Bài giảng xử lý nước thải chương 3

Saturday, 19 June, 2010 VI SINH VẬT PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ Saturday, 19 June, 2010 KHẢ NĂNG OXY HĨA CHẤT HỮU CƠ Những chất khơng bị oxy hóa sinh hóa: nhóm VSV phân hủy hợp chất mạch hở: rượu mạch thẳng, andehit, xeton, axit,… VSV phân hủy hợp chất thơm: benzen, phenol, toluen, xilen,… VSV oxi hóa hydrocacbon: dầu, parafin – Trọng lượng phân tử lớn – Cấu trúc mạch nhánh – Những chất mà men vi sinh vật khó thâm nhập vào Những chất có ngun tử cacbon trung tâm, dù có liên kết H – C ảnh hưởng đến q trình oxy hóa sinh hóa Ngòai cacbon, mạch có ngun tử khác làm cho chất hữu bền Ảnh hưởng nhiều oxy đến lưu hùynh nitơ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC CỦA VI SINH VẬT Saturday, 19 June, 2010 DINH DƯỠNG CHO BÙN HOẠT TÍNH Bùn họat tính bơng màu vàng nâu, dễ lắng có kích thước - 150µm Nhu cầu dinh dưỡng: Gồm sinh vật sống chất rắn (30 - 40%) BOD : N : P = 100 : : Các sinh vật: vi khuẩn, giun, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, dòi,… – Đối với q trình hiếu khí tích cực – Đối với q trình hiếu khí dài ngày BOD : N : P = 200 : : Nguồn nitơ: NH4OH, urê, muối amon Nguồn phospho: phosphat, supephosphat TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 DINH DƯỠNG CHO BÙN HOẠT TÍNH BOD: < 500 mg/l: nồng độ nitơ muối amon 15 mg/l, P2O5 3mg/l BOD: 500 – 1000 mg/l: nồng độ tương ứng 25 28 mg/l Nguồn dinh dưỡng tốt cho vi sinh vật: – Nguồn nitơ: NH4+ – dạng khử BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 DINH DƯỠNG CHO BÙN HOẠT TÍNH Nếu thiếu nitơ: VSV khơng sinh sản, cản trở q trình hóa sinh làm cho bùn hoạt tính khó lắng Nếu thiếu phospho: tạo vi sinh vật dạng sợi, làm cho bùn lắng chậm, giảm hiệu suất oxi hóa sinh hóa – Nguồn phospho: phosphat – dạng oxi hóa Các ngun tố: K, Mg, Ca, S, Fe, Mn, Zn,… thường có đủ nước thải TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 VI KHUẨN HÌNH SỢI CÁC VI SINH VẬT TRONG BÙN HOẠT TÍNH Sphaerotilus natans TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK 10 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 VI KHUẨN HÌNH SỢI TÍNH LƯỢNG BÙN Vi khuẩn tiêu thụ chất hữu cơ: – Nhu cầu lượng để tồn tại, sinh trưởng hơ hấp nội bào – Tạo thể sống chất trơ dư thừa (bùn dư) Ví dụ – Giai đoạn tổng hợp: 6C6H12O6 + 4NH3 + 16O2 → 4C5H7NO2 + 16CO2 + 28H2O Thiothrix – Hơ hấp oxy hố nội bào: 4C5H7NO2 + 20O2 → 20CO2 + 4NH3 + 8H2O TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 11 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 12 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 TÍNH LƯỢNG BÙN 36 phân tử oxy tương đương với BOD phân tử gluco Hệ số oxy sử dụng cho q trình tổng hợp: an = 16O2 / 36O2 = 0,44 Hệ số oxy sử dụng cho q trình hơ hấp phân huỷ nội bào am = 20O2 / 36O2 = 0,56 Hệ số suất tế bào amn = 4C5H7NO2 / 36O2 = 0,39 Để tiêu huỷ 1g BOD, tổng hợp 0,39g tế bào 13 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 TẢI TRỌNG