Nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý chất thải vệ sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI VỆ SINH NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG TRẦN HỮU LONG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Thu Thuỷ HÀ NỘI, 2005 Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới: PGS TS Nguyễn Thị Thu Thuỷ - Giảng viên Viện Khoa học Công nghệ & Môi trường - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, PGS TS Cao Thế Hà - Phó giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ môi trường & Phát triển Bền vững - Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên tận tình hướng dẫn dìu dắt Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Viện Khoa học Công nghệ & Môi trường - Đại học Bách khoa Hà Nội đem đến cho tơi giảng q báu q trình học tập Cuối xin chân thành cảm ơn Giám đốc tập thể cán thuộc Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường & Phát triển Bền vững quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Học viên Trần Hữu Long MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các phương pháp xử lý nước thải 1.1.1 Phương pháp xử lý học 1.1.2 Phương pháp xử lý hoá lý 1.1.3 Phương pháp hoá học 1.1.4 Phương pháp sinh học 1.2 Thành phần vi sinh nước thải 1.2.1 Vi khuẩn (Bacteria) 1.2.2 Nấm (Fungi) 1.2.3 Tế bào nguyên sinh (Protozoa) 1.3 Các vi sinh vật gây bệnh có nước 1.4 Quá trình biến đổi, tăng trưởng lượng cần để hoạt động vi sinh vật 11 1.4.1 Vai trò quan trọng Enzim 11 1.4.2 Vai trò lượng 12 1.4.3 Vai trò chất dinh dưỡng 12 1.4.4 Sự tăng trưởng vi sinh vật 13 1.4.5 Sự tăng trưởng vi khuẩn số lượng 13 1.4.6 Sự tăng trưởng vi sinh vật khối lượng 15 1.4.7 Sự tăng trưởng môi trường hỗn hợp 16 1.5 Động học trình xử lý sinh học 16 1.5.1 Chất - giới hạn tăng trưởng 16 1.5.2 Sự tăng trưởng tế bào sử dụng chất 18 1.5.3 Ảnh hưởng hô hấp nội bào 19 1.5.4 Ảnh hưởng nhiệt độ 20 1.5.5 Các công thức biểu diễn tốc độ sử dụng chất 21 1.6 Mô tả phương pháp xử lý sinh học 21 1.6.1 Xử lý sinh học nước thải điều kiện tự nhiên 22 1.6.2 Xử lý nước thải điều kiện nhân tạo 29 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 57 2.1 Mục đích nghiên cứu 57 2.2 Đối tượng nghiên cứu 57 2.3 Phương pháp nghiên cứu 60 2.3.1 Phương pháp tổng hợp thống kê phân tích tài liệu 60 2.3.2 Thiết bị Pilot 61 2.3.3 Các thông số chọn để nghiên cứu 63 2.3.4 Phương pháp thực nghiệm 64 2.3.5 Phương pháp xác định tiêu nước thải 64 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 71 3.1 Chế tạo Pilot 71 3.1.1 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 71 3.1.2 Thiết kế Pilot chi tiết 71 3.2 Khảo sát tính chất nước thải vệ sinh trước xử lý 80 3.3 Kết phân tích mẫu nước sau hệ thống xử lý 81 3.4 Tính tốn thiết kế hệ xử lý nước thải vệ sinh cho sân bay Nội Bài 82 3.4.1 Phương án (tính theo phương trình động học bậc 1) 83 3.4.2 Phương án (tính theo suất xử lý đơn vị thể tích - suất riêng) 85 3.4.3 Phương án 87 3.5 Tính tốn chi phí xây dựng Pilot 92 Kết luận kiến