Kết quả mô phỏng theo chương trình Biowin

Một phần của tài liệu Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước rác phù hợp trên cơ sở mô hình (Trang 98 - 131)

4.3.3.1. Kết quả mô phỏng đối với nước rác mới

* Xét trường hợp nhiệt độ nước rác đầu vào đặc trưng trong mùa đông t = 170

C (nhiệt độ thấp nhất tmin = 150C, nhiệt độ cao nhất tmax = 250C)

a. Với loại hình công nghệ xử lý sinh học bằng cụm bể AO - MBR (PA1-1)

- Chọn giá trị DO của bể Anoxic là 0,07 mg O2/l; bể MBR là 2 mg O2/l. - Dữ liệu đầu vào của trạm xử lý đƣợc thể hiện trên hình 4.5 sau:

Hình 4.5. Dữ liệu đầu vào tính toán trạm xử lý công nghệ PA1-1

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anoxic lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.6:

Hình 4.6. Các thông số tính toán bể xử lý Anoxic của công nghệ PA1-1

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể MBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.7:

Hình 4.7. Các thông số tính toán bể xử lý MBR của công nghệ PA1-1

- Khối lƣợng bùn thải sau xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.8:

Hình 4.8. Khối lượng bùn thải sau xử lý bằng cụm công nghệ PA1-1

- Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.9:

Hình 4.9. Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học bằng cụm công nghệ PA1-1 - Nhận xét: Kết quả chạy mô hình cho thấy:

+ Bể Anoxic: Thể tích bể là VAnoxic = 8,8 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 4,18 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 0,11kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 7,34 m3/h; Năng lƣợng cấp khí tiêu hao là 2,11W/m3.

+ Bể MBR: Thể tích bể là VMBR = 18 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 122,58 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 1,30 kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 202,01 m3/h; Năng lƣợng cấp khí tiêu hao là 116,55W/m3.

+ Khối lƣợng bùn thải sau quá trình xử lý b ng cụm bể AO - MBR gồm: TSS = 24,58 kg/ngày; VSS = 19,84 kg/ngày.

+ Hiệu quả sau xử lý của quá trình: NH4+ là 3,75 mgN/l; Tổng N là 59,02 mgN/l; Tổng P là 3,78 mgP/l; Tổng COD là 106,5 mg/l. Nhƣ vậy các chỉ tiêu sau hệ thống xử lý hoàn toàn đảm bảo n m trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT, cột B2.

b. Với loại hình công nghệ xử lý sinh học bằng cụm bể AO - MBBR (PA1-2)

- Chọn giá trị DO của bể Anoxic là 0,07 mg O2/l; bể MBBR là 3 mg O2/l. - Dữ liệu đầu vào của trạm xử lý đƣợc thể hiện trên hình 4.10 sau:

Hình 4.10. Dữ liệu đầu vào tính toán trạm xử lý bằng công nghệ PA1-2

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anoxic lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.11:

Hình 4.11. Các thông số tính toán bể xử lý Anoxic của công nghệ PA1-2

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể MBBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.12:

Hình 4.12. Các thông số tính toán bể xử lý MBBR của công nghệ PA1-2

- Nƣớc thải tại bể lắng của hệ thống xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.13:

Hình 4.13. Các thông số tính toán bể lắng của công nghệ PA1-2

- Khối lƣợng bùn thải sau xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.14:

Hình 4.14. Khối lượng bùn thải sau xử lý bằng cụm công nghệ PA1-2

- Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.15:

Hình 4.15. Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học bằng cụm công nghệ PA1-2 - Nhận xét: Kết quả chạy mô hình cho thấy:

+ Bể Anoxic: Thể tích bể là VAnoxic = 8,8 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 4,11 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là 0,12 kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 7,68 m3/h; Năng lƣợng cấp khí tiêu hao là 4,67 W/m3

.

+ Bể MBBR: Thể tích bể là VMBR = 17,3 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 80,89 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 1,41kg/h; Năng lƣợng cấp khí tiêu hao là 90,77W/m3.

+ Bể lắng: Thể tích bể lắng là Vlắng = 7,5 m3.

