Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho 115700 người

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 I. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1 1. Mục tiêu 1 2. Các phương pháp xử lý chất thải 1 2.1 . Phương pháp cơ học 1 2.1 . Phương pháp hóa lí 3 2.2 Phương pháp sinh học 5 3. Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt 12 4. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt 12 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 16 1. Các số liệu cơ bản 16 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH 23 I. Tính toán các công trình theo phương án 1 23 1. Nguồn tiếp nhận 23 2. Mương dẫn nước thải 24 3. Song chắn rác 25 4. Bể lắng cát ngang 28 5. Tính toán sân phơi cát 30 6. Bể điều hòa 31 7. Bể lắng đứng ( đợt 1) 34 8. Tính aeroten 37 9. Bể lắng đứng (Bể 2) 42 10. Khử trùng nước thải 45 11. Bể tiếp xúc 47 12. . Bể nén bùn đứng 49 13. Bể metan 52 14. Sân phơi bùn 56 II. Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 2 58 4. Bể điều hòa 59 5. Bể lắng đứng đợt 1 59 6. Bể lắng đứng đợt II 59 7. Bể lọc sinh học cao tải 59 8. Khử trùng và tiếp xúc 64 9. Bể nén bùn 65 10. Bể metan 65 11. Sân phơi bùn 66 III. Tính toán cao trình các công trình theo mặt nước 66 IV. Tính toán cao trình các công trình theo mặt bùn 69 V. khái toán kinh tế 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

MỤC LỤC

Tùy theo kích thước và tính chất đặc trưng của từng loại vật chất mà người

ta đưa ra những phương pháp thích hợp để loại chúng ra khỏi môi trường nước.Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước lớn và tỷ trọng lớn trongnước được gọi chung là phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất khônghòa tan có trong nước thải và giảm 20% BOD

Thiết bị tách rác thô (song chắn rác, lưới chắn rác, lưới lọc, sàng,…):nhằm giữ lại các vật rắn như mảnh vỡ thủy tinh, chai lọ, nhãn giấy, nút bấc,…Thiết bị lọc rác tinh: thiết bị lọc rác tinh thường được đặc sau thiết bị táchthô, có chức năng loại bỏ tạp chất rắn có kích thước nhỏ hơn, mịn hơn như: bãhèm, men…

b Bể lắng cát

Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn

nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát… ra khỏi nước thải.Thông thường cặn lắng có đường kính hạt khoảng 0,25 mm chiếm 60% tổng sốcác hạt cặn có trong nước thải.

Bể lắng cát thường được đặt sau song chắn rác, lưới chắn rác và đặt trước

bể điều hòa lưu lượng

Tùy theo đặc tính của dòng chảy ra có thể phân loại bể lắng cát như sau:

• Bể lắng cát ngang nước chảy thẳng, chảy vòng

• Bể lắng cát đứng nước chảy từ dưới lên

• Bể lắng cát nước chảy xoắn ốc

Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang hoặc vòng qua

bể với vận tốc lớn nhất Vmax = 0,3 m/s, vận tốc nhỏ nhất Vmin = 0,15 m/s và thờigian lưu nước từ 30 – 60 giây Đối với bể lắng đứng, nước thải chuyển độngtheo phương thẳng đứng từ dưới lên với vận tốc nước dâng từ 3 – 3,7 m/s, vậntốc nước chảy trong máng thu (xung quanh bể) khoảng 0,4 m/s và thời gian lưunước trong bể dao động trong khoảng 2 – 3,5 phút

Cát trong bể lắng được tập trung về hố thu hoặc mương thu cát dưới đáy,lấy cát ra khỏi bể có thể bằng thủ công (nếu lượng cát < 0,5 m3/ngđ) Cát từ bểlắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát thô thường được sử dụng lại chonhững mục đích xây dựng

c Bể lắng đợt I

Bể lắng I có nhiệm vụ tách các hạt lơ lửng trên nguyên tắc trọng lực Cặnlắng của bể lắng I là loại cặn có trọng lượng thay đổi, có khả năng kết dính vàkeo tụ với nhau Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ 90 – 95% lượng cặn trongnước thải Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lí nước thải và thườngđược bố trí xử lí ban đầu hay sau xử lí sinh học

Căn cứ theo chiều nước chảy, người ta phân biệt các dạng bể lắng sau:

• Bể lắng ngang: Nước chuyển động theo phương ngang vào bể có vận tốc khônglớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước từ 1,2h – 2,5h Bể lắng ngang có mặtbằng hình chữ nhật

• Bể lắng đứng: nước chảy vào bể theo phương thẳng đứng từ dưới đáy bể lên Bểlắng đứng thường có mặt bằng hình tròn

• Bể lắng radien: nước chảy vào bể theo hướng trung tâm ra qua thành bể hayngược lại

d Bể tách dầu mỡ

Bể tách dầu mỡ thường được ứng dụng trong xử lí nước thải công nghiệp

có chứa dầu mỡ, các chất nhẹ hơn nước và các dạng chất nổi khác Đối với nướcthải sinh hoạt, do hàm lượng dầu mỡ và các chất nổi không lớn cho nên có thểthực hiện việc tách chúng ngay ở bể lắng đợt một nhờ các thanh gạt thu hồi dầu

mỡ, chất nổi trên bề mặt lắng

e Bể lọc

Dùng để tách các phân tử lơ lửng phân tán trong nước thải với kích thướctương đối nhỏ sau bể lắng, bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc nhưnước, cát, thạch anh, than cốc, than bùn, …

Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lí nước tái sử dụng và cầnthu hồi một số thành phần quý hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc đượcphân biệt như sau:

Các phương pháp hóa học là chất oxy hóa bậc cao như H2O2, Ozone, Cl2;phương pháp trung hòa, đông keo tụ

Thông thường các quá trình keo tụ thường đi kèm theo quá trình trung hòahoặc các hiện tượng vật lí khác Những phản ứng xảy ra là phản ứng trung hòa,phản ứng oxy hóa khử, phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân hủy cácchất độc hại

a.Bể điều hòa

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống thu gom chảy về khu xử líthường dao động theo các giờ trong ngày Nước thải thường có giá trị pH khácnhau Muốn nước thải được xử lí tốt bằng phương pháp sinh học, phải tiến hànhtrung hòa và điều chỉnh pH về giá trị thích hợp (pH = 6 – 9)

b.Keo tụ tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keomịn phân tán, kích thước của hạt thường dao động trong khoảng 0,1 – 10 µm.Các hạt này không nổi và cũng không lắng, do đó tương đối khó tách loại bỏchúng ra khỏi nước thải Theo nguyên tắc các hạt có khuynh hướng keo tụ dolực hút VanderWaals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa cáchạt.

Khi các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keokhác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quátrình này gọi là quá trình tạo bông Tuy nhiên, khi xử lí để giảm thời gian quátrình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông cặn người ta sử dụng các hóa chấtnhư: phèn nhôm, phèn sắt, polymer để kết dính các hạt keo, cặn lơ lửng thànhnhững bông cặn có kích thước lớn hơn và lắng loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏinước thải

c.Bể khử trùng

Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi khuẩngây nguy hiểm hoặc chưa được hoặc không thể khử bỏ trong quá trình xử línước thải

• Clo hóa (rộng rãi nhất): Clo cho vào nước dưới dạng hơi hoặc clorua vôi Lượngclo hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là 10g/m3 đối với nướcthải sau xử lí cơ học, 5g/m3 đối với nước thải sau xử lí sinh học không hoàntoàn, 3g/m3 sau xử lí sinh học hoàn toàn Thời gian tiếp xúc giữa chúng là 30phút trước khi xả nước thải ra nguồn tiếp nhận

• Dùng tia tử ngoại

• Điện phân muối ăn

• Ozon hóa: phương pháp này bắt đầu được áp dụng rộng rãi để xử lí nước thải.Ozon tác động mạnh mẽ vào chất hữu cơ Sau quá trình Ozon hóa, số lượng vikhuẩn bị tiêu diệt đạt tới 99,8% Ngoài việc khử trùng ozon còn oxy hóa các hợpchất Nitơ, Photpho là các nguyên tố dinh dưỡng trong nước thải, góp phầnchống hiện tượng phú dưỡng hóa trong nguồn nước

d.Phương pháp hấp thụ

Phương pháp hấp thụ được dùng trong bước xử lý bậc cao sau xử lý sinhhọc để khử các chất hữu cơ không bị oxy hóa sinh học Hấp thụ là hiện tượngtăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha lỏng/khí hay lỏng /rắn

Cơ chế của quá trình hấp thụ như sau: các phân tử hòa tan khi tiếp xúc hai pharắn/lỏng sẽ hấp thụ lên bề mặt chất rắn các lực liên kết của các phân tử bề mặt

có thừa hóa trị Các chất hấp thụ thường được sử dụng như: than hoạt tính, cácchất tổng hợp và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp thụ( tro, xỉ, mạt cưa…) Chất hấp thụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và cácchất hydroxit kim loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng vớicác phân tử nước lớn

2 Phương pháp sinh học

Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của visinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải Quá trìnhhoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoánghóa và trở thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước

Các quá trình xử lí sinh học bằng phương pháp kị khí và hiếu khí có thểxảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lí nhân tạo,người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy sinh hóa nên quá trình xử lí cótốc độ và hiệu suất cao hơn xử lí sinh học tự nhiên

Trong hoạt động sống của vi sinh vật, thực vật phù du và động vật nguyênsinh… làm tiêu hao chất dinh dưỡng, chất khoáng và cả kim loại độc hại Quátrình phân hủy chất hữu cơ trong hồ sinh học dựa trên quan hệ cộng sinh của visinh vật

Trong hồ sinh học được chia làm 3 phần: phần hiếu khí là phần tiếp giápvới mặt thoáng xuống sau vài chục centimet, phần tiếp theo là phần kị khí tùy

nghi và phần cuối cùng là khu vực kị khí.

