo tiêu chuẩn cho phép thải môi trường nhà làm mơi trường ngồi nước quan tâm.Do việc xử lý nước thải trước thải vào nguồn tiếp nhận yêu cầu thiết yếu 1.3 Mục Tiêu Và Nội Dung Luận Văn 1.3.1 Mục Tiêu - Nghiên cứu, đề xuất phương án xây dựng hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải loại A QCVN 14: 2008 - Tính tốn, thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải - Thiết lập vẽ thiết kế xây dựng cơng trình 1.3.2Nội Dung - Khảo sát trạng tình hình hoạt động sản xuất cơng ty - Nghiên cứu sở lý thuyết nước thải sinh hoạt - Tổng hợp, phân tích số liệu - Đề xuất phương án xử lý - Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải - Triển khai vẽ thi cơng, thiết bị cho cơng trình - Dự tốn kinh phí xây dựng hệ thống lý - Dự tốn kinh phí hoạt động sau xây dựng 1.4 Phương Pháp Nghiên Cứu 1.4.1 Phương Pháp Lý Thuyết - Nghiên cứu, thu thập tài liệu nước thải sinh hoạt - Nghiên cứu tài liệu liên quan hệ thống xử lý nước thải vẽ thi công cơng trình xử lý 1.4.2 Phương Pháp Thực Nghiệm - Khảo sát trạng, xác định nguồn gây ô nhiễm - Khảo sát trạng, vị trí xây dựng hệ thống xử lý - Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải 1.5 Giới Hạn Phạm Vi SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải - GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Quy mô : Đề tài thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH Cerubo Việt Nam với công suất 80 m3 / ngày đêm - Đối tượng : xử lý nước thải sinh hoạt cho công ty Nước thải bao gồm : nước thải từ nhà vệ sinh, tin, nhà tắm - Thời gian thực : ngày 01/04/ 2010 kết thúc ngày 15/06/2010 1.6 Ý Nghĩa Khoa Học, Thực Tiễn Chương TỔNG QUAN, HIỆN TRẠNG VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Tổng Quan, Hiện Trạng Về Nước Thải SINH HOẠT 2.1.1 Nguồn Gốc Nước Thải Sinh Hoạt Nước thải sinh hoạt nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt cộng đồng : tắm, giặt giũ, tẩy rữa, vệ sinh cá nhân… Nước thải sinh hoạt thải từ hộ, quan trường học, bệnh viện, chợ, sở sản xuất cơng trình cơng cộng khác 2.1.2 Đặc Tính Của Nước Thải Nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm : chất hữu (thông qua tiêu COD, BOD…), chất vô cơ, chất dinh dưỡng (N, P…) vi sinh vật ( E.coli, Coliforms…) 2.1.3 Thành Phần Và Tính Chất Nước Thải Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại : - Nước thải nhiễm bẫn chất tiết người từ phòng vệ sinh - Nước thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt : chất thải nhà bếp, nước tắm giặt… 2.2 Tổng Quan Về Các Phương Pháp Xử Lý NTSH Thành phần nước thải sinh hoạt chứa tạp chất khác Nồng độ lưu lượng phụ thuộc vào nơi sinh nước thải thường dựa vào đặc điểm loại nước thải mà lựa chọn phương SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều pháp xử lý kết hợp nhiều phương pháp xử lý để làm nguồn nước thường có phương pháp xữ lý sau : 2.2.1 Xử Lý Cơ Học - Nhằm loại bỏ tạp chất khơng hịa tan có kích thước lớn chứa nước thải : sỏi, đá, cát, rác thải, mãnh kim loại, thủy tinh, vật liệu nổi… - Điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải - Xử lý học giai đoạn chuẩn bị cho q trình xử lý hóa lý xử lý sinh học Các cơng trình xử lý học : Sông chắn rác, lưới chắn rác : loại bỏ tạp chất thơ có kích thước lớn nước thải Bể lắng cát : Bể lắng cát thiết kế cơng trình xử lý nước thải nhằm lọai bỏ tạp chất vơ có kích thước từ 0,2-2 mm, chủ yếu cát Nhằm đảm bảo an toàn cho máy bơm, đường ống tránh bào mịn, tắt đường ống ảnh hưởng đến cơng trình sinh học sau Bể lắng cát thường có loại: lắng cát ngang, lắng cát thổi khí, lắng cát tiếp tuyến Cát từ bể lắng cát đưa phơi khô sân phơi cát cát khô thường sử dụng lại cho mục đích xây dựng Bể lắng : Bể lắng có nhiệm vụ lắng hạt cặn lơ lửng có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riệng nước, cặn hình thành trình keo tụ tạo thành (bể lắng đợt 1) cặn sinh trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo chiều dòng chảy, bể lắng phân thành: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng radian Bể điều hòa : Điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải đảm bảo vận hành liên tục công trình hệ thống xử lý nước Tuyển nổi: SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Bể tuyển dùng để tách tạp chất lơ lửng không tan, tự lắng khỏi nước Ngồi cịn dùng để tách hợp chất hòa tan chất hoạt động bề mặt gọi bể tách bọt hay làm đặc bọt Quá trình tuyển thực cách sụt bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí kết dính với hạt cặn, khối lượng riêng tập hợp bọt khí cặn nhỏ khối lượng riêng nước, cặn theo bọt khí lên bề mặt 2.2.2 Xử Lý Hóa Lý Keo tụ : Trong nước thải, phần hạt vca85n tồn dạng hạt keo mịn phân tán, kích thước thường dao động từ 0,1 -10 µm hạt k thể tự lắng mà tồn dạng lơ lửng Muốn loại bỏ hạt cặn lơ lửng phải dùng đến biện pháp xử lý học kết hợp với biện pháp hóa học để xử lý Thường cho vào nước thải chất hóa học phản ứng để tạo hạt keo có khã kết dính lại với liên kết với hạt lơ lửng nước tạo thành cặn lớn có trọng lượng đáng kể Do cặn tạo thành dễ dàng lắng xuống bể lắng Để thực trình keo tụ, người ta cho vào nước chất keo tụ thích hợp như: phèn nhơm Al2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4, Fe2(SO4)3 FeCl3 Các loại phèn đưa nước dạng dung dịch hòa tan Hấp phụ: Phương pháp hấp phụ ứng dụng rộng rãi để làm nước thải triệt để khỏi chất hữu hòa tan sau xử lý phương pháp sinh học, nồng độ chúng không cao không bị phân hủy vi sinh vật hay chúng độc Ưu điểm phương pháp hiệu cao 80 ÷ 95% có khả xử lý nhiều chất nước thải đồng thời có khả thu hồi chất Các chất hấp phụ thường sử dụng: than hoạt tính, tro, xỉ, mạt cưa, silicegen, keo nhôm Trao đổi ion: Phương pháp khử tương đối triệt để tạp chất trạng thái ion nước như: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn,… hợp chất Asen, Phospho, Cyanua, chất phóng xạ Phương pháp cho phép thu hồi SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều chất có giá trị đạt mức độ làm dùng nhiều việc tách muối xử lý nước thải 2.2.3 Xử Lý Hóa Học Phương Pháp Trung Hịa Nhằm trung hịa nước thải có pH q cao thấp nhằm tạo điều kiện cho q trình xử lý hóa lý xử lý sinh học Hóa chất trung hịa gây số vấn đề thực tế như: giải phóng chất ô nhiễm dễ bay hơi, sinh nhiệt, làm sét thiết bị máy móc… Vơi (Ca(OH)2), NaOH thường sử dụng rộng rãi bazơ để xử lý nước thải có tính