10000 ÷ 40000 20000 Bể lắng sơ cấp cĩ hồn lưu bùn hoạt tính
BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT
Bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được dùng để xử lý nước thải hơn 100 năm. Bể lọc nhỏ giọt đầu tiên xuất hiện ở Anh năm 1893, hiện nay được sử dụng ở hầu khắp các nước với các trạm xử lý cơng suất nhỏ. Ở nước ta bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được xây dựng tại nhà máy cơ khí Hà Nội, xí nghiệp chế biến thuốc thú y Hà Tây, bệnh viện đa khoa Gia Lâm v.v...
Nước thải được phân phối đều trên bề mặt nguyên liệu lọc (hoạt động như giá bám cho vi khuẩn) theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia. Lượng khơng khí cần thiết cho quá trình được cấp vào nhờ quá trình thơng giĩ tự nhiên qua bề mặt hở phía trên và hệ thống thu nước phía dưới của bể lọc. Ngày nay người ta thường sử dụng chu trình lọc 2 pha bao gồm 2 bể lọc nối tiếp nhau.
Bể lọc sinh học nhỏ giọt chia ra bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình và nhanh, bể lọc cao tốc, bể lọc thơ (xử lý nước thải sơ bộ trước giai đoạn xử lý thứ cấp), bể lọc hai pha.
Bể lọc vận tốc chậm: cĩ hình trụ hoặc chữ nhật, nước thải được nạp theo chu kỳ, chỉ cĩ khoảng 0,6 ÷ 1,2 m nguyên liệu lọc ở phía trên cĩ bùn vi sinh vật cịn lớp nguyên liệu lọc ở phía dưới cĩ các vi khuẩn nitrat hĩa. Hiệu suất khử BOD cao và cho ra nước thải chứa lượng nitrat cao. Tuy nhiên cần phải lưu ý đến vấn đề mùi hơi và sự phát triển của ruồi Psychoda. Nguyên liệu lọc thường dùng là đá sỏi, xỉ.
Bể lọc vận tốc trung bình và nhanh: thường cĩ hình trụ trịn, lưu lượng nạp chất hữu cơ cao hơn, nước thải được bơm hồn lưu trở lại bể lọc và nạp liên tục, việc hồn lưu nước thải giảm được vấn đề mùi hơi và sự phát triển của ruồi Psychoda. Nguyên liệu lọc thường sử dụng là đá sỏi, plastic.
Bể lọc cao tốc: cĩ lưu lượng nạp nước thải và chất hữu cơ rất cao, khác với bể lọc vận tốc nhanh ở điểm cĩ chiều sâu cột lọc sâu hơn do nguyên liệu lọc làm bằng plastic, do đĩ nhẹ hơn so với đá sỏi.
Bể lọc thơ: lưu lương nạp chất hữu cơ lớn hơn 1,6 kg/m3.d, lưu lượng nước thải là 187m3/m2.d bể lọc thơ dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước giai đoạn xử lý thứ cấp.
Bể lọc hai pha: thường sử dụng để xử lý nước thải cĩ hàm lượng chất ơ nhiễm cao và cần nitrat hĩa đạm trong nước thải. Giữa 2 bể lọc thường cĩ bể lắng để loại bỏ bớt chất rắn sinh ra trong bể lọc thứ nhất. Bể lọc thứ nhất dùng để khử BOD của các hợp chất chứa carbon, bể thứ hai chủ yếu cho quá trình nitrat hĩa.
Một số giá trị tham khảo để thiết kế bể lọc sinh học nhỏ giọt
Thơng số VT chậm VT trung bình VT nhanh Cao tốc Lọc thơ Hai pha
Nguyên liệu lọc
đá sỏi, xỉ đá sỏi, xỉ đá sỏi plastic plastic đá sỏi, plastic Lưu lượng nước
thải nạp gal/ft2.mi n 0,02 ¸ 0,06 0,06 ¸ 0,16 0,16 ¸ 0,64 0,2 ¸ 1,2 0,8 ¸ 3,2 0,16 ¸ 0,64 Mgal/acr e.d 1 ¸ 4 4 ¸ 10 10 ¸ 40 15 ¸ 90 50 ¸ 200c 10 ¸ 40c Lưu lượng nạp BOD lb/103ft3.d 5 ¸ 25 15 ¸ 30 30 ¸ 60 30 ¸ 100 100 ¸ 500 60 ¸ 120 Bề sâu cột lọc ft 6 ¸ 8 6 ¸ 8 3 ¸ 6 10 ¸ 40 15 ¸ 40 6 ¸ 8 Tỉ lệ hồn lưu 0 0 ¸ 1 1 ¸ 2 1 ¸ 2 1 ¸ 4 0,5 ¸ 2
Ruồi Psychoda
nhiều ít rất ít rất ít -khơngrất ít -khơngrất ít -khơng Làm sạch cột lọc
chu kỳ chu kỳ liên tục liên tục liên tục liên tục Hiệu suất khử
BOD % 80 ¸ 90 50 ¸ 70 65 ¸ 85 65 ¸ 80 40 ¸ 65 85 ¸ 95
Nước thải
nitrat hĩa
cao nitrat hĩa một phần ít nitrat hĩa ít nitrat hĩa khơng nitrat hĩa nitrat hĩa cao
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 Ghi chú: c: khơng kể lưu lượng hồn lưu
gal/ft2.min × 58,674 = m3/m2.d lb/103ft3.d × 0,0160 =kg/m3.d
Tính tốn các thiết bị cơ khí
Vận tốc quay của hệ thống phân phối nước
trong đĩ
QT: tổng lưu lượng nước thải nạp cho bể QT = Q + Qr Q: lưu lượng nước thải đầu vào
Qr: lưu lượng nước thải hồn lưu
A: số cánh của hệ thống phân phối nước DR: dosing rate, in/pass
Một số giá trị DR tham khảo
Lưu lượng nạp tính theo BOD lb BOD5/103ft3 Dosing rate (in/pass)
< 25 3 50 6 75 9 100 12 150 18 200 24 Ghi chú: lb/103ft3× 0,0160 = kg/m3 in × 2,54 = cm
Một số đặc tính lý học của các loại nguyên liệu lọc
Nguyên liệu lọc Kích thước thơng dụng (in) Trọng lượng riêng (lb/ft3) Diện tích bề mặt (ft2/ft3) Độ rỗng trong cột lọc (%) Đá sỏi ở sơng Nhỏ 1 ¸ 2,5 78 ¸ 90 17 ¸ 21 40 ¸ 50
Lớn 4 ¸ 5 50 ¸ 62 12 ¸ 50 50 ¸ 60 Xỉ lị Nhỏ 2 ¸ 3 56 ¸ 75 17 ¸ 21 40 ¸ 50 Lớn 3 ¸ 5 50 ¸ 62 14 ¸ 18 50 ¸ 60 Plastic b Thơng dụng 24 ´ 24 ´ 48 2 ¸ 6 24 ¸ 30 94 ¸ 97 Loại cĩ diện tích bề mặt lớn 24 ´ 24 ´ 48 2 ¸ 6 30 ¸ 60 94 ¸ 97 Cao su Redwood b 48 ´ 48 ´ 20 9 ¸ 11 12 ¸ 15 70 ¸ 80 Random pack 1 ¸ 3,5 3 ¸ 6 38 ¸ 85 90 ¸ 95
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 Ghi chú: b: kích thước của một module
in × 25,4 = mm lb/ft3× 16,0815 = kg/m3 ft2/ft3× 3,2808 = m2/m3
Nguyên liệu lọc lý tưởng phải cĩ diện tích bề mặt lớn, giá rẻ, độ bền cao và ít bị tắc nghẽn. Trước những năm 1960 người ta thường sử dụng đá sỏi và xỉ, nhưng sau đĩ người ta thường sử dụng plastic hoặc cao su redwood để tăng độ rỗng của cột lọc, giảm thiểu việc tắc nghẽn cột lọc.
Xem sơ đồ và ảnh chụp bể lọc sinh học nhỏ giọt (lưu ý: file lớn, bạn phải chờ lâu)