= x (1 – 0,5923) = 249,6 x 0,4077 = 101,76 (mg/l) = x (1 – 0,3715) = 144 x 0,6285 = 90,504 (mg/l) = x (1 – 0,3715) = 240 x 0,6285 = 150,84 (mg/l) Bảng 2.8. Thông số tính toán bể lắng I 2.3.6.Bể xử lý sinh học Aerotank a. Chức năng
Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng là nơi để VSV cư trú, sinh sản và phát triển dần lên, hình thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính.
VSV sử dụng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng có trong nước thải làm thức ăn, nhờ đó làm giảm mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải xuống nồng độ cho phép xả vào môi trường.
b. Cấu tạo – Tính toán* Cấu tạo: * Cấu tạo:
Trong bể aeroten có gắn thiết bị sục khí dạng ống khoan. Hệ thống sục khí này cung cấp oxy cho sự sống của vi sinh vật, đồng thời tránh hiện tượng sa lắng cặn.
Bể aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh, bùn hoạt tính,nước thải, oxy hòa tan được khuấy trộn đều tức thời đến khi nồng độ các chất được phân bố đều trong của bể. Phù hợp để xử lý nước thải có lượng bùn cao, khó lắng. Hiện tượng quá tải cục bộ cũng được khắc phục so với các loại bể xử lý loại khác.
Hình 2.22. Sơ đồ làm việc của bể aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh
Nước thải sau khi đưa qua các công trình như song chắn rác, hầm tiếp nhận, bể điều hòa, bể lắng đợt 1nên các thông số ô nhiễm của nước thải đã có phần thay đổi về các thông số ô nhiễm hữu cơ như sau:
+ BOD đầu vào bể aerotank chính là BOD đầu ra của bể lắng 1: BOD5 = 90,504 (mg/l)
+ COD đầu vào bể aerotank chính là COD đầu ra của bể lắng 1: COD = 150,84 (mg/l)
+ TSS đầu vào bể aerotank chính là TSS đầu ra của bể lắng 1: TSS = 101,76 (mg/l)
Bảng 2.9. Thông số đầu vào và ra bể aerotank
* Các thông số đầu vào:
+ Lưu lượng nước thải: Q = 120 m3/ngàyđêm.
+ Nước thải trong hệ thống có nhiệt độ duy trì: t = 25◦C + BOD vào hệ thống: = 90,504 .
+ COD vào hệ thống: COD = 150,84.
+“Tỷ số BOD5/COD = 0,7 nằm trong khoảng cho phép (0,5 – 0,7) phù hợp với phương pháp xử lý hiếu khí.” [3]
+ Hàm lượng TSS đầu vào: TSS = 101,76 (mg/l).
Bể aerotank Bể lắng đợt 2
Q, So , X0 Qe , Xe , S
+ Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng (MLSS) có trong nước thải là 0,7. MLVSS/MLSS = 0,7 ( độ tro của bùn hoạt tính Z = 0,3).
+ Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính (MLTSS) được duy trì trong bể aerotank là: X = 2500 mg/l, (cặn bay hơi 2.500 – 4.000 ).
+ Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (MLSS = 10000 mg/l). Xr = 7000 mg/l. + Thời gian lưu bùn trong hệ thống (θc) là: 10 ngày (θc = 0,75÷15 ngày) + Hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 (BOD hoàn toàn) là 0.68 + Hệ số phân hủy nội bào (kd): = 0,06 ngày-1
+ Hệ số sản lượng tối đa (tỷ số giữa tế bào được tạo thành với lượng chất nền được tiêu thụ): Y=0.5 Kg VSS/kg BOD.” [5]
- Tính hiệu quả xử lý:
Xác định nồng độ BOD5 hòa tan trong nước thải đầu ra: Giả sử:
+ Q, Qr, Qw, Qe: Lưu lượng nước đầu vào; lưu lượng bùn tuần hoàn; lưu lượng bùn ra và lưu lượng nước đầu ra, m3/ngày.
+“, S: Nồng độ chất nền tính theo BOD5 ở đầu vào; nồng độ chất nền sau khi qua bể aeroten và bể lắng đợt 2, mg/l.
+ X, XT, Xe: Nồng độ chất rắn bay hơi trong bể aerotank, nồng độ bùn tuần hoàn và nồng độ bùn sau khi qua bể lắng đợt 2, mg/l.” [5]
Hình 2.23. BOD5 trong nước thải đầu ra
+ “Y :Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (hệ số sinh trưởng cực đại). Y= (0,4 – 0,6) (mgbùn hoạt tính/mgBOD). Chọn Y = 0,6.
+ kd : Hệ số phân hủy nội bào. Kd = (0,02 – 0,1) (ngày-1), chọn kd = 0,06.
+ Tỷ số MLVSS/MLSS = 0,7
+ F/M : Tỷ lệ BOD5 có trong nước thải và bùn hoạt tính, F/M = (0,2 – 1,0) (kg BOD5/kg bùn hoạt tính) với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn.
+ L : Tải trọng các chất hữu cơ sẽ được làm sạch trên một đơn vị thể tích của bể xử lý,
+ L= (0,8 – 1,9) (kgBOD5/m3.ngày) với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn.
+ Các thành phần hữu cơ khác như Nitơ và Photpho có tỷ lệ phù hợp để xử lý sinh học:
(BOD5:N:P = 100:5:1)” [3]
+ Dự đoán BOD5 hòa tan trong dòng ra dựa vào mối quan hệ:
- Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước đầu ra:
Cặn hữu cơ bị phân hủy có nồng độ: a = 0.65 x 50 = 32.5
Lượng oxy cần cung cấp này chính là giá trị BOD20 của phản ứng. Quá trình tính toán dựa theo phương trình phản ứng sau:
113 mg/l 160mg/l
1mg/l 1.42 mg/l
Nên oxy hóa hoàn toàn 1mg tế bào cần 1,42 mg oxy. Nhu cầu oxy hóa cặn: 32,5 x 1,42 = 46,15 Lượng :
c = 46,15 x 0,68 = 31,38 Lượng :
S = 50 – c = 18,62 (mg/l)