Tính toán thiết kế bể Aerotank (nitrat hóa và khử BOD)

13 45 2
Tính toán thiết kế bể Aerotank (nitrat hóa và khử BOD)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Quy trình tính toán và file tính toán bể aerotank vừa khử BOD và nitrat hóa. Thiết lập quy trình tính toán và xây dựng file tính toán dưới dạnh Exel đính kèm, tiện dụng cho việc tính toán. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ AEROTANK (CMAS) (KHỬ BOD VÀ NITRAT HÓA)

CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG KHÔNG GIAN XANH PHỐ XANH TK: Ks HUỲNH MẠNH PHÚC Đơn vị cơng tác: CƠNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG KHÔNG GIAN XANH Địa chỉ: Số 409/3/9, Nguyễn Oanh, Phường 17, Q Gò Vấp, TP.HCM TP HCM Tháng 02/2023 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HĨA) I TĨM TẮT QUY TRÌNH THIẾT KẾ Bảng 1: Phương pháp tính tốn để thiết kế q trình bùn hoạt tính để loại bỏ BOD nitrat hóa Check Bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước Bước 10 Bước 11 Bước 12 Bước 13 Bước 14 Bước 15 Xác định liệu đặc tính nguồn nước thải đầu vào Xác định yêu cầu đầu nồng độ NH4-N, TSS BOD Chọn hệ số an tồn nitrat hóa thích hợp cho SRT thiết kế dựa tải TKN lớn nhất/ trung bình dự kiến Hệ số an tồn thay đổi từ 1,3 đến 2,0 Chọn nồng độ DO tối thiểu bể sục khí Nồng độ DO tối thiểu 2,0 mg / L khuyến nghị cho q trình nitrat hóa Xác định tốc độ tăng trưởng riêng tối đa nitrat hóa (µm) dựa nhiệt độ bể sục khí nồng độ DO, xác định Kn Xác định tốc độ tăng trưởng riêng thực µ SRT tốc độ tăng trưởng này, để đáp ứng nồng độ NH4-N đầu Có SRT thiết kế cách áp dụng hệ số an toàn cho Bước Xác định sản lượng sinh khối Thực cân nitơ để xác định NOX, nồng độ NH4-N bị oxi hóa Tính khối lượng VSS khối lượng TSS cho bể sục khí Chọn nồng độ MLSS thiết kế xác định thể tích bể sục khí thời gian lưu thủy lực Xác định sản lượng bùn tổng thể sản lượng sinh khối Tính nhu cầu oxy Xác định xem có cần bổ sung độ kiềm hay khơng Thiết kế hệ thống truyền oxy sục khí II THIẾT KẾ AEROTANK LOẠI BỎ BOD BẰNG NITRAT HÓA 2.1 Dữ liệu nước thải đầu vào - Bảng 2: Bảng liệu nước thải đầu vào STT 10 11 12 13 14 Cơng trình TK Thơng số Lưu lượng nước thải BOD sBOD COD sCOD rbCOD TSS VSS TKN NH4-N TP Alkalinity bCOD/BOD ratio Nhiệt độ nước thải đầu vào Đơn vị Giá trị đầu vào m3/ngày 500 mg/l 140 mg/l 70 mg/l 300 mg/l 132 mg/l 80 mg/l 70 mg/l 60 mg/l 35 mg/l 25 mg/l mg/l 140 as CaCO3 1,6 o C 30 Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mức độ yêu cầu xử lý 30 15 0,50 Mã hồ sơ Trang TT-TK TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HĨA) 2.2 Điều kiện thiết kế giả định STT Điều kiện thiết kế/ giả định Bộ khuếch tán khí bọt mịn với nước có sục khí với hiệu suất truyền Độ sâu mực nước bể sục khí Điểm khí cho khuếch tán gốm cách đáy bể Oxy trì bể sục khí Cao độ trạm xử lý so với mực nước biển Sục khí có hệ số = 0,50 để loại bỏ BOD 0,65 q trình nitrat hóa; β = 0,95 cho hai điều kiện hệ số làm bẩn khuếch tán F = 0,90 Sử dụng hệ số động học cho Bảng 8-10 8-11 SRT để loại bỏ BOD = ngày Nồng độ MLSS XTSS thiết kế = 3000 g / m3; giá trị từ 2000 đến 3000 g / m3 10 TKN lớn / hệ số an tồn trung bình FS = 1,5 Ký hiệu O2 Đơn vị % Giá trị 35 Hct htk m m 4,9 0,5 DO H mg/l m 2,0 500 SRT MLSS ngày mg/l 3000 FS 1,5 2.3 Dữ liệu động học phục vụ thiết kế Bảng 3: Hệ số động học bùn hoạt tính vi khuẩn dị dưỡng 20°C Thơng số µm KS Y kd fd θ value µm kd KS a Đơn vị g VSS/g VSS.d g bCOD/m3 g VSS/g bCOD g VSS/g VSS.d Unitless Khoảng giá trị 3,0-13,2 5,0-40,0 0,30-0,50 0,06-0,20 0,08-0,20 Giá trị điển hình 6,0 20,0 0,40 0,12 0,15 Unitless Unitless Unitless 1,03-1,08 1,03-1,08 1,00 1,07 1,04 1,00 Adapted from Henze et al (1987a); Barker and Dold (1997); and Grady et al (1999) Bảng 4: Hệ số động học nitrat hóa bùn hoạt tính 20°C Thơng số Đơn vị Khoảng giá trị Giá trị điển hình µmn g VSS/g VSS.d 0,20-0,90 0,75 Kn g NH4-N/m 0,5-1,0 0,74 Yn g VSS/g NH4-N 0,10-0,15 0,12 kdn g VSS/g VSS.d 0,05-0,15 0,08 Ko g/m2 0,40-0,60 0,50 θ value µn Unitless 1,06-1,123 1,07 Kn Unitless 1,03-1,123 1,053 kdn Unitless 1,03-1,08 1,04 a Adapted from Henze et al (1987a); Barker and Dold (1997); and Grady et al (1999) Cơng trình TK Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK Bảng 5: Các thơng số thiết kế điển hình cho quy trình bùn hoạt tính thường sử dụng Tên quy trình xử lý Loại bể xử lý SRT, d F/M kg BOD/kg MLVSS.d High-rate aeration/ plug flow 0.5-2 1.5-2.0 Sục khí tốc độ cao Contact stabilization/ Plug flow 5-10 0.2-0.6 Ổn định tiếp xúc High-purity oxygen/ Plug flow 1-4 0.5-1.0 Oxy có độ tinh khiết cao Conventional plug flow/ plug flow 3-15 0.2-0.4 Dịng chảy nút thơng thường Step feed/ Plug flow 3-15 0.2-0.4 Cấp thức ăn theo bước Complete mix/ CMAS 3-15 0.2-0.6 Hỗn hợp hoàn chỉnh Extended aeration/ Plug flow 20-40 0.04-0.10 Sục khí mở rộng Oxidation ditch/ Plug flow 15-30 0.04-0.10 Mương oxy hóa Batch decant/ Batch 12-25 0.04-0.10 Sục khí mở rộng Sequencing batch reactor/ Batch 10-30 0.04-0.10 Bể phản ứng theo mẻ Countercurrent aeration Plug flow 10-30 0.04-0.10 