Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Bảng 3.10 Thông số động học của hệ vi sinh tự dưỡng và dị dưỡng[14].

Bảng 3.10 Thông số động học của hệ vi sinh tự dưỡng và dị dưỡng[14].

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Singapore Ascendas Protrate

công suất GĐ1 2000 m3/ngày đêm.



 Tính hằng số động học của vi sinh vật ở 25oC:

Vi sinh dị dưỡng:

ks (25o C)  ks (20o C) 1, 09T20  5 1, 095  7, 7



d-1



-1

k p,s (25o C)  k p,s (20o C) 1, 04T20  0, 06 1, 045  0, 07 d



Ks (25o C)  Ks (20o C) 1, 09T20  60 1, 095  92,32 mg/l



Vi sinh vật tự dưỡng:

-1

k N (25o C)  k N (20o C) 1, 09T20  3 1, 095  4, 62 d

-1

k p,N (25o C)  k p,N (20o C) 1, 04T20  0, 05 1, 045  0, 06 d



K N (25o C)  100, 051 T  1,148  100, 051 25  1,148  1, 34 mg/l



Tốc độ tăng trưởng cực đại của vi sinh Nitrosomonas:

 

No

DO 

0,098(T15)  



  1  0,8337,2  pH

μ m  μ nmax   e





  K  N o   K DO  DO 

 N













35

  2 

0,098(2515) 

-1

μ m  0, 47  e





  1  0,833  7, 2  6,5  0,38 d



 1,34  30, 2   1  2 



Với

No: nồng độ amoni hoặc TKN trong nước thải, No = 35mg/l

DO = 2mg/l, K DO = 1mg/l

Từ giá trị µm tính tốc độ phát triển thực của nitrosomonas (chú ý tới yếu tố nồng độ

amoni ban đầu và phân hủy nội sinh) và tính thời gian lưu tế bào tối thiểu:

μ  No

0,38  35

 m

 k p,N 

 0,06  0,3 d-1

θc,t K N  No

1,34  35

1



θc,t  3,8



 Thời gian lưu tế bào thiết kế:

θc  θc,t  A  P



Trong đó:

SVTH: Nguyễn Thị Hồng Oanh

GVHD: PGS.TS Lê Hồng Nghiêm



MSSV: 0450020450

82



Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Singapore Ascendas Protrate

công suất GĐ1 2000 m3/ngày đêm.



A – hệ số an toàn (A = 1,2÷2); chọn A = 2

P – yếu tố dao động mức độ ơ nhiễm (P = 1,1÷1,2); chọn P = 1,2

[14]

 θc  θc,t  A  P  3,8  2 1, 2  9,12 d

Thời gian lưu tế bào của cả hệ θs (của hai giai đoạn hiếu khí và thiếu khí): θs  θc  F

Với F: hệ số đặc trưng do sự đóng góp của giai đoạn xử lý thiếu khí (F = 1,4÷2); chọn

F



1

 2 (Z: phần thể tích (tỉ lệ) của thiếu khí trong khối phản ứng tổng thể của hệ)

1 Z



 1

 1

 Z  1   100  1   100  50% (Z = 28,6÷50%)

 F

 2



 θs  θc  F  5  2  10d



 Nồng độ chất hữu cơ S (BOD) khi ra khỏi hệ thống xử lý hiếu khí:

S



Ks 1  k p,s  θs 















θ  Y  k  k



s s p,s  1

 s







92,32  1  0,07 10



10   0,6  7,7  0,07   1



 3,16



 Nồng độ amoni sau xử lý với giả thiết là tồn bộ TKN của đầu vào đều có khả

năng được oxy hóa thành nitrat:

N



K N  1  k p,N  θc 



θc   YN  k N  k p,N   1







1,34  1  0, 06  9,12 



9,12   0,15  4, 62  0, 06   1



 0, 44 mg/l



 Nồng độ amoni do vi sinh (dị dưỡng) tiêu thụ để tổng hợp tế bào, giả thiết là hàm

lượng nitơ trong tế bào chiếm 12%:

Nsk 



Ys  So  S  FN

1  k p,s  θs



 Xe  FN  0,75 



0,6   203,49  4,65  0,12

1  0,07 10



 25  0,12  0,75  10,67 mg/l



Với

Xe: mật độ sinh khối sau lắng, Xe = 25mg/l

FN: hàm lượng nitơ trong tế bào, FN = 0,12 ( FN = 5÷12%)

0,75: nồng độ vi sinh hữu hiệu

So,S: nồng độ chất hữu cơ BOD trước và sau khi xử lý

Xác định nồng độ amoni cần oxy hóa thành nitrat:



SVTH: Nguyễn Thị Hoàng Oanh

GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm



MSSV: 0450020450

83



Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Singapore Ascendas Protrate

công suất GĐ1 2000 m3/ngày đêm.



NO  TKN - Nsk - N  35 10,67  0,8  25,78 mg/l



 Thể tích bể xử lý hiếu khí aerotank đáp ứng oxy hóa amoni:

 2000  9,12  0,6   203, 49  4,65



Q  θc  Ys  So  S

VH 

 XL  



 60  641, 41 m3



2900  1  k p,s  θc

2900



 1  0,06  9,12







Với X : 1500



3500mgVSS/L.Chọn X = 2900mgVSS/L



[14]



Ys = 0,6 ÷ 0,75 = 0,8 do giá trị 0,6 tính theo sinh khối hữu hiệu.

XL: hàm lượng chất rắn trơ, XL = 60mg/l

 Nồng độ nitrat quay về bể thiếu khí từ các dòng hồi lưu:

NO3  N 



NO  Q

NO

25, 78





 7, 78 mg/l

Qr  QIR R  IR 0,57  3



Với

QIR: Lưu lượng tuần hồn từ bể hiểu khí (m3/ngày)

IR: tỉ số tuần hoàn bên trong (IR 3

R: tỉ số bùn tuần hoàn R 



). Chọn IR = 3



QR 637,36



 0,56

Q

2000



Giải thích:

QR 



Q  X 2000  2900

3



 1137 m /ngày

X  X 8000 - 2900

r



Xr : Nồng độ chất rắn trong dòng tuần hồn. Xr



12000 mg/l. Chọn Xr = 8000



 Tính lượng oxy hòa tan tương đương với nitrat từ dòng tuần hoàn nitrat:

(NO  N)  0,35  DO  O2

3





Với DO: nồng độ oxy hòa tan trong bể hiếu khí, DO = 2mg/l

 (NO3  N)tđ  0,35  2  3000  2100 g.d



-1



 Tính lượng nitrat từ dòng hồi lưu bùn – nước và bùn về bể xử lý thiếu khí:

M(NO-  N)  (QR  QIR )   NO-  N 





3

3

 2000  (0,57  3)  7, 78  55549, 2g.d -1



SVTH: Nguyễn Thị Hoàng Oanh

GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm



MSSV: 0450020450

84



Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Singapore Ascendas Protrate

công suất GĐ1 2000 m3/ngày đêm.



 Tổng lượng nitrat cần xử lý:







 











TM NO-  N  M NO-  N  NO  N

3

3

3



 55549, 2  2100  57649, 2g.d 1



 Tính tốc độ khử nitrat riêng tại 25oC:

-1

v  0,12  θs0,076 1, 02T20  0,12 100,076 1, 025  0,111 d

k



 Thể tích bể anoxic:



TM(NO3  N)  0,03  S0  Q 1,06T 20 57649, 2  0,03  203, 49  2000 1,065

VT 



 367 m3

T  20

5

0,029  X 1,06

0,029  2900 1,06

 Lượng bùn thải ra được tính trên cơ sở vi sinh dị dưỡng:

 Y  So  S



 0,8   203, 49  4, 65 



Px   s

 XL   Q  

 60  2000 103  307,14 kg.d-1

1  0, 07 10

 1  k p,s  θs









 Tính thời gian lưu tế bào θs,t để so sánh thời gian lưu tế bào giả thiết θs:

θs,t 



X   VH  VT 

Px







2900   641, 41  367 

307140



9d



Giá trị θs,t chênh lệch so với giá trị giả thiết θs là ( 10 –9 )/ 10 = 10%

mãn.



15% thỏa

[24]



 Nồng độ photpho sau bể anoxic

S



Q  SP,0

Q  QR  QIR







2000  20

 4,64(mg / l)

2000  1  0,31  3



Trong đó:

S: nồng độ photpho ra khỏi bể Anoxic

Sp,0: nồng độ P đầu vào Anoxic

 Kích thước bể:

Kích thước xây dựng bể anoxic: Lt × Wt × Ht = 13×6,8×5m(tính cả chiều cao bảo vệ:

Hbv = 0,5m)

 Thời gian lưu nước ở bể anoxic:



SVTH: Nguyễn Thị Hoàng Oanh

GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm



MSSV: 0450020450

85



Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Singapore Ascendas Protrate

công suất GĐ1 2000 m3/ngày đêm.



t tk 



Vt 367



 4, 4 giờ

Q 83,3



 Máy khuấy chìm:

Năng lượng khuấy trộn cần thiết: (4 ÷ 10) W/1m3 nước thải

Chọn năng lượng khuấy trộn là 10 W/m3.

Thể tích nước thải trong bể anoxic: VTK = 10×8×5 = 400m3

Như vậy năng lượng khuấy trộn cần thiết:N = 400 × 10 = 4kW

Chọn 2 máy khuấy chìm FAGGIOLATI GM40B3T 5,8kW, xuất xứ: Italia, 1 máy làm

việc, 1 máy dự phòng

 Đường ống dẫn nước thải:

Chọn vận tốc nước chảy sang bể aerotank: v = 0,7m/s.

Đường kính ống dẫn nước:

D



4Q

4  2000



 0, 21m  210mm

πv

24  3600  3,14  0, 7



Chọn ống dẫn PVC theo catalog Bình Minh Φ 225

Kiểm tra lại vận tốc trong đường ống:

v



4  Qmax

4  2000



 0,58 m/s (thỏa điều kiện v = 0,3÷0,9m/s)

π  D2  86400 3,14  0, 2252  86400



Bảng 3.11 Thông số thiết kế bể thiếu khí

STT



Thơng số



Đơn vị



Số liệu thiết kế



1



Kích thước bể (dài x rộng x cao)



m



13×6,8×5m



2



Đường kính của ống dẫn nước



mm



225



3.8 Bể sinh học hiếu khí (Aerotank)

Bể Aerotank có khả năng xử lý chất ơ nhiễm hữu cơ có thể phân hủy sinh học được có

trong nước thải nhờ quá trính sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật hiếu khí.

Trong điều kiện hiếu khí các vi khuẩn hiếu khí tiêu thụ các chất hữu cơ:



SVTH: Nguyễn Thị Hồng Oanh

GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm



MSSV: 0450020450

86



Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Singapore Ascendas Protrate

công suất GĐ1 2000 m3/ngày đêm.



Một mặt do nhu cầu năng lượng để tồn tại và phát triển (phân chia tế bào tổng hợp

chất sống) và hô hấp nội bào (oxi hóa nội bào)

Mặt khác, tạo một lượng cơ thể sống và chất trơ dư thừa (bùn dư).

Hai mặt này luôn luôn tồn tại, mặt thứ 2 khơng bao giờ hồn chỉnh vì nó tương ứng

với thời gian lưu của bùn và luôn luôn tạo ra cơ thể sống mới, mà càng sinh ra cơ thể

mới thì càng tiêu tốn oxi.

Quá trình xử lý trong bể Aerotank xảy ra 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Tốc độ oxy hóa xác định bằng tốc độ tiêu thụ oxy.

Giai đoạn 2: Bùn hoạt tính khơi phục khả năng oxy hóa, đồng thời oxy hóa tiếp những

chất hữu cơ chậm oxy hóa.

Giai đoạn 3: Giai đoạn nito hóa và các muối amon.

Oxy hóa ammonia thành nitrit

2NH4  3O 2  2NO2  4H   2H 2 O



Oxy hóa nitrite thành nitrat

2NO2  O 2  2NO3



Tính tốn bể:

Thể tích bể Aerotank:

VH = 641,41 m3 đã được tính sao cho phù hợp với bể Anoxic.

Chọn chiều cao bể hhi = 4,5m , hbv = 0,5 m => H = 5

Kích thước bể : L



B = 16m



8m



 Thời gian lưu nước trong bể hiếu khí :

θ=



VH 641, 41

=

= 0,32 ngày =7,68 h , chọn thời gian lưu nước là 8h

Q

2000



Kiểm tra tỷ số F/M:

203, 49

Q  S0

S0

F

=

=

=

= 0,22 mg BOD5/mg bùn.ngày

M

X V

  X 0,32  2900



( thỏa mãn giá trị



F

= 0,2  0,6 )

M



SVTH: Nguyễn Thị Hoàng Oanh

GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm



MSSV: 0450020450

87



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Bảng 3.10 Thông số động học của hệ vi sinh tự dưỡng và dị dưỡng[14].

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×