tính toán thiết kế hồ sinh vật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  TIỂU LUẬN XỬ LÍ NƯỚC THẢI ĐƠ THỊ Đề tài: Hồ sinh học GVHD: Nguyễn Trung Kiên Sinh viên thực hiện: Nhóm 11 • • • • • Trần Thị Minh Tâm Phạm Thị Tuyết Nhung Nguyễn Thị Thanh Thúy Phạm Thị Thu Lan Huỳnh Vũ Sơn 16127103 16127082 16127122 16127048 16127101 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ I.Giới thiệu HỒ SINH HỌC Hình: Nhà máy xử lí nước thải tập trung Đà Lạt 1.Khái niệm Hồ sinh học (Waste Stabilization Ponds) ao hồ có nguồn gốc tự nhiên nhân tạo, gọi hồ oxy hóa, hồ ổn định nước thải,… - - Hồ sinh học xử lý nước thải dùng để xử lý nguồn thải thứ cấp với chế phân hủy chất hữu xảy cách tự nhiên —Các hoạt động diễn hồ sinh học kết cộng sinh phức tạp nấm tảo, giúp ổn định dòng nước làm giảm vi sinh vật gây bệnh Những trình tương tự trình tự làm sơng hồ tự nhiên.Các hồ sinh học hồ đơn thường kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác Đây hình thức lâu đời để xử lý nước thải phương pháp sinh học Không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ, quản lý đơn giản, hiệu cao Các yếu tố ảnh hưởng chính: O2: Phụ thuộc vào chiều sâu hồ, điều kiện khí hậu, dòng chảy To: phụ thuộc vào khí hậu vùng 2.Nguyên tắc hoạt động Vi sinh vật sử dụng oxy từ rêu tảo hóa trình quang hợp oxy từ khơng khí để oxy hóa chất hữu rong tảo hồ lại tiêu thụ CO2, photphat nitrat amon sinh từ phân hủy, oxy hóa chất hữu vi sinh vật Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ pH nhiệt độ tối ưu, nhiệt độ không thấp 6oC II.Vị trí , chức hồ sinh học 1.Chức hồ sinh học Hồ sinh học dùng để xử lí nguồn thải thứ cấp với chế phân hủy chất hữu xảy cách tự nhiên Ngoài chức xử lý nước thải, hồ sinh học sử dụng cho mục đích: - Ni trồng thủy sản Là nơi tích trữ nguồn nước tưới tiêu cho trồng Điều hòa dòng chảy nước mưa hệ thống nước đô thị khu công nghiệp, khu dân cư Giúp tạo cảnh quan Ở nước ta hồ sinh học chiếm vị trí đặc biệt quan trọng biện pháp xử lý nước thải có nhiều thuận lợi: - - Khơng đòi hỏi nhiều vốn đầu tư Bảo trì, vận hành đơn giản, khơng đòi hỏi có người quản lý thường xun Hầu hết thị, khu dân cư có nhiều ao, hồ hay khu ruộng trũng sử dụng mà khơng cần cải tạo, xây dựng nhiều Có điều kiện kết hợp mục đích xử lý nước thải với việc ni trồng thủy sản điều hòa nước mưa 2.Vị trí hồ sinh học cơng nghệ xử lí nước thải Hiện hồ sinh học thường sử dụng để xử lý thứ cấp xử lý nước thải Ba loại hồ sinh học thường bố trí thành chuỗi hồ nối tiếp song song theo cách có hồ tùy tiện sơ cấp hồ xử lý triệt để; hồ kỵ khí theo sau hồ xử lý triệt để; hồ kỵ khí hồ tùy tiện thứ cấp hay nhiều hồ xử lý triệt để Mỗi loại chuỗi hồ có tính ưu việt khác nhau, phụ thuộc vào chức yêu cầu chất lượng nước thải đầu (Mara & Pearson, 1987) Hình: Bố trí hồ sinh học cơng nghệ xử lý nước thải 2.1 Vị trí hồ sinh học hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư  Ghi Song chắn rác; Bể lắng cát; Bể lắng vỏ; Mương oxy hoá; Bể lắng đợt 2; Hồ sinh học; Sân phơi bùn; Nguồn tiếp nhận 1’ Máy nghiền rác (hoặc thùng chứa rác); 2’ Sân phơi cát 2.2 Vị trí hồ sinh học hệ thống xử lý nước thải cho khu nghỉ mát Hình: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải cho khu nghỉ mát  Ghi Cơng trình xử lý học; Cơng trình xử lý sinh học (Phương án I – Tháp sinh học + hồ sinh học thổi khí; Phương án II – Mương oxy hố; Phương án III – bể lcụ tiếp xúc quay – RBC); Bể lắng đợt 2; Cơng trình xử lý bổ sung; Nguồn tiếp nhận III.Các loại hồ sinh học Có nhiều cách thức để phân loại hồ Phương pháp đơn giản để phân loại dựa loại chuyển hóa xảy chế tiếp nhận chất khác Hồ sinh học phân thành loại hồ 1.Hồ làm thống a b Hồ tự nhiên Hồ hình thành trình kiến tạo bề mặt trái đất theo thời gian, vận động lớp chất lỏng lớp vỏ trái đất, trình hoạt động núi lửa, hoạt động phun trào ham thạch, sụt lún….Hình thành nên đại dương, sơng ngòi hồ tự nhiên Hồ nhân tạo Được hình thành tác động người nhằm mục đích khác đắp chán dòng chảy, ngăn lũ, trữ nước cho nhà máy phát điện, điều tiết dòng chảy cho tưới tiêu chống hạn hán, tạo hồ sinh thái khu vực thượng nguồn Hồ q trình đào đắp đất, khai thác đá, khống sản tạo thành.Các hố sâu rộng theo thời gian lắp đầy nước mưa tạo thành hồ làm môi trường sống cho động thực vật thủy sinh Hồ sinh học nhân tạo 2.Hồ ổn định nước thải Có dạng: hồ kỵ khí, hồ tùy tiện, hồ hiếu khí a Hồ kỵ khí Hồ kỵ khí xử lí nước thải bột mì Hồ kỵ khí dùng để lắng phân hủy cặn lắng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa sở sống hoạt động vi sinh vật kỵ khí Đặc điểm – Chuyên xử lý loại nước thải CN nhiễm bẩn, nước thải chứa hàm lượng chất hữu cao – Trong hồ, vi khuẩn kỵ khí phá vỡ hợp chất hữu dòng chảy, giái phóng khí CH4 CO2 – Hồ kỵ khí làm giảm hàm lượng N, P, K vi sinh vật gây bệnh cách tạo bùn giải phóng NH3 vào khơng khí Cấu tạo – Chiều sâu hồ từ 2,4 – 3,6m – Hồ thường thiết kế với ngăn (dự phòng) – Thời gian lưu nước mùa hè >1,5 ngày mùa đơng > ngày – S kỵ khí = 10-20% S hiếu khí Hiệu hồ kỵ khí mơ tả sau: - Chuyển đổi vật chất từ dạng vật liệu hòa tan thành dạng vật chất lắng đọng bùn đáy - Hòa tan dạng vật chất hữu khác - Phá vỡ trình phân hủy sinh học vật chất hữu - Chứa vật chất khơng hòa tan khơng phân hủy bùn đáy - Chứa vật chất không hấp thụ dạng vơ định bùn đáy - Cho phép xử lý phần dòng chảy qua b Hồ tùy tiện Có loại hồ tùy tiện – Hồ tùy tiện nguyên thủy, tiếp nhận nguồn thải nguyên chất chưa qua xử lý – Hồ tùy tiện thứ cấp, tiếp nhận nguồn thải qua xử lý (thường dòng thải từ hồ kỵ khí) Đặc điểm Trong hồ tùy tiện thường xảy trình song song: – Oxy hóa hiếu khí – Phân hủy metan cặn lắngKhi q trình hồn thành, hồ tùy tiện đáp ứng: – Tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thơng qua việc phân chia, phân hủy tiêu hóa vật chất hữu – Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết dạng hữu lại gần bề mặt hồ – Làm giảm số lượng vi sinh vật có khả gây bệnh Cấu tạo Hồ có cấu tạo lớp: lớp hiếu khí, lớp trung gian lớp kỵ khí Chiều sâu hồ tùy tiện 0,9-1,5 m Ở vùng có gió, S hồ lớn vùng gió hồ thiết kế có nhiều ngăn c Hồ hiếu khí Hoạt động dựa q trình oxy hóa chất hữu nhờ vi sinh vật hiếu khí.Hiện người ta phân hồ sinh học hiếu khí thành hai loại: – Hồ làm thống tự nhiên: Ơ xy cung cấp cho q trình xy hóa chủ yếu khuyếch tán khơng khí qua mặt nước q trình quang hợp thực vật nước (rong, tảo,…) Để đảm bảo cho ánh sáng xun qua, chiều sâu hồ phải nhỏ, tốt từ 0,3 – 0,5 m Sức chứa tiêu chuẩn lấy theo tiêu BOD vào khoảng 250 – 300 kg/ha/ngày Thời gian lưu nước hồ khoảng – 12 ngày.Tuy nhiên độ sâu cần nhỏ, thời gian lưu nước lâu nên diện tích hồ đòi hỏi phải đủ lớn Vì hợp lý kinh tế kết hợp với việc nuôi trồng thủy sản với chăn nuôi hồ chứa nước cho công nghiệp – Hồ hiếu khí làm thống nhân tạo: Loại nguồn xy cung cấp cho q trình sinh hóa thiết vị bơm khí nén hay máy khuấy học Do tiếp khí nhân tạo nên chiều sâu hồ từ – 4,5 m, sức chứa tiêu chuẩn theo tiêu BOD khoảng 400 kg/ha/ngày Thời gian lưu nước hồ cần từ – ngày Cấu tạo hồ:Các loại hồ sinh học hiếu khí làm nhiều bậc, chiều sâu bậc sau sâu bậc phía trước Thiết bị đưa nước vào hồ phải có cấu tạo thích hợp để phân phối, điều hòa nước tồn diện tích hồ Thơng thường, hồ bậc thường thiết kế với diện tích 0,5 – 0,7 ha; hồ nhiều bậc bậc 2,25 ha; tùy theo cơng suất mà xây dựng làm nhiều hồ Một số điểm cần lưu ý áp dụng: Xử lý nước thải hồ sinh học nói chung, đặc biệt hồ sinh học hiếu khí có ưu điểm nên số loại hình cơng trình xử lý nước thải sử dụng rộng rãi đem áp dụng tỉnh ta thích hợp, kết hợp làm hồ thả bèo, ni cá Điều đem lại hiệu kinh tế tăng cường xử lý nước thải Nếu thả bèo mặt hồ tăng thêm nguồn ô xy cho trình quang hợp, đồng thời rễ bèo có nhiều sinh vật thúc đẩy q trình xy hóa Tuy nhiên, cần lưu ý khơng nên thả bèo kín mặt hồ để đảm bảo cho ánh sáng xuyên qua Nước thải trước đưa vào hồ xử lý sơ bộ, hàm lượng chất bẩn cao, muốn kết hợp ni trồng thủy sản nên ni bậc hồ thứ cấp (2, 3) hay hồ pha lỗng nguồn nước khác có chất lượng tốt Việc lựa chọn loại cá hay thủy sản khác ni bậc hồ cần phải có hướng dẫn chuyên gia nuôi trồng thủy sản - Hồ hiếu khí thiết kế với tác dụng ngăn không cho tảo phát triển Điều thực thơng qua điều kiện • Sự trộn lẫn hiệu >>> tất sinh khối tình trạng lơ lửng, >>>cung cấp độ đục cần thiết để làm giảm xâm nhập ánh sáng vào cột nước >>> thời gian lưu bùn cân với thời gian lưu nước • Thời gian lưu nước kiểm sốt thời gian lưu bùn làm giảm phát triển tảo Bởi tảo bị ngăn chặn không cho phát triển, oxy cung cấp với nghĩa thụ động Hồ thiết kế với nhiều mục tiêu khác nhau, bao gồm: • Chuyển hóa vật liệu hữu bị vi khuẩn làm cho thối rữa thông qua việc chuyển đổi thành sinh khối; • Sự ổn định vật chất hữu (bao gồm sinh khối tổng hợp) thông qua phân hủy hiếu khí, chuyển hóa sinh khối tổng hợp lắng đọng tự nhiên Hồ hiếu khí Summerston, Scotland Harewood whin, England CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ I.Tính tốn thiết kế hồ sinh học hiếu khí: Các số liệu đầu vào để tính tốn: - Lưu lượng trung bình nước thải ngày đêm: Q = 4800 m3/ ngđ; Hàm lượng chất lơ lửng: 220 mg/l; Hàm lượng NOS sau xử lí mương oxi hóa: Nhiệt độ nước thải 250C Hàm lượng BOD: 210 mg/l COD: 315 mg/l Ph: 7.0 Số liệu đầu cần đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn loại A: - Hàm lượng chất lơ lửng