THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN - PHẠM VĂN HOÀNG

1. Tính toán bể aerotank Bảng 1. Giá trị các thông số đầu vào hệ thống xử lý Thông số Đơn vị Kết quả Kết quả tính toán QCVN 62- MT:2016/BT NMT Cột B pH – 7,23 – 8,07 7,5 5,5 – 9 BOD5 mg/l 1664 – 3268 2500 100 COD mg/l 2561 – 5028 3750 300 SS mg/l 1700 – 3218 2000 150 TKN mg/l 304 – 471 350 – NH4 + -N mg/l 85 – 350 250 10 Ptổng mg/l 13,8 – 62 38 – Coliform MPN/100ml 5,8.109 5,8.109 5000 Các thông số tính toán - Lưu lượng nước thải trung bình: QTB = 200 m3 /ngày đêm. - Hiệu suất xử lý BOD của các công đoạn tiền xử lý coi bằng 20%, bể UASB đạt 75% nên giá trị BOD5 trong dòng vào bể aerotank hỗn hợp bằng: BOD5= BOD5 ban đầu.(1 – 0,15 – 0,75) = 2500.0,1 = 250 mg/l Các thông số vận hành [2] - Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank hỗn hợp: X = 3500 mg/l - Độ tro của cặn: 0,3 – nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng 2 và cũng là nồng độ cặn tuần hoàn: 10500 mg/l - Tỷ lệ MLVSS/MLSS = 0,8 - Nước thải sau bể lắng 2 chứa chứa hàm lượng cặn lơ lửng 100 mg/l gồm 65% là cặn hữu cơ. - BOD5: BODL=0,68 với BODL: BOD của cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học. - pH = 7,2 - Nhiệt độ nước thải trong bể: T = 20oC Bảng 2. Các thông số động học K 4 ngày-1  max,15 0,45 ngày-1 Y 0,6 mg bùn/mg BOD YN 0,16 mg bùn/mg Namoni Ks 60 mg/l O2 K 1,3 mg/l Kd 0,06 ngày-1 KdN 0,04 ngày-1 ❖ Xác định BOD5 sau bể lắng 2: Tổng BOD5 = BOD5 hòa tan + BOD5 của cặn lơ lửng Xác định BOD5 của cặn lơ lửng đầu ra: - Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy: 0,65.100 mg/l = 65 mg/l - BODL của cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học của nước thải sau bể lắng 2: 65 mg/l . (1,42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa) = 92,3 mg/l - BOD5 của cặn lơ lửng trong nước thải sau bể lắng 2: 92,3 mg/l . 0,68 = 62,76 mg/l Vậy BOD5 hòa tan sau bể lắng 2: Tổng BOD5 - BOD5 của cặn lơ lửng = 100 – 62,76 = 37,24 mg/l ❖ Hiệu quả xử lý BOD5 0 0 0 0 0 0 0 0 250 37,24 .100 .100 85,1 250 S S E S − − = = = ❖ Tại bể UASB: coi tỉ lệ 40 1 C N = Lượng nito tiêu tốn trong bể UASB: 5 2500.0,75 50 40 40 BOD bikhu = = mg/l  Trong dòng vào bể aerotank: TKN = 350 – 50 = 300 mg/l NH4+ -N = 250 – 50 = 200 mg/l 1.1. Thể tích bể aerotank Thể tích bể aerotank tính toán theo công thức: V = (QTB + QR). Trong đó  : thời gian lưu thủy lực của nước thải trong bể, h QTB: lưu lượng nước thải trung bình, m3 /h QR: lưu lượng bùn tuần hoàn sau bể lắng 2, m3 /h Trong bể aerotank xảy ra 2 quá trình: - Quá trình oxy hóa hợp chất hữu cơ - Quá trình nitrat hóa Thời gian lưu thủy lực của nước thải trong bể chính là thời gian lớn nhất trong 2 thời gian thực hiện 2 quá trình nêu trên. 1.1.1. Tính toán thời gian lưu thủy lực  [3] Tính toán theo điều kiện nitrat hóa Thời gian cần thiết để thực hiện quá trình nitrat hóa: . o N N N N X   − = [3] Trong đó N0: nồng độ NH4 + -N đầu vào, mg/l. N0 = 200 mg/l N: nồng độ NH4 + -N đầu ra, mg/l. N = 10 mg/l  N : tốc độ sử dụng chất nền riêng, mg NH4 + -N/mg bùn.ngày X N : phần hoạt tính của vi khuẩn nitrat trong bùn hoạt tính, mg/l a. Tính toán  N N N KN K N  = + [3] • N N K Y  = với YN: tốc độ sử dụng chất nền cực đại, YN = 0,16  N : tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn nitrat hóa ❖ Tính toán  N ( ) 2 0,098.(T 15) max,15. . .e . 1 0,833. 7,2 N N O K DO pH K N K DO   −     = − −         + +       [3] Trong đó:  max,15 = 0,45 ngày-1 , DO = 2 mg/l N = 10 mg/l , T = 12OC : nhiệt độ thấp nhất vào mùa đông O2 K = 1,3 mg/l, pH = 7,2 KN = 100,051T – 1,158 = 10-0,546 = 0,28  ( ) 10 2,0 0,098.(12 15) 0,45. . .e . 1 0,833 7,2 7,2 0,28 10 1,3 2,0  N     − = − −             + + = 0,2 ngày-1 Thay vào các công thức bên trên ta được: 0,2 1,25 0,16 N N K Y  = = = ngày-1 1,25.10 1,22 0,28 10 N N KN K N  = = = + + mgNH4 + -N/mg bùn.ngày b. Tính toán X N . X f X N N = [3] • X: nồng độ bùn hoạt tính trong bể, mg/l. X = 3500 mg/