THEO KHỐI LƯỢNG Là tỷ số khối lượng chất nhiễm bẩn (lấy ≈ BOD) tính đơn vị khối lượng bùn đơn vị thời gian (ngày đêm) Saturday, 19 June, 2010 TẢI TRỌNG THEO KHỐI LƯỢNG Khái niệm thường sử dụng để đánh giá bùn hoạt tính: – Khả lắng – Bùn dư Q × S0 Cm = X t ×V – Độ ổn định bùn – Nhu cầu oxy Q: lưu lượng ngày, m3/ngày S0: nồng độ chất nền, mg/l Xt: nồng độ bùn, mg/l V: thể tích bể, m3 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 15 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 16 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 ĐỘ TUỔI CỦA BÙN TẢI TRỌNG THEO THỂ TÍCH Là khối lượng chất nhiễm bẩn hữu (tính theo BOD) tính đơn vị thể tích khoảng thời gian xác định (ngày đêm) Cv = Tuổi bùn tỷ lệ SS có bể lượng SS thêm vào Sludge age, d = Q × S0 V Saturday, 19 June, 2010 MLSS × V SS w × Qw + SSe × Qe SSw: SS bùn thải, mg/L kgBOD/kg huyền phù/ngày đêm Qw: Lưu lượng bùn thải, m3/d SSe: SS nước thải, mg/L Qe: Lưu lượng nước khỏi bể, m3/d 17 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU ĐỘ TUỔI CỦA BÙN BỂ AEROTANK 18 Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 VÍ DỤ Là tỉ số trọng lượng bùn có bể trọng lượng bùn lấy khỏi bể ngày θc = TRẦN THỊ NGỌC DIỆU X v ×V am × BOD5 − b × X v × V Bể bùn hoạt tính có Q 22.700m3/d, SS 96mg/L Ba bể aerotank, bể có 1500m3, có MLSS 2600mg/L Tính tuổi bùn hệ thống Độ tuổi tỉ lệ nghịch với tải trọng khối lượng Độ tuổi cho biết trạng thái sinh lý vi khuẩn, xác định tồn hay khơng pha có khả nitrat hóa TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 19 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 20 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 GIẢI VÍ DỤ Tính SS bể hiếu khí, MLSS × V MLSS = 2600mg/L = 2,6kg/m3 MLSS × V = 2,6kg/m3 × 1500m3 × = 11.700kg Tính SS thêm vào SS thêm vào = Q × SS (trong nước thải) Trong hệ thống bùn hoạt tính, hàm lượng chất rắn bể hiếu khí 13.000 kg, chất rắn thêm vào 2.200 kg/d, nồng độ SS RAS 6.600mg/L, tuổi bùn 5,5d, lượng bùn hoạt tính thải bỏ (WAS) 2.100kg/d Tính lưu lượng bùn hoạt tính dư cách sử dụng kỹ thuật kiểm sốt tuổi bùn = 22.700m3/d × 0,096kg/m3 = 2180kg/d Tính tuổi bùn Tuổi bùn khoảng – ngày Tuổi bùn = 11.700kg/2180kg/d = 5,4d TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 21 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 22 Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 GIẢI GIẢI Tính lượng SS cần thiết bể hiếu khí (tuổi bùn 5,5d) Tính lưu lượng bùn thải (q) để trì tuổi bùn theo u cầu q (SS RAS) = 900 kg/d SS = CR thêm vào × tuổi bùn q = 900kg/d : 6,6kg/m3 = 2.200kg/d × 5,5d = 12.100kg = 136,4m3/d = 0,095m3/min Tính lượng SS thải ngày, SSt Tính tổng WAS SSt = SS bể - SS cần thiết Lưu lượng thực tế = 2100kg/d : 6,6kg/m3 = 318,2m3/d = 0,221m3/min = 13.000kg – 12.100kg = 900kg Tổng lưu lượng WAS = (0,095 + 0,221)m3/min = 0,316m3/min TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 23 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 