axit Axit sulfuric (H 2SO4) chất tương đối rẽ tiền dùng xử lý nước thải có tính bazơ Phương Pháp Khử Trùng Quá trình khử trùng dung để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh nước thải khác với trình tiệt trùng, trình khử trùng tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có chọn lọc bệnh thương hàn, dịch tả, kiết lỵ… Các hóa chất dùng cho việc khử trùng bao gồm : Clo hợp chất Clo, Brom I-ot, Ozon, Phenol hợp chất phenol, H 2O2 … chất thường dùng Clo hợp chất Clo, Ozon, H2O2 Phương pháp Oxy hóa – khử Phương pháp dùng để khử kim loại nặng, hoạt chất khó phân hủy khử trùng nước thải Các chất oxy hóa thơng dụng: Ozon (O 3), Chlorine (Cl2), Kali permanganate (KMnO4), Hydroperoxide (H2O2) 2.2.3 Xử Lý Sinh Học Phương pháp sử dụng khả sống, hoạt động vi sinh vật để phân hủy chất bẩn hữu nước thải Các sinh vật sử dụng chất khoáng hữu để làm dinh dưỡng tạo lượng Trong trình dinh dưỡng chúng nhận chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối tăng lên Q trình sau q trình khống hóa chất hữu cịn lại thành chất vơ (sunfit, muối amon, nitrat…), chất khí đơn giản (CO2, N2,…) nước Quá trình gọi trình oxy hóa SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Căn vào hoạt động vi sinh vật chia phương pháp sinh học thành nhóm sau: Phương pháp hiếu khí Phương pháp kỵ khí Phương pháp thiếu khí 2.4.5.1 Phương pháp hiếu khí Phương pháp hiếu khí dựa nguyên tắc vi sinh vật hiếu khí phân hủy chất hữu điều kiện có oxy Chất hữu + O2 H2O + CO2 + NH3 + … Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn hoạt tính: Dựa trình sinh trưởng lơ lững vi sinh vật Và phương pháp lọc sinh học: Dựa q trình sinh trưởng bám dính vi sinh vật Phương pháp bùn hoạt tính Bùn hoạt tính tập hợp vi sinh vật khác nhau, chủ yếu vi khuẩn, kết lại thành với trung tâm hạt chất rắn lơ lững nước (cặn lắng chiếm khoảng 30 – 40% thành phần cấu tạo bơng, hiếu khí thổi khí khuấy đảo đầy đủ thời gian ngắn số kgoảng 30%, thời gian dài khoảng 35%, kéo dài tới vài ngày tới 40%) Các bơng có màu vàng nâu dễ lắng có kích thước từ - 100 Bùn hoạt tính có khả hấp phụ (trên bề mặt bùn) oxy hóa chất hữu có nước thải với có mặt oxy Quá trình xử lý nước thải bùn hoạt tính bao gồm bước Giai đoạn khuếch tán chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt tế bào vi sinh vật Hấp phụ: khuếch tán hấp phụ chất bẩn từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm Q trình chuyển hóa chất khuếch tán hấp phụ tế bào vi sinh vật sinh lượng tổng hợp chất tế bào Các cơng trình bùn hoạt tính Trong điều kiện tự nhiên Cánh đồng lọc Hồ hiếu khí Trong điều kiện nhân tạo: Bể hiếu khí với bùn hoạt tính SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Mương oxy hóa Phương pháp lọc sinh học Là phương pháp dựa trình hoạt động vi sinh vật màng sinh học, oxy hóa chất bẩn hữu có nước Các màng sinh học vi sinh vật (chủ yếu vi khuẩn) hiếu khí, kỵ khí, tùy nghi Các vi khuẩn hiếu khí taộ trung màng lớp màng sinh học Ở chúng phát triển gắn với giá mang vật liệu lọc (được gọi màng sinh trưởng gắn kết hay sinh trưởng bám dính) Các cơng trình lọc sinh học: Trong điều kiện tự nhiên: Cánh đồng tưới Cánh đồng lọc Trong cơng