system (CCAS™)/ Hệ thống sục khí ngược dịng a Adapted from WEF (1998); Crites and Tchobonoglous (1998) b MLSS and detention time in contact basin c MLSS and detention time in stabilization basin d Also used at intermediate SRTs Tải trọng MLSS, mg/L Thời gian lưu τ/ h Tỉ lệ tuần hoàn, % lb BOD/ 1000 ft3.d kg BOD/ m3.d 75-150 1.2-2.4 200-1000 1.5-3 100-150 60-75 1.0-1.3 1.3-3.2 0.5-1b 2-4c 1-3 50-150 80-200 1000-3000b 6000-10000a 2000-5000 20-40 3-0.7 1000-3000 4-8 25-75b 40-60 07-1.0 1500-4000 3-5 25-75 20-100 0.3-1.6 1500-4000 3-5 25-100f 5-15 0.1-0.3 2000-5000 20-30 50-150 5-15 0.1-0.3 3000-5000 15-30 75-150 5-15 0.1-0.3 2000-5000d 20-40 NA 5-15 0.1-0.3 2000-5000a 15-40 NA 5-10 0.1-0-3 2000-4000 15-40 25-75 25-50 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA) e Based an average flow For nitrification, rates may be increased by 25 to 50% NA = not applicable f Công trình TK Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK III TÍNH TỐN Bước Tính tốn đặc tính nước thải cần thiết cho thiết kế a Xác định lượng bCOD: bCOD = 1,6(BOD) = 1,6× 140 = 224 mg/l b Xác định lượng nbCOD: nbCOD = COD – bCOD = 300 – 224 = 76 mg/l c Xác định lượng sCODe: sCODe = sCOD – 1,6 sBOD = 132 - 1,6×70 = 20 mg/l d Xác định lượng nbVSS: nbVSS = (1 - bpCOD/pCOD) VSS = (1 – 0,67)×60 = 20 mg/l Với:    bpCOD 1,6( BOD  sBOD) 1,6 140  70g / m    0,67 pCOD COD  sCOD 300  132g / m  e Xác định iTSS: iTSS = TSS – VSS = 70 - 60= 10 mg/l Bước Thiết kế bể Aerotank để loại bỏ BOD Xác định sản lượng sinh khối: a Xác định giá trị S: S  20 g/m  [1  (0,178 g/g.d)  5d ]  0, gCOD/m K S [1  ( k d ) SRT ]  SRT  (  m  k d )  1  5d   (11,8  0,178 )g/g.d  1 Trong đó:  Ks = 20 g/m3 T  20  µm,T = µm  ;µm,12oC = 6,0 g/g.d(l,07)30-20 = 11,8g/g.d  kd,T = kdθT-20; kd,12oC = (0,12 g/g.d)(l,04)30-20 = 0,178 g/g.d b Xác định sản lượng sinh khối:  fd  kd  QY  So  S  SRT  1   kd  SRT  1   kd  SRT  500 m3 /d   0,40 g VSS/g bCOD   224  0,7  g/m3    1   0,178 g/g.d  5d     0,15 g/g    0,178 g/g.d  500 m3 /d   0,40 g VSS/g bCOD  224  0,7 g/m3   5d   1   0,178 g/g.d  5d   PX ,bio  QY  So  S   = 27 kg VSS/d Trong đó:  Q = Lưu lượng nước thải, Q = 500 m3/d;  Y = 0,40 g VSS/g bCOD (Bảng 3);  So = 224 g bCOD/m3; Bước Xác định khối lượng VSS TSS bể sục khí a Xác định PX,VSS and PX,TSS : PX,VSS = 27 kg/d + Q(nbVSS) = 27 kg/d + (500 m3/d)(20 g/m3)(l kg/103 g) = 36,8 kg/d TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA) b Xác định, PX,TSS: PX,TSS = [(PX,bio)/0,85] + Q(nbVSS) + Q(TSS0 - VSS0) = 27 kg/d + 10 