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 1

DANH MỤC HÌNH ẢNH 1

MỞ ĐẦU 2

I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI 3

II LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 6

III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN 8

MỞ ĐẦU

Việt Nam trong những năm vừa qua, ngành chăn nuôi lợn phát triển với tốc độ rất nhanh nhưng chủ yếu là tự phát và chưa đáp ứng được những tiêu chuẩn kỹ thuật về chuồng trại và kỹ thuật chăn nuôi Vì vậy, năng suất chăn nuôi còn thấp, chất thải ngành chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường một cách nghiêm trọng Ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi không những là mầm mống bệnh tật ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi, năng suất chăn nuôi mà còn ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và môi trường sống xung quanh Do đó việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn có vai trò quan trọng và cấp thiết

Trong khuôn khổ Đồ án II, em đề xuất và tính toán các công trình trong công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn với công suất 200 m3/ngày đêm đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột B

I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Nước thải phát sinh từ trại chăn nuôi heo chủ yếu là từ khâu vệ sinh heo và chuồng trại chứa phân, nước tiểu, thức ăn thừa… đặc trưng của nước thải chăn nuôi heo là ô nhiễm hữu cơ, N, P cao và chứa nhiều vi sinh gây bệnh Lựa chọn một quy trình xử lý nước thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thành phần tính chất nước thải

Bảng 1 Thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi [1]

Thông số Đơn vị Kết quả Kết quả tính toán

QCVN MT:2016/BTNMT

62-Cột B

BOD5 mg/l 1664 – 3268 2500 100 COD mg/l 2561 – 5028 3750 300 SS mg/l 1700 – 3218 2000 150

NH4+-N mg/l 85 – 350 280 10 Ptổng mg/l 13,8 – 62 38 – Coliform MPN/100ml 5,8.109 5,8.109 5000

Các chất hữu cơ và vô cơ

Những chất hữu cơ chưa được gia súc đồng hóa, hấp thụ sẽ được bài tiết ra ngoài theo phân, nước tiểu cùng các sản phẩm trao đổi chất khác, bên cạnh đó có cả thức ăn thừa

Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70–80% gồm protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon và các dẫn xuất của chúng Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, giàu nitơ, photpho Các chất vô cơ chiếm 20–30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO42-,…

Các hợp chất hóa học trong phân và nước thải dễ dàng bị phân hủy Tùy điều kiện hiếm khí hay kị khí mà quá trình phân hủy tạo thành các sản phẩm khác nhau như acid amin, acid béo, aldehide, CO2, H2O, NH3, H2S

- Nếu quá trình phân hủy có mặt O2 sản phẩm tạo thành sẽ là CO2, H2O, NO2-, NO3

Nito và Photpho

Khả năng hấp thụ Nito và Photpho của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên khi ăn thức ăn có chứa Nito và Photpho thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao Hàm lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi 571 – 1026 mg/L, Photpho từ 39 – 94 mg/L Theo Jongbloed và Lenis, đối với heo trưởng thành khi ăn vào 100g Nito thi 30g được giữ lại cơ thể, 50g bài tiết ra ngoài theo nước tiểu dưới dạng ure còn 20g ở dạng phân Nito vi sinh khó phân hủy và an toàn cho môi trường