24 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 VÍ DỤ GIẢI ThỂ tích bể aerotank 6.600m3 Lưu lượng nước vào bể là: 37.850m3/d có BOD 140mg/L MLSS 3.200mg/L, với 80% chất bay Nồng độ SS RAS 6.600 mg/L Lưu lượng WAS 340m3/d Xác định lưu lượng WAS cần thiết, sử dụng tỷ lệ F/M để kiểm sốt, với tỷ lệ F/M cần thiết 0,32 Tính tải trọng BOD, LBOD BOD = 140mg/L = 140g/m3 = 0,14kg/m3 LBOD = BOD × Qnước thải = 0,14kg/m3 × 37.850m3/d = 5.299kg/d Tính MLVSS cần thiết, với tỷ lệ F/M = 0,32 MLVSS = LBOD : (F/M) = 5.299kg/d : 0,32kg/d.kg = 16.560kg TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 25 BỂ AEROTANK 26 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 GIẢI GIẢI Tính MLSS cần thiết Tính lưu lượng WAS, q MLSS = MLVSS : 0,8 Q = SS thải bỏ : SS RAS = 16.560kg : 0,8 = 20.700kg = 420kg/d : 6,6 kg/m = 63,6m3/d Tính MLSS thực tế bể, MLSStt Tính tổng lưu lượng WAS, Q MLSStt = nồng độ × thể tích bể Q = (340 + 63,6)m 3/d = 3,2kg/m3 × 6.600m3 = 21.120kg = 403,6m 3/d = 0,28m 3/min Tính lượng chất rắn thải ngày, MLSSb MLSSb = 21.120kg/d – 20.700kg/d = 420kg/d TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 27 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 28 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 CUNG CẤP VÀ TIÊU THỤ OXY KHẢ NĂNG LẮNG Tốc độ vận chuyển oxy vào nước xác định:r (mg/L) r = k × (β × Cs – Ct) k: hệ số vận chuyển, 1/h β: hệ số bão hồ oxy nước (0,8 – 0,9) Cs: nồng độ DO bão hồ nước thải, mg/L (phụ thuộc vào nhiệt độ - tra bảng) Được đánh giá số bùn (thể tích 1g bùn chốn chỗ tính ml, sau để dung dịch bùn lắng tĩnh 30 phút Thí nghiệm: Lấy lít dung dịch bùn bể aerotank, để lắng 30 phút ống lắng thuỷ tinh có khắc vạch Đánh dấu mặt phân chia bùn nước để tính thể tích bùn chốn chỗ ml Ct: nồng độ DO nước, mg/L β × Cs – Ct: DO tiêu tốn, mg/L TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 29 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 30 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ THỂ TÍCH BÙN Thể tích bùn lắng sau 30 phút (ml/l) - SV × 1.000 SVI = Saturday, 19 June, 2010 KHẢ NĂNG LẮNG CỦA BÙN HOẠT TÍNH ml/g Nồng độ bùn lơ lửng dung dịch (mg/l) - MLSS Chỉ số bùn khoảng 50 – 150 Chỉ số thể tích nhỏ, lắng nhanh, đặc T=0 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 31 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU T = 5’ 32 T = 30’ BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ MẬT ĐỘ BÙN SỤC KHÍ Để cung cấp oxy tiến hành sục khí tạo bọt khí Kích thước bọt khí quan trọng 100 SDI = Thể tích bùn chốn chỗ sau 30 phút lắng - SVI Bọt khí tạo từ vật xốp có đường kính khoảng 1mm Chỉ số SDI thường khoảng – 2,5 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 33 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 34 Saturday, 19 June, 2010 SỰ ỔN ĐỊNH HIẾU KHÍ BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Q TRÌNH BIẾN ĐỔI TẾ BÀO CHẤT Mục đích: làm giảm lượng chất hữu bùn Phương pháp: sục khí