nghị 94 Tài liệu tham khảo 96 Phu lục MỞ ĐẦU Đất, nước, khơng khí ba nhân tố nguồn gốc sống trái đất Trong nước nhân tố vơ quan trọng Cuộc sống thiếu điện, thiếu trường học, thiếu hệ thống đường giao thông, thiếu nước Nước cần cho hoạt động sống thể, tham gia trực tiếp hay gián tiếp vào hoạt động sống người như: sinh hoạt, sản xuất công - nông nghiệp, dịch vụ, du lịch, giao thông vận tải, Ngồi ra, nước cịn tham gia vào chu trình vật chất tự nhiên, nước mơi trường sống loài thuỷ sinh vật Cùng với trình cơng nghiệp hố - đại hố việc bùng nổ dân số làm cho rừng bị tàn phá, khai thác tài nguyên thiên nhiên bừa bãi, chất thải từ nhà máy, xí nghiệp, từ khu đô thị, từ phương tiện giao thông vận tải, từ khu du lịch, Tất yếu tố nguyên nhân làm gia tăng ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm môi trường chất thải có nguồn gốc từ hoạt động sinh hoạt, có nước thải vệ sinh Vì vậy, đòi hỏi phải quan tâm bảo vệ Ngày nay, hoạt động du lịch, giao thông vận tải (đường thuỷ, bộ, không) ngày phát triển, kèm theo phát triển chất thải phát sinh từ hoạt động ngày gia tăng, nước thải vệ sinh từ nguồn tàu hoả, tàu thuỷ, xe đường dài, khu du lịch, nhiều bất cập Nước thải sinh hoạt từ hoạt động chưa thu gom xử lý Do đó, cần thiết phải có biện pháp thu gom xử lý nhằm hạn chế tối thiểu tác động chúng tới môi trường sức khoẻ người Xuất phát từ thực tiễn hầu hết khu du lịch phương tiện tầu hoả, tầu thuỷ, xe đường dài, xe Bus, chưa có hệ thống thu gom xử lý nước thải vệ sinh Vấn đề đặt làm để xử lý nước thải vệ sinh trước thải ngồi mơi trường, nhằm hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường sức khoẻ người Để góp phần nghiên cứu giải vấn đề thực đề tài " Nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý chất thải vệ sinh" cho luận văn tốt nghiệp với mục đích: Thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mơ hình xử lý mini sở yếm khí - hiếu khí ngập nước để xử lý nước bùn thải từ nhà vệ sinh CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các phương pháp xử lý nước thải 1.1.1 Phương pháp xử lý học [5] Phương pháp thường giai đoạn đầu trình xử lý, dùng để loại tạp chất không tan (mảnh gỗ, gạc, bông, rẻ rách, giấy, vỏ đồ hộp, ) khỏi nước Xử lý học gồm trình mà nước thải qua q trình khơng thay đổi tính chất hố học sinh học Xử lý học nhằm nâng cao chất lượng hiệu bước xử lý Các phương pháp học thường dùng là: - Lọc qua song chắn lưới chắn: Đây bước xử lý sơ Mục đích q trình khử tạp chất gây cố trình vận hành hệ thống xử lý nước thải làm tắc bơm, đường ống kênh dẫn Đây bước quan trọng đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho hệ thống Trong xử lý nước thải đô thị, thường dùng song chắn để lọc nước dùng máy nghiền nhỏ vật bị giữ lại Cịn xử lý nước thải cơng nghiệp người ta đặt thêm lưới chắn - Điều hoà lưu lượng: Điều hoà lưu lượng dùng để trì dịng thải vào gần khơng đổi, khắc phục vấn đề vận hành dao động lưu lượng nước thải gây nâng cao hiệu suất trình cuối dây chuyền xử lý - Các trình lắng: Quá