báo cáo thực hành môn xử lý chất thải

BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN XỬ LÝ CHẤT THẢI Giáo viên hướng dẫn: Ths Lý Thị Thu Hà Nhóm:4 thứ tiết 13 Bài 2: Xử lý nước thải Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu  Xác định lượng nước thải sinh hoạt Tính tốn cơng trình xử lý nước thải (Bể UASB) Đối tượng phạm vi nghiên cứu Khu vực thu gom rác thải nhóm TDP Đào Nguyên – TT Trâu Quỳ - H.Gia lâm - TP.Hà Nội Khu vực có 187 hộ với khoảng 4000 người bao gồm sinh viên Tiến hành điều tra hộ với 34 Nội dung nghiên cứu Bài tiểu luận hướng tới việc xử lý nội dung  Nội dung 1: Điều tra nguồn thải  Xác định nguồn thải  Xác định lưu lượng nước thải hệ số phát sinh Nội dung 2: Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải  Xác định lưu lượng thải  Xác định hệ số phát thải Phương pháp nghiên cứu Phương pháp sử dụng thông tin thứ cấp : vấn hộ gia đình, xin số liệu từ hóa đơn điện nước chủ nhà cho thuê trọ Kết nghiên cứu Nội dung 1: Khảo sát nguồn thải Đối tượng nghiên cứu -Địa điểm khảo sát : Khu vực thu gom rác thải nhóm TDP Đào Nguyên – TT Trâu Quỳ - H.Gia lâm - TP.Hà Nội Chất thải : nước thải sinh hoạt Nguồn thải : Chủ yếu hoạt động vệ sinh cá nhân, tắm rửa, nấu ăn, giặt giũ, nước lau sàn vệ sinh phòng, nước thải từ bồn cầu qua hầm tự hoại, lượng nước dùng hàng tháng thải hết Nước thải qua đường ống dẫn vào hệ thống cống thải chung sau thải môi trường tiếp nhận Đặc trưng nước thải sinh hoạt khu vực chứa thành phần chất hữu (BOD), cặn lơ lửng, mùi, nhiều vi sinh vật gây bệnh, N, P Cách tiến hành Tiến hànhkhảo sát lượng nước thải cách hỏi trực tiếp lượng nước dùng hàng tháng Xin hóa đơn tiền nước vòng tháng liên tiếp Bảng 1: Kết khảo sát lượng nước sử dụng Kết số nước STT Tên chủ hộ Số Nghề nghiệp Tháng 10 Tháng Tháng Phạm Văn Sử Buôn bán 20 Lê Thị Yên 22 22 Phạm Hoàng Giang Về hưu 18 Lê Thị Lý 19 17 10 Nguyễn Văn Long Công nhân 11 14 Phan Mạnh Hùng 17 16 Võ Minh Tiến Giáo viên 13 Nguyễn Văn Kiên 13 11 12 Lê Văn Minh Buôn bán 15 12 11 Tổng 11 111 Công nhân 117 112 Công nhân Dược sỹ Thợ điện 34 Do lượng nước dùng thải hết ngồi mơi trường nên ta khảo sát lượng nước đầu vào để tìm lưu lượng nước thải Lượng nước dùng trung bình ngày Lần 1( tháng 8) 3,8m3/ ngày Lần ( tháng 9) 3,7 m3/ ngày Lần 3( tháng 10) 3,6 m3/ ngày Hệ số phát sinh nước thải là: Lần 1( tháng 8) 0,111m3/ người, ngày Lần 2( tháng 9) 0,109 m3/ người, ngày Lần 3( tháng 10) 0,105 m3/ người, ngày Hệ số phát sinh nước thải TB 0,108 m3/ người, ngày Nội dung 2: Tính tốn cơng trình xử lý nước thải (Bể Aerotank) BỂ AEROTANK : Các thông số đầu vào bể aerotank: Bảng Thông số đầu vào đầu bể aerotank Thông số Đơn vị Giá trị đầu Giá trị đầu vào SS mg/l COD Mg/l 327,5 100 BOD5 mg/l 3420 150 1171,8 50 Lưu lượng trung bình m3/ngày 18875 Ta chọn thông số thiết kế bể aerotank sau: Bảng Các thông số thiết kế bể aerotank Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị 0,8 mg/l Tỉ số MLVSS:MLSS MLVSS:MLSS 2000 