kg/d + (500 m3/d)(10g/m3)(l kg/103g) = 46,5 kg/d c Tính khối lượng VSS TSS bể sục khí  Xác định khối lượng MLVSS: (XVSS)(V) = (PX,VSS)SRT = (36,8 kg/d) (5 d) = 184 kg  Xác định khối lượng MLSS: (XTSS)(V) = (PX,TSS)SRT = (46,5 kg/d) (5,0 d) = 233 kg Bước Chọn nồng độ khối lượng MLSS thiết kế xác định thể tích bể sục khí thời lưu nước cách sử dụng khối lượng TSS tính Bước 3: a Xác định thể tích bể sục khí cách sử dụng mối quan hệ từ Bước 3b (XTSS)(V) = 233 kg Tại giá trị: XTSS = 3000 g/m3 V  233 kg  103 g/kg   3000 g/m   78 m3 b Xác định thời gian lưu nước bể sục khí V  78 m   24 h/d     3,7 h Q  500 m3 /d  c Xác định giá trị MLVSS: Tỉ lệ VSS  (X VSS )V 184 kgVSS   0,8 (X TSS )V 233 kgTSS MLVSS = 0,8(3000 g/m3) = 2400 g/m3 Bước Xác định F / M tải lượng BOD a Xác định giá trị F/M: 3 QSO  500 m /d 140 g/m  kg BOD F/M     0,38 g/g.d  0,38 kg/kg.d kg MLVSS.d XV  2400 g/m3  78 m3  b Xác định giá trị tải lượng BOD: 3 kg BOD QSO  500 m /d 140 g/m     0,90 kg/m3 d Lorg = 3 m d V  78 g/m 10 g/kg  Bước Xác định hệ số sinh khối dựa TSS VSS: a Xác định lượng BCOD bị loại bỏ: bCOD removed = Q(So - S) = (500 m3/d)[(224 - 0,7) g/m3](1 kg/l03 g) = 111,7 kg/d b Xác định sản lượng sinh khối dựa TSS: PX,VSS = 36,8 kg/d Cơng trình TK Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA) Yobs ,TSS   36,8 kg/d   0,33 kg TSS 111,7 kg/d  kg bCOD  0,33 g TSS g bCOD  0,33 g TSS  1,6 g bCOD      0,67g TSS/g BOD  g bCOD  g BOD  Xác định sản lượng sinh khối dựa VSS: Yobs,VSS: VSS/TSS = 0,80 (xem bước 4c)  0,67 g TSS  0,80 g VSS      0,53g VSS/g BOD g BOD g TSS    Bước Tính nhu cầu O2: Ro  QS o  S   1,42 PX ,bio = (500 m3/d)[(224 – 0,7) g/m3] (1kg/103 g) – 1,42(27 kg/d) = 73,6 kg/d = 3,1 kg/h Bước Thiết kế sục khí bọt mịn-xác định lưu lượng khơng khí lưu lượng thiết kế trung bình: Dựa vào cơng thức:  C s ,T , H  C L AOTR = SOTR  C s ,20    1,024T 20  F      Trong đó:  AOTR = tốc độ truyền oxy thực tế điều kiện trường, kg O2/h;  SOTR = tốc độ truyền oxy tiêu chuẩn nước máy 20°C oxy hòa tan không, kg O2/h a Xác định Cṡ.T.H nồng độ bão hịa oxy hịa tan trung bình nước bể sục khí nhiệt độ T độ cao H dựa vào công thức: O 1 P Cs ,T , H   Cs ,T , H   d  t   Patm 21  i Dựa vào Phụ lục D1 - Xác định giá trị nồng độ oxy bảo hòa theo nhiệt độ C20 = 9,08 mg/L C30 = 7,54 mg/L ii Xác định áp suất tương đối độ cao 500 m để hiệu chỉnh nồng độ DO cho độ cao:   9,81 m/s   28,97 k/kg.mole   500-0  m    gM  zb  za   Pd  exp     0,95  =exp  2 Patm RT     8314 kg.m /s kg.mole.K   273,15+30  K   iii  Nồng độ oxy độ cao 500 m nhiệt độ 30oC Cs,T,H = C30 × (Pd/Patm) = 7,13 (mg/L) Xác định áp suất khí (m nước) độ cao 500 m (xem Phụ lục B C)  P kN/m    0,95 101.325 kN/m   9,77m   kN/m   9.802 kN/m  Patm, H Cơng trình TK atm, H Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HĨA) iv Xác định nồng độ oxi giả sử nồng độ phần trăm oxi khỏi bể sục khí 19%  Pw, Effdepth Ot  1 P Cs ,T , H   Cs ,T , H   atm, H    Patm, H 21     9,77 m + (4,9 - 0,5) m 19   7,13 mg/L      8,39 mg/L 9,77m 21    a Xác định SOTR cách sử dụng α = 0,50, β = 0,95 hệ số tắc nghẽn khuếch tán F = 0,9     Cs ,20 20T SOTR = AOTR   1,024    F   C  C    s ,T , H     9,08 g/m3     1,02420-30   8,2 kg/h =  3,1 kg/h  3   0,50  0,9   0,95  8,39 g/m  - 2,0 g/m      b Xác định lưu lượng khí: Sử dụng liệu đưa Phụ lục B, mật độ khơng khí 30°c áp suất 95,8 kPa (0,945×101,325 kPa) 1,1008 kg/m3 Lượng oxy tương ứng tính theo trọng lượng 0,255 (0,2318×1,1008 kg /m3) Do đó, lưu lượng khơng khí cần thiết  SOTR kg/h   E  60min/h   kgO /m air      8,2 kg/h    1, m /min  0,35  60 min/h   0,255 kgO /m air     QKhongkhi  Part B, BOD Removal and Nitrification Bước Xác định tốc độ tăng trưởng cực đại µn sinh vật nitrat hóa a Tìm µn,m T = 30°C  m ,30 o C = 0,75 g/g.d (1,07)30-20 = 1,48 g/g.d b Tìm Kn, T = 30oC K n ,30 o C = 0,74 g/m3 (1,053)30-20 = 1,24 g/ m3 c Tìm kdn, T = 30°C k dn ,30 o C = (0,08 g/g.d) (1.04)30-20 = 0,12 g/g.d d Substitute the above and given values in Eq (7-93) and solve for µn N = 0,50 g/m3, DO = 2.0 g/m3, Ko = 0,50 g/m3 Cơng trình TK Tính toán bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)  n,m N  DO     kdn  K n  N  Ko  DO  n    1,48 g/g.d   0,50 g/m3   2, 0g/ m3    0,12 g/g.d   3   1,24  0,50  g/ m     0,50   g/ m   0, 22g/g.d Bước 10 Xác định giá trị SRT a Tìm giá trị SRT lý thuyết: SRT  n   4,53 d  0,22 g/g.d  b Tìm SRT thiết kế; SRTtk = (FS)×SRT = 1,5× 4,53 = 6,8 d Trong đó: FS = TKN cực đại/TKN trung bình = 1,5 Bước 11 Xác định sản lượng sinh khối a Tìm giá trị S: K S [1  (kd ) SRT ]  20 g/m  [1  (0,178 g/g.d )  6,8d ] S   0, g bCOD/m3 SRT (  m  kd )  6,8d (11,8  0,178)g/g.d     Trong đó:  kd = 0,178 g/g.d (Bước 2a)  µm = 11,88 g/g.d (Bước 2a) b Giải tìm PX,bio: QY  So  S   f d  kd  QY  So  S  SRT QYn ( NOX ) PX ,bio    1   kd  SRT  1   kd  SRT  1   kdn  SRT  500 m3 /d)(0,40g/g.)