4.2.1 Tính bể Aerotank
Thể tích của bể được xác định như sau:
V=(Q*S0)/(Sb*(F/m)) (1) Trong đó: V- thể tích bể aerotank, m3;
Q- lưu lượng nước thải, m3/ngày đêm;
S0- hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu vào, mg/l;
F/m - tỉ lệ giữa khối lượng vi sinh và tải lượng bùn trong bể aerotank, kg BOD5/kg MLSS/ngày đêm. Tùy theo yêu cầu của nước thải đầu ra mà chọn tỉ lệ F/m. Bảng 2 trình bày mối liên hệ giữa tỉ lệ F/m vào cấp độ sạch yêu cầu của nước thải đầu ra.
Bảng 2: Sự phụ thuộc của tỉ lệ F/m và hiệu suất xử lý của hệ thống.
Tỉ lệ F/m
Kg BOD5/ kg MLSS/ngàyđêm
Hiệu suất xử lý BOD5
%
0,0 – 0,2 95 – 90
0,2 – 0,4 90 – 85
0,4 – 0,5 85 - 50
4.2.2 Tính toán nhu cầu cấp oxy
Nhu cầu cấp ôxy trong 1 ngày đêm cho qui trình xử lý vi sinh và khử nitơ như sau:
Qo = 1,2*BOD5 + DO*Q + NOD* N (2) Trong đó: Qo - nhu cầu ôxy cho toàn bộ quá trình xử lý, kg/ngày đêm;
BOD5 - nhu cầu ôxy sinh hóa, kg BOD5/ngày đêm, xác định theo cách sau:
BOD5 = Q*(S0 - S1) (3) Trong đó: S1 - hàm lượng BOD5 trong nước thải đã xử lý, mg/l hoặc kg/m3
DO - hàm lượng ôxy hòa tan trong bể aerotank, mg/l. Trong điều kiện khí hậu Việt Nam, chỉ số này là 2-4 mg/l;
NOD - nhu cầu ôxy cho quá trình nitrat hóa và khử nitơ của 1 kg nitơ, kgO2/kgN. Trong tính toán, sử dụng giá trị NOD = 4,3 - 4,7 kgO2/kgN.
N - khối lượng nitơ cần xử lý trong 1 ngàyđêm, kgN/ngày. Giá trị nhu cầu ôxy thực tế xác định theo công thức sau:
Qoth=k*Qo =(1,1-1,3) Qo (4) Trong đó k - hệ số hiệu chỉnh, k = 1,1 ¸ 1,3
Tính độ sinh trưởng của bùn
Độ sinh trưởng của bùn là một thông số rất quan trọng trong bài toán thiết kế, được xác định theo công thức sau:
(5)
Trong đó: SA - độ sinh trưởng của bùn, ngàyđêm; MLSS - tải lượng bùn hoạt tính, kg/ngàyđêm
y - hằng số định mức, phụ thuộc vào tỉ lệ F/m. Giá trị hằng số này chọn theo bảng 3.
Trong điều kiện khí hậu Việt Nam thì có thể nhận giá trị (SA)>10 ngày.
Bảng 3: Sự phụ thuộc hằng số y của bùn hoạt tính vào tỉ lệ F/m
Tỉ lệ F/m kg BOD5/kg MLSS/ngàyđêm y kgMLSS/kg BOD5ngày 0,0 – 0,2 0,5 – 0,8 0,2 – 0,4 0,8 – 1,0 0,4 – 0,5 1,0 – 1,3 Tính thiết bị lắng
Thông số cơ bản của thiết bị lắng là diện tích lắng của bể. Diện tích lắng được xác định theo công thức sau:
(6) Trong đó: Slang- diện tích lắng, m2;
Qmax.b.h- lưu lượng bùn cực đại trong thiết bị lắng, kg/h, tính theo công thức sau:
v- vận tốc lắng của bùn hay tải lượng lắng bề mặt, m3/m2/giờ Qmax.b.h= Qmax.Sb.SVI (7)
Sb- nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank, kg/m3; SVI - chỉ số thể tích của bùn hoạt tính, ml/g hoặc m3/kg.
Trong khi tính toán hệ thống xử lý thường nhận giá trị SVI=80-100ml/g, với giá trị lớn hơn (SVI>150 ml/g), bùn rất khó lắng.
Áp dụng nguyên lý xử lý nêu trên, chúng tôi tiến hành thí nghiệm xử lý nước tải của nhà máy chế biến thủy sản ở qui mô pilot. Kết quả thử nghiệm trình bày trong bảng 4.
Bảng 4: Kết quả thử nghiệm của quá trình xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản
Thành phần
nước thảI Đơn vị
Nồng độ các chất
Nước đã xử lý Tiêu chuẩn TCVN 5945-1995, loại B SS mg/l 75,5 100 COD mg/l 68 100 BOD5 mg/l 32 50 N mg/l 25 60 P mg/l 1,8 6 4.2.3 Kết luận
Nước thải các cơ sở chế biến thủy sản chứa các thành phần chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng với hàm lượng cao, nếu thải ra môi trường sẽ tạo điều kiện cho các vi sinh vật phát triển mạnh, gây ô nhiễm môi trường nặng nề.
Việc áp dụng phương pháp xử lý vi sinh - bùn hoạt tính tuần hoàn đem lại hiệu suất xử lý cao.
Khu vực Nam Trung bộ và Tây Nguyên là một trong những khu vực phát triển mạnh về nuôi trồng và chế biến thủy sản, việc áp dụng công nghệ xử lý nước đạt hiệu quả cao sẽ góp phần ổn định môi trường, tạo đà phát triển kinh tế và phát triển bền vững trong khu vực.
Phương pháp xử lý sinh học kết hợp hoá lý thích hợp cho quá trình xử lý nước thải chế biến thuỷ hải sản, loại nước thải với hàm lượng ô nhiễm cao( BOD, COD,SS, …) nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn xã thải Mức II QCVN 24 – 2009.
So với các phương pháp khác, phương pháp này có các ưu điểm sau :
• Khả năng xử lý các chất ô nhiễm như BOD, COD cao.
• Vận hành đơn giản, không đòi hỏi kỹ năng chuyên môn cao.
• Chi phí vận hành thấp.
• Không gây độc hại cho người vận hành hệ thống.
5.1Đề xuất