lâu bùn C5H7NO2 + 5O2 → 5CO2 + NH3 + 2H2O Amoniac bị oxy hố, PT tổng qt: C5H7NO2 + 7O2 → 5CO2 + NO3- + H+ + 3H2O Các VSV ưa khí hoạt động từ giai đoạn tổng hợp tế bào đến chúng thực q trình tự oxy hố TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 35 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 36 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 NGUN LÝ CỦA SỰ ỔN ĐỊNH HIẾU KHÍ Trao đổi lượng Chất hữu thối rữa CO2, H2O Năng lượng Giai đoạn suy giảm VK Tế bào Vật chất dự trữ Trao đổi sinh hố vật chất 37 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 QUAN HỆ MỨC TĂNG BÙN VÀ ĐỘ GIẢM BOD20 Bể aerotank thơng thường: để xử lý nước thải cơng suất lớn Thời gian làm thống ứng giai đoạn f - c c Khối lượng bùn f d b Vi sinh vật BOD20 e Saturday, 19 June, 2010 THEO NGUN TẮC LÀM VIỆC Bể aerotank sức chứa cao: xử lý nước thải nồng độ nhiễm bẩn cao BOD20 > 500 mg/l Tải trọng bùn khoảng 400 – 1000 mg/g bùn khơ khơng tro ngày Thời gian làm thống ứng giai đoạn a - c a TRẦN THỊ NGỌC DIỆU S0 Thời gian t 39 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 40 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 PHÂN LOẠI KHÁC THEO NGUN TẮC LÀM VIỆC Bể aerotank oxy hố hồn tồn (bể aerotank kéo dài thời gian làm thống): Ứng với giai đoạn f – d Giai đoạn c - d thời gian hiếu khí bùn cặn Theo sơ đồ cơng nghệ: aerotank bậc, nhiều bậc Theo cấu trúc dòng chảy: bể aerotank đẩy, arotank trộn bể aerotank kết hợp Theo phương pháp làm thống: aerotank làm thống máy nén khí, aerotank làm thống máy khuấy học, aerotank kết hợp, aerotank làm thống áp lực thấp TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 41 BỂ AEROTANK 42 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 PHÂN LOẠI BỂ AEROTANK Cách ph ân loại b ể Aero t an k Th eo ch ế độ t h u ỷ độn g TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Th eo ch ế độ làm việc bù n h o ạt t ín h Th eo Tải t rọn g BOD / g bù n n g ày 44 Th eo số b ậc cấu t ạo t ron g Aero t an k BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK MỘT BẬC KHƠNG CĨ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH BỂ AEROTANK MỘT BẬC CĨ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH Saturday, 19 June, 2010 Bể aerotank Bể aerotank Nước vào Bể lắng II Nước vào Bể lắng II Nước Khơng khí Nước Khơng khí Bùn hoạt tính tuần hòan Bùn hoạt tính tuần hòan Bùn hoạt tính dư TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 45 BỂ AEROTANK Bùn hoạt tính dư Ngăn phục hồi bùn 46 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK HAI BẬC KHƠNG CĨ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH BỂ AEROTANK BỂ AEROTANK HAI BẬC CĨ NGĂN PHỤC HỒI BÙN HOẠT TÍNH Saturday, 19 June, 2010 Aerotank Aerotank Bể lắng II Nước vào Nước vào Bể lắng II Nước vào aerotank Nước vào Aerotank Khơng khí Khơng khí Bùn hoạt tính tuần hòan Bùn hoạt tính dư Bùn hoạt tính tuần hòan Ngăn phục hồi bùn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 47 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 48 Bùn hoạt tính dư BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK TRUYỀN THỐNG Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK TRUYỀN THỐNG Đặc điểm: Q, S0, X0 Bể lắng I Aerotank Bể lắng II Qe , Xe, S Lưu lượng bùn tuần hồn so với lưu lượng nước thải vào: 20-30% RAS Xả bùn cặn Thường dùng xử lý nước thải có BOD < 400mg/l Qr, Xr, S Xả bùn hoạt tính thừa Sục khí khí nén: 6-8h;bằng khuấy học: 9-12h SVI (ml/g) = Q = dòng vào Qe = dòng S0 = chất hữu phân hủy sinh học hòa tan S = chất hữu phân hủy sinh học tan X0 = Vi sinh vật Xe = vi sinh vật SV × 1000 mg/g MLSS(mg/l) Chỉ số SVI = 50-150ml/g Tuổi bùn:3-15 ngày TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 49 BỂ AEROTANK Hiệu suất xử lý:giảm 80-95%BOD 50 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK TẢI TRỌNG CAO BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK CẤP KHÍ GIẢM DẦN THEO DỊNG CHẢY Đặc điểm: Dòng khí nén Thường dùng xử lý nước thải có BOD>500mg/l Lưu lượng bùn tuần hồn so với lưu lượng nước thải vào:10-20% Q, S0, X0 Bể lắng I Aerotank Bể lắng II Qe , Xe, S Nồng độ bùn hoạt tính < 1000mg/l Sau 1-3h sục khí khử 60-65%BOD.Nếu kéo dài q trình hiếu khí khử BOD gần hồn tồn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 51 BỂ AEROTANK RAS Xả bùn cặn Qr, Xr, S Xả bùn hoạt tính thừa Q = dòng vào Qe = dòng S0 = chất hữu phân hủy sinh học hòa tan S = chất hữu phân hủy sinh học tan X0 = Vi sinh vật Xe = vi sinh vật TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 52 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK NHIỀU BẬC AEROTANK CẤP KHÍ GIẢM DẦN THEO DỊNG CHẢY Đặc điểm: Thường dùng khử chất hưũ nhiễm bẩn lớn Nước vào Bể lắng II Nước Bể lắng I Thời gian sục khí:6-8 Hiệu xử lý BOD >85% Ưu điểm: Xả bùn hoạt tính thừa Nước Nước vào Bể lắng II Bể lắng I Aerotank Giảm lượng khơng khí cấp Khơng có làm hiếu khí q mức ngăn cản sinh trưởng hoạt động cuả vi khuẩn khử nitơ 53 BỂ AEROTANK Xả bùn hoạt tính thừa 54 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK NHIỀU BẬC (b) RAS Xả bùn cặn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU (a) RAS Xả bùn cặn Lượng bùn sau hoạt hố hồi lưu:25-50% lưu lượng dòng vào BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK VỚI NGĂN TIẾP XÚC BÙN ĐÃ ỔN ĐỊNH Đặc điểm: Nước thải sau lắng I đưa vào Aerotank cách đoạn hay phân bậc theo chiều dài bể(50-65%) Nước vào Bể lắng I Bể ổn định bùn Bể t iếp x úc Nước Bể lắng II Bùn tuần hồn vào đầu bể RAS Khơng khí cấp dọc theo chiều dài bể Xả bùn cặn Ưu điểm: Xả bùn hoạt tính thừa Điều chỉnh cân oxy cấp trước sau bể Hiệu suất sử dụng oxy tăng hiệu xử lý cao Làm cân tải trọng BOD theo thể tích bể TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 55 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 56 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK VỚI NGĂN TIẾP XÚC BÙN ĐÃ ỔN ĐỊNH Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK THƠNG KHÍ KÉO DÀI Ưu điểm: Lưới chắn r c Thơng khí tích cực có dung tích nhỏ Aerotank Bể lắng II Nước thơng k h í ké o d i Chịu dao động lớn lưu lượng chất lượng RAS Xả bùn hoạt tính thừa Hiệu suất xử lý cao Rất phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt CN thực phẩm Đặc ểm : Xử lý nước thải có F/M (mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp Thời gian thơng khí:20-30h Cơng suất phù hợp:2 t = = 0,167 ngày MLVSS = 2.550 mg/L 77 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK 78 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 GIẢI VÍ DỤ - Tải lượng BOD ngày: Tính tỷ lệ F/M bể aerotank, biết: MBOD = 3.780m3/d×200mg/L×10-3 = 7.56kg/d BOD5 = 140 mg/L Q = 18900 m3/d Thể tích bể V = Q × t = 3.780m3 × 0,167d = 631m3 SS = 16.100kg (VSS chiếm 80%) Khối lượng bùn bể aerotank Mbùn = 631m3 × 2.550 mg/L × 10-3 = 1.609kg Xác định tỷ lệ F/M F/M = 756kg/d : 1.609kg = 0,47/d TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 79 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 80 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 GIẢI Saturday, 19 June, 2010 MỐI QUAN HỆ GIỮA F/M VÀ HIỆU SUẤT SỬ DỤNG THỨC ĂN CỦA VI KHUẨN Tính BOD U= MBOD = 18.900m3/d × 140mg/L × 10-3 = 2.646kg/d Tính MLVSS (F / M )× E 100 Trong đó: VSS = 80% SS U: Hiệu suất sử dụng thức ăn vi khuẩn MLVSS = 16.100kg × 0.8 = 12.880kg E: hiệu suất q trình xử lý S −S ×100 E= S0 S −S Hay U= θ×X Xác định F/M F/M = 2.646kg/d : 12.880kg = 0,205/d 81 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 THỜI GIAN LƯU NƯỚC 82 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU THỜI GIAN LƯU TRUNG BÌNH CỦA VI KHUẨN TRONG BỂ Trong bể bùn hoạt tính; t: θ= V Q TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 83 Saturday, 19 June, 2010 V×X Qwa × X wa + Qe × X e Trong đó: Lưu lượng nước Thời gian lưu nước hệ thống (bể bùn hoạt tính bể lắng); ts: V + Vs θs = Q θc = Thể tích bể bùn hoạt tính BỂ AEROTANK Thể tích bể lắng thứ cấp θc: thời gian lưu t.bình vk bể theo thể tích; d V: thể tích bể bùn hoạt tính, m3 X, Xwa, Xe: hàm lượng MLVSS bể, bùn thải bỏ nước thải đầu ra; mg/L Qwa, Qe: lưu lượng bùn thải bỏ nước thải đầu ra; m3/d BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 84 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 NHU CẦU DINH DƯỠNG Saturday, 19 June, 2010 NHU CẦU DINH DƯỠNG Trong đó: Rs BOD5 : N : P = 0, 023Rb Y: sản lượng VSS/mgBOD5 Trong đó: sinh khối tính kd = 0,48 ts-0,415 × (1,05)t-20 Rs: lượng BOD5 sử dụng Rs = Q × (BODv – BODr) kd: tốc độ phân huỷ Rb: lượng sinh khối sinh ts: tuổi trung bình bùn bùn hoạt tính (≈ θc) Rb = V × X Q ×Y × ( S0 − S ) = + kd ×θc θc 85 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU NHU CẦU OXY CẦN CUNG CẤP CHO BỂ AEROTANK kgO2 / d = Theo thực nghiệm tỉ lệ: BOD5 : N : P = 100 : : BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Q × ( S0 − S ) − 1, 42 px f ×1000 g / kg px: lượng sinh khối (bùn) thải bỏ 87 86 BỂ AEROTANK NHU