VÀ TÍNH TỐN KINH TẾ 6.1 – TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ
6.1.4Bể Aerotank (bể sinh học hiếu khí) Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ:
Cung cấp oxi từ bên ngồi vào để khuấy trộn vào bùn hoạt tính, mục đích là đưa vào hoạt động phân hủy của vi sinh làm giảm các chất hữu cơ cĩ trong nước thải, Để đảm bảo đủ oxi thì phải cĩ hệ thống sục khí.
Thơng số tính tốn:
- Lưu lượng nước thải: Q= 300m3/ngày - Nhiệt độ nước thải duy trì trong bể 300C - BOD5= 880mg/l
- COD = 1485mg/l - SS = 192 mg/l
- chọn f = 0,6
- Nước thải sau xử lý đạt loại B: - BOD5= 50mg/l
- COD = 100mg/l
- SS = 50 mg/l trong đĩ cĩ 65% cặn cĩ thể phân hủy sinh học - Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể X0=0 - Nồng độ bùn hoạt tính trong bể X=4000mg/l
- Độ tro của cặn z= 0,3
- Nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng 2 là nồng độ cặn tuần hồn Ct= 10000mg/l - Thời gian lưu bùn hoạt tính 0c= 10 ngày
- Chế độ thủy lực: khuấy trộn hồn chỉnh
- Hệ số năng suất xử dụng chất nền cựa đại: Y= 0,66 - Hệ số phân hủy nội bào Kd= 0,055
(Nguồn: Tài liệu của TS. Trịnh Xuân Lai – Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Xử Lý Nước thải – Nhà Xuất Bản Xây Dựng)
Tính tốn bể Aerotank
Xác định hiệu quả xử lý:
Lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể lắng: b = a* BOD5ra= 0,65*30= 19,5 (mg/l)
với a= 65% cặn hữu cơ
Lượng cặn hữu cơ tính theo COD:
C=1,42*b* (1 – z) = 1,42 * 19,5* (1 – 0,3) = 19,38 (mg/l)
Trong đĩ: 1,42 là lượng oxy hay mg oxy/l đơn vị tế bào bị phân hủy. C5H2O2N + 5O2 5CO2 + 2H20+ NH3 + năng lượng
113mg 100mg
1mg xmg
Lượng BOD cần là x= 1,42 mg
Lượng BOD5 cĩ trong cặn ra khỏi bể lắng d= f*c= 0,6*19,38 =11,63 (mg/l)
Lượng BOD5 cĩ trong cặn hịa tan ra khỏi bể lắng e= BODchophep – d= 50 – 11,63 = 38,37 (mg/l) =S
Hiệu quả xử lý:
Hiệu quả xử lý theo COD:
E1= *100=
GVHD: ThS NGUYỄN CHÍ HIẾU
E1= (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vậy hiệu suất xử lý E=98%
Thể tích bề Aerotank: V = = 3 Chọn thể tích bể V= 245m3 Diện tích bề mặt bể: (m2) Chọn kích thướt bể: Dài * Rộng = 10m*6m
Thời gian lưu nước lại trong bể
Lượng bùn hữu cơ lơ lửng sinh ra khi khử BOD5 đến 98%
Tốc độ tăng trưởng của bùn:
yb = =0.378
Lượng bùn sinh ra trong một ngày:
Abùn= Yb*Q (S0 – S)
Abùn= 0,378*300 (880 – 38,17) = 95440g= 95,44kg
Lưu lượng xả bùn:
Trong đĩ:
V: thể tích bể= 245m3
Qv = Qr = 300 m3/ngày (coi thường nước thải lượng bùn là khơng đáng kể)
X= 4000mg/l
= 10 ngày
Nồng độ chất rắn bay hơi cĩ trong bùn hoạt tính:
Xt = (1 – z) *Ct = 10000=7000 (mg/l)
Nồng độ chất bay hơi cĩ trong bùn hoạt tính ra khỏi bể lắng 2 là: Xr = (1 – z) *c = (1 – 0,3) * 19,38 = 13,566 (mg/l)
Thời gian tích lũy cặn (tuần hồn lại tồn bộ) khơng xả cặn ban đầu: T =
Sau một thời gian lượng bùn sẽ ổn định hay hệ thống hoạt động bình thường lúc này lượng cặn hữu cơ xả ra hằng ngày là B
B = Qxa*Cr = 13,418*10000 = 134,18 (kg)
Cặn bay hơi:
B = (1 – z) *B= (1 – 0,3) *134,18= 93,926 (kg)
Cặn bay hay trong nước đã xử lý đi ra khỏi bể lắng:
B = Qra*Xra=300*13,566=4069g=4,069 (kg)
Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank luơn duy trì 4000mg/l Ta cĩ phương trình cân bằng vật chất như sau:
X + (Qv + QT) = QT* CT Hệ số tuần hồn bùn
GVHD: ThS NGUYỄN CHÍ HIẾU
Lượng oxy cần thiết:
OCO = px= kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thực tế: OCt = OCO +
OCt = 285,29 + kgo2/ngay
Trong đĩ:
lượng oxy bão hịa trong nước 9,08g/l
C: lượng oxy duy trì trong bể 3 mg/
α:
px: lượng bùn hoạt tính sinh ra trong 1 ngày OCtrung bình = 11,75kg02/h
Chọn chiều cao độ ngập nước h = 4,4 m Chọn chiều cao bể = 5m
Chiều cao dự trữ = 0,5m
Tra bảng 7.1 trang 112 – tài liệu của TS. Trịnh Xuân Lai: 0u =7 (g02/m3. m)
0U= 0u *h = 7* 4,4 = 30,8 (g02/m3) Chọn hệ số oan tồn f =1,5
Lượng khơng khí cần thiết:
(Nguồn: tài liệu của TS. Trịnh Xuân Lai – Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Xử Lý Nước thải – Nhà Xuất Bản Xây Dựng)
Chọn đĩa phân phối cĩ đường kính 0,4m Cường độ thổi khí 200l/phút = 12m3/h.
Vậy số đĩa cần thiết đĩa, chọn 50 đĩa.
Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén
Hc= hd + hf +hc +H= 0,4 + 0,5 +4 = 4,9 Trong đĩ:
hd: tổn thất áp lực theo chiều dài trên ống dẫn
hc: tổn thất qua thiết bị phân phối m
hf: tổn thất cục bộ qua ống phân phối khí (m) hf < 0,5m
Áp lực khơng khí:
P = = 1,47 (amt)
Cơng suất máy nén:
N= Trong đĩ:
q: lưu lượng khơng khí cần cung cấp
hiệu suất máy bơm = 0,7
P: áp lực của khí nén (at)
(Nguồn: theo tài liệu của PGS. PTS Hồng Huệ – Xử lý Nước Thải – Nhà Máy Xuất
GVHD: ThS NGUYỄN CHÍ HIẾU
Bể cĩ 10 đường ống, khoảng cách mỗi ống là 1m. Mỗi ống cĩ 6 đĩa thổi khí, khoảng cách mỗi đĩa là 1m. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 6.3: Các thơng số thiết kế bể aerotank
STT Tên thơng số Số liệu dùng để thiết kế
Đơn vị
1 Chiều dài bể (L) 10 m
2 Chiều rộng (B) 6 m
3 Chiều cao xây dựng bể (H) 5 m
4 Thời gian lưu nước (0) 10 giờ
5 Thời gian lưu bùn (0c) 10 ngày
6 Cường độ sục khí (qkk) 572,2 m3/h.
7 Số đỉa thổi khí 48 đĩa