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