trình nhân tạo: Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học cao tải Đĩa quay sinh học (RBC) SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải 2.4.5.2 GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Phương pháp kỵ khí Q trình quần thể vi sinh vật (chủ yeếu vi khuẩn) hoạt động khơng cần có mặt oxy khơng khí, sản phẩm cuối sinh hỗn hợp khí có CH4, CO2, N2, H2,… có tới 60% CH4 Vì q trình gọi lên men Metan quần thể vi sinh vật gọi vi sinh vật Metan Quá trình lên men Metan gồm giai đoạn: Pha phân hủy: Chuyển chất hữu thành hợp chất dễ tan nước Pha chuyển hóa axit: vi sinh vật tạo thành axit gồm vi sinh vật kỵ khí vi sinh vật tùy nghi Chúng chuyển hóa sản phẩm phân hủy trung gian thành axít hữu bậc thấp, chất hữu khác axit hữu cơ, axit béo, rượu, axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2 Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực hoạt động Chúng vi sinh vật kỵ khí cực đoan, chuyển hóa sản phẩm pha axit thành CH4 CO2 Các phản ứng pha chuyển pH môi trường sang kiềm 2.3 Một Số Công Nghệ Xử Lý NTSH Đã Được Áp Dụng ( chưa xong ) Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CERUBO (chưa xong) 3.1 Vị Trí Địa Lý 3.2 Tình Hình Phát Triển 3.3 Quy Mơ + Sơ Đồ, Cơ Cấu Tổ Chức + Diện Tích, Số Cơng Nhân… + Hệ Thống Nước Cấp, Nước Thải, Nước Mưa… Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Cơ Sở Lựa Chọn Công Nghệ Xử Lý 4.1.1 Tiêu Chuẩn Xử Lý Nước thải sau xử lý phải đạt loại A QCVN 14/ 2008 Bảng xxx : Tiêu chuẩn nước thải sau qua hệ thống xử lý (trích QCVN 14-2008- BTNMT) SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều STT Thông số Đơn vị Giá trị (A) pH - 5-9 BOD5 (20o C) mg/l 30 TSS mg/l 50 Tổng chất rắn hòa tan mg/l Sunfua (tính theo H2S ) mg/l 1.0 Amoni (tính theo N ) mg/l Nitrat (NO3- ) (tính theo N) mg/l 30 Dầu mỡ động vật, thực vật mg/l 10 Tổng chất hoạt động bề mg/l mg/l MPV/100ml 3000 mặt 10 Photphat (PO43- ) (tính theo P) 11 Tổng Colifroms (nguồn: cơng ty TNHH Mơi Trường Nơng Lâm-năm 2010) 4.1.2 Tính Chất Nước Thải TT Thông số Nhiệt độ Đơn vị Giá trị C 40 pH - 6.8 BOD5 (200C) mg/l 214 COD mg/l 325 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 158 Tổng N mg/l 30 Tổng P mg/l Dầu mỡ khoáng mg/l 10,4 10 Coliform mg/l 9200 ( nguồn : công ty TNHH Cerubo ) 4.1.3 Tính Tốn Lưu Lượng SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 10 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Kích thước bể Aerotank Thể tích bể Aerotank: Trong đó: Q: Lưu lượng tính tốn, Q = 60 m3/ngày c: Thời gian lưu bùn, c = 10 ngày Y: Hệ số tải lượng bùn, Y = 0,6 mg VSS/mg BOD5 La: Hàm lượng BOD5 nước thải đầu vào, La = 208,8 mg/l Lt: Hàm lượng BOD5 nước thải đầu ra, Lt = 8,7 mg/l X: Nồng độ VSS hỗn hợp bùn, X = 3500 mg VSS/l Kd: Hệ số phân hủy nội bào, kd = 0,06 ngày -1 Chọn Chiều cao hữu ích bể từ 2-3 m Chọn h = 2,5 m Chiều cao bảo vệ: 0,5m Chiều cao tổng cộng bể : 2,5 + 0,5 = m Diện tích bề mặt bể Aerotank Chọn kích thước bể : dài x rộng = 2,5m x m Thể tích thực bể Aeroten V=L B H =2,5 = 15 (m3) Thể tích bùn xả hàng ngày Từ công thức (m3/ ngày) SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 33 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Trong đó: SRT: Thời gian lưu bùn ( ngày) V: Thể tích bể Aerotank, m3 X: Nồng độ bùn hoạt tính bể Aerotank, X= 3500 mg/l : Lưu lượng bùn thải bỏ, m3/ngày : Lưu lượng nước thải sau xử lý ( nước khỏi lắng II), coi thất nước theo bùn khơng đáng kể = Q = 60( m3/ngày) : Nồng độ bùn hoạt tính nước xử lý, mg/l Sinh khối bùn hoạt tính tính khối lượng chất lơ lững bay tổng hàm lượng bùn nên: = 0,8 x 18 = 14,4 mg/l Xr: Nồng độ bùn hoạt tính đáy bể lắng II nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn, tính theo VSS: = Lượng bùn thải bỏ hàng ngày Hệ số tạo bùn từ BOD5: Lượng bùn sinh ngày khử BOD5 ( Tính theo VSS) (kg/ ngày) Lượng tăng sinh khối tổng cộng ngày tính theo MLSS: ( kg/ngày) Với: MLSS= Lượng bùn thải bỏ ngày lượng cặn sinh khối tổng cộng ngày tính theo MLSS trừ hàm lượng chất rắn lơ lững lại dòng khỏi bể lắng II SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 34 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều (kg/ngày) Hệ số tuần hoàn Xác định tỷ số tuần hoàn cách viết phương trình cân vật chất bể Aerotank: Phương trình cân vật chất cho bể Aerotank: QX0 + QrXr = (Q +Qr)X Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải, Q = 60m3/ngày Qr: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn X0: Nồng độ VSS nước thải dẫn vào Aerotank, mg/l Giá trị X0 thường nhỏ so với X X r, phương trình cân vật chất bỏ qua đại lượng QX0 X: Nồng độ VSS bể Aeroten, X = 3500 mg/l Xr: Nồng độ VSS bùn tuần hoàn: Xr=8000mg/l Khi phương trình cân vật chất có dạng: QrXr= (Q+Qr)X Thời gian lưu nước t= ngày) = 0,21 x 24 5(giờ) Kiểm tra tỷ số F/M tải trọng hữu cơ: Tỷ lệ BOD5 có nước thải bùn hoạt tính: (g BOD5/gVSS) Giá trị nằm khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh 0,21-1(g BOD5/g bùn hoạt tính).(Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải- Trịnh Xuân Lai) Tải trọng thể tích: SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 35 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều (kg BOD5/m3ngày) Giá trị nằm khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh 0,8- 1,9 (kg BOD5/m3.ngày) (Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải- Trịnh Xn Lai) Lượng khơng khí cấp cho bể Aerotank Lượng oxy cần thiết cho trình khử họp chất chứa Cacbon( CBOD) = (kg/ngày) Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải, Q = 60m3/ngày La: Hàm lượng BOD5 nước thải đầu vào, La = 208,8 mg/l Lt: Hàm lượng BOD5 nước thải đầu ra, Lt = 8,7 mg/l f: hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD Px: Phần tế bào dư xả theo bùn dư, Px = 4,48 kg/ngày Thiếu oxy cản trở trình phát triển VSV, làm cho VS dạng sợi phát triển làm giảm khả lắng chất lượng bùn hoạt tính Do đó, nồng độ oxy trì mức 1,5 mg/l ( giá trị thường dùng mg/l) bể Aerotank Nếu DO mg/l khơng khơng làm tăng hiệu xử lý bể mà tăng đáng kể giá thành việc sục khí Lượng oxy cần thiết để trì lượng DO = mg/l, điều kiện nhiệt độ 200C bể Aerotank: = SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 (kg/ngày) trang 36 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Trong đó: CS20: Nồng độ oxy bão hoà nước 200C, CS20 = 9,08 (mg/l) Cd: Nồng độ oxy hồ tan cần trì bể, Cd= (mg/l) CSh: Nồng độ oxy bỗ hồ nước ứng với nhiệt độ trì bể t=200C, Tra bảng E-1/1258 (Wastewater Engineering), C Sh = 7,54 (mg/l) Hệ số hiệu chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối Đối với nước thải: Hệ số điều chỉnh lượng oxy thâm nhập vào nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thống, hình dáng kích thước bể, có giá trị từ 0,6 đến 0,94., chọn Lượng khơng khí cần thiết: Lượng oxy cần thiết tính theo cơng thức: Trong đó: OC1 : lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể , OC1 = 13.35 kg/ngày OU : cơng suất hịa tan oxy vào nước thải thiết bị phân phối Chọn đĩa phân phối khí dạng đĩa xốp đường kính 170mm, diện tích bề mặt F = 0.02m2 Lưu lượng riêng phân phối khí đĩa thổi khí l/phút, chọn = 150 – 200 = 180 l/phút Khi dùng hệ thống thổi khí, chiều sâu bể Aerotank lấy 2.5 ÷ 7m, để tăng cường khả hịa tan khí Với thể tích cần thiết bể V = 12,86 m3, ta chọn độ ngập nước thiết bị phân phối h = 2.3m, độ sâu hữu dụng bể là: 2.5m Với nồng độ bùn hoạt tính X < 4000 mg/l hệ số α = 0.7 (theo TS Trịnh Xn Lai) Cơng suất hịa tan oxy vào nước thiết bị bọt khí mịn điều kiện trung bình: Ou = gO2/m3.m SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 37 Đề Cương Xử Lý Nước Thải f GVHD : ThS Phan Tuấn Triều : hệ số an toàn, thường lấy từ 1.5 ÷ 2, chọn f = 1,5 Qkk trung bình = 90,18 m3/h = 1503 l/phút Số đĩa cần phân phối bể: đĩa Phân phối đĩa thành hàng theo chiều dài bể, hàng đĩa Lưu lượng khơng khí cần để khử 1kg BOD5: = 108,27 m3khí/kgBOD5 Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải, Q =60m3/ngày Qkk : Thể tích khơng khí , Qkk= 2164,28 m3/ngày La : BOD5 nước thải đầu vào, La= 208,8 mg/l Lt : BOD5 nước thải đầu ra, Lt = 8,7 mg/l Máy thổi khí: Áp lực cần thiết cho hệ thống ống nén khí xác định theo công thức: Ho = hd + hc + hf + H = 0.4 + 0.5 +2,5 = 3,4 m Trong đó: hd, hc: Tổn thất áp lực dọc theo chiều dài ống tổn thất cục điểm uốn, khúc quanh(m), Tổng tổn thất hd hc không vượt 0.4m hf : Tổn thất qua đĩa phân phối (m), giá trị không vượt 0.5m H: Độ ngập sâu đĩa phân phối , chiều cao ngập nước bể điều hoà, H = 2,5m Áp lực máy nén khí tính theo atmphotphe: SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 38 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Pm = = 0.336 atm Cơng suất máy: Pw = Trong đó: G: Khối lượng dịng khơng khí, kg/s G = Qkhi x = 0,025 x 1.3 = 0,0325 kg/s Qkhi : Lưu lượng khơng khí, Qkhi=2164,28 m3/ngày = 0,025m3/s : Khối lượng riêng khơng khí, = 1.3kg/s R: Hằng số lý tưởng, R = 8.314 KJ/Kmol.oK T: Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí, T= 25 +273 = 299oK P1: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu vào, P1 =1atm P2: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu P2= Pm + = 0.336 + = 1.336 atm n= k : Hệ số khơng khí, k= 1.395 e: Hiệu suất máy nén khí, n=0.7 – 0.9, chọn n =0.8 Ống phân phối khí: Ống dẫn khí chính: Dchính= = =0.052m Trong đó: Qkhi: Lưu lượng khí ống chính, Qkhi= 0,32m3/s v : Vận tốc khí ống chính, v = 10 – 15 m/s, chọn v =15m/s SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 39 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Chọn ống thép không gỉ đường kính =50mm Ống dẫn khí nhánh: dn = = =0.032m Trong đó: Qn: Lưu lượng khí ống nhánh Qn = Qkhi/n = 0,0325/3= 0.01m3/s n: Số hàng phân phối đĩa sục khí v: Vận tốc khí, chọn v =12m/s Chọn ống thép khơng gỉ đường kính = 40mm Tính ống dẫn nước thải ống dẫn bùn tuần hoàn: Ống dẫn nước thải vào: Chọn vận tốc nước thải chảy ống: v = 0.7m/s Đường kính ống dẫn là: D= = = 0.035m Trong đó: QTB: Lưu lượng nước thải, QTBh= 2,5 m3/h Chọn ống nhựa PVC đường kính ống = 40 mm Bể xây bêtông cốt thép M150 dày 0.2m Ống dẫn nước thải ra: Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 0.7m/s Lưu lượng nước thải : QTBh + Qr = 2,5 + 1,95 = 4,45 m3/h Trong đó: QTB: Lưu lượng nước thải, QTBh= 2,5 m3/h Qr: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn, Qr = 2,5 x 0,78 = 1,95 m3/h Đường kính ống là: SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 40 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều D= = =0.047m = 47 mm Chọn ống nhựa PVC có đường kính =50 mm Ống dẫn bùn tuần hoàn: Chọn vận tốc bùn chảy ống: v = 1m/s Lưu lượng tuần hoàn : Qr = 1,95 m3/h Đường kính ống dẫn là: D= = = 0,026m =26mm Chọn ống nhựa PVC đường kính ống STT = 30 mm Thông số Đơn vị Giá trị Thể tích làm việc bể m3 12,86 Chiều dài bể m 2,5 Chiều rộng bể m Chiều cao công tác bể m 2.5 Chiều cao xây dựng bể m Thời gian lưu nước bể h Lượng khơng khí cần cung cấp cho bể m3/ngày 2164,28 Số đĩa phân phối khí đĩa 9 Số ống phân phối khí ống 10 Lượng bùn tuần hoàn m3/ngày 1,95 11 Lượng bùn thải bỏ ngày m3/ngày 0,45 4.2.1.4 Bể lắng Bảng xxx: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng li tâm Giá trị Thông số Đơn vị Khoảng SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 Đặc trưng trang 41 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Thời gian lưu nước h Tải trọng bề mặt 1,5 – 2,5 32 – 48 + Lưu lượng trung bình m3/m2.ngày + Lưu lượng cao điểm 32 – 48 80 - 120 Tải trọng máng tràn m3/m.ngày 125 – 500 m 15 – 20% D Ống trung tâm + Đường kính + Chiều cao 55 – 60%H Chiều sâu H bể lắng m – 4,6 3,7 Đường kính D m - 60 12 – 45 mm/m 62 - 267 83 vòng/phút 0,02 – 0,05 0,03 Độ dốc đáy Tốc độ gạt bùn Chọn tải trọng xử lí cho bể lắng 2, theo bảng sau: Bảng 6.11 Bảng thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng Loại cơng trình xử lí sinh học Bùn hoạt tính khuếch tán oxy khơng khí Tải trọng bề mặt Tải trọng chất rắn (m3/m2.ngày) (kg/m2.h) Trung bình Lớn Trung Lớn bình 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 3,9 – 5,9 9,8 Chiều cao cơng tác (m) 3,7 – 6,1 Bùn hoạt tính khuếch tán oxy nguyên 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 4,9 – 6,8 3,7 – 6,1 chất Nguồn : trinh xuan lai Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho bùn hoạt tính 20m 3/m2.ngày tải trọng chất rắn 5.0kg/m2.h SVTH : Đặng Tiến Đức MSSV : 0607049 trang 42 Đề Cương Xử Lý Nước Thải GVHD : ThS Phan Tuấn Triều Diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt: AL = Trong đó: Q : Lưu lượng trung bình ngày, m3/ngày LA: Tải trọng bề mặt, m3/m2.ngày Diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn là: As = Trong đó: LS: Tải trọng chất rắn, kgSS/m2.ngày Do AL