Ở phần hiếu khí, oxy luôn có khuynh hướng khuếch tán vào nước, dưới tácdụng của gió góp phần làm tăng khả năng hòa trộn oxy vào nước Ở vùng nàyvào ban ngày, dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời, tảo và các vi sinh vật tựdưỡng sử dụng CO2 và các chất vô cơ khác tổng hợp vật chất cho tế bào phục vụcho quá trình sinh trưởng, đồng thời thải oxy vào nước Các vi sinh vật hiếu khíđặc biệt là vi khuẩn hiếu khí, chúng sẽ sử dụng oxy này để phân giải chất hữu cơ

có trong nước thải Các vi sinh vật Pseudomonas Denitrificans, BaccillusLicheniforms,… sẽ khử nitrat thành N2 và thải vào không khí Điều kiện chungcho vi khuẩn nitrat hóa pH = 5,5 – 9 nhưng tốt nhất là 7,5 Khi pH < 7 thì vikhuẩn phát triển chậm, oxy hòa tan cần là 0,5 mg/l, nhiệt độ từ 5 – 40oC

Các hoạt động của vi sinh vật hiếu khí thải ra môi trường CO2, nguồn CO2

cung cấp cho hoạt động của tảo và thực vật phù du khác phát triển

Quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra mạnh mẽ nếu dùng biện pháp tác độngvào như: sục khí, làm tăng lượng hoạt động của vi sinh vật bằng cách tăng bùnhoạt tính, điều chỉnh hàm lượng chất dinh dưỡng và ức chế các chất độc làm ảnhhưởng đến quá trình hoạt động của vi sinh vật Hầu hết các vi sinh vật làm sạchnước thải đều là vi sinh vật hoại sinh, hiếu khí và ưa ấm Vì vậy mà nhiệt độnước thải ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của vi sinh vật, nhiệt độ thích hợp choquá trình xử lí là 20 – 400C, tối ưu là 25 – 300C

Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm 3 giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: Oxy hóa chất hữu cơ

• Bể Aerotank thông thường

Đòi hỏi phải ở chế độ dạng chảy nút ( plug – flow) khi đó chiều dài bể rấtlớn so với chiều rộng Trong bể này nước thải có thể phân bố ở nhiều điểm theo

chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể Ở chế độ dạng chảy nút, bôngbùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể Quátrình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể.

• Bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn

Bể này thường có dạng tròn hoặc vuông, hàm lượng bùn hoạt tính và nhucầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể Đòi hỏi chọn hình dạng bể, trangthiết bị sục khí thích hợp Thiết bị sục khí cơ khí (motor và cánh khuấy) hoặcthiết bị khuếch tán khí thường được sử dụng Bể này có ưu điểm chịu được quátải rất tốt

 Bể SBR

Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với hoạt tính theo kiểulàm đầy và xả cạn Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùnhoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có một điều khác là tất cả các quá trình xảy ratrong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các bước: làm đầy, phản ứng,

xả cạn, ngưng…

 Mương oxy hóa

Là mương dẫn dạng vòng có sục khí, để tạo dòng chảy trong mương cần

có vận tốc đủ xáo trộn bùn hoạt tính Vận tốc trong mương thường được thiết kếlớn hơn 3m/s để tránh cặn lắng

b.Phương pháp phân hủy kị khí

Phân hủy kỵ khí có thể chia làm 6 quá trình:

1 Thủy phân polymer: thủy phân các protein, polysaccaride, chất béo

2 Lên men các amino acid và đường

3 Phân hủy kỵ khí các acid béo mạch dài và rượu (alcohols)

4 Phân hủy kỵ khí các acid béo dễ bay hơi (ngoại trừ acid acetic)

5 Hình thành khí methane từ acid acetic

Quá trình này xảy ra chậm Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kíchthước hạt và đặc tính dễ phân hủy của cơ chất Chất béo thủy phân rất chậm.

- Acid hóa: Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chấthòa tan thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic,methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới Sự hình thành các acid có thểlàm pH giảm xuống 4.0

- Acetic hoá (Acetogenesis): Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩmcủa giai đoạn acid hóa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới

- Methane hóa (methanogenesis):

Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân huỷ kỵ khí Acetic, H2, CO2, acidfomic và methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và sinh khối mới

Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hóa và acetic hóa, COD hầu như khônggiảm, COD chỉ giảm trong giai đoạn methane

Các công nghệ sử dụng phương pháp phân hủy kị khí :

- Quá trình xử lí với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng

 Bể phản ứng tiếp xúc kị khí

Đối với nước thải có BOD cao, xử lí bằng phương pháp kị khí tiếp xúc rấthiệu quả Nước thải chưa xử lí được khuấy trộn với bùn tuần hoàn và sau đóđược phân hủy trong bể phản ứng kín không cho không khí vào Sau khi phânhủy, hỗn hợp bùn nước đi vào bể lắng hoặc tuyển nổi, nước trong đi ra nếu chưađạt yêu cầu xả vào nguồn tiếp nhận thì phải xử lí tiếp bằng phương pháp hiếukhí với Aerotank hoặc lọc sinh học Bùn kị khí sau khi lắng được hồi lưu đểnuôi cấy trong nước thải mới Lượng sinh khối vi sinh vật kị khí thấp nên bùn

dư thừa ra là rất ít.

