III. 3 Phương ân : 3 Phương ân 3 :
Chọn loại khuếch tân khí lă ống măng khoan lỗ dạng lưới cĩ lưu lượng khí n
= 92 l/m3phutSố ống khuếch tân khí : Số ống khuếch tân khí : dống = = = 7 .6 ống Chọn số ống nhânh lă 8 ống Đường kính ống dẫn khí chính : Dống = = = 0.039 m = 39 mm Chọn ống cĩ đường kính Ø 42 mm Chọn dlỗ = 4 mm = 0.004 m, vlỗ= 15m/s Đường kính ống nhânh : dống = = = 0.014 m = 14 mm Chọn ống cĩ đường kính Ø 21 mm
Trín mõi ống nhânh cĩ đục lơ với đường kính mỗi lỗ lă 5mm Chọn vận tốc qua mỗi lỗ lă 15 m/s.
Lưu lượng khí qua 1 lỗ:
Số lỗ trín mỗi ống :
n = = = 5.1 lỗ
n = = = 5.1 lỗ
Vậy số lỗ trín mõi ống nhânh lă 5 lỗ
Câc thơng số thiết kế
Thơng số Giâ trị Thể tích 21 m3 Chiều cao 3.5 m Diện tích 7.14 m2 Chiều dăi 3 m Chiều rộng 2 m Bơm 1 Hp Đường kính ống chính 42 mm Đường kính ống nhânh ( 8 ống ) 21 mm Số lỗ trín ống nhânh 5 4.Tính tôn bể lắng 1:
Giả sử tải trọng bề mặt thích hợp cho loại cặn tươi năy lă 34 m3/m2ngăy
A = = = 4.41 m2
Đường kính bể lắng:
D = = = 2.4 m
Đường kính ống trung tđm:
d = 20% D = 0.48 m
Chiều cao tổng cộng của bể lắng:
Htc = 3 + 0.7 + 0.5 = 4.2 m
Chiều cao ống trung tđm :
h = 60% H = 60% x 3 = 1.8 m Trong đĩ: H: chiều sđu hữu ích của bể lắng
hb : chiều cao lớp bùn lắng hbv : chiều cao bảo vệ
Thể tích phần lắng:
W = ( D2 – d2 ) h
= ( 2.42 – 0.482) 1.8 = 7.8 m3
Thời gian lưu nước trong bể:
t = = = 1.248 h ≈ 1.5 h
Tải trọng mâng trăn:
Ls= = = 19.89 m3/m ngăy < 500 m3/m ngăy
Giả sử hiệu quả xử lý cặn lơ lửng đạt 60%. ở tải trọng 150 m3/m2ngăy. Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngăy:
Mtươi = 152 150 0.6/ 1000 = 13.68 %
Giả sử bùn tươi của nước thải thực phẩm cĩ hăm lượng cặn 5%, tỉ số VSS:SS=0.75, vă khối lượng riíng của bùn tươi 1.053kg/l . vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý lă:
Q = = 0.25 m3/ngăy
Lượng bùn tươi cĩ khả năng phđn hủy sinh học:
M = 13.68 × 0.75 = 10.26 VSS/ngăy
Hiệu quả khử BOD vă SS:
RBOD = = = 29.05 %
Rss = = = 13.49 %
Câc thơng số thiết kế bể lắng 1 :
Thơng số Gía trị
Diện tích 4.41 m2
Đường kính bể 2.4 m Đường kính ống trung tđm 0.48 m Chiều cao bể 4.2 m Chiều cao ống trung tđm 1.8 m
Thể tích phần lắng 7.8 m3
Thời gian lưu 1.5 h Tải trọng mâng trăn 19.89 m3/m2 ngăy
5.Bể aerotank :
a.Hăm lượng đầu văo của câc chất khí qua aerotank :
Qtb = 150 m3 / ngăy đím COD : 1027.9 x ( 1-0.2 ) = 822.32 mg/l BOD : 638.4 x ( 1- 0.2905 ) = 452 . 94 mg/l SS : 129.96 ( 1- 0.1349 ) = 112.4 mg/l b.Tính tôn bể aerotank :
Câc điều kiện để tính tôn quâ trình bùn hoạt tính xâo trộn hoăn toăn :
+ MLSS = 0.8