CẦU OXY CẦN CUNG CẤP CHO Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK + Q.T NITRAT HỐ kgO2 / d = f: hệ số chuyển đổi BOD5 sang BODu cuối (0,68) TRẦN THỊ NGỌC DIỆU TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Q × ( S0 − S ) Q ( N0 − N ) − 1, 42 Px + f ×1000 g / kg 1000 g / kg Trong đó: N0 , N: nồng độ tổng nitơ Kjeldahl vào ra, mg/L BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 88 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 LƯU Ý Trị số DO khoảng 1,5 – 4mg/L (thường tải trọng trung bình 2mg/L, tải trọng cao 0,5mg/L) DO > 4mg/L khơng làm tăng hiệu xử lý (tốn lượng) F/M > 0,3: lượng khơng khí cần thiết 30 – 55m 3/kgBOD5 (tạo bọt lớn); 24 – 36m 3/kgBOD5 (tạo bọt mịn) Dùng bơm nén khí: 3,75 – 15,0m 3kk/m 3n.thải Thiết bị khí khuấy đảo: 1,0 – 1,5kgO2/kgBOD5 xử lý TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 89 BỂ AEROTANK [...]... tích cực có dung tích nhỏ Aerotank Bể lắng II Nước ra thơng k h í ké o d à i Chịu được sự dao động lớn của lưu lượng và chất lượng RAS Xả bùn hoạt tính thừa Hiệu suất xử lý khá cao Rất phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt và CN thực phẩm Đặc đi ểm : Xử lý nước thải có F/M (mgBOD5/mg bùn hoạt tính) thấp Thời gian thơng khí:20 -30 h Cơng suất phù hợp: 4mg/L khơng làm tăng hiệu quả xử lý (tốn năng lượng) F/M > 0 ,3: lượng khơng khí cần thiết là 30 – 55m 3/ kgBOD5 (tạo bọt lớn); 24 – 36 m 3/ kgBOD5 (tạo bọt mịn) Dùng bơm nén khí: 3, 75 – 15,0m 3kk/m 3n .thải Thiết bị cơ khí khuấy đảo: 1,0 – 1,5kgO2/kgBOD5 được xử lý TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 89 BỂ AEROTANK ... Bể cao tốc Q = 37 80m3/ngày >2 t = 4 giờ = 0,167 ngày MLVSS = 2.550 mg/L 77 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK 78 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 GIẢI VÍ DỤ - 2 Tải lượng BOD trong ngày: Tính tỷ lệ F/M trong bể aerotank, biết: MBOD = 3. 780m3/d×200mg/L×10 -3 = 7.56kg/d BOD5 = 140 mg/L Q = 18900 m3/d Thể tích bể V = Q × t = 3. 780m3 × 0,167d = 631 m3 SS = 16.100kg... theo thể tích; d V: thể tích bể bùn hoạt tính, m3 X, Xwa, Xe: hàm lượng MLVSS trong bể, trong bùn thải bỏ và trong nước thải đầu ra; mg/L Qwa, Qe: lưu lượng bùn thải bỏ và nước thải đầu ra; m3/d BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 84 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 NHU CẦU DINH DƯỠNG Saturday, 19 June, 2010 NHU CẦU DINH DƯỠNG Trong đó: Rs BOD5 : N : P = 0, 023Rb Y: sản lượng VSS/mgBOD5 Trong đó: sinh khối... Hiệu suất xử lý: giảm 80-95%BOD 50 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday, 19 June, 2010 BỂ AEROTANK TẢI TRỌNG CAO BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 AEROTANK CẤP KHÍ GIẢM DẦN THEO DỊNG CHẢY Đặc điểm: Dòng khí nén Thường dùng xử lý nước thải có BOD>500mg/l Lưu lượng bùn tuần hồn so với lưu lượng nước thải vào:10-20% Q, S0, X0 Bể lắng I Aerotank Bể lắng II Qe , Xe, S Nồng độ bùn hoạt tính < 1000mg/l Sau 1-3h sục... lưu lượng nước