B. TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN 1 TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN
B.2.10Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo
Hồ hiếu khí có thiết bị làm thoáng để cấp đủ oxy cho quá trình phân hủy hiếu khí và khuấy trộn đủ mạnh để toàn bộ cặn và bùn hoạt tính nằm trong tình trạng bị xáo trộn và hoàn toàn lơ lửng trong thể tích nước để khử BOD5.
Hồ này làm việc giống như bể aerotank chỉ khác là không có tuần hoàn lại bùn hoạt tính, nồng độ bùn hoạt tính trong hồ thấp hơn nhiều vì chỉ là bùn tự sinh. Đồng thời lượng oxy cấp vào, dưới tác dụng của vi khuẩn nitrate hóa trong điều kiện hiếu khí sẽ thực hiện quá trình nitrat hóa, chuyển phần lớn NH4+ thành NO-
3 (quá trình nitrate hóa diễn ra theo 2 bước: NH4+ bị oxi hóa thành NO2- và NO2- thành NO3-).
Năng lượng cần cung cấp vào hồ phải lớn hơn 2,8 W/m3, đảm bảo toàn bộ cặn trong trạng thái lơ lửng (trang 101, XLNT công nghiệp. Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương).
Kích thước hồ hiện hữu tại công ty
− Dài x rộng x cao = L x B x H = 110 x 110 x 2,5 (m) − Thể tích hồ V = 30250 (m3)
− Diện tích bề mặt hồ F = 12100 (m2) − Thời gian lưu nước t = 12,6 (ngày)
− Kiểm tra tải trọng thể tích dòng vào BOD5:
3 3 0,561 2400 0, 04( / . ày) (0,01 0,1 / . ày) 30250 b v C Q L kg m ng kg m ng V × × = = = ∈ − Trong đó: C – Nồng độ dòng vào BOD5, C = 561( mg/L) = 561.10-3 (kg/m3) b
Q - Lưu lượng bơm, Qb = 100 (m3/h) = 2400 (m3/ngày)
v
L - Tải trọng dòng vào BOD5 (kg/m3.ngày)
Tính lượng oxy cần thiết do các thiết bị làm thoáng cấp vào
Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong hồ hiếu khí ( ) 0,6 (561 112, 2) 119,15( / ) 1 1 0,1 12,6 o v a S S X mg L bt × − × − = = = + + × Trong đó:
a – Hệ số sinh cặn đối với nước thải công nghiệp thường a = 0,5 – 0,60, chọn a = 0,6.
b – Hệ số phân hủy nội bào thường ở 20oC, b = 0,1 – 0,2 L/ngày, chọn b = 0,1 L/ngày
t – Thời gian lưu nước trong hồ, t = 12,6 ngày. So, S – Hàm lượng BOD5 đầu vào và ra khỏi hồ. Lượng oxy yêu cầu:
2 1( o ) 1 v 0,53 (561 112, 2) 0, 28 119,15 12,6 658, 23( / )
O =a S − +S b X t= × − + × × = mg L
Trong đó:
b2 – Hệ số tự oxi hóa cặn hoạt tính thường từ 0,14 – 0,28 (L/ngày), chọn b2 = 0,28.
3
2/ ày 3658, 23 2400 10 1579,75( 2 / ày) 65,823( 2/ )
O ng = × × − ≈ kgO ng = kgO h
Giả sử thiết bị làm thoáng bề mặt có hiệu suất 1,4 kgO2/1kWh Công suất cần thiết:
1579,75
1128, 4( / ày) 1, 4
N = = kW ng
Năng lượng khuấy trộn cấp cho 1 m3 nước trong hồ 3 1128400 1,6(W / ) 2400 24 12,6 A= = m × × nước trong hồ
Năng lượng cấp vào hồ A = 1,6 (W/m3) nước trong hồ < 2,8 (W/ m3). Để đảm bảo điều kiện khuấy trộn và tránh hiện tượng tạo nên các vùng nước chết trong hồ nên lấy A = 2,8 W/m3.
Như vậy công suất thực tế ứng với A = 2,8 (W/m3) là 2032 (kW/ngày). Lượng O2 thực tế cần thiết cấp vào hồ trong 1 ngày ứng với thiết bị làm thoáng bề mặt có hiệu suất 1,4 kgO2/1kWh là 2032 x 1,4 = 2845 (kg/ngày). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn và bố trí thiết bị làm thoáng bề mặt
Chọn 4 thiết bị làm thoáng bề mặt Landy, công suất động cơ 50 Hp (37,5 kW), công suất hòa tan oxy 1,4 kgO2/1kWh, đường kính khuấy trộn hiệu quả là 55 m, độ sâu 2 – 4 m.
Diện tích mặt hồ là 12100 m2, hồ sâu 2,5 m. Để đảm bảo yêu cầu khuấy trộn, chia mặt hồ thành 4 ô, mỗi ô có diện tích 55 m x 55 m. Tại tâm mỗi ô đặt một thiết bị Landy.