 Bể xử lí bằng lớp bùn kị khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

UASB là bể xử lý sinh học kị khí dạng chảy ngược qua lớp bùn, phươngpháp này phát triển mạnh ở Hà Lan Xử lý bằng phương pháp kị khí được ứngdụng để xử lý các loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ tương đối cao, khảnăng phân hủy sinh học tốt, nhu cầu năng lượng thấp và sản sinh năng lượng.Chức năng của bể UASB là thực hiện phân hủy các chất hữu cơ trong điềukiện kị khí thành các dạng khí sinh học Các chất hữu cơ trong nước thải đóngvai trò là chất dinh dưỡng cho vi sinh vật Nước thải đi từ dưới lên với vận tốcđược duy trì trong khoảng 0,6 – 12m/h Thời gian nước trong bể thường kéo dài

30 – 40 giờ Hoạt động của bể UASB cần duy trì ở điều kiện thích hợp:

- pH khoảng 7 – 7,2

- Nhiệt độ ổn định 33 – 350C

- Tải trọng hữu cơ đạt từ 10 – 15 kg/m3.ngày

Bùn trong bể UASB chia thành 2 lớp: lớp bùn đặc và lớp bông; nếu hoạtđộng tốt thì chiều cao lớp bùn bông gấp 2 lần chiều cao lớp bùn đặc, cần sự thubùn thích hợp để tránh hiện tượng bùn trong bể quá nhiều hoặc quá ít Đây làmột trong những quá trình kị khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế giới do:

+ Cả 3 quá trình phân hủy – lắng lưu – tách khí được lắp đặt trong cùngmột công trình

+ Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắngvượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

+ Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

+ Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn và lượng bùn sinh ra dễ táchnước

+ Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng

+ Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí mêtan

- Quá trình xử lý kị khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám.

Đây là phương pháp xử lý kị khí nước thải dựa trên cơ sở sinh trưởng dínhbám với vi khuẩn kị khí trên các giá mang Hai quá trình phổ biến của quá trìnhnày là lọc kị khí và lọc với vật liệu bị trương nở, được dùng để xử lý nước thảichứa các chất cabon hữu cơ Quá trình xử lý với sinh trưởng gắn kết cũng đượcdùng để khử nitrat

 Bể lọc kị khí

Bể lọc khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc chất hữu cơ chứa cacbon trongnước thải Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúcvới lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kị khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinhvật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử

lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày)

Bể phản ứng có dạng nước đi qua lớp cặn lơ lửng và lọc tiếp qua lớp vậtliệu lọc cố định

Đây là dạng kết hợp giữa quá trình xử lý kị khí lơ lửng và dính bám

c.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học

 Ảnh hưởng của PH đến quá trình xử ý nước thải:

Đối với từng nhóm, từng loài vi sinh vật, có một khoảng pH tối ưu; ví dụtrong xử lý kị khí sinh mêtan thì có 2 nhóm vi sinh vật thực hiện

+ Nhóm vi sinh vật thực hiện quá trình axit hóa làm cho giá trị pH môitrường giảm đi (Clostridium, Peptococcus anaerobes, Bifidobacterium…) Khi

pH xuống thấp thì quá trình axit hóa chậm lại

+ Nhóm thứ hai thực hiện quá trình metan hóa phát triển tốt ở giá trị pHgần như trung tính hoặc trung tính (Methanobacterium, Methanobacilus…).+ pH là yếu tố quan trọng quyết định đến hiệu suất của quá trình xử línước thải

o pH = 7, hiệu suất xử lí đạt giá trị cao nhất ( 88.3%)

o pH = 6, hiệu suất xử lí thấp nhất

+ Ở pH kiềm tính, vi sinh vật ít chịu ảnh hưởng hơn so với pH axit

+ Ở pH axit, vi sinh vật hoạt động kém hiệu quả, do các vi sinh vật sinhaxit bị ức chế mạnh hơn trong môi trường axit so với trong môi trường kiềm và

ở giá trị kiềm nhẹ, những vi khuẩn sinh metan cũng ít bị ảnh hưởng hơn so với ởgiá trị pH axit

 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình xử lí nước thải.

Xử lí nước thải trong điều kiện kị khí do quần thể vi sinh vật hoạt động,mỗi chủng loại vi sinh vật sẽ sinh trưởng và phát triển tốt ở miền nhiệt độ thíchhợp Nhiệt độ tối ưu cho quần thể vi sinh vật sinh metan là 35 – 550C; dưới

100C, các chủng loại này hoạt động rất kém

+ Việc điều chỉnh chính xác nhiệt độ là rất khó khăn

+ Vào mùa hè với nhiệt độ cao, vi sinh vật hoạt động mạnh do đó quátrình xử lí cũng tốt hơn.

+ Vào mùa đông, nhiệt độ giảm xuống thấp, các vi sinh vật bị ức chế hoạtđộng, do đó hiệu quả xử lí thấp

Như vậy, trong hệ thống xử lí nước thải công suất lớn, có thể tận dụng khímetan để gia nhiệt dòng nước thải đầu vào, làm tăng nhiệt độ môi trường vàomùa đông, hiệu quả xử lí của hệ thống sẽ tốt hơn

 Ảnh hưởng của tải trọng chất hữu cơ đến quá trình xử lí nước thải.

+ Khi hàm lượng chất hữu cơ tăng cao thì hiệu suất xử lí cũng tăng theo.+ Đối với nước thải có độ ô nhiễm COD khoảng 5000 – 7000 mg/l thìhiệu suất xử lí đạt gần 90%, và hiệu suất xử lí giảm dần khi COD đầu vào giảmdần

 Ảnh hưởng của thời gian lưu thủy lực đến quá trình xử lí nước thải.

• Thời gian lưu thủy lực là yếu tố quyết định hiệu suất của hệ thống

• Nếu thời gian lưu thủy lực ngắn, hiệu suất sẽ thấp và ngược lại

• Nếu kéo dài quá thời gian xử lí thì chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống sẽ lớn

3 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước được loại bỏ sau khi sử dụng cho các mụcđích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh các nhân Chúngthường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và cáccông trình công cộng khác Lượng nước thải sinh hoạt cho một khu dân cư phụthuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước.Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năngcung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm nước hiện có Các trung tâm

đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành, nôngthôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khácbiệt giữa thành thị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thịthường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông, rạch còn các vùng ngoạithành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường đượcthoát tự nhiên vào các ao hồ, kênh, sông hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm

4 Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt

a Thành phần nước thải sinh hoạt

- Thành phần nước thải gồm 2 loại:

+ Nước thải nhiễm bẩn do bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh+ Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, cácchất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà

b Tính chất nước thải

Nước thải sinh hoạt thông thường chiếm khoảng 80% lượng nước cấp chosinh hoạt Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học,ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, VSV, vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khô Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinhhọc Ở những khu vực dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp, nước thải sinhhoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môitrường nghiêm trọng

Ngoài ra, nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần dinh dưỡngrất cao Trong nhiều trường hợp, lượng chất dinh dưỡng này vượt qua nhu cầuphát triển của VSV dùng trong xử lý bằng phương pháp sinh học Trong cáccông trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, lượng dinh dưỡng cần thiếttrung bình tính theo tỷ lệ BOD5: N:P =100 :5 :1 Các chất hữu cơ có trong nướcthải phải được chuyển hóa hết bởi VSV mà có khoảng 20-40% BOD không quaquá trình chuyển hóa bởi VSV, chúng được chuyển ra chung với bùn lắng

Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt

Bảng 1: nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt

( TCVN 7957: 2008, mục 8.1.7)

Các đại lượng Khối lượng ( g/người.ngđ)

Chất rắn lơ lửng ( SS)

BOD5 của nước thải đã lắng

BOD5 của nước thải chưa lắng

Nito của các muối amoni ( N-NH4)

Phốt phát (P2O5)

60 - 65

30 - 356583.3

-c Tác hại đến môi trường

Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tạitrong nước thải gây ra

+ BOD, COD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn

và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng tới hệ sinh tháimôi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành.Trong điều kiện phân hủy yếm khí sinh ra các sản phầm như: H2S, NH3, CH4 làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường

+ SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.

+ Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đếnđời sống của thủy sinh vật nước

+ Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như:tiêu chảy, ngộ độc thức ăn

+ Amonia, P: là những nguồn dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trongnước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát củacác loại tảo, làm nồng độ oxy trong nước thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệtvong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy cao do quá trình hôhấp của tảo gây ra)

+ Màu: mất mỹ quan

+ Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuyếch tán oxy trên bề mặt

Với những ảnh hưởng của các thành phần trong nước thải gây ra đối vớinguồn nước: ao, hồ, sông, suối Vì vậy, nguồn nước phải được bảo vệ khỏi sự ônhiễm do nước thải Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nướcnhư:

+ Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước

+ Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo quy định bằng cách ápdụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước Ngoài ra, việcnghiên cứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ýnghĩa vô cùng quan trọng

Từ những phân tích trên cùng với các phương pháp xử lý nước thải sinhhoạt và xử lý cặn đã được học, ta tính toán và đưa ra phương án xử lý nươc thảisinh hoạt dưới đây

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1.Các số liệu cơ bản

- Công suất nước thải : Q= 18000 m3/ngđ

 Lưu lượng nước thải giờ trung bình

Chỉ tiêu chất lượng nước : Công suất thiết kế 18.000 m3/ngđ

Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị

 Yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra

Nước thải sau quá trình xử lý được xả vào nguồn tiếp nhận loại A, yêucầu chất lượng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo có cácgiá trị nồng độ chất ô nhiễm nhỏ hơn hoặc bằng các giá trị quy định tại cột A,QCVN 14 : 2008/BTNMT ứng với hệ số k = 1

Bảng: Tính chất nước thải sinh hoạt đầu ra

(QCVN 14: 2008, cột A, k=1)

 Phương án 1

• Thuyết minh phương án 1

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhậnbằng đường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các

Bón ruộng

công trình đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý.

Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tạiđây, rác và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa vềmáy nghiền rác Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bểlắng cát

Trong bể lắng cát ngang, lượng cát sẽ được giữ lại ở đáy bể, các hạt cặn vàcác chất vô cơ sẽ được tách ra khỏi nước thải Cát sau khi lắng sẽ được đưa rakhỏi bể bằng bơm hút cát và vận chuyển đến sân phơi cát Sau đó nước qua bểđiểu hòa, bể có chức năng ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm cótrong nước thải trước khi đưa vào các công trình tiếp theo

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng I Tại đây các chất hữu cơ không hòatan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lênmen Nước thải tiếp tục đi vào bể Aerotank

Tại bể Aerotek, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trongnước thải trong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinhkhối bùn hoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thảiđược chảy qua bể lắng đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau bểAerotank sẽ được giữ lại, một phần sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể Aerotanknhằm ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank, phần còn lại sẽ đưa về

bể nén bùn để giảm độ ẩm và ổn định bùn hoạt tính dư, sau đó đưa qua bểmêtan

Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BODtrong nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưngnồng độ vi khuẩn (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêucầu phải tiến hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nướcthải được khử trùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc.Nước thải sau khi xử lý sẽ được thải ra nguồn tiếp nhận

Bùn sau khi được nén sẽ đưa vào bể mêtan để lên men ổn định yếm khí.Nhờ sự khuấy trộn, sấy nóng sơ bộ bùn cặn nên sự phân hủy chất hữu cơ ở bểmêtan diễn ra nhanh hơn Lượng khí thu được trong bể mêtan có thể được dự trữtrong bể khí hoặc sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu Bùn sau khi lên men sẽ đượcchuyển ra sân phơi bùn

 Phương án 2

Thuyết minh phương án 2 :

Tương tự như phương án 1, thay bể Aeroten bằng bể lọc sinh học cao tải làmviệc với cơ chế lọc – bám dính Vi sinh vật sẽ bám trên vật liệu lọc và tiếp tục sinhtrưởng, được thổi khí liên tục vào bể lọc tạo môi trường sinh trưởng hiếu khí

Bón ruộng

 So sánh ưu, nhược điểm của 2 phương án trên

Ưu điểm + Xử lý nước thải đạt tiêu

chuẩnCác công trình phụ trợ ít, íttốn diện tích xây dựng

+ Dây chuyền vận hành đơngiản

+ Các thiết bị đơn giản, dễgiám sát quản lý

+ Hiệu suất xử lý BOD lênđến 90% • Loại bỏ được Nitotrong nước thải

+ Thích hợp với nhiều loạinước thải

+ Thuận lợi khi nâng cấpcông suất đến 20% mà khôngphải gia tăng thể tích bể+ Sử dụng diện tích xâydựng không lớn

+ Tận dụng được nguồnnguyên liệu sinh học sau quátrình xử lý

+ Nước ra khỏi bể lọc sinhhọc ít bùn cặn hơn nước từ bểaeroten

+ Lượng khí đốt sinh ra từ bểmetan có thể sử dụng phục vụcho nồi hơi để chạy một sốđộng cơ và phục vụ nhu cầusinh hoạt

+ Kĩ thuật này dựa trên hoạtđộng của quần thể sinh vật tậptrung ở màng sinh học có hoạttính mạnh hơn ở bùn hoạttính

+ Chiếm ít diện tích+ Đơn giản cho việc bao checông trình, khử độc và đảmbảo mĩ quan

+ Không cần phải rửa lọc+ Hoạt động nhanh, dễ dàng

tự động hóa

Nhược điểm + Chủ yếu ứng dụng công

nghệ xử lý sinh học nên cầnlưu ý tới điều kiện cho bùnhoạt động tốt nhất

+ Yêu cầu kĩ thuật cao, cóchuyên môn

+ Chất lượng nước thải sau

xử lý có thể bị ảnh hưởngnếu không vận hành đúngcác yêu cầu

+ Bùn sau xử lý cần phải thugom và xử lý định kì

+ Công nghệ xử lý ít phổ biếnhơn

+ Khó quản lý và vận hành+ Tốn nhiều tiền đầu tư+ Phải chọn loại vật liệu lọcthích hợp

+ Phù hợp với nước thải phaloãng, có hàm lượng BODđầu vào thấp

+ Tăng tổn thất tải lượng+Giảm lượng nước thu hồi

+ Tổn thất khí cấp cho quátrình

 Từ phương án lựa chọn trên, so sánh 2 phương án, ta thấy phương án 1 khả thihơn nên chọn phương án 1 để xử lý nước thải sinh hoạt

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH

I. Tính toán các công trình theo phương án 1

1.Nguồn tiếp nhận

- Nước thải của thành phố được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơmlên ngăn tiếp nhận nước thải theo đường hai ống có áp Ngăn tiếp nhận được bốtrí ở vị trí cao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xửlý

- Lưu lượng tính toán:

+ Lưu lượng trung bình giờ : QhTB = 750 (m3/h) + Lưu lượng giờ max : Qhmax = 1185 (m3/h) + Lưu lượng giờ min : Qhmin = 450 (m3/h) + Lưu lượng trung bình giây : qsTB = 208.3 (l/s) + Lưu lượng giây max : qsmax = 329.17 (l/s) + Lưu lượng giây min : qsmin = 125 (l/s)

Dựa vào lưu lượng nước thải trong giờ lớn nhất Qhmax = 1185 m3/h tachọn 2 bơm hoạt động Chọn 1 ngăn tiếp nhận với các thông số sau (tham khảobảng P3.1 trang 319 sách xử lý nước thải đô thị do PGS-TS Trần Đức Hạ )