Hàm lượng bùn hoạt tính sinh bể aerotank MLVSS Hàm lượng bùn tuần hoàn Xr 8000 mgVSS/l Thời gian lưu bùn trung bình bể aerotank c 10 ngày Cặn phân hủy sinh học 65% Hàm lượng vi sinh đầu vào Xo 0,3 (70% lượng cặn bay hơi) Độ tro cặn hữu lơ lửng khỏi bể Z Hệ số sản lượng Y 0,5 mg bùn/ mg BOD5 Hệ số phân hủy nội bào Kd 0,06 Ngày-1 Hệ số chuyển đổi BOD5:COD f 0,68 * Tính BOD5 hịa tan nước thải đầu BOD5(ra)=BOD5hòa tan từ bể aerotank + BOD5chứa cặn lắng lơ lửng đầu Nước thải đầu chứa 50mg/l cặn sinh học, 65% cặn dễ phân hủy sinh học: 65% x 50 = 32,5 mg/l Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn tính dựa vào phương trình phản ứng: C5 H7 O2 N + O2 CO2 + H2O + NH3 + lượng 113 mg 160mg 1mg 1,42mg ( lượng oxy cung cấp BOD20 phản ứng) Lượng cặn hữu tính theo COD : 32,5mgSS/l ×1,42mg Oxy/mg tế bào × 0,7 = 32,305mg/l Lượng BOD5 cặn khỏi bể lắng = 0,68 x 32,305 mg/l = 21,967 mg/l BOD5 hồ tan dịng ra: 50 mg/l = S + 21,967 mg/l  S = 28,033mg/l •Xác định hiệu xử lý E: Hiệu xử lý bể aerotank theo BOD5 hoà tan: E So  S x100 1171,8  28,033 x100 97,6(%) So 1171,8 Hiệu xử lý BOD5 tổng cộng : Etc 1171,8  50 1171,8 x100 95,73(%) Xác định thể tích bể aerotank Từ CT cY(So  S)  c  V r Q X c (kac ) Trong đó: c: thời gian lưu bùn., 10 ngày Q: lưu lượng nước thải, = 786 (m3/ngày) Y: Hệ số sản lượng tế bào, thông số động học xác định thực nghiệm Ở ta chọn Y = 0,5mg VSS/mg BOD5, So: hàm lượng BOD5 nước thải dẫn vào bể aerotank = 1171,8 (mg/l) S: hàm lượng BOD5 hoà tan nước thải khỏi bể aerotank, X: hàm lượng chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính (MLVSS) Kd: hệ số phân hủy nội bào – thông số động học xác định thực nghiệm, chọn Kd = 0,06 ngày-1 Từ ta suy cQY(So  S) Vr  X(1kdc ) Vr  10 x18875x 0,5x(1171, - 28,033)  33732 ,19 (m3) 2000x (1  10x0,06) Thời gian lưu nước bể aerotank t V 33732,19 1,79(ngày) 43h Q 18875 •Tính tốn đường ống dẫn nước vào bể: Vận tốc nước chảy ống chọn v = 0,6 – 0,9m/s, chọn v = 0,7m/s Lưu lượng nước thải theo 786,45m3/h Đường kính ống dẫn nước d  4Qtb  4x786,45 0,13m 130cm xv x24x3600x0,7 Chọn ống dẫn nước PVC 15mm •Kích thước bể aerotank Chọn chiều cao hữu ích h = 4,5 m; hbv= 0,5 m Chiều cao tổng cộng : H = 4,5+ 0,5 = m Diện tích bề mặt bể: F Vr  33732,19 7496,04 m2 h 4,5 Chọn tỉ số rộng : sâu = : Chiều rộng bể: B 5xh 5x4,5 22,5m Chiều dài bể L  F  7496,04 333,16m B 22,5 Kích thước bể Aerotank : L x B x H= 333,16 x 22,5 x = 37480,5 m3 * Lưu lượng bùn dư cần xả bỏ ngày Hệ số sản lượng quan sát Yobs Yobs  Y  0,5 0,3125 1 kdc 10,06x10 Lượng bùn gia tăng ngày tính theo MLVSS Px(vss)  103 Yobs.Q.