Nito bài tiết ra ngoài theo nước tiểu và phân dưới dạng ure, sau đó ure nhanh chóng chuyển hóa thành NH3 theo phương trình sau đây:

Enzyme ureara

(NH2)2CO + H2O → NH4 + OH− + CO2 ↔ NH3↑ + CO2 + H2O

Khi nước tiểu và phân bài tiết ra ngoài, vi sinh vật sẽ tiết ra enzime ureaza chuyển hóa ure thành NH3, NH3 phát tán vào không khí gây mùi hôi hoặc khuếch tán vào nước gây ô nhiễm nước

Nồng độ NH3 trong nước thải phụ thuộc vào: Lượng ure trong nước tiểu

pH của nước thải: khi pH tăng, NH4+ sẽ chuyển thành NH3 Ngược lại khi pH giảm, NH3 chuyển thành NH4+

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH−Điều kiện lưu trữ nước thải

Hàm lượng N-NH3 trong nước thải sau khi ra biogas khá lớn khoảng 304 – 471mg/l, chiếm 75 – 85% N tổng

Nước thải chăn nuôi chứa lượng lớn N, P Đây là nguyên nhân có thể gây hiện tượng phú dưỡng cho các nguồn nước tiếp nhận, ảnh hưởng xấu đến chất lượng nguồn nước và các sinh vật sống trong nước

Vi sinh vật gây bệnh

Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh Do đó loại nước thải này có nguy cơ trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc đồng thời lây lan một số bệnh cho người nếu không được xử lý Bên cạnh đó hệ vi sinh vật này có ảnh hưởng lớn đến tính chất và khả năng tự làm sạch của nguồn nước

Bên cạnh những mặt tích cực của ngành chăn nuôi mang lại, vấn đề môi trường phát sinh đang được dư luận và các nhà làm công tác môi trường quan tâm Ở các nước có nền chăn nuôi công nghiệp phát triển mạnh như Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn Quốc,… thì nước thải chăn nuôi là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất Ở Việt Nam, khía cạnh môi trường của ngành chăn nuôi chỉ được quan tâm trong vài năm trở lại đây khi tốc độ phát triển chăn nuôi ngày càng tăng, lượng chất thải do chăn nuôi đưa vào môi trường ngày càng nhiều, đe dọa đến môi trường đất, nước, không khí xung quanh một cách nghiêm trọng

Nguồn nước thải chăn nuôi có nguy cơ gây ô nhiễm các tầng nước mặt, nước ngầm và trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc Đồng thời nó có thể lây lan một số bệnh cho con người và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh vì nước thải chăn nuôi có thể chứa nhiều mầm bệnh Bên cạnh đó còn có nhiều loại khí được tạo ra bởi hoạt động phân hủy của vi sinh vật như NH3, CO2, CH4, H2S, ảnh hưởg đến đời sống con người và hệ sinh thái Chính vì vậy mà việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho các trại chăn nuôi heo là một hoạt động hết sức cần thiết

II LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Theo như bảng 1 ta thấy: thành phần nước thải chăn nuôi heo rất giàu chất hữu cơ, tỷ lệ BOD5 : COD = 2 : 3 thích hợp cho xử lý bằng phương pháp sinh học BOD5 của nước thải khá cao (2500 mg/l) nên phải tiến hành xử lý kỵ khí trước khi xử lý hiếu khí

Để xử lý hiệu quả nitơ trong dòng ra theo QCVN 62-MT:2016/BTNMT, Cột B, sử dụng hệ xử lý thiếu khí – hiếu khí sau xử lý yếm khí

Theo đó đề xuất phương án xử lý nước thải chăn nuôi heo cho trang trại có quy mô trung bình, có đủ diện tích và kinh phí để xây dựng hệ thống xử lý nước thải hiện đại, với số lượng 1000 con, lượng nước thải trung bình hàng ngày 200m3/ngày đêm theo sơ đồ dưới đây