trình lắng sử dụng để loại tạp chất dạng huyền phù thô khỏi nước Sự lắng hạt xảy tác động lực trọng lực Trong hệ thống xử lý nước thải, bể lắng phân thành: bể lắng cát, bể lắng cấp I bể lắng (lắng cấp II) Bể lắng cấp I có nhiệm vụ tách chất rắn hữu (60 %) chất rắn khác, bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học khỏi nước thải - Quá trình lọc: Lọc ứng dụng để tách tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng loại chúng Người ta tiến hành trình tách nhờ vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng qua giữ pha phân tán lại Q trình lọc xảy tác dụng áp suất thuỷ tĩnh cột chất lỏng áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn - Xyclon thuỷ lực máy ly tâm: Đối với Xyclon thuỷ lực, chất lỏng chuyển động quay tròn Xyclon thuỷ lực, lực ly tâm tác dụng lên hạt rắn làm văng chúng thành thiết bị Đối với máy ly tâm (lọc ly tâm lắng ly tâm): Lọc ly tâm thực nhờ quay tròn huyền phù thùng quay, chất lỏng chui qua lưới lọc vải lọc lỗ thân thùng ngồi, cịn hạt rắn giữ lại lưới vải lọc, chúng lấy tay dao cạo Lắng ly tâm trình phân riêng huyền phù nhờ lực thể tích pha phân tán (các hạt rắn), q trình gồm trình vật lý lắng hạt rắn (theo nguyên lý thuỷ động lực) nén bã 1.1.2 Phương pháp xử lý hoá lý [5] Các phương pháp hoá lý để xử lý nước thải dựa sở ứng dụng trình: Đông tụ keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, tách màng, điện hoá, Phương pháp xử lý hố lý bao gồm: - Đơng tụ keo tụ: trình nhằm loại bỏ chất dạng keo hoà tan cách dùng chất keo tụ chất trợ keo tụ để liên kết hạt nhỏ lại thành tập hợp hạt lớn lắng - Tuyển nổi: Phương pháp tuyển dùng để tách tạp chất (ở dạng rắn lỏng) phân tán không tan, tự lắng khỏi pha lỏng Quá trình tuyển thực cách sục bọt khí nhỏ (thường khơng khí) vào pha lỏng Các khí kết dính với hạt lực tập hợp bóng khí hạt đủ lớn kéo theo hạt lên bề mặt, sau chúng tập hợp lại với thành lớp bọt chứa hàm lượng hạt cao chất lỏng ban đầu - Hấp phụ: trình tách chất bẩn khí hồ tan khỏi nước thải cách tập trung chất bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) - Trao đổi ion: trao đổi ion q trình ion bề mặt chất rắn trao đổi với ion có điện tích dung dịch tiếp xúc với Đây phương pháp thu hồi cation anion chất trao đổi ion - Các trình tách màng: Dùng màng xốp đặc biệt không cho hạt keo qua (tách chất khỏi nước thải) - Các phương pháp điện hoá: người ta sử dụng q trình xy hố cực anot khử catot, đông tụ điện, để làm nước thải khỏi tạp chất hoà tan phân tán Tất trình xảy điện cực cho dòng điện chiều qua nước thải 1.1.3 Phương pháp hoá học [5] Các phương pháp hoá học xử lý nước thải gồm có: trung hồ, xy hố - khử Tất phương pháp dùng tác nhân hoá học Người ta sử dụng phương pháp để khử chất hoà tan hệ thống cấp nước khép kín - Phương pháp trung hoà: phương pháp dùng để trung hồ nước thải nước thải có tính axít kiềm - Phương pháp xy hố- khử: Q trình xy hố nhằm loại chất độc hại có nước thải, q trình xy hố, chất độc hại nước thải chuyển thành chất độc tách khỏi nước thải Quá trình khử dùng để tách hợp chất thuỷ ngân, asen, crôm, khỏi nước thải 1.1.4 Phương pháp sinh học [7] Phương pháp dựa sở sử dụng hoạt động vi sinh vật để phân huỷ chất hữu gây nhiễm bẩn nước thải Các vi sinh vật sử dụng chất hữu số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng tạo lượng Trong trình dinh dưỡng, chúng nhận chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối chúng tăng lên Quá trình phân huỷ chất hữu nhờ vi sinh vật gọi q trình oxy hố sinh hố Người ta phân loại phương pháp sinh học dựa sở khác Song nhìn chung chia chúng thành hai loại sau: - Phương pháp hiếu khí: phương pháp sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí Để đảm bảo hoạt động sống chúng cần cung cấp ô xy liên tục trì nhiệt độ khoảng 20 - 400C - Phương pháp yếm khí: phương pháp sử dụng nhóm vi sinh vật yếm khí 88 (4500−1000) x20x10−3 = 14 m3 V2 = Để đạt suất nêu cần tăng tải thể tích mức độ tiếp xúc cách tuần hồn nước thải Khi ta có kỹ thuật lọc yếm khí ngập nước cao tải - Thể tích ngăn lọc hiếu khí tính theo tài liệu tổng quan có  = − 15kgCOD/ m3 , chọn  = kgCOD/m3.ngày): V3 = (1000−100) x20x10−3 = m3 - Thể tích ngăn lắng ( tính theo thiết kế cố định t4 = 4h) V4 = 20x4 =3,3m3 24 Tổng thể tích: V = V1 + V2 + V3 + V4 = 10 + 14 + + 3,3 = 36,3 m3 Như vậy, tính tốn theo phương án thể tích cần xây dựng nhỏ so với phương án Đây phương án áp dụng phổ biến tính tốn thiết kế Vì vậy, phương án phương án tối ưu lựa chọn tính tốn thiết kế cho hệ thống xử lý nước thải Tính tốn lượng oxy cần thiết: Các thơng số đầu vào: Q = 20 m3/ngày, BODv = 600 mg/L, BODR = 50 mg/L - Tính lượng oxy cần thiết để xử lý BOD (tính theo COD, tài liệu tổng quan BOD5 = 0,6 ) COD + Tính lượng oxy cần thiết để xử lý BOD5 theo công thức: OC1 = Qx(S − S ) −1,42Px (kgO2/ngày) f Trong đó: - OC1: Lượng ơxy cần thiết theo điều kiên tiêu chuẩn 200C 89 - Q: Lưu lượng nước thải cần xử lý, m3/ngày - So: Nồng độ BOD5 đầu vào, g/m3 - S: Nồng độ BOD5 đầu ra, g/m3 - f: Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD hay BOD20; f = BOD5 , COD thường lấy f = 0,45 – 0,68 - Px: Phần tế bào dư xả theo bùn dư = YbQ(So -S).10-3, kg/ngày (Yb = 0,25g/g - hệ số động học) - 1,42: Hệ số chuyển đổi từ tế bao sang COD => OC1 = 13,3 kg/ngày + Lượng oxy cần thết để xử lý nitơ theo công thức: OC2 = 4.57 * Q * ( N0 − N ) 1000 Trong đó: OC2- Lượng oxy cần thết để xử lý nitơ,kg/ngày No- Tổng hàm lượng nitơ đầu vào (TKN), g/m3 N- Tổng hàm lượng nitơ đầu ra, g/m3 4,57- Hệ số sử dụng ơxy ơxy hố NH4+ thành NO3=> OC2 = 12,8 kg/ngày + Lượng oxy cần thiết điều kiện tiêu chuẩn: OC0 = OC1 + OC2 = 26,1 kg/ngày + Lượng oxy cần điều kiện thực 200C: OCt = OCo Cs 20o 1   (T − 20) C20 − CL 1,024  90 Trong đó: - OCt- Lượng oxy cần điều kiện thực 200C, kg/ngày -  : Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối (nước thải thường lấy  =1 ) - Csh: Nồng độ ôxy bão hoà nước ứng với t0 (T0C) độ cao so với mặt biển nhà máy xử lý, mg/l - Cs20: Nồng độ ôxy nước 200C, mg/l - Cd: Nồng độ ôxy cần trì