Báo cáo chuyên đề bể lọc sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  Học phần: XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỂ LỌC SINH HỌC GVHD: ThS Phạm Trung Kiên Nhóm thực hiện: Nhóm Nguyễn Lê Hồng Khang Phan Thị Thùy Linh Tơ Thị Mỹ Tiên 20127024 20127117 20127148 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Tổng quan công nghệ 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Khái niệm 1.3 Mục đích sử dụng 1.4 Phân loại Vị trí – chức – chế 2.1 Vị trí bể lọc sinh học 2.2 Chức bể lọc sinh học 2.3 Cơ chế xử lý nước thải theo nguyên lý lọc bám dính Các dạng bể lọc sinh học áp dụng phổ biến 3.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter) .6 3.1.1 Cấu tạo 3.1.2 Phân loại bể lọc sinh học nhỏ giọt .10 3.1.3 Nguyên tắc hoạt động 11 3.1.4 Đặc điểm .12 3.2 Bể lọc sinh học cao tải 12 3.2.1 Cấu tạo 12 3.2.2 Nguyên tắc hoạt động 13 3.2.3 Đặc điểm .14 3.2.4 So sánh bể lọc sinh học nhỏ giọt & bể lọc sinh học nhỏ giọt .14 3.3 BLSH có VLL tiếp xúc đặt ngập nước (BIOTEN) 15 3.3.1 Cấu tạo 15 3.3.2 Nguyên tắc hoạt động 15 3.3.3 Đặc điểm .15 3.4 BLSH có VLL khơng ngập nước .16 3.5 So sánh ưu nhược điểm bể lọc sinh học có vật liệu ngập nước bể lọc sinh học có vật liệu ngập nước .16 Tính tốn, thiết kế 17 4.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 17 4.2 Bể lọc sinh học cao tải .18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 LỜI MỞ ĐẦU Phương pháp lọc nước nói chung lồi người biết từ lâu, song đưa thành biện pháp cơng nghiệp xử lý nước nói chung nước thải nói riêng tới kỉ XIX xác lập Bể lọc sinh học cơng trình xử lý sinh học nước thải điều kiện nhân tạo nhờ vi sinh hiếu khí Tổng quan cơng nghệ 1.1 Lịch sử hình thành Lọc sinh học lần áp dụng Mỹ năm 1891 Anh 1893 1.2 Khái niệm Khái niệm bể lọc sinh học phát triển từ dùng bể lọc tiếp xúc chứa đầy đá bị đập vỡ cho nước qua Nước chảy qua lọc, tiếp xúc với vật liệu lọc khoảng thời gian ngắn Về nguyên lý phương pháp lọc sinh học dựa trình hoạt động vi sinh vật màng sinh học, oxi hóa chất bẩn hữu có nước Các màng sinh học, tập hợp vi sinh vật hiếu khí, kị khí hay tùy nghi Các vi khuẩn hiếu khí tập trung phần lớp màng sinh học chúng phát triển gắn với giá mang vật liệu lọc Bể lọc sinh học cơng trình nhân tạo, chất thải lọc qua lớp vật liệu lọc rắn có bao bọc lớp màng vi sinh vật 1.3 Mục đích sử dụng  Tách chất hữu có nước thải nhờ hoạt động màng vi sinh vật bám lớp vật liệu lọc cách oxi hoá chúng  Đồng thời giữ lại chất lơ lửng nước thải  Khử nguyên tố dinh dưỡng Nitơ Photpho có nước thải 1.4 Phân loại BLSH phân thành loại chính:  BLSH với vật liệu tiếp xúc không ngập nước: lọc nhỏ giọt, lọc cao tải  BLSH có vật liệu tiếp xúc đặt ngập nước: bioten Vị trí – chức – chế 2.1 Vị trí bể lọc sinh học Bể lọc sinh học đứng sau bể lắng đợt trước bể lắng đợt Hình: Vị trí bể lọc sinh học 2.2 Chức bể lọc sinh học  Có chức oxi hóa chất hữu gây nhiễm bẩn nước  Lớp vật liệu lọc có khả giữ lại cặn lơ lửng tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm nước  Dùng chất hữu chuyển thành sinh khối cho vi sinh vật để dễ lắng bể lắng 2.3 Cơ chế xử lý nước thải theo nguyên lý lọc bám dính  Khi nước thải tưới qua lớp vật liệu lọc phân tử rắn xốp, vi khuẩn hấp phụ, sinh sống phát triển bề mặt (vi sinh vật sinh trưởng dính bám) Vi khuẩn dính bám vào mặt rắn nhờ chất gelatin chúng tiết chúng dễ dàng di chuyển lớp chất nhầy Đầu tiên vi khuẩn tập trung khu vực, sau chúng phát triển lan dần phủ kín bề mặt hạt vật liệu lọc Các chất dinh dưỡng muối khoáng, hợp chất hữu oxy có nước thải khuyếch tán qua màng sinh vật (biofin) vào tận lớp xenluno tích lũy phía  Sau thời gian, màng sinh vật hình thành chia thành lớp: lớp ngồi lớp hiếu khí oxi khuyếch tán xâm nhập, lớp lớp thiếu oxy (anoxic) Bề dày màng vi sinh vật từ 600µm đến 1000µm, phần lớn vùng hiếu khí Thành phần sinh vật chủ yếu màng sinh vật vi khuẩn, ngồi cịn có loại động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… Sau thời gian hoạt động, màng sinh vật dày lên, chất khí tích tụ phía tăng lên màng bị rách tách khỏi vật liệu lọc Hàm lượng cặn lơ lửng tăng lên Sự hình thành màng sinh vật lại tiếp diễn Hình: Diễn biến trình xử lý vi sinh bám dính Các dạng bể lọc sinh học áp dụng phổ biến 3.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter) 3.1.1 Cấu tạo Hình: Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học     Bể lọc sinh học nhỏ giọt bể phản ứng sinh học vi sinh vật sinh trưởng cố định lớp vật liệu lọc Bể lọc sinh học nhỏ giọt xây dựng dạng hình chữ nhật hình trịn có tường đặc đáy kép Đáy đan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy liền khối không thấm nước Chiều cao hai lớp đáy lấy khoảng 0,4 – 0,6m, độ dốc i 0,01 Tường bể làm cao lớp vật liệu lọc 0,5m Kích thước vật liệu lọc không lớn 25 – 30mm tải trọng tưới nước nhỏ 0,5 – 1m3/m3.VLL Chiều cao thành bể gồm phần:  Chiều cao lớp vật liệu lọc từ 1,5 – 2m   Chiều cao thành lớp vật liệu lọc ≈ 0,5m  Chiều cao khoảng trống đáy 0,4 – 0,6m Bể lọc bao gồm lớp vật liệu dễ thấm nước với vi sinh vật dính kết Nước thải qua lớp vật liệu thấm nhỏ giọt Vật liệu lọc thường đá dăm khối vật liệu dẻo có hình thù khác  Nếu vật liệu lọc đá sỏi kích thước hạt dao động kkhoảng 25 – 100mm, chiểu cao lớp vật liệu dao động khoảng 0,9 – 2,5m, trung bình 1,8m  Bể lọc với vật liệu đá dăm thường có dạng tròn Nước thải phân phối lên lớp vật liệu nhờ phận phân phối  Bể lọc với vật liệu lọc chất dẻo dạng trịn, vng, nhiều dạng khác với chiều cao biến đổi từ – 12m Ba loại vật liệu chất dẻo thường dùng vật liệu với dòng chảy thẳng đứng, vật liệu với dòng chảy ngang, vật liệu đa dạng Hình: Các loại vật liệu lọc Chất hữu bị phân hủy quần thể vi sinh vật dính kết lớp vật liệu lọc Các chất hữu có nước thải bị hấp phụ vào màng sinh học dày 0,1 – 0,2 mm bị phân hủy vi sinh vật hiếu khí Khi vi sinh vật sinh trưởng phát triển, bề dày lớp màng tăng lên, oxy bị tiêu thụ trước khuếch tán hết chiều dày lớp màng sinh học Như vậy, mơi trường kỵ khí hình thành sát bề mặt vật liệu lọc Khi chiều dày lớp màng tăng lên, q trình đồng hóa chất hữu xảy trước chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc Kết vi sinh vật bị phân hủy nội bào, khơng cịn khả dính bám lên bề mặt vật liệu lọc bị rửa trôi Bể lọc sinh học nhỏ giọt thường sử dụng trường hợp lưu lượng nước thải không lớn, từ 20 đến 1000 m3/ngày Hệ thống phân phối nước  Loại cố định, phân phối nước gầu tự lật Gầu tự lật tiếp nhận nước thải đến đầy đổ vào hệ thống máng cưa ống khoan lỗ để tưới toàn bề mặt bể Số đơn nguyên tối thiểu Hệ thống phân phối nước gầu tự lật tưới cưa thường dùng cho bể lọc sinh học nhỏ giọt xử lý nước thải với quy mô nhỏ  Loại di động  Phân phối nước thùng định lượng hệ thống vòi phun: Thùng định lượng đưa nước đến vịi phun áp lực cố định Đường kính lỗ vòi từ 15 – 25mm Thời gian xả thùng phụ thuộc vào thể tích thùng Thời gian làm đầy thùng phụ thuộc vào lượng nước chảy tới Thùng hoạt động theo chế độ tự động liên hệ mật thiết với vòi phun nhờ thiết bị xiphon Diện tích tưới mõi vịi phun thay đổi phụ thuộc vào áp lực miệng vòi phun Áp lực phụ thuộc vào mực nước thùng định lượng Vận tốc dòng chảy ống dẫn nước từ thùng định lượng đến ống phân phối thường chọn 1,0m/s Vận tốc dòng chảy ống phân phối 0,75m/s Như vậy, diện tích tưới vật liệu lọc mõi vòi phục vụ thay đổi theo thời gian, tạo điện kiện cho màng sinh vật hoạt động theo chu kì hấp phụ chất hữu lấy oxy để oxi hóa chất hữu  Phân phối nước thải hệ thống quay phản lực: Ống tưới gồm nhánh, khoan lỗ từ d10mm đến d15mm quay quanh trục trung tâm để phân phối nước toàn bề mặt bể lọc sinh học Bể lọc sinh học phải hình trịn, đường kính từ 15 – 30m, áp lực tự miệng lỗ từ 0,2 – 1m Hệ thống tưới phản lực dùng cho bể lọc sinh học cao tải trạm xử lý nước thải có cơng suất 1500m3/ngày Tấm đan đỡ lớp vật liệu lọc 3.1.2 Phân loại bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc vận tốc chậm       Hình dạng: hình trụ, hình chữ nhật với nguyên liệu lọc chủ yếu đá sỏi, xỉ Hệ thống nước thải nạp theo chu kỳ Có khoảng tầm 0.6 1.2m nguyên liệu lọc phía chứa bùn vi sinh vật Vi khuẩn nitrat hóa lớp Hiệu suất khử BOD cao Cho nước thải chứa lượng nitrat cao Bể lọc vận tốc trung bình nhanh     Hình dạng: hình trụ trịn với nguyên liệu lọc chủ yếu plastic, đá sỏi Chức năng: giúp lưu lượng nạp chất hữu cao Nước thải bơm hoàn lưu trở lại nạp liên tục Giúp giảm mùi hôi xuất khơng khí Bể lọc cao tốc   Lưu lượng nạp nước thải, chất thải hữu tương đối cao Nguyên liệu lọc chủ yếu plastic nên nhẹ nhiều so với đá sỏi Bể lọc thô  Lưu lượng nạp chất hữu lớn 1.6kg/m3  Lưu lượng nước thải 187m3/m2  Chức năng: dùng để xử lý nước thải trước giai đoạn xử lý thứ cấp Bể lọc pha  Chức năng: Dùng để xử lý nguồn nước thải, chất độc hại cao, chất bị nhiễm độc 10  Bể lọc pha kết hợp hoàn hảo hai thành phần chuyên dụng là: bể lọc thứ dùng để khử BOD, bể lọc thứ hai dùng để nitrat hóa 3.1.3 Nguyên tắc hoạt động Trong bể lọc, lớp vật liệu lọc có độ rỗng diện tích mặt tiếp xúc đơn vị thể tích lớn điền kiện Nước thải hệ thống phun thành giọt khắp bề mặt lớp vật liệu lọc Nước sau chạm lớp vật liệu chia thành hạt nhỏ chảy thành màng mỏng qua khe vật liệu xuống Trong thời gian chảy nước thải tiếp xúc với màng nhầy gelatin bam quanh vật liệu lọc Sau thời gian lớp dày lên ngăn cản oxy khơng khí thấm vào lớp màng nhầy Do khơng có oxy, lớp lớp màng nhầy sát với bề mặt cứng vật liệu lọc, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo sản phẩm phân hủy yếm khí cuối khí methan CO2 làm tróc lớp màng khỏi vật cứng bị nước xuống phía Mặt khác chất khơng khuyếch tán tới lớp nữa, vi sinh vật có lớp lớp ưa hiếu khí chết tự tiêu Do xuất khoảng trống tế bào cho vi sinh hiếu khí kị khí khác Khi chất thật cạn kiệt, việc tiêu hủy tế bào lại làm cho màng sinh học bị rách rời vùng khỏi bề mặt Trên mặt vật liệu lọc hình thành lớp mang Sự tách màng sinh học tạo thúc đẩy dòng nước chảy qua bề mặt Hiện tượng lập lập lại tuần hoàn nước thải làm BOD chất dinh dưỡng Để tránh tượng tắc nghẽn hệ thống phun, khe rỗng lớp vật liệu, trước bể lọc sinh học nhỏ giọt phải thiết kế song chắn, lưới chắn, bể lắng đợt Nước sau bể lọc sinh học có nhiều bùn lơ lửng màng sinh học tróc nên phải xử lý tiếp bể lắng đợt 11 3.1.4 Đặc điểm  Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lí sinh học hồn tồn nước thải, đảm bảo BOD nước thải khỏi bể lắng đợt 15mg/l  Tải trọng thủy lực bể thấp 1-3m3/m2 bề mặt bể.ngày  Tải trọng chất bẩn hữu 0,1 – 0,2 kg BOD/m2VLL  Cường độ tưới nhỏ 1-3m3 nước thải/ m3VLL.ngày nên người ta khơng tuần hồn nước thải sau xử lý bể  Hiệu suất xử lý cao, lên đến 90%  Kích thước hạt không lớn 30mm  Chiều cao VLL 1,5 – 2m  Khoảng cách đáy bể sàn đỡ 0,4 - 0.6m  Thời gian tưới gián đoạn phút  Nồng độ bùn cặn nhỏ 500mg/l  Bể dùng cho trạm xử lý nước thải cơng suất 1500m3/ngày Hình: Bể lọc sinh học nhỏ giọt 3.2 Bể lọc sinh học cao tải 3.2.1 Cấu tạo  Về bể lọc sinh học cao tải giống với bể lọc sinh học nhỏ giọt khác chỗ có chiều cao cơng tác tải trọng thủy lực cao Ví dụ, tải trọng thủy lực bể lọc sinh học nhỏ giọt 0,5 – 1,0 m 3/(m3.VLL.ngày), tải trọng thủy lực bể lọc sinh học cao tải 10 – 30 m3/(m3.VLL.ngày)  Bể lọc sinh học cao tải xây dựng dạng hình trịn có tường đặc đáy kép  Đáy đan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy liền khối không thấm nước Chiều cao hai lớp đáy lấy khoảng 0,6 – 0,8m, độ dốc i=1 – 2% Tường bể làm cao lớp vật liệu lọc 0,2 – 0.3m  Kích thước vật liệu lọc trung bình 40 – 80mm tải trọng thủy lực 10 – 30m3 nước thải/m2.bề mặt bể 12  Vật liệu lọc  Đá cục, than đá, cuội sỏi, đá ong lớn,…  Độ bền cao, giá rẻ, không bị tắc nghẽn  Chiều cao lớp vật liệu từ - m, đạt tới – m Làm thoáng cho bể lọc sinh học cao tải thường nhân tạo Vì khe hở hạt vật liệu lọc bể lọc sinh học cao tải lớn (kích thước VLL 40 – 60 mm), việc trao đổi khơng khí xảy thân bể với cường độ cao Nhờ tốc độ lọc lớn trao đổi khơng khí nhanh mà q trình oxy hóa chất hữu xảy với tốc độ cao Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lý nước thải với mức độ hồn tồn phần với cơng suất q ≤ 50000 m3/ngày Hình: Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học cao tải 3.2.2 Nguyên tắc hoạt động Trong bể lọc, nước thải hệ thống phun thành giọt khắp bề mặt lớp vật liệu lọc Nước sau chạm lớp vật liệu chảy thành màng mỏng qua khe vật liệu xuống Trong thời gian chảy nước thải tiếp xúc với màng nhầy gelatin bam quanh vật liệu lọc Sau thời gian lớp dày lên ngăn cản oxy khơng khí thấm vào lớp màng nhầy Do khơng có oxy, lớp lớp màng nhầy sát với bề mặt cứng vật liệu lọc, vi khuẩn yếm khí phát triển tạo sản phẩm phân hủy yếm khí cuối khí methan CO2 làm tróc lớp màng khỏi vật cứng bị nước xuống phía Mặt khác chất khơng khuyếch tán tới lớp nữa, vi sinh vật có lớp lớp ưa hiếu khí chết tự tiêu Do xuất khoảng trống tế bào cho vi sinh hiếu khí kị khí khác Khi chất thật cạn kiệt, việc tiêu hủy tế bào lại làm cho màng sinh học bị rách rời vùng khỏi bề mặt Trên mặt vật liệu lọc hình thành lớp mang Nước sau bể lọc tuần hoàn lại để tăng hiệu xử lý 13 3.2.3 Đặc điểm  Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lí sinh học hiếu khí nước thải, hiệu khử BOD bể từ 60 đến 85%  Tải trọng chất bẩn hữu 0,2-1,5 kg BOD/m3.ngày  Để tăng hiệu xử lý người ta thường tuần hoàn nước sau bể lọc để xử lý lại  Kích thước hạt từ 40 - 80mm  Chiều cao VLL – 4m, lớn – 9m  Thời gian tưới vòng từ – 12 phút  Bể làm việc hiệu BOD nước thải vào bể 300mg/l  Bể dùng cho trạm xử lý nước thải công suất từ 500 đến hàng chục ngàn m3/ngày 3.2.4 So sánh bể lọc sinh học nhỏ giọt & bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học cao tải Hồn tồn khơng Mức độ xử lý Hồn tồn hồn tồn Hình dạng Chữ nhật hình trịn Hình trịn Chiều cao cơng tác tải Cao gấp 20 – 30 lần (10 – Thấp 0,5 – m3/m3 VLL 30 m3/m3 VLL trọng thủy lực Kích thước vật liệu lọc 25 – 30 mm 40 – 60 mm Công suất 0,2 – 1000 m3/ngày 50000 m3/ngày Xử lý nước sơ Có Khơng Thau rửa Ít Thường xun Làm thoáng Tự nhiên Nhân tạo Chiều cao lớp VLL 0,4 – 2,5 – m 2–4m Hiệu Khử 90% BOD 60 – 80% BOD 14 3.3 BLSH có VLL tiếp xúc đặt ngập nước (BIOTEN) 3.3.1 Cấu tạo Bể bioten có cấu tạo gần giống với bể lọc sinh học aeroten Vật liệu lọc thường đúc thành khối để ngập nước Khí cấp với áp lực thấp dẫn vào bể chiều ngược chiều với nước thải Bao gồm:       Ống dẫn nước thải vào bể Hệ thống phân phối nước thải thu nước rửa lọc Khối VLL Van xả nước rửa lọc bể nén bùn Hệ thống cấp khí Nước thải sau xử lý 3.3.2 Nguyên tắc hoạt động Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập nước hoạt động theo nguyên lý lọc dính bám Khi nước thải qua khối vật liệu lọc, BOD bị khử NH4+ bị chuyển hóa thành NO3- lớp màng sinh vật Nước từ lên, chảy vào máng thu dẫn Để khử BOD, NO3- PO43- nước thải, bể thường bố trí thành hai bậc, đáy hệ thống phân phối khí bể lọc bậc hai bố trí tạo điều kiện hình thành vùng thiếu khí Độ chênh mực nước hai bể lọc hoạt động gián tiếp 0,5m Ngoài nhựa, người ta dùng hạt polystyrene đường kính – 5mm để làm vật liệu lọc bioten 3.3.3 Đặc điểm  Nước khỏi bể lọc có BOD5 < 20 mg/l  Khơng cần bố trí bể lắng đợt  Khử chất hữu cacbon nitơ  Bể bioten vật liệu đường kính hạt 2÷5mm 15  Được dùng để xử lý nước thải sinh hoạt có BOD 500mg/l vận tốc lọc 3m/h Ưu điểm:  Chiếm diện tích, đảm bảo mĩ quan  Khơng cần phải rửa lọc  Có cấu trúc modun dễ dàng tụ động hoá Nhược điểm: ꭗ Làm tổn thất tải lượng giảm lượng nước thu hồi ꭗ Tổn thất khí cấp cho q trình ꭗ Việc phun khí mạnh tạo chuyển động xốy 3.4 BLSH có VLL khơng ngập nước Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc không ngập nước sở hữu ưu điểm q trình thi cơng Dạng bể đánh giá có cấu tạo đơn giản nên dễ thi cơng, đảm bảo mỹ quan, mùi, cấu tạo đơn giản, chi phí bảo dưỡng thấp Bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc khơng ngập nước xây dựng module bê tông cốt thép kèm khả tự động hóa cao Tuy nhiên, nhược điểm tải lượng bị tổn thất cao nên giảm lượng nước thu hồi, q trình thơng khí sử dụng bơm cưỡng nên tiêu tốn nhiều lượng cho q trình vận hành Mặt khác khí phun lên tạo dịng chuyển động xốy làm giảm khả giữ huyền phù 3.5 So sánh ưu nhược điểm bể lọc sinh học có vật liệu ngập nước bể lọc sinh học có vật liệu ngập nước Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập Bể lọc sinh học có vật liệu lọc khơng nước ngập nước  Chi phi trông coi bảo dưỡng  Dễ dàng thi công, dễ dàng bao che thấp cơng trình  Tiết kiệm chi phí lượng  Đảm bảo mỹ quan cơng trình, phát sinh mùi Ưu điểm  Đơn giản, chi phí bảo dưỡng tương đối thấp  Có thể xây dựng modul bê tơng cốt thép  Có khả tự động hóa cao Nhược điểm  Hiệu suất làm nhỏ bể lọc có  Tải lượng bị tổn thất cao nên giảm lớp vật liệu lọc ngập nước với lượng nước thu hồi tải lượng khối  Q trình thơng khí sử dụng bơm  Cần bảo dưỡng thường xuyên dễ bị cưỡng nên tiêu tốn nhiều tắc nghẽn lượng cho trình vận hành  Rất nhạy cảm với nhiệt độ (ảnh hưởng  Khí phun lên tạo nên dịng chuyển trực tiếp tới trình sinh trưởng động xoáy, làm giảm khả giữ phát triển hệ vi sinh vật bể) huyền phù 16  Khống chế q trình thơng khí tương đối khó khăn, dễ sinh mùi  Phát sinh lượng bùn dư không ổn định  Suất đầu tư khối nước thải tương đối cao lượng vật liệu tương đối nặng Tính tốn, thiết kế 4.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Thể tích bể lọc sinh học nhỏ giọt, W: Trong đó: La – BOD5 nước thải dẫn vào bể, mg/l Lt – BOD5 nước thải sau xử lý, mg/l Q – Lưu lượng trung bình giờ, m3/h NO – Năng lực oxy hóa bể, gO2/m3.ng.đ: NO = 600 – 700 gO2/m3.ng.đ Diện tích bể lọc sinh học: Trong đó: H – Chiều cao lớp vật liệu lọc, H = 15 ÷ 20 m n – Số ngăn bể lọc sinh học Chiều cao công tác bể lọc sinh học: Trong đó: H – Chiều cao lớp vật liệu lọc, m h1 – Khoảng cách từ mặt lớp vật liệu lọc đến thành bể, h1 = 0,4 ÷ 0,5 m h2 – Khoảng cách đáy bể, h2 = 0,5 ÷ m Ngồi Cơng thức tính theo viện nghiên cứu Hoa Kỳ: Trong đó: 17 E – Hiệu xử lý theo BOD (%), (E 85%) Lv – Tải trọng chất bẩn hữu tồn bể lọc, kgBOD/m3VLL.ngày a – Hệ số thực nghiệm phụ thuộc nhiệt độ nước thải BOD trước xử lý Lưu ý nhiệt độ 20oC, hệ số a tính bảng: BOD5, mg/l 100 150 200 a 0,38 0,34 0,30 Khi có tải trọng thể tích vật liệu lọc tính bằng: Trong đó: W – Thể tích bể, m3 La , Lt – Hàm lượng BOD nước thải nước sau xử lý, mg/l Q – Lưu lượng nước thải, m3/ngày 4.2 Bể lọc sinh học cao tải  Bể lọc sinh học cao tải  Công suất 12.000 m3/ngày đêm  TCXDVN 51 : 2006  QCVN 14 : 2008/BTNMT  Cho nước thải đến BLSH có hàm lượng BOD La = 196 mg/l  Hàm lượng BOD nước thải sau xử lí: Chọn: Lt = 30mg/l  Do La = 196 < 300 mg/l  =k = 6.53 Tra bảng tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 51:2006  Chiều cao lớp VLL: H=3m  Tải trọng thủy lực: q=30m3/m2.ngày  Lượng khí cấp cho bể: B=8 m3/m3  Nhiệt độ t= 20oC 18 Thể tích tổng cộng lớp VLL:  W = H x F= x 400 = 1200m3  Chọn VLL đá dăm cỡ hạt 50 (40-80mm)  Chọn VL đỡ có cỡ hạt lớn dày khoảng 0,2m Chọn BLSH cao tải dạng hình trịn:  Diện tích bể: F1= F /2 =400 /2 = 200 m2  Đường kính bể: Lưu lượng nước tuần hồn: Lượng khơng khí cần thiết cung cấp cho BLSH: K1 hệ số dự trữ K1= - 3, lấy K1 = Đường kính hệ thống tưới  Lưu lượng tính tốn nước thải bể lọc sinh học cao tải  Đường kính hệ thống tưới Dt=D–200 =15900–200= 15700mm  Chọn ống phân phối hệ thống tưới phản lực  Đường kính ống tính theo cơng thức:  Số lỗ ống tính theo cơng thức:  Số vịng quay hệ thống phút: Trong đó: r: số vịng quay phút 19 d: đường kính lỗ, không nhỏ 10mm, lấy d = 14mm Q1: lưu lượng bình qn cho ống tưới, có tất ống: Q1=69:4=17,25l/s 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Đức Hạ, 2006, Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học & Kỹ thuật Lâm Minh Triết, Trần Hiếu Nhuệ, Xử lý nước thải, Nhà xuất xây dựng Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thuỳ Dương, 2003, Công nghệ sinh học môi trường, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM Lương Đức Phẩm,2007, Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Giáo dục Hoàng Huệ, 1996, Xử lý nước thải, NXB Xây dựng 21