[ (224 - 0.6)g/m3 ](l kg/103 g) = [1 + (0,178 g/g.d)(6.8d)]  (0,15 g/g)(0,178 g/g.d)(0,40g/g)(500 m3 /d)[(224 - 0,6) g/m3 ](6,8 d)(l kg/103g) [1 + (0,178 g/g.d)(6,8 d)]  (500 m3 /d)(0,12g/g)(28 g/m3 )(l kg/103g)  [1 + (0,178 g/g.d)(6,8 d)] PX,bio = 26 kg VSS/d Trong đó:       Cơng trình TK Q = 500 m3/d Y = 0,40 VSS/g bCOD So = 224 g bCOD/m3 (Bước 1) S = 0,6 g bCOD/m3 (Bước 11a) kd = 0,178 g/g.d (Bước 2a) µm = 11,8 g/g.d (Bước 2a) Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK 10 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)  NOx = 0,80(35 g/m3) = 28 g/m3 (Giả sử NOx 80% (TKN))  Yn = 0,12 g VSS/g NOx (Bảng 4) Bước 12 Xác định lượng nitơ bị oxi hóa thành nitrat NOx = TKN – Ne – 0,12PX,bio/Q = (35,0 – 0,50) g/m3 - ((0,12 g N/g VSS)(26 kg VSS/d)(103 g/kg))/(500 m3/d) = 28,5 g/m3 Bước 13 Xác định nồng độ khối lượng VSS TSS bể sục khí a Tính nồng độ VSS TSS bể sục khí: i Xác định PX,VSS: PX,VSS = 26 kg/d + Q(nbVSS) = 26 kg/d + (500 m3/d) (20 g/m3)(l kg/103 g) = 34,8 kg/d ii Xác định PX,TSS: PX,TSS = [(26 kg/d)/0,85] + Q(nbVSS) + Q(TSSo – VSSo) = 44,2 kg/d b Tính khối lượng VSS TSS bể sục khí: i Khối lượng MLVSS: (V)(XVSS) = (PX,VSS)SRT = (34,8 kg/d) (6,8 d) = 237 kg ii Khối lượng MLVSS: (V)(XTSS) = (PX,VSS)SRT = (44,2 kg/d)(6,8 d) = 301 kg Bước 14 Chọn nồng độ khối lượng MLSS thiết kế xác định thể tích bể sục khí thời gian lưu nước cách sử dụng khối lượng TSS tính Bước a Xác định thể tích bể sục khí cách sử dụng mối quan hệ từ Bước 6b (V)(XTSS) = 301 kg Với MLSS = 3000 g/m3 (301 kg)(103 g/kg)  100m3 V= 3000 g/m b Xác định thời gian lưu nước bể sục khí  301m   24 h/d   4,8 h   500 m /d  3 c Xác định MLVSS: M LVSS  VSS MLSS  0, 79  3000  2360 g/m TS S Bước 15 Xác định F/M tải trọng BOD: a Xác định giá trị F/M 3 QSO  500 m /d 140 g/m  kg BOD F/M     0,29 g/g.d (so sánh với Bảng 5) kg MLVSS.d XV  2360 g/m3 100 m3  b Xác định tải trọng BOD: Cơng trình TK Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK 11 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA) Lorg 3 QSO  500 m /d 140 g/m     0,70 kg/m3 d (so sánh với Bảng 5) 3 V 10 g/kg 100 m  Bước 16 Xác định sản lượng sinh khối dựa TSS VSS a Xác định lượng bCOD bị loại bỏ: bCOD loại bỏ = Q(So - S) = (500 m3/d)[(224 – 0,6) g/m3)](l kg/103 g) = 111,7 kg/d b Sản lượng sinh khối dựa TSS Yobs ,TSS   44,2 kg/d   0,40 kg TSS 111,7 kg/d  kg bCOD  0,40 g TSS g bCOD  0,40 g TSS   1,6 g bCOD      0, 63 g TSS/g BOD  g bCOD   g BOD  c Sản lượng sinh khối dựa VSS Yobs,VSS: VSS/TSS = 0,80 (Xem bước 4c ) Yobs,VSS = 0,80 (Yobs,TSS) = 0,5 g VSS/g BOD Bước 17 Tính nhu cầu O2 Ro  Q S o  S   1,42 PX ,bio  4,33Q ( NO X ) = (500 m3/d)[(224 – 0,6) g/m3] (1kg/103 g) – 1,42(26 kg/d) + (4,33 g O2/g N) (500 m3/d)(28,3 g/m3)(l kg/103 g) Ro = 138,2 kg/d = 5,8 kg/h Bước 18 Thiết kế sục khí bọt mịn-xác định lưu lượng khí lưu lượng thiết kế trung bình a Xác định SOTR với a = 0,65, β = 0,95 F = 0,9   Cs ,20 SOTR = AOTR   1, 02420T    F   Cs ,T , H  C      5,8 kg/h   9,08 g/m3 1,02420-12  =  11,8 kg/h  0,65 0,9  0,95 8,39 g/m3  - 2,0 g/m3  b Xác định lưu lượng khơng khí Sử dụng liệu đưa Phụ lục B, mật độ khơng khí 30°C áp suất 96,3 kPa (0,95×101,325 kPa) 1,1763 kg/m3 Lượng oxy tương ứng tính theo trọng lượng 0,256 (0,2318×1,1763 kg /m3) Do đó, lưu lượng khơng khí cần thiết Qkk 11,8 kg/h   2,1 m /m in  0,35  60 min/h   0,256 kgO /m air     Bước 19 Kiểm tra độ kiềm: a Chuẩn bị cân độ kiềm Độ kiềm để trì pH ~ = Độ kiềm đầu vào - Độ kiềm sử dụng + Độ kiềm thêm vào Độ kiềm đầu vào = 140 g/m3 đl CaCO3 Lượng nitơ chuyển hóa thành nitrat: NOX = 28,5 g/m3 (bước 12) Cơng trình TK Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Mã hồ sơ Trang TT-TK 12 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA) = (7,14 g CaCO3/g NH4-N)(28,5 g/m3) Độ kiềm dùng cho q trình nitrat hóa = 203,8 g/m3 đl CaCO3 a Tìm độ kiềm cần thiết Nồng độ kiềm dư cần thiết để trì độ pH khoảng 6,8-7,0 = 70 to 80 g/m3 đl CaCO3; Chọn giá trị 80 g/m3 80 g/m3 = 140 g/m3 - 203,8 g/m3 + Độ kiềm thêm vào Độ kiềm cần bổ sung = 143,8 g/m3 đl CaCO3 = (500 m3/d)(143,8 g/m3)(l kg/103g) = 71,9 kg/d đl CaCO3 b Xác định độ kiềm cần thiết natri bicacbonat Khối lượng tương đương CaCO3 = 50 g/đương lượng Khối lượng tương đương Na(HCO3) = 84 g/đương lượng Na(HCO3 )=  71,9 kg/dCaCO3 84g Na(HCO3 ) /dl   121 kg/d Na(HCO 50 g CaCO3 /dl )\ Bước 20 Bảng tóm tắt thiết kế Thơng số thiết kế Lưu lượng Tải lượng BOD trung bình Tải lượng TKN trung bình SRT hiếu khí Số bể sục khí Thể tích bể sục khí Dài (L) Rộng (B) Cao (H) Diện tích (S) Thời gian lưu nước,  MLSS MLVSS F/M Tải lượng BOD Lượng bùn sản sinh Năng suất sinh khối Lượng oxy cần thiết Lưu lượng khơng khí lưu lượng nước thải trung bình Bổ sung độ kiềm dạng Na(HCO3) Cơng trình TK Tính tốn bể sinh học Aerotank (CMAS) K.s Huỳnh Mạnh Phúc Đơnvị Chỉ xử lý BOD (Part A) Xử lý BOD Nitrat hóa (Part B) m3/d kg/d kg/d d Number m3 m m m m2 h g/m3 g/m3 g/g.d kg BOD/m3d kg/d kg TSS/kg bCOD kg VSS/kg BOD kg/h sm3/min 500 70 18 78 500 70 18 6,8 100 5,0 3,2 5,4 15,8 5,0 4,1 5,4 20,4 3,7 3000 2400 0,38 0,90 47 0,77 0,61 3,1 4,8 3000 2370 0,29 0,70 44 0,65 0,52 5,8 1,5 2,1 kg/d 121 Mã hồ sơ Trang TT-TK 13

Ngày đăng: 03/06/2023, 15:57

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan