B. TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN 1 TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN
B.2.11 Hồ hiện hữu
Hồ này đóng vai trò là hồ tùy nghi (trong hồ tồn tại 3 khu vực: hiếu, thiếu, yếm khí) thực hiện các quá trình: oxi hóa các chất hữu cơ bởi các VSV hiếu khí ở lớp nước phía trên của hồ, phân hủy chất hữu cơ của các vi khuẩn yếm khí ở đáy hồ, đồng thời thực hiện phản ứng nitrat hóa chuyển NO3- thành N2.
Hồ cũng thực hiện chức năng lắng cặn để loại bỏ các tế bào chứa lượng photpho trong quá trình hoạt động và sinh sản sau quá trình yếm khí và hiếu khí ở các công trình phía trước.
Kích thước hồ hiện hữu tại công ty
− Dài x rộng x cao = L x B x H = 61 x 61 x 2,5 (m) − Thể tích hồ V = 9302,5 (m3)
− Diện tích bề mặt hồ F = 3721 (m2) − Thời gian lưu nước t = 3,88 ngày
− Kiểm tra tải trọng thể tích dòng vào BOD5:
3 3 0,1122 2400 0, 02( / . ày) (0,01 0,1 / . ày) 9302,5 b v C Q L kg m ng kg m ng V × × = = = ∈ − Trong đó: C – Nồng độ dòng vào BOD5, C = 112,2 (mg/L) = 112,2.10-3 (kg/m3) b
Q - Lưu lượng bơm, Qb = 2400 (m3/ngày)
B.2.12 Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo 3
Hồ này đóng vai trò là hồ lưỡng tính, một phần bùn hoạt tính sinh ra trong quá trình phân hủy hiếu khí trong hồ, lắng xuống đáy hồ và bị phân hủy yếm khí sau đó nổi lên phía trên và được oxy hóa tiếp bằng quá trình phân hủy hiếu khí ở các lớp trên. Trong hồ tồn tại 3 khu vực hiếu, thiếu, yếm khí, thực hiện chức năng khử N, P.
Sự khác nhau giữa hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo 3 với hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo 1 là do năng lượng cấp vào hồ. Trong hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo 3, chỉ cần khuấy trộn để hòa tan đủ và đều lượng oxy vào trong khối nước bề mặt hồ nên năng lượng cấp vào thấp nên, nằm trong khoảng 0,79 – 2 W/m3 là đủ (trang 100, XLNT công nghiệp. Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương)
Kích thước hồ 3 hiện hữu tại công ty
− Dài x rộng x cao = L x B x H = 36 x 36 x 3 (m) − Diện tích bề mặt hồ F = 1296 (m2)
− Thể tích hồ V = 3888 (m3)
− Thời gian lưu nước ở mỗi hồ t = 1,62 ngày − Kiểm tra tải trọng thể tích dòng vào BOD5:
3 3 0,06732 2400 0,04( / . ày) (0, 01 0,1 / . ày) 3888 b v C Q L kg m ng kg m ng V × × = = ≈ ∈ − Trong đó: C – Nồng độ dòng vào BOD5 (kg/m3), C = 67,32 (mg/L) = 67,32.10-3(kg/m3)
b
Q - Lưu lượng nước thải trung bình ngày, Qb = 2400 (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 (67,32 53,86) 7( / ) 1 1 0,1 1,62 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. b – Hệ số phân hủy nội bào thường ở 20oC, b = 0,1 – 0,2 L/ngày
t – Thời gian lưu nước trong hồ, t = 1,62 ngày. So, S – Hàm lượng BOD5 đầu vào và ra khỏi hồ. Lượng oxy yêu cầu:
2 1( o ) 1 v 0,53 (67,32 53,86) 0, 28 7 1,62 7,9( / )
O =a S − +S b X t= × − + × × = mg L
Trong đó:
a1 – Hệ số sử dụng oxy để oxy hóa BOD thường từ 0,5 – 0,53 b2 – Hệ số tự oxy hóa cặn hoạt tính thường từ 0,14 – 0,28 (L/ngày)
3
2/ ày 7,9 2400 10 18,96( 2/ ày) 0,79( 2/ )
O ng = × × − ≈ kgO ng = kgO h
Giả sử thiết bị làm thoáng bề mặt có hiệu suất 1,32 kgO2/1kWh Công suất cần thiết:
18,96
14,36( / ày) 1,32
N = = kW ng
Năng lượng khuấy trộn cấp cho 1 m3 nước trong hồ 3 14360 0,15(W / ) 2400 24 1,62 A= = m × × nước trong hồ
Năng lượng cấp vào hồ A = 0,15 (W/m3) nước trong hồ < 0,79 (W/ m3), nên lấy A = 0,79 W/m3 để đảm bảo điều kiện khuấy trộn cũng như duy trì được 3 vùng: hiếu, thiếu, kỵ khí trong hồ.
Như vậy công suất thực tế ứng với A = 0,79 (W/m3) là 74 (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 1,32 kgO2/1kWh là 74 x 1,32 = 9,8 (kg/ngày).
Chọn 2 thiết bị làm thoáng bề mặt SFA – 5, công suất động cơ 5 Hp (3,75 kW), công suất hòa tan oxy 1,32 kgO2/1kWh, đường kính khuấy trộn hiệu quả là 24 m, độ sâu 3 – 4 m.
Diện tích mặt hồ là 1296 m2, hồ sâu 3 m. Để đảm bảo yêu cầu khuấy trộn, chia mặt hồ thành 2 ô, mỗi ô có diện tích 25 m x 25 m. Tại tâm mỗi ô đặt một thiết bị SFA – 5.
B.2.13 Hồ hiện hữu 4
Hồ này đóng vai trò là hồ tùy nghi, có chức năng khử nitơ, photpho, chất hữu cơ.
Kích thước hồ 4 hiện hữu tại công ty
− Dài x rộng x cao = L x B x H = 36 x 36 x 3 (m) − Diện tích bề mặt hồ F = 1296 (m2)
− Thể tích hồ V = 3888 (m3)
− Thời gian lưu nước ở mỗi hồ t = 1,62 ngày − Kiểm tra tải trọng thể tích dòng vào BOD5:
3 3 0,05386 2400 0,03( / . ày) (0,01 0,1 / . ày) 3888 b v C Q L kg m ng kg m ng V × × = = ≈ ∈ − Trong đó: C - Nồng độ dòng vào BOD5 (kg/m3), C = 53,86 (mg/L) = 0,05386 (kg/m3) b
Q - Lưu lượng nước thải trung bình ngày, Qb = 2400 (m3/ngày)
B.2.14 Hồ hiện hữu 5
Hồ này có chức năng lắng cặn và ổn định nước để đạt chất lượng nước đầu ra cao hơn, trong sạch hơn
Kích thước hồ 5 hiện hữu tại công ty
− Dài x rộng x cao = L x B xH = 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)
− Tổng thời gian lưu của 5 hồ là 32,32 ngày − Kiểm tra tải trọng thể tích dòng vào BOD5:
3 3 0,04847 2400 0,003( / . 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 (kg/m3), C = 48,47 (mg/L) = 0,04847 (kg/m3)
b