TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
B. TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN 2
+ Nhiệm vụ:
Ngoài xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải, thì trong bề sinh học hiếu khí
dính bám lo lửng còn xảy ra quá trình Nitritrat hoa và Denitrate, giúp loại bỏ các hợp
chất nito, photpho trong nước thai, do đó không cần sử dụng bể Anoxic.
Vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc gồm 3 loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiểu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật ki khí.
+ Các thông số tính toán:
— Lưu lượng trung bình của nước thải trong một ngày đêm: Q = 1300 m*/ngay
— Hàm lượng BODs trong nước thải dẫn vào MBBR: S, = 228 mg/l
— Ham lượng chat lơ lửng trong nước thải dẫn vào bề MBBR: SS = 209 mg/l
— Hàm lượng BODs trong nước thai cần đạt sau xử lý: S= 34 mg/1
— Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải cần đạt sau xử ly: SS = 42 mg/l
— Nhiệt độ của nước thải: t = 25°C
— N6ng độ bùn hoạt tính lơ lửng trong bề X = 3500 mg/l.
Gia sử rằng chat lơ lửng trong nước thải đầu ra là chất ran sinh học (bùn hoạt tính), trong đó có 80% là chất dé bay hơi và 65% là chất có thé phân hủy sinh học.
+ Tính toán bé MBBR:
— Phương trình cân bằng vật chất:
BOD; đầu ra = BOD, hòa tan + BOD, của chất lơ lửng trong đầu ra
— Nông độ cặn hữu cơ có thé bi phân hủy sinh học:
a = 65% xX SS= 0,65 x 42 = 27,3 (mg/l)
— 1mg SS khi bi oxi hóa hoàn toàn tiêu tốn 1,42 mg O2. Vậy nhu cầu oxi hóa cặn
như sau:
b=a x 1,42 = 27,3 x 1,42 = 39 (mg/l)
— Lượng BODs chứa trong cặn lơ lửng đầu ra (chuyền đổi từ BOD20 sang BODs)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Phước Thắng, huyện Chơn Thành, tỉnh Bình Phước — Công suất 1300 mỶ/ngày. đêm
c=bx0,68 = 39 x 0,68 = 27 (mg/l)
— Lượng BODs hòa tan còn lại trong nước khi ra khỏi bể lang:
Sẹ=S—c =34—- 27 =7 (mg/])
— Hiệu quả xử lý theo BODs hòa tan của bề MBBR là :
Sạ—§ẹ _ 228—7
So _ 228 x 100 = 97%
— Hiệu quả xử lý theo lý thuyết của bé MBBR là:
S,-S 228— 29
E = =‘. 228 “x 100 = 859
— Thể tích bể MBBR:
Qxð¿xYx(S¿—S¿)_ 1300 x 10 x 0,6 x (228 — 7)
= = = 270 (m3) XX (1+ Ky x 6,) 4000 x (1 + 0,06 x 10)
Trong do:
e Q là lưu lượng nước thai cần xử ly, Q = 1300 m3 /ngay.
e @, là thời gian lưu bùn hoạt tinh trong bé, 6, = 5 — 15 ngày. Chon 0, = 10 ngày.
e Y là hiệu suất sinh khối, Y = 0,6 mgVSS/mgBOD.
e S, là nồng độ BODs của nước thải dẫn vào bê MBBR.
e - S¿ là lượng BOD hoà tan của bề MBBR.
° Xia nồng độ vi sinh tổng trong bé MBBR, X = 4000 mg/l.
e Kala hệ số phân hủy nội bao Ka = 0,06 (ngày). (
— Chiều cao hữu ích của bề MBBR: Hy; = 3m
— Chiều cao bảo vệ của bé MBBR: Hwy = 0,5 m
—> Chiều cao xây dựng của bé MBBR: H,q = Hy; + Huy = 3,5 m
— Diện tích bê MBBR:
V_ 270
fons —=Ốf Gn?a eo)
— Kich thước bề là: L x B x Hyg = 18 m x 5m x 3,5 m.
Bình Phước — Công suất 1300 mỶ/ngày. đêm
Bảng PL1.21: Các kích thước điển hình của bề hiếu khí
Thông số Gia trị Chiều cao hữu ích, m 3—4,6 Chiều cao bảo vệ, m 0,3 — 0,6 Khoảng cách từ đáy đến đầu khuếch tán khí, m 0,45 — 0,75 Tỉ số rộng: sâu (W : H) 1:1—2,2:1
(Nguồn: Trang 429, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp — Tính toán thiết kế công trình — Lâm Minh Triết - NXB Dai học Quốc Gia TP. HCM, năm 2008).
+ Tính lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày:
— Tốc độ tăng trường của bùn hoạt tính:
Y 0,6
Y, = =
Pˆ 1+KaạxÓ, 140,06 x 10 = 0,375 (ngay~*)
— Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BODs trong một ngày:
P, = ¥, #0 * (Sạ„ —5,) X 10 = 0,375 % 1300 % (228 — 7) 4 10-7
= 108 (kg/ngay)
— Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra trong một ngày:
Pass) “Q5 = a = 135 (kg/ngày)
08 0,8
Với: MLVSS/MLSS = 0,8. (/
— Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày:
Lượng bùn dư can xử lý = Tong lượng bùn — Lượng SS trôi ra khỏi lắng II Maw(s) = Pxcss) — (Q x SS x 1073) = 135 — (1300 x 42 x 1073)
= 80,4 (kg/ngay)
+ Lưu lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày:
P _ VxX—X,xQ,x0, _ 270 x 4000 — 33,6 x 1300 x 10
ng 0, xX, ” 10 x 9000
= 7 (m/ngày)
Trong đó:
e V là thé tích bề MBBR, V = 270 (m)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Phước Thắng, huyện Chơn Thành, tỉnh Bình Phước — Công suất 1300 mỶ/ngày. đêm
e Q là lưu lượng dau ra từ bể lắng II, Giả sử xem như lượng bùn thải là không đáng ké, Qe = Q = 1300 (m/ngày)
e X, là mat độ vi sinh sau khi lắng X, = 42 x 0,8 = 33,6 mg/l. Nong độ vi sinh hữu hiệu chiếm 80% của tổng.
e X; là nồng độ bùn quay vòng từ bé lắng II, X; = 9000 (mg/1) e _ X là nồng độ vi sinh tông trong bê MBBR, X = 4000 (mg/l)
e0: là thời gian lưu bùn, 0. = 5 — 20 ngày. Chon 0. = 10 (ngày)
+ Tính hệ số bùn tuần hoàn a:
Phương trình cân bằng vật chất cho bê sinh học:
QxxX,+Q,* X= (Q+Q,) xx Trong do:
e Q là lưu lượng nước thải, Q = 1300 mỶ/ngày.
e Q, là lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn.
e Xo là nồng độ vi sinh trong nước thải dẫn vào be MBBR.
X; là nồng độ bùn quay vòng từ bề lắng II, X; = 9000 (mg/]). ( e X là nồng độ vi sinh tổng trong bề MBBR, X = 4000 (mg/l).
Giá trị Xo thường rất nhỏ so với X và Xm do đó trong phương trình cân bằng vật chat ở trên có thê bỏ qua đại lượng Q x Xạ. Khi đó phương trình cân bằng vật chất sẽ có
dạng:
Q;xX; =(Q+Q;)xX