Kích thước ngăn tiếp nhận bằng bê tông cốt thép

Q

(m3/h)

Đườngkínhống áplực (2ống)

Kích thước của ngăn tiếp nhận, mm

1000-1400 250 2000 2300 2000 1600 750 750 600 1000 1200

Hình 1 Sơ đồ tính toán ngăn tiếp nhận nước thải

2.Mương dẫn nước thải

Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hìnhchữ nhật Tính toán thủy lực của mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v, độđầy h) dựa vào bảng tính toán thủy lực Kết quả tính toán thủy lực của mươngdẫn được ghi ở bảng

Kết quả tính toán thủy lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận

Các thông số thủy lực

Lưu lượng tính toán (l/s)

q

tb h

= 208.3 q

max S

= 329.17 q

min

S

= 125Vật liệu BTCT

Chọn 2 song chắn rác ( 1 làm việc, 1 dự phòng )

Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán ởmương dẫn

h1 = hmax = 0,6 m.

• Số khe hở giữa các thanh song chắn rác xác định theo công thức

Trong đó :

n là số khe hở

Qmax : là lưu lượng nước thải lớn nhất, m3/s

v là vận tốc nước qua song chắn rác ; theo điều 7.2.10, TCVN 7957- 2008trang 29;

vmax là vận tốc ứng với lưu lượng Qmax ; vmax = 1,04 m/s

K1 là hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở SCR, (theo mục8.2.6, TCVN 7957 trang 38), chọn K1 = 3

ξ là hệ số sức cản cục bộ

ξ = βsin = 1.83 sin60 = 0.629

β là hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh chắn (chon theo bảng3.7 - T115 sách Tính toán thiết kế công trình xử lí nước thải công nghiệp và đôthị của Lâm Minh Triết), chọn β = 1.83

α là góc nghiêng của SCR; α = 60oα là góc nghiêng của SCR; α = 60o

• Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác

Chiều dài mương đặt song chắn rác : L = L1 + L2 + Lp

Với Lp chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Lp = 1.5 (m)

: khối lượng riêng của rác (kg/m3)

• Theo sách xử lí nước thải công nghiệp và đô thị của Lâm Minh Triết qua songchắn rác hàm lượng chất rắn lơ lửng và BOD5 giảm 4%

Hàm lượng chất rắn lơ lửng sau khi qua SCR

Hàm lượng BOD5 sau SCR:

Tên công

trình

Sốlượng

Hmương

(m) B (m) L (m)

Số songchắn

Đườngkínhthanh(mm)

Khoản

g cáchcác khe(mm)Song chắn

4.Bể lắng cát ngang

B B B

B

h h

h

bv n 1 c

L= = = 4.8 m

Trong đó:

K hệ số phụ thuộc vào kiểu bể lắng (bảng 26) K=1.3

U0 độ lớn thủy lực ( bảng 27) U0= 24.2 mm/s

V vận tốc chuyển động của nước thải trong bể (V=0.3 mm/s) (bảng 28)

Hn chiều sâu tính toán của bể lắng cát, chọn h= 0.3 m ( mục 8.3.4/ 7957)Theo XLNT- Lâm Minh Triết có

• Chiều cao lớp cát trong bể lắng ngang trong 1 ngày đêm:

Chiều cao xây dựng của bể

Hxd = Hn + Hc + 0.46 = 1 m

0.56 là khoảng cách từ mực nước đến thành bể (m)

0.46 là chiều cao bảo vệ (m)

Cát ở bể lắng cát được lấy ra bằng thủ công : tháo nước làm khô bể rồi xúcra.

Theo sách xử lí nước thải công nghiệp và đô thị của Lâm Minh Triết qua

bể lắng cát ngang hàm lượng chất rắn lơ lửng và BOD5 giảm 5%

Hàm lượng chất rắn lơ lửng sau khi qua bể lắng cát :

Hàm lượng BOD5 sau khi qua bể lắng cát:

Tên công trình Số

lượng Hxd (m) B (m) L (m)

Bể lắng cát

5.Tính toán sân phơi cát

Nhiệm vụ của sân phơi cát là làm ráo nước trong hỗn hợp bùn cát, đượcxây dựng ở gần vị trí bể lắng cát

• Diện tích hữu ích của sân phơi cát

F= = = 162.9 m2

Trong đó: hc chiều cao lớp bùn cát trong năm ( 4-5 m/năm) lấy =5 m/năm

 Chọn sân phơi cát gồm 2 ô, kích thước mỗi ô là 20

6.Bể điều hòa

Thể tích bể điều hòa:

t Q

W = hmax ×

= 1185 × 4 = 4740 (m3)Trong đó:

Sử dụng 4 bể điều hòa với thể tích W =1185 (m3)

Chọn chiều cao làm việc của bể là: HLV = 4 m

Chiều cao bảo vệ chọn: HBV = 0,5 m

Tiết diện ngang của bể:

F= = = 296.2 m2

Chọn bể điều hòa với kích thước: L×B×H = 21 × 14 × 4 (m)

Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa

Không khí được phân phối qua hệ thống ống khoan lỗ có đường kính 5

mm để cấp khí cho bể điều hòa.( TCVN 7957: 2008, mục 8.4.7)

Đường kính ống dẫn khí chính vào bể:

+ hf: Tổn thấp qua thiết bị phân phối (m)

+ Tổng hd + hf không vượt quá 0,4 (m)

+ hC: Tổn thất cục bộ qua thiết bị phân phối, hc: không vượt quá 0,5

+ H: chiều cao công tác bể điều hòa

• Các thông số thiết kế bể điều hòa

• Tính toán đường kính ống dẫn nước thải từ bể điều hòa sang bể trộn đứng.

• Chọn đường kính ống dẫn là 100 mm, lưu lượng nước thải là 0,011 m3/s

• Kiểm tra lại vận tốc nước trong ống dẫn:

v = = = 1,4 m/s

• Chọn ống thép có đường kính 100 mm

Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm được tính theo công thức:

f = = m2

Trong đó: Qmax,s là lưu lượng tính toán lớn nhất, Qmax,s = 0,32917 m3/s

vtt là tốc độ chuyển động của nước trong ống trung tâm, lấy không quá30mm/s, theo trang 86 giáo trình” Xử lý nước thải”- GS-TS Hoàng Văn HuệDiện tích ướt của bể lắng đứng

F = = m2

Trong đó: v là tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, vậntốc không lớn hơn 0,7mm/s = 0,0007m/s, giáo trình “ Xử lý nước thải đô thị” –PGS- TS Trần Đức Hạ

Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng được tính theo côngthức:

htt = v t = 0,0007 1,53600 = 3,8m

Trong đó: t là thời gian lắng, t = 1,5h

Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định theo công thức:

hn = h2 + h3 = = 500 = 6.25m

Trong đó: h2 là chiều cao lớp trung hòa, m

h3 là chiều cao giả định của lớp cặn trong bể,m

D là đường kính trong của bể lắng, D = 11.1 m

dn là đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,6m

là góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang, lấy không nhỏ hơn

500 theo giáo trình “ Xử lý nước thải đô thị” – PGS- TS Trần Đức Hạ, chọn =

500

Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng

và bằng 3,8 m Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao củaphần loe và bằng 1,35 lần đường kính ống trung tâm:

dl = hl = 1,35 d = 1,35 1,7 = 2.3 m

Đường kính tấm chắn lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe và bằng: 1,3 2.3 = 3 m

Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170

Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của

bề mặt tấm chắn theo mặt phẳng qua trục được tính toán theo công thức:

Đường kính ống dẫn nước sang bể aeroten:

π

= = 500 mm+ Với : v vận tốc chảy của bùn trong ống dẫn chọn v = 0,9 m/s

BODL1 = BODBĐH

×

(100-40)% = 349.2× (100-40)% = 209.5 (mg/l)

Tên Số lượng D (m) Hl (m) HXD (m) hn (m)

Bể lắng đứng

đợt 1

• Các chỉ tiêu còn lại cần xử lý

8.Tính aeroten

Các thông số tính toán bể Aerotank:

- Lưu lượng trung bình của nước thải Q = 18000 m3/ngđ

- Hàm lượng BOD5 đầu vào là 209.5 mg/l

- Hàm lượng BOD5 đầu ra là 50 mg/l

- SS đầu ra sau bể lắng 2 là 30 mg/l

- Nồng độ bùn hoạt tính (MLSS): 3000 mg/L

- Thành phần chất dễ bay hơi (MLVSS/MLSS): b = 0.8

- Thành phần chất có thể phân hủy sinh học: a = 0.6

- Thời gian lưu bùn SRT = 10 ngày

- Hệ số phân hủy nội bào: K = 0.05 ngày-1

 Xác định BOD5 hòa tan sau bể lắng 2 theo mối quan hệ sau:

BODtổng = BODhòa tan +BODcặn lơ lửng

SS đầu ra sau lắng 2 chứa 30mg/l cặn sinh học (60% cặn dễ phân hủy)Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy 30x0.6 = 18 mg/l

BOD hoàn toàn của cặn sinh học dễ phân hủy sau lắng II:

BODL = 18 x 1,42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa = 25,56mg/l

BOD5:BODL = 0,68

BOD5 của SS sau lắng II: BOD5 = 25,56 x 0,68 = 17,38 mg/L

BOD5 hòa tan sau lắng II:

BOD5 = BODht

5 + BOD5lơ lửng → BODht

5 = 50 – 17,38 = 32,62 mg/LHiệu quả xử lí tính theo BOD5 hòa tan :

X: nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong bùn hoạt tính, chọn 3000 mg/l

Kd: hệ số phân hủy nội bào, 1/ngày, chọn 0,05

θc thời gian lưu bùn từ 5-15 ngày: chọn 10 ngày

Chọn chiều rộng bể B là 13.2 m → chiều dài bể là L = F/B = 20 m

Chọn chiều cao an toàn của bể là 0,5 m, tổng chiều cao của bể là 4,5 mKích thước bể Aerotank: L x B x H = 20 m x 13.2 m x 4,5 m

Thông số thiết kế bể Aerotank