Bể anoxic

Bể Aerotank

Bể lắng 2

Nguồn tiếp nhận MÁY

THỔI KHÍ

Chôn lấp

San lấp

Phân bón

Thuyết minh dây truyền công nghệ

Nước thải được đưa qua lưới chắn rác nhằm loại bỏ một phần rác có kích thước lớn, rác được thu gom, xử lý và đem đi chôn lấp Sau đó, nước thải được đưa vào ngăn tiếp nhận rồi qua bể lắng cát

Tại bể lắng cát, lượng cát có trong nước thải sẽ lắng xuống và được đem đi san lấp, nước thải từ bể lắng cát tiếp tục qua bể điều hòa

Tại bể điều hòa, nước thải được trở lên ổn định về lưu lượng và nồng độ các chất gây ô nhiễm, sau đó, nước thải được bơm đến bể lắng 1

Bể lắng 1 có dạng bể lắng ly tâm để tách một phần chất hữu cơ dễ lắng Bùn thu được bơm về bể nén bùn Nước thải tiếp tục qua bể UASB

Tại bể UASB các VSV kỵ khí ở dạng lơ lửng sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ dạng đơn giản và các khí CO2, CH4, H2S,… Trong bể UASB có bộ phận tách 3 pha: khí, nước thải và bùn Nước thải sau khi được tách bùn sẽ được chuyển sang bể Anoxic để khử nitrat thành nito phân tử, sau đó nước thải dẫn sang bể Aerotank

Tại bể Aerotank diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí các hợp chất hữu cơ, bể được thổi khí liên tục nhằm duy trì điều kiện hiếu khí cho VSV phát triển Bể Anoxic được đặt trước bể Aerotank có ưu điểm: trong quá trình xử lý không phải bỏ sung thêm chất hữu cơ, cùng với đó hàm lượng DO dễ dàng kiểm soát nhưng phải có dòng hồi lưu từ bể Aerotank sang bể Anoxic Sau đó nước thải được dẫn sang bể lắng 2

Tại bể lắng 2 diễn ra quá trình phân tách nước thải và bùn hoạt tính Bùn hoạt tính lắng xuống đáy và chuyển đến bể nén bùn, nước thải được chuyển sang bể khử trùng để xử lý Coliform đạt tiêu chuẩn cột B, sau đó nước thải được thải ra nguồn tiếp nhận

III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN

Hình 1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thiếu khí – hiếu khí (a): Sơ đồ công nghệ bể thiếu khí đặt trước – preanoxic (c): Sơ đồ công nghệ bể thiếu khí đặt sau – postanoxic Giải thích từ ngữ:

- Anoxic: bể xử lý thiếu khí - Aerobic: bể xử lý hiếu khí - Clarifier: bể lắng

- Influent: dòng nước thải vào - Effluent: dòng nước thải ra

- Return activated sludge: tuần hoàn bùn hoạt tính

- Waste sludge: bùn thải

Nét đặc thù của hệ thống là có hai dòng hồi lưu: hồi lưu bùn như trong hệ bùn hoạt tính thông dụng và hồi lưu hỗn hợp bùn - nước (chưa tách sinh khối) từ giai đoạn xử lý hiếu khí trộn với dòng đầu vào

Dòng hồi lưu hỗn hợp bùn - nước nhằm cung cấp nitrat, nitrit cho phản ứng thiếu khí, thường với lưu lượng lớn (200 – 400%) so với dòng vào Dòng hồi lưu bùn từ bể lắng thứ cấp nhằm mục đích duy trì mật độ bùn cho xử lý thiếu khí và hiếu khí Nguồn chất hữu cơ để khử nitrat là nguồn từ nước thải chưa xử lý (dòng vào) và một phần từ phân hủy nội sinh nhằm tiết kiệm giá thành vận hành Trong trường hợp hai nguồn chất hữu cơ trên không đủ đáp ứng cho quá trình khử nitrat thì có thể bổ xung thêm cho bể phản ứng thiếu khí

Kiểu bố trí hệ thống xử lý như trên còn có tác dụng tiết kiệm oxy cho giai đoạn xử lý hiếu khí sau đó, vì một lượng hợp chất hữu cơ tại nước đầu vào đã được tiêu thụ cho phản ứng khử nitrat

1 Tính toán bể aerotank

Bảng 1 Giá trị các thông số đầu vào hệ thống xử lý

Thông số Đơn vị Kết quả Kết quả tính toán

QCVN MT:2016/BTNMT

62-Cột B

BOD5 mg/l 1664 – 3268 2500 100 COD mg/l 2561 – 5028 3750 300 SS mg/l 1700 – 3218 2000 150