cơng trình (mg/l) xử lý nước thải thường lấy Cd = 1,5 – 2mg/l -  : Hệ số điều chỉnh lượng ôxy ngấm vào nước thải ảnh hưởng hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thống, hình dáng kích thước bể có giá trị từ 0,6 – 0,94 => OCt = 33 kg/ngày + Lượng khí cần: Qk = OCt f OU Trong đó: - Qk: Lượng khí cần thiết, m3/phút - f: Hệ số an tồn, thường chọn từ 1,5 – - OU = Ou.h: Cơng suất hồ tan ơxy vào nước thải thiết bị phân phối tính theo gam ơxy cho 1m3 khơng khí 91 - Ou: Cơng suất hồ tan ơxy vào nước thải thiết bị phân phối tính theo gam ôxy cho m3 không khí, độ sâu ngập nước h = 1m chọn theo bảng sau: Điều kiện tối ưu Điều kiện Nước 200C Nước thải 200C  = 0,8 Điều kiện trung bình Ou = gr O2/m3.m OE = Kg O2/Kw Ou = gr O2/m3.m O2/KgO2/Kw 1,8 1,5 7,5 1,5 6,5 1,2 - h: Độ sâu ngập nước thiết bị phân phối khí, m => Qk = 6,36 m3/phút Như vậy, lượng khí cần cấp ngày là: Qk = 9.158 m3/ngày 92 3.5 Tính tốn chi phí xây dựng Pilot - Chi phí xây dựng hệ thống tính tương đối, dựa vào giá trang thiết bị thị trường Hạng mục STT Đơn vị Số lượng Đơn giá Giá trị (VNĐ) (VNĐ) Thép CT3 Kg 230 12.000 2.760.000 Sắt V Kg 15 6.000 90.000 Sơn Kg 10 18.000 180.000 Que hàn Hộp 50.0000 50.000 Đá cắt Viên 10 11.000 110.000 Tôn Composite Tấm 265.500 1.062.000 Nhựa Composite Kg 31.000 62.000 Mạt thuỷ tinh Kg 27.000 27.000 Chổi sơn Cái 20 1.000 20.000 10 Giấy giáp m 0,5 16.000 8.000 11 Máy thổi khí 70l/min Cái 250.000 250.000 12 Keo PVC Tuýp 10 4.000 40.000 13 Bulông + êcu Hộp 75.000 150.000 14 Các phụ kiện nhựa ( ống, cút, nối, tê, ống dẫn khí PVC,.) 598.000 93 15 Chi phí phát sinh Chi phí nhân cơng làm Lamen (1200 x 600 x 370) Công 50.000 250.000 Chi phí nhân cơng chế tạo hệ thống (2 người) Cơng 14 50.000 500.000 Chi phí nhân cơng lắp đặt hệ thống Công 50.000 200.000 Tổng chi phí xây dựng Pilot 200.000 6.557.000 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua kết nghiên cứu Pilot với nước thải từ bể phốt q trình thực nghiệm rút kết luận sau: - Đã chế tạo thành công Pilot hệ xử lý nước thải vệ sinh - Chế tạo thành công vật liệu mang vi sinh Composite - Nước thải chứa hàm lượng cao chất hữu (COD BOD5) sau trình xử lý đạt tiêu chuẩn thải loại B Nồng độ chất hữu giảm rõ rệt sau ngăn yếm khí hiếu khí - Đã đưa phương án tính cho hệ xử lý sân bay Nội Bài, công suất 20 m3/ngày Hệ thống Toilet tự xử lý áp dụng rộng rãi khu vực phi tập trung, khu du lịch, phương tiện giao thông Hệ thống Toilet tự xử lý đem lại hiệu cao kinh tế xã hội như: Tiết kiệm điện, nước, làm môi trường, hạn chế lây nhiễm bệnh nhà vệ sinh công cộng; làm đô thị, tăng mỹ quan đô thị, tạo thiện cảm cho khách du lịch quốc tế nước, góp phần tăng lượng khách du lịch đến Việt Nam; tạo nếp văn minh văn hoá cho thị Việt Nam,…Tuy nhiên để áp dụng rộng rãi nước xuất sản phẩm cần phải giải số vấn đề sau: - Cần có thời gian vận hành hệ pilot với nước thải thực sân bay Nội Bài tiến hành khảo sát ảnh hưởng hệ số tuần đến hiệu xử lý ngăn toàn hệ thống Sẽ áp dụng cho hệ xử lý sân bay từ tháng 