Lượng bùn tạo ra mỗi ngày là 6m3. Chọn bể cô đặc bùn kiểu lắng trọng lực, có dạng hình hộp chữ nhật, thể tích bể 12m3 x 2bể. Kích thước bể :
- Chiều sâu : 1,8m + 0,5m dự trữ - Chiều dài : 3,5m
- Chiều rộng : 2m
Khi đó, thời gian lưu cặn trong mỗi bể là 3 – 4 ngày. Nước trong tách từ bùn cặn được đưa quay lại bể thu gom nước thải thuộc da.
b, Bể cô đặc bùn hoạt tính
Lượng bùn thải ra mỗi ngày là 1,134 m3/ngày. Chọn bể cô đặc bùn kiểu lắng trọng lực, có dạng hình hộp chữ nhật, thể tích bể là 2,3 m3 x 2 bể. Kích thước bể :
- Chiều sâu : 0,7m + 0,3m dự trữ - Chiều dài : 2,2m
- Chiều rộng : 1,5m
Khi đó thời gian lưu cặn trong mỗi bể là 3 – 4 ngày. Nước trong tách từ bùn cặn được đưa trở về bể điều hoà.
3.4.2. Tính toán thiết bị cấp khí Giả thiết :
- Lưu lượng đầu vào Q = 24m3/ngày (do có 6m3 bùn) - Nồng độ oxi bão hoà ở 20oC là Cs = 9,08 mg/l - Nồng độ oxi cần duy trì trong bể Aeroten là 4mg/l Tính lượng oxi cần thiết trong điều kiện chuẩn :
OCo =
f S S Q.( o )
- 1,42.Px =
1000 x 0,68
50) - (939,08 x
24 - 1,42 x 7,84 = 20,25 kg O2/ngày
Tính lượng oxi cần thiết trong điều kiện thực ở 20oC : OC = OCo.
o s
s
OC OC
OC = 20,25 x
4 08 , 9
08 ,
9 = 36,2 kg O2/ngày
Chọn thiết bị làm thoáng tạo ra bọt khí có kích thước trung bình, có cấu tạo như sau : thiết bị gồm các ống khoan lỗ Dlỗ = 2mm phía dưới đáy ống, lỗ được khoanh thành 2 hàng, khoảng cách tâm lỗ là 10mm, mỗi ống dài 1m được gắn với nhau thành dàn ống xương cá. Khi làm việc, vận tốc khí đi trong ống V = 10 – 15 m/s. Vận tốc khí ra khỏi lỗ Vmin = 5m/s, Vmax = 20 m/s.
Chọn điều kiện tính toán là nước thải ở điều kiện trung bình, tra bảng ta có công suất hoà tan oxi là Ou = 4,5 g O2/m3.m và = 0,8. Khi đó, công suất hoà tan oxi của thiết bị là :
OU = Ou.h = 4,5 x (1,8 – 0,2) = 7,2 g O2/m3
Lượng không khí cần thiết (với hệ số an toàn f = 1,5) là : Qk =
OU OCt
x f =
0,0072
36,2 x 1,5 = 7541,6 m3/ngày
Dàn ống có chiều dài là 2m, với 13 ống. Mỗi ống có đường kính Dống
=60mm, khoảng cách giữa các ống là 0,17m.
3.4.3. Tính toán cánh khuấy cho bể keo tụ
Cánh khuấy trong bể keo tụ kết hợp với bể lắng 1, đòi hỏi có vận tốc quay nhỏ nhằm đảm bảo chế độ làm việc của ngăn (30 – 50 v/p). Chọn cánh khuấy mái chèo. Đường kính tương đương của ngăn là 2m. Khi đó :
- Đường kính cánh khuấy d = 1m - Bề rộng cánh khuấy b = 0,1, - Vận tốc quay v = 30 v/p Các thông số của nước thải ở 25oC là : - = 0,7725 . 10-3 WS/m2
- = 994 kg/m3
Chuẩn số Re = .n.d = 20000. Nước thải nằm trong vùng chảy xoáy.
Công suất tiêu tốn cho cánh khuấy được tính như sau : N = A.n3.d5.
Trong đó :
A : Hệ số trợ lực ma sát, ở đây A = 1
n : Số vòng quay của cánh khuấy (v/p), n = 30 v/p = 0,5 v/s d : Đường kính của cánh khuấy d = 1m
: Khối lượng riêng của nước thải ở nhiệt độ đã cho. = 994 kg/m3 Công suất tiêu tốn là : N = 1 x 0,53 x 15 x 994 = 124 (W)
Khi bắt đầu hoạt động thì công suất mở máy của cánh khuấy được tính như sau :
Nc = Ng + Nm Trong đó :
Nc : Công suất tiêu tốn để khắc phục lực ỳ
Nm : Công suất tiêu tốn để khắc phục lực ma sát giữa chất lỏng và cánh khuấy( W). Nm = N = 124 W
Ta có : Nc = Ng + Nm = N(K + A)/A Với K = 3,87 b/d = 0,378
(b/d : tỉ số giữa bề rộng/ đường kính cánh khuấy, b/d = 0,1) Từ đó tính được Nc = 171 W
Công suất động cơ điện được xác định như sau : Nđc = Nc/
Với là hiệu suất truyền lực từ động cơ sang cánh khuấy.
Chọn = 0,65. Ta có : Nđc = 263,4 W
Chọn hệ số an toàn là 1,25 ta có Nđc là 329 W
3.4.4. Tính toán lượng không khí cần thiết để khử sunfua Để oxi hoá 1kg muối sunfua cần 0,75kg oxi
Ta có Qsunfua = 0,025g/m3 x 18m3/ngày = 0,45 kg/ngày Vậy lượng oxi cần thiết Qoxi = 0,45 x 0,75 = 0,3375 kg/ngày Suy ra lượng không khí cần thiết :
Qkk =
. Qoxi Trong đó :
: Hàm lượng oxi trong không khí ( phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm), ở 25oC và độ ẩm 85% thì = 0,232 kg O2/kg không khí
: Khối lượng riêng của không khí, ở 25oC, độ ẩm 85% thì = 1,29 kg/m3
Qkk =
29 , 1 . 232 , 0
3375 ,
0 = 1,127 m3 không khí/ngày
Hiệu suất hoà tan oxi vào nước là 0,014, lấy hệ số an toàn f = 1,5. Suy ra lượng không khí cần thiết để chọn máy nén khí :
Qkkt =
5 , 1 . 014 , 0
127 ,
1 = 53,67 m3 không khí/ngày
Lượng không khí trung bình cần cung cấp trong 1h là :
8 67 .
53 = 6,70875m3. Ưu điểm của sơ đồ :
- Thích hợp với chu kì xả gián đoạn của cơ sở sản xuất - Chủ động trong quá trình xử lí nước thải
- Tiết kiệm được hoá chất sử dụng trong quá trình keo tụ (lượng sữa vôi sử dụng là không đổi nhưng do có thêm sự kết tủa của hidroxit crom nên lượng chất keo tụ (phèn sắt) có thể giảm bớt )
- Trong bể điều hoà có thể điều chỉnh pH về khoảng làm việc thích hợp ( nếu cần thiết), tuần hoàn ngược trở lại nước thải sau keo tụ nếu chât lượng nước sau keo tụ không đảm bảo cho quá trình sinh học.
- Thể tích bể Aeroten - bể lắng - bể khử trùng nhỏ,có thể hợp khối để giảm diện tích sử dụng
- Chi phí đầu tư, vận hành cho máy nén khí giảm do nhu cầu về khí cấp trong 1 đơn vị thời gian giảm.
- Quá trình keo tụ không cần dùng chất trợ keo tụ, do đó bông keo tạo ra có độ xốp nhỏ, dễ tách nước, nồng độ bùn lắng cao hơn.
Nhược điểm của sơ đồ
- Vận hành phức tạp hơn
- Nhiều công đoạn phải thao tác bằng tay
- Diện tích mặt bằng cần thiết lớn so với phương thức làm việc liên tục.