(So  S)  103 0,3125x18875x(1171,8  28,033) 6746,44(kgVSS/ ngày) Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ngày Px(ss)  Px(vss )  6746,44 8433,05(kgSS / ngày ) 0,8 0,8 Lượng bùn dư cần xử lí = Tổng lượng bùn – lượng SS trôi khỏi lắng Mdư(VSS) =8433,05 - 18875x100x10-3 = 6545,55 (kgSS/ngày) * Xác định lưu lượng bùn thải Qwa c  Vr X  Qwa = Qw X  QXe Trong đó: Vr: thể tích bể aerotank X: hàm lượng bùn hoạt tính bể X = 2000mg VSS/l Xe: nồng độ bùn nước thải đầu = 0,7 x 100=70 mg/l Xr: nồng độ bùn tuần hoàn = 8000 mg/l Qwa: lưu lượng bùn thải Q: lưu lượng nước xả nguồn Từ suy Qwa 33732,19x2000 18875x70x10 678,15(m3 / ngày) 8000x10 * Lưu lượng bùn tuần hoàn Lập cân vật chất: QXo + QrXr = (Q+ Qr )X Trong đó: Q: lưu lượng nước thải Qr: lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn Xo: hàm lượng cặn lơ lững đầu vào aerotank (coi X­o= 0) X: hàm lượng bùn hoạt tính bể aerotank Xr: hàm lượng lớp bùn lắng bùn tuần hồn Khi tương đương: QrXr = (Q + Qr )X QX = Qr(Xr – X) Tỉ số tuần hoàn bùn:  X Qr 2000   = 0,6 Xr  X Q 8000 2000 Lưu lượng bùn tuần hoàn Qr Q 0,6x18875 11325(m3 / ngày) 471,88(m3 / h) * Xác định lượng oxy cần cung cấp cho bể aerotank  - Lượng oxy yêu cầu trình xử lý 20oC : OCo = 1000 f Q ( S o  S ) -1,42Px Trong đó: f: hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD20: f =0.68 Px lượng bùn sinh ngày: Px = 351,17 (kgSS/ngày) OCo = 786,45x(1171,8  28,033) 1000x0,68  1,42x351,17 824,16 (kgO2/ngày) - Lượng oxy cần nhiệt độ nước thải 30oC OCt  OCoxCs20 x T  20 x 824,16x9,08 x 30 20 x 1242,29(kg / ngày) Cs30  Cl 1,024  1x7,94  1,024 0,8 Trong đó: Cs20 = 9,08mg/l nồng độ oxy bão hòa nước 20oC Cs30 = 7,94mg/l nồng độ oxy bão hòa nước 30oC Cl = mg/l nồng độ oxy trì bể aerotank  hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thống, hình dáng kích thước bể  [0,6  0,94] chọn  0,8  hệ số hiệu chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối Đối với nước thải  1 Lượng khơng khí cần thiết để cung cấp vào bể Qkk OCt OU  f Trong OCt =1242,29 kg O2/ngày: Lượng oxy thực tế cần cung cấp cho bể OU: Cơng suất hồ tan oxy vào nước thải thiết bị phân phối Độ sâu ngập nước thiết bị phân phối h = 2,8 m, chiều sâu bể m Ta có Ou = 7g O2/ m3.m   =21(g O2/m3) OU = Ouh = f: Hệ số an toàn, chọn f = 1,5 Lượng khơng khí cần thiết cho máy thổi khí Qkk 1242,29 x103 x1,5 88735 m / ngày 61525,08l(l / phút ) 21 * Tính tốn hệ thống phân phối khí  Cách bố trí ống phân phối khí: - Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể bùn hoạt tính Qkk=88735 m3/ngày = 3697282 l/h = 1,027 m3/s - Chọn đầu phân phối khí là=dạ3n5g0đĩma xmốp có đường kính - Cường độ sục khí 500 l/phút.cái Vậy số đĩa cần thiết là: Nd = 61525,08/200 = 123,05 - Chọn Số đĩa thổi khí bể Aeroten Nd = 125 đĩa ... viên Tiến hành điều tra hộ với 34 Nội dung nghiên cứu Bài tiểu luận hướng tới việc xử lý nội dung  Nội dung 1: Điều tra nguồn thải  Xác định nguồn thải  Xác định lưu lượng nước thải hệ số... sát nguồn thải Đối tượng nghiên cứu -Địa điểm khảo sát : Khu vực thu gom rác thải nhóm TDP Đào Nguyên – TT Trâu Quỳ - H.Gia lâm - TP.Hà Nội ? ?Chất thải : nước thải sinh hoạt Nguồn thải : Chủ... phòng, nước thải từ bồn cầu qua hầm tự hoại, lượng nước dùng hàng tháng thải hết Nước thải qua đường ống dẫn vào hệ thống cống thải chung sau thải môi trường tiếp nhận Đặc trưng nước thải sinh