Tỷ lệ hàm lượng bùn hoạt tính tuần hoàn trong tổng lượng bùn hoạt tính sinh ra : P = .100% = .100% = 68,23%
Trong đó: Chh: nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp nước-bùn chảy từ aeroten đến bể lắng đợt II, Chh=2000÷3000mg/l, lấy Chh = 2400mg/l
Cll: nồng độ chất lơ lửng trong nước thải chảy vào aeroten, Cll=80,1 mg/l Cth: nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Cth=5000÷6000 mg/l, lấy Cth=5800mg/l
Nói một cách khác, với P =68,23%, lưu lượng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt tính tuần hoàn sẽ là:
Qth= = = 1223,88 m3/h
2.8. Bể lắng li tâm đợt II.
Bể lắng đợt II làm nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước-bùn từ bể aeroten dẫn đến và bùn lắng ở đây được gọi là bùn hoạt tính.
Số liệu để tính toán bể lắng đợt II lấy theo Điều 6.5.6 và 6.5.7 – TCXDVN 51-84: + Thời gian lắng ứng với Qmax và với xử lí sinh học hoàn toàn: t=2h
+ Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II ứng với NOS20 sau xử lí (15mg/l) là 12mg/l
Thể tích bể lắng đợt II:
W = Qmax.h . t = 3013,09 . 2 = 6026,18 m3
Chọn 3 bể lắng đợt II làm việc song song, khi đó thể tích mỗi bể là: W1 = W/3 = 6026,18 / 4 = 2008,73 m3
Chọn đường kính của bể lắng đợt II cũng bằng đường kính của bể lắng đợt I: D=27m. Do đó diện tích của mỗi bể là :
D = => F1 = = = 572,265 m2
Chiều sâu vùng lắng của bể lắng đợt II:
Hl = = = 3,5m
Chiều cao xây dựng là:
Hxd = Hl + hth + hb + hbv = 3,5 + 0,3 + 0,5 + 0,7 = 5m. Trong đó: hth: chiều cao lớp trung hòa, hth=0,3m
hb: chiều cao lớp bùn trong bể lắng, hb = 0,5m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv=0,7m
Thể tích ngăn chứa bùn của bể lắng đợt II:
Wh = = = 29,5 m3
Trong đó: Cb: hàm lượng bùn hoạt tính trong nước ra khỏi Aeroten, g/m3. Có thể lấy như sau: Với xử lí sinh học hoàn toàn, ứng với NOS20 sau xử lí là 15,20,25 mg/l thì Cb tương ứng là 160,200,220 g/m3. Vậy, Cb=160g/m3.
Ctr: Hàm lượng chất lở lứng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II, Ctr=12mg/l t: thời gian tích lũy bùn hoạt tính tỏng bể; t=2h
P: Độ ẩm của bùn hoạt tính; P=99,4% n: số bể lắng công tác; n=3 bể
Qtb.h: lưu lượng trung bình giờ của nước thải. Qtb.h=1793,75 m3/h.
Việc xả bùn hoạt tính khỏi bể lắng đợt II được thực hiện bằng áp lực thủy tĩnh 0,9 >1,2m và đường kính ống dẫn bùn d=200mm (Điều 6.5.8 TCXD 51-84)
2.9. Bể nén bùn
Tính toán bể nén bùn li tâm bao gồm các nội dung sau: Hàm lượng bùn hoạt tính dư :
Bb= (α . Cll) – Ctr = (1,3 . 80,1) – 12 = 92,13 mg/l
Cll: hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt I, Cll=80,1mg/l Ctr: hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II, Ctr=12mg/l Lượng tăng bùn hoạt tính dư lớn nhất (Bb.max) :
Bb.max = K . Bb = 1,15 . 92,13 = 105,9495 mg/l hoặc 105,9495 g/m3 Trong đó: K : hệ số bùn tăng trưởng không điều hòa tháng, K=1,15÷1,2 Lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất giờ:
qmax= = = 22,311 m3/h
Trong đó : P : phần trăm lượng bùn hoạt tính tuần hoàn về aeroten, P=68,23% = 0,6823 Q : lưu lượng tổng cộng lớn nhất ngày của hỗn hợp nước thải, Q=63632,4m3/ng.đ Cd : nồng độ bùn hoạt tính dư phụ thuộc vào đặc tính của bùn, được lấy theo bảng 3- 12 (TTDCCN Lâm Minh Triết) ; Cd=4000 mg/l.
Diện tích của bể nén bùn li tâm : Fl = = = 74,37 m2
Trong đó : qo : tải trọng tính toán lên diện tích mặt thoáng của bể nén bùn, trong trường hợp đang xét, bùn hoạt tính được dẫn từ bể lắng đợt II ứng với Cd=4000mg/l, chọn qo=0,3 m3/m2.h.
Đường kính của bể nén bùn li tâm được tính theo công thức : D = = = 6,88m 7m
Trong đó : n : số bể nén bùn được chọn (không nhỏ hơn 2), chọn n=2 F1 : diện tích bể nén bùn li tâm
Chiều cao công tác của vùng nén bùn : H=qo . t = 0,3 . 7 = 2,1 m
Trong đó : t : thời gian nén bùn, theo bảng 3-12 ta có t =911h, ta chọn t=10h Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn li tâm :
Htc= H + h1 + h2 + h3 = 2,1 + 0,4 + 0,3 +1 = 3,8m Trong đó : h1:: khoảng cách từ mực nước đến thành bể; h1=0,4m
h2: chiều cao lớp bùn và lắp đặt thiết bị gạt bùn ở đáy, khi dùng hệ thống thanh gạt bùn thì h2=0,3m
h3: chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn; h3=1m Tốc độ quay của hệ thống thanh gạt là 0,754h-1
Độ nghiêng ở đáy bể nén bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn khi dùng thanh gạt: i=0,01 Bùn đã nén được xả định kì dưới áp lực thủy tĩnh 0,5 1m
Bể nén bùn được thiết kế và đặt ở vị trí tương đối vao để cho nước sau khi tách bùn có thể dẫn tự chảy trở lại bể aeroten để tiếp tục xử lí một lần nữa.
2.10. Bể mêtan
Bể mêtan được thiết kế để xử lý sinh học kỵ khí các loại cặn sau đây: Cặn tươi từ bể lắng đợt I
Bùn hoạt tính dư sau khi đã nén Rác đã nghiền nhỏ
Lượng cặn tươi từ bể lắng đợt I: Wc= = = 404,17 m3/ng.đ
Trong đó: : hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn đến bể lắng đợt I, Ctc= 444,17mg/l Q: lưu lượng tổng cộng lớn nhất ngày của hỗn hợp nước thải, Q=63632,4 m3/ng.đ E: hiệu suất lắng có làm thoáng sơ bộ, E=65%
K: hệ số tính đến khả nẵng tăng lượng cặn do có cỡ hạt lơ lững lớn, K=1,1, chọn K=1,1
P: độ ẩm của cặn tươi, P=95% Lượng bùn hoạt tính dư:
Lượng bùn hoạt tính dư(50% đến bể làm thoáng và 50% đến bể nén bùn) sau khi nén ở bể nén bùn được tính theo công thức:
Wh= = = 205,687 m3/ng.đ.
Trong đó: : hệ số tính đến khả năng tăng trưởng không điều hòa của bùn hoạt tính trong quá trình xửl í sinh học: , lấy =1,2
P: độ ẩm của bùn hoạt tính sau khi nén; P=97,3%
Ctr: hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt I, Ctr=12mg/l : hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn đến bể lắng đợt I, Ctc= 444,17mg/l Lượng rác ở song chắn rác:
Wr= W1 = 6,83. = 22,77 T/ng.đ 22,77 m3/ng.đ Trong đó: W1: lượng rác trong ngày đêm, W1= 6,83 T/ng.đ
P1: độ ẩm ban đầu của rác, P1=80%
P2: độ ẩm của rác sau khi nghiền nhỏ, P2= 9495% Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan là :
Độ ẩm trung bình của hỗn hợp cặn : Phh=100. = 100. = 95,7%
Trong đó: Ck: lượng chất khô trong cặn tươi với độ ẩm P=95% Ck= = = 20,2085 m3/ng.đ
Bk: lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư với độ ẩm P = 97,3% Bk = = = 5,553 m3/ng.đ
Rk: lượng chất khô trong rác sau khi đã nghiền với độ ẩm 94% Rk= = = 1,3662 m3/ng.đ
Khi độ ẩm của hỗn hợp cặn Phh>94% chọn chế độ lên men ấm với t=30 35oC. Chọn t=33oC Dung tích bể Mê tan:
Wm= = = 6521,9 m3 6522 m3
Trong đó: d: liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể mê tan(%), phụ thuộc vào chế độ lên men và độ ẩm của cặn, với Phh=95,7% và t=33oC, ta chọn d =9,7% ( bảng 3-14 TTDCCN Lâm Minh Triết)
Chọn 3 bể Mêtan với dung tích mỗi bể W1= 6522/3 = 2174 m3 và một bể dự phòng. Kích thước của mỗi bể Mê tan:
Đường kính D (m)
Dung tích bể (m3)
Chiều cao thiết kế (m)
h1 H h2
16,6 2174 2,45 8,14 2,87
2.11. Trạm khử trùng.