+ Tuổi bờn:
Tớnh tuổi bờn theo quỏ trỡnh nitrat hoỏ, tức là thời gian lưu bờn hoạt tớnh (vi khuẩn nitrat hoỏ) trong ngăn hiếu khớ, được xỏc định theo phương trỡnh (3.25).
(3.25) Trong đú:
- : Tuổi bờn của quỏ trỡnh nitrat hoỏ, [ngày];
- : Nồng độ đầu vào ngăn hiếu khớ, [mg/l];
- KN: Hằng số bỏn tốc độ;
KN = 0,5 [mg / l] [14], [46];
- Kd,N: Hệ số phõn huỷ nội bào của vi khuẩn nitrat hoỏ; Kd,N = 0,04 [ngày-1] [14], [46];
+ Tốc độ tăng trưởng riờng của vi khuẩn nitrat hoỏ:
Vi khuẩn nitrat hoỏ đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi của mụi trường, cỏc chất độc hại. Cỏc thụng số ảnh hưởng chớnh đến quỏ trỡnh nitrat hoỏ cú thể kể đến là nồng độ , tư số BOD/NT, nồng độ oxy hoà tan, nhiệt độ và pH.
Những ảnh hưởng của cỏc thụng số này được phản ỏnh qua phương trỡnh (3.26) biểu diễn tốc độ tăng trưởng riờng của vi khuẩn nitrat hoỏ.
(3.26) Trong đú:
- : Tốc độ tăng trưởng riờng của vi khuẩn nitrat hoỏ, [1/ngày]; - : Tốc độ tăng trưởng riờng cực đại của vi khuẩn nitrat hoỏ,
[1/ngày];
- DO: Nồng độ oxy hoà tan trong ngăn hiếu khớ, [mg/l]; - [mg/l] [14];
- T: Nhiệt độ của nước thải, [oC]; - pH: Giỏ trị pH của nước thải;
3.2.6.3. Tớnh lượng bờn
+ Lượng bờn của quỏ trỡnh khụ BOD:
Trong quỏ trỡnh khụ BOD lượng bờn sinh ra được xỏc định theo phương trỡnh (3.27).
Trong đú:
- GBO: Lượng bờn của quỏ trỡnh khụ BOD, [kg/ngày]; - QO: Lưu lượng nước thải đi vào ngăn hiếu khớ, QO = QA; - BODO,v: Thụng số BOD5 đầu vào ngăn hiếu khớ, [mg/l]; - BODr: Thụng số BOD5 đầu ra thiết bị CN 2000, [mg/l]; - Y: Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại;
Y = 0,6 [mg bờn hoạt tớnh/mg BOD] [14] - Kd: Hệ số phõn huỷ nội bào;
Kd = 0,055 [ngày-1] [14]
- : Tuổi bờn của quỏ trỡnh khụ BOD, ; + Lượng bờn của quỏ trỡnh nitrat hoỏ:
Lượng bờn sinh ra trong quỏ trỡnh nitrat hoỏ được xỏc định theo phương trỡnh (3.28).
(3.28) Trong đú:
- GBN: Lượng bờn của quỏ trỡnh nitrat hoỏ, [kg/ngày]; - YN: Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại;
YN = 0,16 [mg bờn hoạt tớnh/mg ] [46]
+ Chiều dày tối đa của màng vi sinh bỏm trờn đệm vi sinh:
Trong cỏc ngăn xử lý sinh học đều sử dụng đệm vi sinh với bề mặt riờng lớn, bề mặt nhỏm tạo điều kiện cho VSV bỏm dớnh dễ dàng. Khi trạm XLNT bắt đầu hoạt động, cỏc loại vi khuẩn bắt đầu dớnh bỏm trờn bề mặt đệm vi sinh nhờ chất gelatin do chớnh cỏc vi khuẩn tiết ra và tạo thành màng gọi là màng vi sinh. Đầu tiờn chúng chỉ hỡnh thành ở một khu vực, sau đú màng vi sinh này khụng ngừng phỏt triển và rồi phủ kớn toàn bộ bề mặt đệm vi sinh.
Chiều dày của màng vi sinh trờn đệm vi sinh ngày một tăng lờn nhưng chúng cũng chỉ tăng lờn đến một độ dày nhất định và nú phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Thớ dụ khi dũng nước thải chảy mạnh thỡ cú thể cuốn trụi lớp màng vi sinh trờn đệm, ngoài ra trờn đệm cũn xảy ra quỏ trỡnh tự phõn huỷ nội bào do đú một phần màng vi sinh sẽ bị phõn huỷ, và khi chất dinh dưỡng trong nước thải cạn kiệt màng vi sinh trờn đệm bắt đầu chuyển sang hụ hấp nội bào và khả năng kết dớnh của màng bắt đầu giảm, dần dần bị vỡ và cuốn trụi theo dũng nước thải [18]. Khi xảy ra hiện tượng lớp màng vi sinh bị cuốn trụi hoặc bị phõn huỷ, và nếu trạm XLNT hoạt động bỡnh thường thỡ sẽ xuất hiện lớp màng vi sinh mới và quỏ trỡnh này cứ tiếp tục diễn ra nh vậy.
Trong luận ỏn chỳng tụi xỏc định chiều dày tối đa của màng vi sinh bỏm trờn đệm vi sinh theo phương trỡnh (3.29) là hàm kinh nghiệm do CTC xõy dựng.
(3.29)
Và (3.30)
Trong đú:
- : Chiều dày tối đa của màng vi sinh bỏm trêm đệm vi sinh, [mm]; - QO: Lưu lượng nước thải đầu vào ngăn xử lý, [m3/h];
- w: Tốc độ của dũng nước thải đi qua ngăn xử lý, [mm/s]; - S: Diện tớch mặt cắt ngang của ngăn xử lý, [m2];
+ Số ngày tối đa bờn bỏm dớnh trờn đệm vi sinh:
Số ngày tối đa bờn bỏm dớnh trờn đệm vi sinh được xỏc định theo cụng thức: (3.31) (3.32)
(3.33) Trong đú:
- ik: Số ngày tối đa bờn bỏm dớnh trờn đệm vi sinh, [ngày]; - fDVS: Diện tớch bề mặt đệm vi sinh, [m2];
- f0: Diện tớch bề mặt riờng của đệm vi sinh, f0 = 200 [m2/m3]; - VB: Thể tớch bờn, [m3];
- VDVS: Thể tớch đệm vi sinh, [m3];
+ Tư lệ bờn cú thể phõn huỷ trờn đệm vi sinh:
Như đó biết khi bờn bỏm dớnh trờn đệm vi sinh sẽ xảy ra quỏ trỡnh tự oxy hoỏ nội bào bờn hoạt tớnh, quỏ trỡnh này xảy ra phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
Trong luận ỏn chúng tụi xỏc định tư lệ bờn cú thể phõn huỷ trờn đệm vi sinh bằng phương trỡnh (3.34) là hàm kinh nghiệm được xõy dựng trong quỏ trỡnh xử lý số liệu do CTC thực hiện.
[%] (3.34)
Trong đú:
- ik: Số ngày bờn bỏm dớnh trờn đệm, [ngày]; - T: Nhiệt độ của nước thải, [oC];
+ Lượng bờn hàng ngày cần thải:
Vỡ vậy lượng bờn cần thải hàng ngày được xỏc định theo phương trỡnh: (3.35) Trong đú:
- GBT: Lượng bờn thải hàng ngày, [kg/ngày];
- GBO: Lượng bờn sinh ra trong quỏ trỡnh khụ BOD, [kg/ngày]; - GBN: Lượng bờn sinh ra trong quỏ trỡnh Nitrat hoỏ, [kg/ngày];