11/2005 theo thoả thuận với sân bay 95 - Đánh giá lượng bùn sinh phương pháp xử lý bùn cặn - Cần tính tốn, thiết kế để đưa vào chức tự động như: tự động dội nước, tự động đóng mở cửa, hệ thống tiết kiệm nước tự động, tự động đóng mở nắp bệ ngồi, tự động thu tiền xu, tự động rửa sàn, tự động sấy khô cảnh báo tự động (chống phá hoại) cho nhà vệ sinh công cộng 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Huệ (1999), Xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội Trịnh Xuân Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội Trịnh Xuân Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước sạch, NXB Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Xuân Nguyên (2003), Nước thải công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga (1999), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ (2001), Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thu Thuỷ (1999), Xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Sơn, Tập giảng môn vi sinh môi trường, Viện khoa học & công nghệ môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Chanh, Bùi Thị Ngọc Dung (2000), Phương pháp phân tích Đất Nước - Phân bón - Cây trồng, NXB Giáo dục, Hà Nội 10.Lương Đức Phẩm (2000), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục 97 11.Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố học, tập 1, (1995) NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 12.Trung tâm đào tạo ngành nước môi trường (1999), Sổ tay xử lý nước thải tập 1, NXB Xây dựng, Hà Nội 13 Trung tâm đào tạo ngành nước môi trường (1999), Sổ tay xử lý nước thải tập 2, NXB Xây dựng, Hà Nội 14.Global Environmenr Centre Foundation, Water Pollution Control Technology in Japan, Ryokuchikoen, Tsurumi-ku, Osaka 538, JAPAN 15.International Environmental Planning Center Department of Urban Engineering The University of Tokyo (1994), Human Excreta and Gray Water Treatment in Japan, Part I - History, JAPAN 16.International Environmental Planning Center Department of Urban Engineering The University of Tokyo (1996), Human Excreta and Gray Water Treatment in Japan, Part II - Technology, JAPAN 17.Mecalf & Eddy, Inc, Wastewater Engineering – Treatment, Disposal, and Reuse – Third Edition, New York (1991) Tính L-ợng khí để khử BOD & Nitơ hệ sân bay Nội Bài Stt Tên thông số Ký hiệu Công thức Kết Đơn vị Công suất bể Nồng độ chất đầu vào Q S0 20 600 m /day mg/l Hàm l-ợng cặn lơ lửng Nhiệt độ n-ớc thải SS tH 200 30 mg/l C Hàm l-ợng BOD đầu vào BOD5 600 mg/l Tỉ số BOD5/COD BOD5/COD 0,6 10 Độ tro cặn z 0,2 11 12 Hệ số động học Tốc độ phân huỷ bïn Y Kd 0,25 0,06 g/g day-1 16 17 Tû trọng cặn Thông số đầu BODe 1,20 90 mg/l SSe 50 mg/l 32,5 mg/l BOD21 18 19 21 Quan hƯ BOD5 & BOD21 (BOD5/BOD21) BOD21 tÕ bµo 1,42 nồng độ tế bào đà chết Thời gian l-u cđa bïn ho¹t tÝnh BOD21 = SS*0.65 BOD5 = BOD21*0.68 0,68 1,42 c 10 day Qui đổi thứ nguyên 0,83 0,6 m3/h Kg/m3 Soluton for design Gbïn hc l¬ lửng sinh khử 97,2 % a Tốc độ tăng tr-ëng cña bïn Yb = G bïn yb 0,156 Y 1+ K