+ Hăm lượng bùn tuần hoăn Cu = 8000mgSS/l
+ Hăm lượng bùn hoạt tính trong bể aerotank : MLSS = 3000mg/l + Thời gian lưu bùn trung bình : c = 10 ngăy
+ Nước thải sau lắng II chứa 25mg/l cặn sinh học ; 65% cặn dễ phđn hủy sinh học + BOD5 : BODl = 0.68
Tính BOD5 của chất lơ lửng trong nước thải đầu ra :
. Phần cĩ khả năng phđn hủy sinh học của chấ rắn sinh học ở đầu ra :
25 x 0.65 = 16.25 mg/l
.BODl của chất rắn cĩ khả năng phđn hủy sinh học ở đầu ra lă :
16.25 x 1.42 = 23.075 mg/l
Thơng số 1,42 mg O2 tiíu thụ / mg tế băo bị oxi hĩa được xâc định theo phương trình dưới đđy :
C5H7O2N + 5O2→ 5CO2 + 2H2O + NH3 + Năng lương 113 mg/L 160 mg/L
1 mg/L 1,42 mg/L .BOD5 của chất rắn lơ lửng đầu ra lă :
23.075 x 0.68 = 15.691 mg/l .BOD5 hịa tan trong nước ở đầu ra :
BOD5ht = 25 – 15.691 = 9.31 mg/l
Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hịa tan :
Eht = . 100 = 98%
Hiệu quả xử lí tính theo tổng cộng :
Etc = . 100 = 94.5%
Thể tích cơng tâc của bể aerotank :
Vr = = = 73 .9 m3
Trong đĩ : c : Thời gian lưu bùn
Y : Hệ số sản lượng tế băo ( Y = 0.5 ) So : Nồng độ BOD5 của nước đi văo bể
S : Nồng độ BOD5 của nước ra sau bể X : Hăm lượng tế băo chất trong bể
Kd : Hệ số phđn hủy nội băo ( 0.05 ngăy-1 )
Thời gian lưu nước trong bể :
t = = = 11.84h 12 h Chọn : Chiều cao hữu ích H = 4m
Chiều cao bảo vệ hbv = 0.3 m
Vậy Chiều cao tổng cộng : H + hbv = 4 + 0.3 = 4.3m
Ta cĩ tỷ số W : H = 1 : 1 ( theo tiíu chuẩn xđy dựng 51 – 84 )
Chiều rộng = H = 4 m
Chiều dăi L = = = 4.625 m
Tính lưu lượng bùn dư thải ra mỗi ngăy : .Hệ số sản lượng quan sât :
Yobs = = = 0.333 .Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngăy theo VSS :
Px(VSS) = Yobs x Qx ( BODvăo – BODra )
Px(VSS) = 0.333 x 150 x ( 452.94 – 9.31 ).10-3
= 22.16 kgVSS/ngăy
.Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngăy theo SS :
Px(SS) = = 27.7 kgSS/ngăy
.Lượng bùn dư cần xử lí mỗi ngăy :
Mdư(SS) = 27.7 – ( 150 x 25 x 10-3 ) = 23.95 kgSS/ngăy
.Lượng bùn dư cĩ khả năng phđn hủy sinh học cần xử lí :
Mdư(VSS) = 23.95 x 0.8 = 19.16 kgVSS/ngăy
Xr : Hăm lượng bùn tuần hoăn cần xử lí Xe : Nồng độ VSS sau bể lắng
Lượng bùn cần xử lí :
Qdư = = = 3m3/ngăy
Xâc định tỷ số bùn tuần hoăn :
Phương trình cđn bằng vật chất Ta cĩ pt cđn bằng vật chât trong bể aerotank : Q.Xo + Qr.Xth = ( Q + Qr ) X
Với Q : Lưu lượng nước thải
Qth : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoăn
Xo : Nồng độ VSS ở bể aerotank X = 3000 mg/l Xth : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoăn
Giả sử Xo = 0 thì pt cĩ dạng : Qth.Xth = ( Q + Qth )X Chia 2 vế pt cho Q
