Bảng 3. 9: Bảng công suất hoà tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn
Điều kiện thí nghiệm Điều kiện tối ưu (Ou) gO2/m3.m
Điều kiện trung bình (Ou) gO2/m3.m
Nước sạch ở điều kiện T=20ᵒ𝐶
12 10
8,5 7
→ Chọn Ou = 7 gO2/m3.m
Công suất hoà tan của thiết bị: OU = Ou.h = 7.3,3 = 23,1 gO2/m3. Trong đó h: chiều sâu ngập nước của bể Aerotank, h = 3,4m
Lượng không khí cần thiết:
𝑄𝑘𝑘 =OCT
OU × 𝑓 = 73,73
23,1.10−3 . 1,5 = 4787 (m3/ngày) = 0,055m3/s Với f: hệ số an toàn, chọn f = 1,5
Áp lực cần thiết cho hệ thống nén:
𝐻𝑐𝑡 = hd+ hc+ hf+ Hi = 0,3 + 0,4 + 3,4 = 4 m
Trong đó:
Có hd, hc là tổn thất áp lực dọc theo chiều dài ống và tổn thất cục bộ tại khúc quanh (m). Tổng tổn thất hd và hc không vượt quá 0,4m
Có hf tổn thất qua các đĩa phân phối (m), giá trị này không vượt quá 0,4m H là độ sâu của đĩa phân phối, bằng chiều dài ngập nước của bể Hi = 3,4m
- Áp lực không khí: 𝑃 =10,33+Hct 10,33 = 10,33+4 10,33 = 1,38 atm - Công suất khí nén: N = 34400. (P 0,29− 1). Qkk 102. n = 34400. (1,380,29− 1). 0,055 102.0,75 = 2,4 kW Trong đó:
Qkk là lưu lượng không khí m3/s
Với n là hiệu suất máy nén khí, chọn n = 0,75% Bố trí hệ thống sục khí
Thiết kế hệ thống cấp khí cho bể gồm 1 ống chính, 4 ống nhánh, với chiều dài mỗi ống bằng chiều dài bể = 5m, đặt cách nhau 1m
Đường kính ống chính dẫn khí: D2 = 4.Qkk
π.V = 4.0,055
π.10 = 7. 10−3m
→ D = 0,08 m = 80mm Chọn D = 90mm
Trong đó V là vận tốc khí di chuyển trong mạng lưới ống phân phối nằm trong khoảng 10-15m/s, chọn V=10m/s
Đường ống chia làm 2 nhánh dẫn khí: Dn2 = D2
2 = 0,007
2 = 0,0035
→ Dn = 0,035 m → Chọn Dn = 40mm
Chọn đĩa phân phối khí dạng đĩa xốp có đường kính 170mm, diện tích bề mặt F = 0,02m2. Lưu lượng riêng phân phối khí của đĩa khí Ω = 150-200 l/phút. Chọn Ω
= 150 l/phút = 2,5 l/s
N = 0,055
2,5.10−3 = 22 → Chọn N = 22 đĩa
Với Qkk là lưu lượng không khí, Qkk = 0,055 m3/s
Phân phối đĩa thành 2 hàng theo chiều dài bể, mỗi hàng 11 đĩa, mỗi đĩa cách nhau 0,4 m, mỗi ống cách nhau 1m
- Lưu lượng không khí cần dư để khử 1kgBOD5: QkkBOD5 = Qkk
QTB.(So−S).10−3
Trong đó:
QTB: lưu lượng nước thải QTB = 100 m3/ngày Qkk: thể tích không khí, Qkk = 0,055m3/ngày
So: BOD5 trong nước thải đầu vào, So = 162.75 mg/l S: BOD5 trong cặn lơ lửng, S= 4,9 mg/l
QBOD5kk = 0,055
150.(162.75−4,9).10−6= 1.9 m3/kgBOD
Tại bể hiếu khí dùng 2 máy thổi khí có công suất 2,4 kw.nước của bể được thiết kế để chảy tràn sang bể lắng.