d   c b Lg bïn sinh 1day G bïn Gbïn = Yb*Q*(S0-S)    1719 g 1,72 Kg  Q t X V * X − Q * X * F S o S − o S P x = = Q = = = x l = P xa = P xl − Q  S S ( Q + Q t ) X = Q t X T Q X − X * X M  X X − Z P W v C R T R W C Tính l-ợng oxy cần thiết a Tính l-ợng oxy cần thiết để xử lý BOD: Hàm l-ợng BOD5 vào buồng hiếu khí Hàm l-ợng BOD5 buồng hiếu khÝ HÖ sè OC S0 S Chän Q  ( So − S ) − 1, 42 Px f b Tính l-ợng oxy cần thiết để xử lý N: OC = 600 50 0,7 mg/L mg/L 13274 g/d 12,80 Kg/d 20 200 60 2,8 m3/d mg/L mg/L Kg N/d 57 * Q * ( N N ) 1000 L-u l-ợng vào hệ thống Nồng độ N-tổng vào Nồng độ N-tổng Tải N cần xö lý Q NIn Ne qN 13,3 Kg/d c TÝnh l-ợng oxy cần thiết điều kiện tiêu chuẩn: OC0 = OC1 + OC2 26,1 Kg/d 33 Kg/d d L-ỵng oxy cần điều kiện thực 20C OCt = OCo C s 20o C20 − C L  1 1,024(T 20) Nồng độ bảo hoà oxy ë 20 C Nång ®é trú bĨ Aerotank L-ợng DO tiêu thụ Nhiệt độ n-ớc thải Chênh lệch nhiƯt ®é HƯ sè Cs CL Cs - CL T T - 20 a =0,6-9,4 9,08 7,08 30 10 0,8 L-ợng khí cần: Qk = OCt OU f Chế độ phân phối khí bọt khí lớn, tra bảng Bể sâu 1.2 m độ ngập n-ớc Năng xuất hoà tan thiết bị: Chọn hệ số f Kiểm tra tiêu cấp khí L-u l-ợng cấp khí cho m3 n-íc XL Ou H OU =oU*H f C C = QkhÝ / Q mg/l C C 9158 381,6 6,36 m3/d m3/h m3/phót 4,5 1,2 5,4 1,5 gO2/m3.m m gO2/m3 457,9 m3/m3 Tải BOD cần xử lý L-ợng oxy cần để khử Kg BOD5 qkBOD = qBOD qBOD = Q*(S0-S)*10-3 qkBOD5 k Ks Y Kc d mg/L BOD5 mg/L COD mg VSS/mg BOD5 mg VSS/mg COD d-1 704 m3 khÝ/ (1kgBOD + kgN) −3 Q(S0 −S)*10 Đơn vị -1 Kg BOD/d Kg O2 /1Kg BOD5 bị khử Qkhi L-ợng khí cần để khử kg BOD5 + 1kg Nit¬ Hệ số 10,2 1,30 Khoảng biến thiên 10 25 100 17 50 0,4 0,8 0.3 0.6 0.02 0.1 Giá trị Tiêu biểu 60 40 0,6 0,4 0,055 Lùa chän m¸y thỉi khÝ  V V c d V Q  X ( Q + Q ) * C O C t S C C t T = T T = = V = b = Q k =  D = Q + Q Q X ( K P + Q / + ) Q  O U * S L d C t X L-u l-ợng khíthổi cầnkhí, máy có công Chọn máy suất Công suất máy Tốc độ vòng Chiều cao ®Èy Ký hiÖu: Model Lùa chän ®-êng èng cÊp khÝ Lưu lượng nước vào Hiệu xử lý Lượng COD cần xử lý ngày Năng xuất xử lý hệ Thể tích cần thiết buồng Chiều dài buồng Đường kính ống Đường kính ống nhánh Đường kính ống cấp nước thải Đường kính ống tuần hoàn 6,36 4,28 2,4 2400 2040 BE 80E Q COD vào COD ∆COD η3 V3 L3 Dc Dn Dnt Dth m3/phót m3/phót kW v/p mmH2O f 382 m3/h 20 1000 100 900 0,9 18 3,05 0,095 0,032 0,032 0,032 m3/d mg/L mg/L mg/L Kg/d Kg/m3.d m3 m m m m m 95 32 32 32 mm mm mm mm ... tài " Nghiên cứu phát triển công nghệ xử lý chất thải vệ sinh" cho luận văn tốt nghiệp với mục đích: Thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mơ hình xử lý mini sở yếm khí - hiếu khí ngập nước để xử lý nước... thu gom xử lý nước thải vệ sinh Vấn đề đặt làm để xử lý nước thải vệ sinh trước thải ngồi mơi trường, nhằm hạn chế tác động tiêu cực đến môi trường sức khoẻ người Để góp phần nghiên cứu giải... 71 3.2 Khảo sát tính chất nước thải vệ sinh trước xử lý 80 3.3 Kết phân tích mẫu nước sau hệ thống xử lý 81 3.4 Tính tốn thiết kế hệ xử lý nước thải vệ sinh cho sân bay Nội Bài