+ Khối lƣợng bùn thải sau quá trình xử lý b ng cụm công nghệ PA1-2 gồm: TSS = 37,62 kg/ngày; VSS = 26,85 kg/ngày.

+ Hiệu quả sau xử lý của quá trình: NH4+ là 7,02 mgN/l; Tổng N là 57,99 mgN/l; Tổng P là 3,24 mgP/l; Tổng COD là 122,2 mg/l. Nhƣ vậy các chỉ tiêu sau hệ thống xử lý hoàn toàn đảm bảo n m trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT, cột B2.

c. Với loại hình công nghệ xử lý sinh học bằng cụm bể Yếm khí - SBR (PA1-3)

- Chọn giá trị DO của bể Anaerobic là 0,00 mgO2/l; bể SBR là 2 mg O2/l. - Dữ liệu đầu vào của trạm xử lý đƣợc thể hiện trên hình 4.16 sau:

Hình 4.16. Dữ liệu đầu vào tính toán trạm xử lý của công nghệ PA1-3

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anaerobic lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.17:

Hình 4.17. Các thông số tính toán bể xử lý Anaerobic của công nghệ PA1-3

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể SBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.18:

Hình 4.18. Các thông số tính toán bể xử lý SBR của công nghệ PA1-3

- Khối lƣợng bùn thải sau xử lý sinh học b ng cụm bể yếm khí - SBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.19:

Hình 4.19. Khối lượng bùn thải sau xử lý bằng cụm công nghệ PA1-3

- Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học b ng cụm bể Yếm khí - SBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.20:

Hình 4.20. Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học bằng cụm công nghệ PA1-3 - Nhận xét: Kết quả chạy mô hình cho thấy:

+ Bể Anaerobic: Thể tích bể là VAnoxic = 4,7 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 0,00 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 0,0kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 1,94 m3/h; Năng lƣợng tiêu hao sử dụng để cấp khí là 0,0W/m3

. + Bể SBR: Thể tích bể là VSBR = 21,6 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 70,20 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 1,52kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 59,98 m3/h;

+ Khối lƣợng bùn thải sau quá trình xử lý b ng cụm công nghệ PA1-3 gồm: TSS = 20,51 kg/ngày; VSS = 15,58 kg/ngày.

+ Hiệu quả sau xử lý của quá trình: NH4+ là 2,92 mgN/l; Tổng N là 49,37 mgN/l; Tổng P là 2,49 mgP/l; Tổng COD là 117,3 mg/l. Nhƣ vậy các chỉ tiêu sau hệ thống xử lý hoàn toàn đảm bảo n m trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT, cột B2.

d. Với loại hình công nghệ xử lý sinh học bằng cụm bể AOO (PA1-4)

- Chọn giá trị đầu vào DO của bể Anaerobic là 0,00 mg O2/l; Anoxic là 0,07 mg O2/l và Aerobic là 2 mg O2/l.

Hình 4.21. Dữ liệu đầu vào tính toán trạm xử lý của công nghệ PA1-4

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anaerobic lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.22:

Hình 4.22. Các thông số tính toán bể xử lý Anaerobic của công nghệ PA1-4

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anoxic lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.23:

Hình 4.23. Các thông số tính toán bể xử lý Anoxic của công nghệ PA1-4

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Aerobic lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.24:

Hình 4.24. Các thông số tính toán bể xử lý Aerobic của công nghệ PA1-4

- Nƣớc thải qua bể lắng của hệ thống xử lý sinh học b ng cụm bể AOO lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.25:

Hình 4.25. Các thông số tính toán bể lắng của công nghệ PA1-4

- Khối lƣợng bùn thải sau xử lý sinh học b ng cụm bể AOO lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.26:

Hình 4.26. Khối lượng bùn thải sau xử lý bằng cụm công nghệ PA1-4

- Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học b ng cụm bể AOO lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.27:

Hình 4.27. Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học bằng cụm công nghệ PA1-4 - Nhận xét: Kết quả chạy mô hình cho thấy:

+ Bể Anaerobic: Thể tích bể là VAnaerobic = 4,7 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 0,00 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 0,0 kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 1,86 m3/h; Năng lƣợng tiêu hao sử dụng để cấp khí là 0,0W/m3.

+ Bể Anoxic: Thể tích bể là VAnoxic = 8,8 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 3,93 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 0,1kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 6,45 m3/h; Năng lƣợng tiêu hao sử dụng để cấp khí là 3,49W/m3

. + Bể Aerobic: Thể tích bể là VAerobic = 16,8 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 67,56 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 1,14kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 62,18 m3/h; Năng lƣợng tiêu hao cho cấp khí là 39,46W/m3

. + Bể lắng: Thể tích bể là Vlắng = 7,5 m3.

+ Khối lƣợng bùn thải sau quá trình xử lý b ng cụm bể AAO gồm: TSS = 24,44 kg/ngày; VSS = 19,38 kg/ngày.

+ Hiệu quả sau xử lý của quá trình: NH4+ là 3,02 mgN/l; Tổng N là 52,78 mgN/l; Tổng P là 3,28 mgP/l; Tổng COD là 113,3 mg/l. Nhƣ vậy các chỉ tiêu sau hệ thống xử lý hoàn toàn đảm bảo n m trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT, cột B2.

* Xét với trường hợp nhiệt độ nước rác đầu vào đặc trưng trong mùa hè T=210C (nhiệt độ thấp nhất Tmin=170C; nhiệt độ cao nhất Tmax=300C)

Kết quả tính toán b ng chƣơng trình Biowin đối với nƣớc rác mới cho các phƣơng án đƣợc tóm tắt trong bảng 4.4 (Chi tiết tính toán xem phần Phụ lục 1).

Bảng 4.4: Tóm tắt một số kết quả tính của các phương án cho nước rác mới với trường hợp nhiệt độ nước thải đầu vào T=210

C Các phƣơng án Các thông số Xử lý sinh học b ng cụm bể AO- MBR (PA1-1) Xử lý sinh học b ng cụm bể AO- MBBR (PA1-2) Xử lý sinh học b ng cụm bể Yếm khí - SBR (PA1-3) Xử lý sinh học b ng bể AAO (PA1-4) Nhiệt độ T (0C) 21 21 21 21 MLSS (kg/m3) 4,39 + 8 = 12,39 6,06 + 5,99 = 12,09 4,14 + 2,96 = 7,1 4,29 + 4,27 + 4,2 = 12,77 Tổng thể tích các bể (VT) 8,8 + 18 = 26,8 m3 8,8 + 17,3 + 7,5 = 33,6 m3 4,7 + 21,6 = 26,3 m3 4,7 + 8,8 + 16,8 + 7.5 = 37,8 m3 OTR (kg/giờ) 0,12 + 1,45 = 1,57 0,13 + 1,45 = 1,58 1,64 0 + 0,11 + 1,15 = 1,26 Lƣợng bùn thải (kg/giờ) 43,29 59,1 33,79 42,77 Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết (mgO2/l/giờ) 5,14 + 136,74 = 141,88 5,74 + 83,19 = 88,93 75,36 6,74 + 78,25 = 84,99 Tổng năng lƣợng tiêu hao cho cấp khí (W/m3) 2,15 + 130,08 = 132,23 5,4 + 97,4 = 102,8 - 4,92 + 40,27 = 45,19 NH4 (mgN/l) 2,83 5,61 2,67 3,12 Tổng N (mgN/l) 57,86 57,35 48,59 50,03 Tổng P (mgP/l) 4,33 5,05 2,52 2,29 COD (mg/l) 106,5 117,9 116,8 113,4 * Nhận xét:

Tính toán các phƣơng án trong trƣờng hợp nhiệt độ nƣớc rác đầu vào ở điều kiện mùa hè (xét ở 210C) thì hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm trong nƣớc thải đều tăng lên đáng kể so với trƣờng hợp nhiệt độ nƣớc rác đầu vào ở điều kiện mùa đông (xét ở 170C).

4.3.3.2. Kết quả mô phỏng đối với nước rác cũ

* Xét trường hợp nhiệt độ nước rác cũ đầu vào đặc trưng trong mùa đông t = 170C (nhiệt độ thấp nhất tmin = 150C, nhiệt độ cao nhất tmax = 250C)

a. Với loại hình công nghệ xử lý sinh học bằng cụm bể AO - MBR (PA2-1)

- Chọn giá trị DO của bể Anoxic là 0,07 mg O2/l; bể MBR là 2 mg O2/l. - Dữ liệu đầu vào của trạm xử lý đƣợc thể hiện trên hình 4.28 sau:

Hình 4.28. Dữ liệu đầu vào tính toán trạm xử lý công nghệ PA2-1

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anoxic lựa chọn trong mô hình công nghệ PA2-1 đƣợc thể hiện trên hình 4.29:

Hình 4.29. Các thông số tính toán bể xử lý Anoxic của công nghệ PA2-1

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể MBR lựa chọn trong mô hình công nghệ PA2-1 đƣợc thể hiện trên hình 4.30:

Hình 4.30. Các thông số tính toán bể xử lý MBR của công nghệ PA2-1

- Khối lƣợng bùn thải sau xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBR lựa chọn trong mô hình công nghệ PA2-1 đƣợc thể hiện trên hình 4.31:

Hình 4.31. Khối lượng bùn thải sau xử lý bằng công nghệ PA2-1

- Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBR lựa chọn trong mô hình công nghệ PA2-1 đƣợc thể hiện trên hình 4.32:

Hình 4.32. Kết quả đầu ra sau xử lý sinh học bằng công nghệ PA2-1 - Nhận xét: Kết quả chạy mô hình cho thấy:

+ Bể Anoxic: Thể tích bể là VAnoxic = 7,3 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 2,44 mgO /l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 0,05 kg/h;

Lƣợng khí thoát ra là 2,35 m3/h; Năng lƣợng tiêu hao sử dụng để cấp khí là 2,06W/m3.

+ Bể MBR: Thể tích bể là VMBR = 15 m3; Tổng lƣợng khí oxygen cần thiết là 60,76 mgO2/l/h; Tốc độ truyền oxygen trong nƣớc là OTR = 0,54 kg/h; Lƣợng khí thoát ra là 87,49 m3/h; Năng lƣợng tiêu hao sử dụng để cấp khí là 60,03W/m3.

+ Khối lƣợng bùn thải sau quá trình xử lý b ng cụm công nghệ PA2-1 gồm: TSS = 9,91 kg/ngày; VSS = 6,82 kg/ngày.

+ Hiệu quả sau xử lý của quá trình: NH4+ là 2,66 mgN/l; Tổng N là 47,8 mgN/l; Tổng P là 3 mgP/l; Tổng COD là 35,7 mg/l. Nhƣ vậy các chỉ tiêu sau hệ thống xử lý hoàn toàn đảm bảo n m trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 25:2009/BTNMT, cột B2.

b. Với loại hình công nghệ xử lý sinh học bằng cụm bể AO - MBBR (PA2-2)

- Chọn giá trị DO của bể Anoxic là 0,07 mg O2/l; bể MBBR là 3 mg O2/l. - Dữ liệu đầu vào của trạm xử lý đƣợc thể hiện trên hình 4.33 sau:

Hình 4.33. Dữ liệu đầu vào tính toán trạm xử lý bằng công nghệ PA2-2

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể Anoxic lựa chọn trong mô hình công nghệ PA2-2 đƣợc thể hiện trên hình 4.34:

Hình 4.34. Các thông số tính toán bể xử lý Anoxic của công nghệ PA2-2

- Phƣơng pháp xử lý sinh học với bể MBBR lựa chọn trong mô hình công nghệ PA2-2 đƣợc thể hiện trên hình 4.35:

Hình 4.35. Các thông số tính toán bể xử lý MBBR của công nghệ PA2-2

- Nƣớc thải tại bể lắng của hệ thống xử lý sinh học b ng cụm bể AO - MBBR lựa chọn trong mô hình công nghệ đƣợc thể hiện trên hình 4.36:

Hình 4.36. Các thông số tính toán bể lắng của công nghệ PA2-2

Một phần của tài liệu Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước rác phù hợp trên cơ sở mô hình (Trang 98 - 131)