Đặt α = ( α : tỷ số bùn tuần hoăn )
α = = = 0.6
Lưu lượng bùn tuần hoăn :
Qth = 0.6 x 150 = 90 m3/ngăy = 3.75m3/h - 56 - Qra,Xra Qb,Xth Q,X0 Q+Qth,X Qth,Xth Lắng II Aeroten
Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD vă tỉ số F/M Tải trọng thể tích :
LBOD = = = 0.92 kg BOD5/m3 ngăy Trị số năy nằm trong khoảng cho phĩp ( LBOD = 0.8 ÷ 1.9 )
Tỷ số F/M :
F/M = = = 0.3 ngăy-1
Trị số năy nằm trong khoảng cho phĩp : F/M = ( 0.2 ÷ 0.6 ) ngăy -1
Tính lượng khí cần thiết cho quâ trình bùn hoạt tính :
MBODL = = = 98 kgODL/ngăy
Lượng oxy yíu cầu theo lý thuyết :
Mo2 = MBODL – 1.42 x Px(VSS) = 98 – ( 1.42 x 22.16 ) = 66.5 kgO2/ngăy
Giả sử trong khơng khí cĩ 23.2% trọng lượng O2 vă khối lượng riíng khơng khí : 1.2 kg/m3 \
Lượng khơng khí lý thuyết cho quâ trình lă :
Mkk = = = 239 m3/ngăy
Kiểm tra lượng khí cần thiết cho xâo trộn hoăn toăn :
q = = = 25 l/m3..phút Ta cĩ : E : Hiệu suất chuyển hĩa O2 ( E = 9% )
Lượng khí cần thiết cho mây thổi khí :
Qkk = f . = = 3.7 m3/phút = 3700 l/phút
Số lượng thiết bị khuếch tân khí :
Chọn thiết bị khuếch tân khí dạng đĩa xốp ,đường kính 150mm,cường độ thổi khí 72l/phút đĩa
Độ sđu ngập nước của đĩa phđn phối khí lấy bằng chiều sđu hữu ích của bể H = 4m đặt sât đây bể
n = = 51.38 đĩa Chọn số đĩa lă 45 đĩa
Âp lực cần thiết cho hệ thống nĩn khí :
Hct = hd + hc + hf + H = 0.4 + 0.5 + 4 =4.9 m Trong đĩ :
Trong đó:
•hd, hc: toơn thât áp lực do ma sát dĩc theo chieău dài tređn đường ông dăn và toơn thât cúc boơ tái các đieơm uôn, khúc quanh.
hd + hc≤ 0.4m •hf: toơn thât qua heơ thông phađn phôi khí
hf≤ 0.5m
•H: đoơ ngaơp sađu cụa ông phađn phôi khí, lây baỉng chieău cao nữu ích cụa beơ bùn hốt tính xáo troơn hoàn toàn:
H = 4m
Âp lực khơng khí : p = = 1. 47 at Cơng suất mây nĩn khí :
N = = = 23.32 kw
Tính tôn đường ống dẫn khí :
D = = = 0.088m = 88 mm Chọn ống cĩ đường kính 90mm
Từ ống chính ta phđn thănh 9 ống nhânh cung cấp khí cho bể ,mỗi nhânh đặt 5 đầu ống phđn phối khí
.Lưu lượng khí qua mỗi ống nhânh :
Qnhânh = = = 411.11 l/phút = 0.0068 m3/s
.Đường kính ống nhânh :
d = = = 0.029 m = 29 mm Chọn đường ống 30 mm
Tính tôn ống nước thải , ống dẫn bùn văo bể : Đường kính ống dẫn nước thải :
Chọn v = 1 m/s
D/ = = = 0.0022 m = 22 mm Chọn ống cĩ đường kính 42mm Đường kính ống dẫn bùn : D// = = = 0.056 m = 56 mm Ta chọn v = 0.5 m/s Chọn loại ống cĩ đường kính 60 mm Tính tôn bể lắng 2:
Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính lă 15m3/m2 ngăy vă tải trọng chất rắn lă 5kg/m2h. vậy diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt lă: