- Biết lưu lượng nước thải của nhà máy: 500m3/ ngày đêm Thời gian lưu trong bể lắng cát là: 15phút, trong bể điều
BỂ AEROTANK Nhiệm vụ của bể
Nhiệm vụ của bể aerotank Bể aerotank sử dụng hệ thống sục khí xáo trộn hồn tồn cĩ nhiêm vụ hịa tan oxi kết hợp với bùn hoạt tính giúp khử hồn tồn hàm lượng BOD, COD trong nước thải được đưa từ bể UASB qua.
Các phương pháp hiếu khí
Cơ chế phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí: Các quá trình hiếu khí cĩ thể xảy ra trong điều kiện tự nhiên hay trong các điều kiện xử lý nhân tạo. Trong điều kiện xử lý nhân tạo người ta tạo ra các điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hĩa sinh hĩa nên quá trình xử lý cĩ tốc độ cao và hiệu suất cao hơn.
Quá trình chuyển hĩa vật chất:
+Qúa trình oxy hĩa chất hữu cơ :(đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào)
CxHyOzN + O2 vsv CO2 + NH3 + H2O + Q (1)
• +Qúa trình tổng hợp tế bào:(tổng hợp xây dựng
tế bào)
• CxHyOz + NH3 + O2 vsv C5H7NO2 + CO2 + H2O + Q (2)
• (C5H7NO2: Cơng thức theo tỷ lệ trung bình các nguyên tố chính trong tế bào vi sinh vật)
+ Qúa trình oxy hĩa nội bào (tự oxy hĩa): nếu tiếp tục tiến hành QT oxy hĩa thì khi khơng đủ chất dinh dưỡng, Qúa trình chuyển hĩa các chất của tế bào bắt đầu xảy ra qúa trình tự oxy hĩa:
C5H7NO2 + O2 vsv CO2 + NH3 +H2O + Q (3)
Trong quá trình oxy hĩa sinh hĩa hiếu khí, các chất hữu cơ chứa N, S, P cũng được chuyển thành NO3-, SO42-, PO43-, CO2, H2O.
(4) và (2): lượng oxy tiêu tốn cho các phản ứng này là tổng BOD của NT.
(1), (2), (3), (4): lượng oxy tiêu tốn gần gấp 2 lần lượng oxy cho 2 phản ứng đầu.
Khi mơi trường cạn nguồn C hữu cơ, các loại vi khuẩn nitoride hĩa (nitrosomonas) và nitorate hĩa (nitrobater) thực hiện quá trình nitơrat hĩa theo 2 giai đoạn:
•55NH4+ + 76O2 + 5CO2 nitrosomonas C5H7NO2 + 54NO2- + 52H2O + 109 H+
•400 NO2- + 19 O2 + NH3 + 2 H2O + 5CO2 nitrobater C5H7NO2 + 400 NO3 -
Tính tốn
- Các thơng số thiết kế:
+ Lưu lượng nước thải Q = 1000 (m3/ngày) + Lượng BOD5 đầu vào: S0= 437,4 (mg/l) + Tỷ số:BOD5/ COD=0,57
+ Nhiệt độ nước thải: t= 300C
+ Hàm lượng COD đầu vào: 771,9 (mg/l)
+ Hàm lượng chất lơ lững đầu vào: 141,1mg/l + Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B: + Hàm lượng BOD5 đầu ra: S = 40 mg/l
+ Cặn lơ lững đầu ra 30 (mg/l) , gồm cĩ 65% là cặn dễ phân huỷ sinh học
+ Lượng bùn hoạt tính trong nước thải đầu vào: X0 = 0
+Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lững bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lững trong nước thải (MLSS) là , Tức độ tro của bùn hoạt tính Z=0,3
+ Tỉ số chuyển đổi: BOD5 = 0,68 x BOD20
+Nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn ( tính theo cặn lơ lững) là 10.000 (mg/l)
+ Nồng độ chất rắn lơ lững bay hơi hay nồng độ bùn hoạt tính (MLVSS) được duy trì trong bể Aerotank là X=3000(mg/l)
+ Thời gian lưu bùn trong bể Aerotank là SRT = 10 ngày
+ Nước thải đầu vào đã điều chỉnh đủ chất dinh dưỡng và pH thích hợp điều kiện xử lý sinh học
+Chế độ thuỷ lực khuấy trộn hồn chỉnh
∗ Giá trị các thơng số động học
+ Hệ số phân huỷ nội bào Kd = 0,05 ngày-1
+ Hệ số sản lượng tối đa (tỷ số giữa lượng tế bào được tạo thành với lượng cơ chất bị tiêu thụ)
Loại và chức năng bể: Bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh
Tính nồng độ BOD trong nước thải sau xử lý sinh học
-Lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể lắng II 0.65 * 30 = 19,5mg/l
C5H7NO2 + 5O2 → CO2 + 2 H2O + NH3 + năng lượng + Vậy: 1 mg tế bào bị oxy hố cần tiêu thụ 1,42mg oxy.
+ Để oxy hố tồn bộ lượng cặn cĩ khả năng phân huỷ sinh học ở dịng ra cần lượng oxy: 19,5 * 1.42= 27.69 mg/l
+ Lượng BOD5 cĩ trong cặn ra khỏi bể lắng: 27.69 * 0.68 = 18.83 mg/l
+ Lượng BOD5 hồ tan ra khỏi bể lắng II bằng tổng BOD5 cho phép ở đầu ra trừ đi lượng BOD5 cĩ trong cặn lơ lững :
+ Hiệu quả xử lý
+ Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hồ tan:
+Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 tổng cộng:
%2 2 , 95 % 100 4 , 437 2 , 21 4 , 437 % 100 0 0 − × = − × = = S S S E % 92 100 * 4 , 437 35 4 , 437 = − = Etc
Kích thước bể Aerotank Thể tích bể Aerotank: ) ( 5 , 433 ) 10 05 , 0 1 ( 3000 ) 2 , 21 4 , 437 ( 6 , 0 1000 10 ) 1 ( ) ( 0 3 m