IV. Phơng pháp sinh học
b. Tính tổng lu lợng các dòng vào bể phản ứng khử Tổng lu lợng các dòng vào bể phản ứng xác định nh sau:
Tổng lu lợng các dòng vào bể phản ứng xác định nh sau: Q = QCr + Qhc + Qax (m3/h) Trong đó: - QCr : lu lợng dòng nớc thải chứa Cr, m3/h - Qhc : lu lợng NaHSO3 cần dùng, m3/h
- Qax : lu lợng axit H2SO4 cần thiết để giữ ổn định pH = 2ữ3, m3/h Tải lợng Cr6+ trong nớc thải là 25 g/h = 25ì 24 = 600 g/ngày=0,6 (kg/ngày). ⇒ Lợng NaHSO3 cần dùng để khử theo lý thuyết là :
mLT = 3 ì 0,6 = 1,8 (kg/ngày).
Tuy nhiên, trong thực tế thì để xử lý triệt để Cr6+ cần phải tiêu tốn lợng NaHSO3 lớn hơn lợng tính toán từ 1,25 ữ 1,75 lần so với lý thuyết [2]. Chọn hệ số d là 1,5 ta có lợng NaHSO3 thực tế là : mTT = 1,5 ì 1,8= 2,7 (kg/ngày).
Trên thị trờng hóa chất thờng NaHSO3 đợc pha chế ở nồng độ 10%. Coi khối lợng riêng của 1 lit dung dịch NaHSO3 10% xấp xỉ 1 lit nớc.
⇒ mo = 1 kg/l = 1000kg/m3.
Ta có lợng dung dịch NaHSO3 bơm vào bể khử là :
Qhc= =0,027 m3/ngày ≈ 0,001125 (m3/h) Tơng tự ta có lợng axit H2SO4 85% theo lý thuyết là :
max,lt= =0,9974(kg/ngày)
Ta lấy hệ số d là n = 1,5. Vậy lợng axit thực tế cần dùng là : max,tt = 1,5 ì 0,9974 = 1,496 (kg/ngày)≈1,5(kg/ngày) Khối lợng riêng của axit H2SO4 85% bằng : ρ = 1779 kg/m3 [4]
Vậy ta có lu lợng axit H2SO4 là :
Qax= = 0,00084 (m3 /ngày) = 0,000035(m3/h) Vậy tổng lu lợng các dòng nớc thải và hóa chất đa vào bể phản ứng là : Q = QCr + Qhc + Qax =1,25+0,001125+0,000035≈1,25(m3/ngày) Ta có tphản ứng = 30 phút = 0,5 h.
Vậy thể tích bể phản ứng là :
Vr = Q ì tphản ứng = 1,25 ì 0,5 = 0,625( m3)
Chọn Vbể = 1 m3 để đảm bảo khả năng khuấy trộn và không gian trống. Bể có hai ngăn: ngăn 1 dùng để cấp hóa chất và khuấy trộn; ngăn 2 xảy ra phản ứng.
Kích thớc xây dựng:
- Chiều cao 1m, trong đó chiều cao sử dụng là 0,8m, còn khoảng trống là 0,2m.
- Chiều rộng bể chọn bằng 0,5 m
- Diện tích bể S= =2(m2).
- Chiều dài bể là 2 m, chiều rộng bể là 0,5m
Trong đó ngăn thứ nhất: 0,8m ì 0,5m ì 1m (dài ì rộng ì cao) ngăn thứ hai: 1,2m ì 0,5m ì 1m (dài ì rộng ì cao) c. Chọn cánh khuấy
- Chọn loại cánh khuấy chân vịt hai cánh, đờng kính 300 mm
- Số vòng quay của cánh khuấy : n = 300 vòng/phút = 5 vòng/s
- Công suất cánh khuấy tính theo công thức sau [4]: N = A.n3.d5.ρ (w)
Trong đó:
- A: hệ số xác định bằng thực nghiệm, với loại cánh khuấy chân vịt 2 cánh ta có A = 0,985 [4]
- n: số vòng quay, vòng/s.
- d: đờng kính cánh khuấy, d = 300 mm = 0,3 m - ρ : khối lợng riêng của nớc thải, có ρ≈ 1000 kg/m3
- Công suất động cơ điện: Nđc = η
N
kw.
η: hiệu suất truyền lực từ động cơ sang cánh khuấy, chọn η = 0,6 ⇒ Nđc = 2,5 6 , 0 5 , 1 = kw