III. Nội dung nghiên cứu:
d)Tính toán bể UASB
Giả sử, sau khi đi qua các công trình xử lý trước đó, hàm lượng COD giảm 30%; BOD5 giảm 25%; hàm lượng SS giảm 70%. Thiết kế bể UASB với công suất 2400 m3/ngày đêm, ở nhiệt độ 30oC. Ta có các thông số đầu vào bể UASB:
Thông số Đầu vào hệ thống xử lý(mg/l) Đầu vào bể UASB(mg/l)
BOD5 768 576
COD 1280 896
SS 180 54
N 40 40
P 15 15
Giả sử, khi đi qua bể UASB, hiệu suất khử COD là 75%, hiệu suất khử BOD5 là 80%, hiệu suất khử N là 25% hiệu suất khử P là 50%. Ta có các thông số đầu ra bể UASB là:
Thông số Đầu vào bể UASB(mg/l) Đầu ra bể UASB(mg/l)
BOD5 576 115,2
COD 896 224
N 40 10
• Thể tích lý thuyết của bể UASB được xác định theo công thức : Vn = org L S) - So ( × Q
Trong đó: +Vn là thể tích xử lý hiệu quả của bể, m3
+Q là lưu lượng dòng vào: Q= 2400 m3/ngày
+Lorg là tải trọng khối chất hữu cơ, kgCOD/m3. ngày Tra bảng được Lorg = 8 kg COD/m3.ngày
+So là tải lượng COD đầu vào: So = 0,896 kg COD/ m3
+S là tải lượng COD đầu ra: S = 0,224 kg COD/ m3
Vn = 8 ) 224 , 0 896 , 0 ( 2400× − = 201,6 (m3 )
• Tổng thể tích lỏng của bể UASB được xác định theo công thức: VL =
Trong đó: + VL là tổng thể tích lỏng của bể UASB, m3
+Vn là thể tích xử lý hiệu quả, m3 +E là hệ số hiệu quả, chọn E = 0,8 VL = 8 , 0 6 , 201 = 252 (m3)
• Diện ích tích mặt cắt ngang của bể UASB được xác định theo công thức : A =
Trong đó:+Q là lưu lượng dòng: Q= 100 m3/h
+v là vận tốc dòng ngược, m/h và được xác định theo bảng sau :
Dạng nước thải Vận tốc dòng (m3/h) Chiều cao bể phản ứng (m)
Khoảng gía trị Giá trị ưu tiên Khoảng gía trị Giá trị ưu tiên
Gần 100% COD hòa tan 1-3 1,5 6 – 10 8
Có 1 phần COD hòa tan 1 - 1,25 1 3 – 7 6
Nước thải sinh hoạt 0,8 – 1 0,7 3 - 5 5
+ v là vận tốc dòng ngược, chọn v = 1,1 m/h (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
A = 1001,1 = 90,9 (m2)
Chọn xây bể có dạng trụ vuông có cạnh là a thì : A = a2 a = = = 9,5(m)
• Chiều cao lớp nước trong bể UASB được tính theo công thức: HL =
Trong đó: +HL là chiều cao lớp nước trong bể UASB (m)
+VL là thể tích phần lỏng của bể phản ứng: VL = 252 m3
+A là diện tích mặt cắt ngang của bể A= 90,9 m2
HL =90252,9=2,8 (m)
• Chiều cao tổng thể của bể UASB được xác định theo công thức : HT = HL + HG
Trong đó: +HL = 2,8 m
+Mỗi phễu thu khí có chiều cao HG = 2m bao gồm: chiều cao bảo vệ là 0,5 m và chiều cao mực nước trong phần lắng là 1,5 m
HT = 2,8 + 2 = 4,8 (m)
Thế tích công tác: Vct = Hct×A = (2,8+1,5) 9,52 = 388,075 (m3)
Thể tích xây dựng: V = A×HT = 9,52 4,8 = 433,2 (m3)
Thời gian lưu nước: t = = 388100,075 = 4 (giờ)
• Tính toán lượng bùn sinh ra:
Thời gian lưu bùn trong bể UASB khoảng 60 - 100 ngày tùy theo tính chất hữu cơ có trong nước thải. Do nước thải nhà máy bia là loại dễ phân hủy nên chọn thời gian lưu bùn thấp, chọn thời gian lưu T = 60 ngày.
Lượng bùn sinh ra trong bể UASB hay hệ số sản lượng tế bào có giá trị trong khoảng (0,05 – 0,1) kgVSS/kgCOD)
Chọn hệ số sản lượng tế bào: Y = 0,07 kg VSS/kg COD loại bỏ
Lượng sinh khối sinh ra mỗi ngày
Mb =Y × Q ×(SO - S)
Trong đó: +Mb là lượng sinh khối sinh ra mỗi ngày, kgVSS/kg
+Y: hệ số sản lượng tế bào: Y = 0,07 kg VSS/kg COD loại bỏ
+Q là lưu lượng dòng vào: Q = 2400 m3/ngày
+So là tải lượng COD đầu vào: So= 0,896 kg COD/m3
+ S là tải lượng COD đầu ra: S = 0,224 kgCOD/m3
Mb = 0,07 × 2400 × (0,896 - 0,224)= 112,896 (kgVSS/ngày)
Theo sách “Anaerobic Sewage Treatment” thì 1 m3 bùn tương ứng với 260 kgVSS.
Qbùn = 90Mb,9 = = 0,434 (m3/ngày )
Thể tích bùn sinh ra trong 1 tháng là:
Vbùn/1 tháng = 0,434 30 = 13(m3 ) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
T = 60 (ngày ) = 2 tháng
Thể tích bùn sinh ra đã chọn tháng :
Vbùn = 13 2 = 26 (m3)
Các thông số thiết kế bể UASB
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
1 Chiều cao m 4,8
2 Cạnh m
9,5
3 Thể tích xây dựng m3 433,2
4 Thời gian lưu nước t h 4
5 Thời gian lưu bùn T ngày 60
6 Lượng bùn xả sau T m3 26