NH4+-N mg/l 85 – 350 250 10 Ptổng mg/l 13,8 – 62 38 – Coliform MPN/100ml 5,8.109 5,8.109 5000

Các thông số tính toán

- Lưu lượng nước thải trung bình: QTB = 200 m3/ngày đêm

- Hiệu suất xử lý BOD của các công đoạn tiền xử lý coi bằng 20%, bể UASB đạt

75% nên giá trị BOD5 trong dòng vào bể aerotank hỗn hợp bằng: BOD5= BOD5 ban đầu.(1 – 0,15 – 0,75) = 2500.0,1 = 250 mg/l Các thông số vận hành [2]

- Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank hỗn hợp: X = 3500 mg/l

- Độ tro của cặn: 0,3 – nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng 2 và cũng là nồng độ cặn

YN 0,16 mg bùn/mg amoni

N-Ks 60 mg/l

K 1,3 mg/l Kd 0,06 ngày-1 K

92,3 mg/l 0,68 = 62,76 mg/l

Vậy BOD5 hòa tan sau bể lắng 2:

Tổng BOD5 - BOD5 của cặn lơ lửng = 100 – 62,76 = 37,24 mg/l ❖ Hiệu quả xử lý BOD5

1.1.1 Tính toán thời gian lưu thủy lực  [3]

Tính toán theo điều kiện nitrat hóa

Thời gian cần thiết để thực hiện quá trình nitrat hóa:

= [3] Trong đó N0: nồng độ NH4+-N đầu vào, mg/l N0 = 200 mg/l

Trong đó: max,15= 0,45 ngày-1, DO = 2 mg/l

N = 10 mg/l , T = 12OC : nhiệt độ thấp nhất vào mùa đông

= = = ngày-1

1, 25.10

1, 220, 28 10

+ + mgNH4+-N/mg bùn.ngàyb Tính toán XN

X = f X [3]

• X: nồng độ bùn hoạt tính trong bể, mg/l X = 3500 mg/l

• fN: số phần trăm của các hợp chất hữu cơ bị nitrat hoá trong quá trình khử BOD5

0,190, 6.0,16.0, 6 250 37, 240,16 200 10

Tính toán theo điều kiện khử BOD5

Thời gian cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ:

• S0: hàm lượng BOD5 đầu vào, mg/l S0 = 250 mg/l • S: hàm lượng BOD5 đầu ra, mg/l S = 37,24 mg/l • : tốc độ sử dụng chất nền riêng

• X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể ❖ Tính toán 

 = − = − =   = 6,44 ngày c

0,1552 0, 0550,350, 6



Hệ số tuần hoàn bùn: 100 0, 5200

• Xe = SSr 0,8 = 120 mg/l • Xw= 10500.0,8 = 8400 mg/l  w

69.3500 200.120.6, 44 8400.6, 44

+ + kg bùn/kg Amoni  Psk = yS.(S0 – S).Q + yN.(N0 – N).Q

 Psk = 0,43.(250-37,24).200 + 0,13(200-10) 200  Psk = 23237,36 mg bùn/ngày = 23,24 kg bùn/ngày

❖ Kiểm tra các thông số:

0,31 0, 23.3500

M = X = = mg BOD5/ mg bùn.ngày Giá trị này nằm trong khoảng: 0,2 – 0,4

• Tải trọng hữu cơ: .0200.250

0, 7369.1000

Q SL

=== kg BOD5/m3.ngày

• Tải trọng NH4+-N: 0 200.200

0, 5869.1000

Q NL

= = = kg NH4+-N/m3.ngày

1.2 Thiết kế bể aerotank

- OCt: lượng Oxy cần cấp thực tế

- f: hệ số dư Lấy f = 1,5

- Ou: Công suất hòa tan oxy vào nước thải Với nước thải ở điều kiện trung bình, nhiệt độ T = 20oC,  =0, 7Ou = 7 g O2/m3

.m

- h: Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn h=3,9m - OU: công suất hòa tan của thiết bị, OU = Ou.h = 27,3 g O2/m3❖ Tính toán OCt

- OC0 : lượng Oxy cần cấp thực tế

- CS20: Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20oC CS20 = 9,08 mg/l

- CSh: Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở nhiệt độ T, độ cao h so với mặt nước biển Lấy CSh = 9,08 mg/l

- Cd: Nồng độ oxy duy trì trong công trình xử lý nước, chọn Cd = 2 mg/l - β: Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với

nước thải, thường lấy β = 1

-  : Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào trong nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, các chất bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng kích thước bể, chọn  = 0,7

• Tính toán OC0

( 0 )( 0 )

4,571, 42

0, 643750

D

Ống dẫn khí nhánh (gắn với đĩa cấp khí):

- Số ống: 9

- Chọn đường kính ống nhánh d = 50 mm

- Vận tốc dòng khí đi trong ống nhánh: 4 2 4.0, 2352 13, 3.9 .0, 05

Vật liệu chế tạo (Tiêu chuẩn):

Đĩa bệ: Nhựa tăng cứng ABS hoặc PP

Vòng đệm “O”: Nhựa tăng cứng ABS hoặc PP Màng: Nhựa cao cấp EPDM hoặc TPE

- Số đĩa cần sử dụng: 14,12 700, 2

n = = ,6 Chọn n = 72  Thiết kế 8 ống dẫn khí dọc theo chiều dài bể:

- Khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,48m, cách thành bể 0,32m - Khoảng cách giữa các đĩa là 0,45m, cách thành bể 0,35m

- Số đĩa trên một ống: 9 đĩa - Mật độ đĩa: 72 4, 2

4.4, 3= đĩa/m2

Hình 2 Bố trí đĩa phân phối khí

= − − [4]

Trong đó NOx: nồng độ nitrat tạo thành từ ngăn hiếu khí, mg/l Ne: nồng độ NO3- trong dòng ra, mg/l

R: tỷ lệ tuần hoàn bùn, R=0,5

YN 0,16 mg bùn/mg NH4+-N Ks 60 mg/l

K 1,3 mg/l Kd 0,06 ngày-1

Tốc độ khử NO3- tính bằng mg cho 1 mg bùn hoạt tính trong một đơn vị thời gian ở nhiệt độ ToC:

20,T,20.1, 09T 1

[3] Với

 = 0,2 mg NO3-/mg bùn hoạt tính.ngày: tốc độ khử NO3- ở 20oC DO: nồng độ oxy hòa tan trong bể, DO = 0,2 mg/l

Vậy

33 213,5 610, 2.3500

2.2 Tính toán máy khuấy

- Năng lượng khuấy trộn: giá trị điển hình 8 – 13 kW/ 103.m3 [4] Chọn 10 kW/ 103.m3

- Thể tích bể thiếu khí: V= 42 m3

- Công suất máy khuấy: W = (10 kW/ 103.m3) 42 m3 = 0,42 kW

3 Tính toán bể lắng 2 [3] 3.1 Diện tích vùng lắng

Q: lưu lượng nước thải, m3/h

QR: lưu lượng bùn tuần hoàn về bể aerotank, m3/h X: nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải, mg/l XT: nồng độ bùn hoạt tính cô đặc ở đáy bể, mg/l vL: vận tốc bùn trong vùng lắng, m/h

❖ Diện tích của bể lắng: F = FL + f = 13,9 + 0,2 =14,1 m2 Đường kính bể lắng 2: D 4F 4.14,1 4, 24

❖ Tải trọng thủy lực: 200

14, 3913, 9

++ ngày = 2,34h ❖ Lấy chiều cao phần chứa nước trong H1 = 2 m

Thể tích lớp nước tương ứng: V1=F HL 1=13, 9.2=27,8 m3

Thời gian lắng: 11

=== ngày = 3,3h ❖ Chiều cao phần chứa cặn H2 = 1,5 m

++ ngày = 5,04h ❖ Chiều cao phần đáy bể: tan

❖ Lấy chiều cao an toàn của bể là 0,5 m

 tổng chiều cao của bể: H = 0,5 + 3,5 + 1,6 = 5,5 m❖ Ống trung tâm

- Ống trung tâm cao hơn so với lớp cặn 0,3m - Chiều dài của ống trung tâm là 2,1 m

- Phần miệng loe cao hơn so với tấm chắn 0,3 m; dài 0,4m và đường kính miệng loe bằng 1,35 đường kính ống trung tâm bằng: 1,35.0,5 = 0,68m

- Vận tốc nước đi qua miệng loe của ống:

Q Qv

=== m3/m.ngày - Chiều rộng máng thu B = 320mm

- Chiều cao máng thu h = 300mm - Máng răng cưa