thải vào: 20 -30 % RAS Xả bùn cặn Thường dùng xử lý nước thải có BOD < 400mg/l Qr, Xr, S Xả bùn hoạt tính thừa Sục khí bằng khí nén: 6-8h;bằng khuấy cơ học: 9-12h SVI (ml/g) = Q = dòng vào Qe = dòng ra S0 = chất hữu cơ phân hủy sinh học hòa tan S = chất hữu cơ phân hủy sinh học tan X0 = Vi sinh vật Xe = vi sinh vật SV × 1000 mg/g MLSS(mg/l) Chỉ số SVI = 50-150ml/g Tuổi của bùn :3- 15 ngày... DỊNG CHẢY Đặc điểm: Thường dùng khử chất hưũ cơ nhiễm bẩn lớn Nước vào Bể lắng II Nước ra Bể lắng I Thời gian sục khí:6-8 giờ Hiệu quả xử lý BOD >85% Ưu điểm: Xả bùn hoạt tính thừa Nước ra Nước vào Bể lắng II Bể lắng I Aerotank Giảm được lượng khơng khí cấp Khơng có sự làm hiếu khí q mức ngăn cản sinh trưởng và hoạt động cuả vi khuẩn khử nitơ 53 BỂ AEROTANK Xả bùn hoạt tính thừa 54 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Saturday,... TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 59 BỂ AEROTANK Thích hợp cho xử lý nước thải có tải trọng,SVI cao,cặn khó lắng TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 60 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 BÙN DẠNG KHỐI – NGUN NHÂN Bùn khối do vi khuẩn dạng sợi, khả năng lắng kém, bùn thường trơi ra ngồi bể lắng 2 Ngun nhân Thiếu dinh dưỡng DO thấp pH thấp F/M thấp Dầu mỡ trong nước thải cao Nước thải bị lên men Bùn khối khơng phải do vi khuẩn dạng... Hay Lưu lượng, m3/ngày BOD5 nước thải mg/L F Q × BOD = M V × M LVSS Thể tích bể Aerotank, m3 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 75 BỂ AEROTANK TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi trong hỗn hợp, mg/L 76 BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 TỶ LỆ F/M VÍ DỤ - 1 Q trình xử lý Xác định tỷ lệ F/M trong bể bùn hoạt tính trong điều kiện sau: F/M Bể thơng khí kéo dài 0, 03 - 0,8 Bể cổ truyền... của q trình xử lý S −S ×100 E= 0 S0 S −S Hay U= 0 θ×X Xác định F/M F/M = 2.646kg/d : 12.880kg = 0,205/d 81 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU BỂ AEROTANK Saturday, 19 June, 2010 THỜI GIAN LƯU NƯỚC 82 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU THỜI GIAN LƯU TRUNG BÌNH CỦA VI KHUẨN TRONG BỂ Trong bể bùn hoạt tính; t: θ= V Q TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 83 Saturday, 19 June, 2010 V×X Qwa × X wa + Qe × X e Trong đó: Lưu lượng nước Thời gian lưu nước trong ... II Nước thơng k h í ké o d i Chịu dao động lớn lưu lượng chất lượng RAS Xả bùn hoạt tính thừa Hiệu suất xử lý cao Rất phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt CN thực phẩm Đặc ểm : Xử lý nước thải. .. khơng làm tăng hiệu xử lý (tốn lượng) F/M > 0 ,3: lượng khơng khí cần thiết 30 – 55m 3/ kgBOD5 (tạo bọt lớn); 24 – 36 m 3/ kgBOD5 (tạo bọt mịn) Dùng bơm nén khí: 3, 75 – 15,0m 3kk/m 3n .thải Thiết bị khí... MBOD = 3. 780m3/d×200mg/L×10 -3 = 7.56kg/d BOD5 = 140 mg/L Q = 18900 m3/d Thể tích bể V = Q × t = 3. 780m3 × 0,167d = 631 m3 SS = 16.100kg (VSS chiếm 80%) Khối lượng bùn bể aerotank Mbùn = 631 m3 × 2.550