Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
-Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hóa trong ĐK vận hành bể ổn định :

-Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hóa trong ĐK vận hành bể ổn định :

Tải bản đầy đủ - 0trang

ngày-1 , Với YN : hệ số động học của bùn hoạt tính,

Chọn YN = 0,16 ; (Theo bảng 5-4, Trịnh Xn Lai - trang 80, “ Tính tốn

thiết kế các cơng trình xử lý nước thải”)

KN : Hệ số động học , Chọn KN = 1,5. (bảng 5-4)

Nra : Nồng độ Nitơ đầu ra, Nra = 0,4mg/l



- Thời gian lưu :

⇒ θ CN = 5,95 ngày. Vậy tuổi của bùn là 6 ngày.

Với Kd = 0,04 ngày-1.

- Thành phần hoạt tính của vi khuẩn Nitrat hóa trong bùn : X N = f N . X



(Theo CT trang 82 - Trịnh Xn Lai , “ Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý

nước thải”)

X : Nồng độ bùn hoạt tính, X = 3500 mg/l

⇒ XN = 0,071.3500 = 248,5mg/l

- Thời gian cần thiết để Nitrat hóa tính theo cơng thức 5-19 :



ngày = 16,56h

⇒ Thể tích bể :

Chọn chiều cao bể : H = 5m, Hxd = 5+0,5 = 5,5m .Với Hbv = 0,5m

Suy ra :



Chiều dài bể : L = 12,5m

Chiều rộng bể : B = 8m



• Tính tốn đường ống dẫn nước vào bể :



Đường ống vào bể dạng tự chảy, Chọn vận tốc nước chảy trong ống: v =

0,8m/s.



Đường kính ống:



m, Chọn Dvào = 120mm



• Đường ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank:

Chọn vận tốc nước ra khỏi bể 1m/s.



Đường kính ống dẫn:



, Chọn Dra = 110mm



Bảng 4.9. Tóm tắt các thơng số thiết kế bể khử Nitrat

Tên thơng số



Ký hiệu Đơn vị



Giá trị



Thể tích bể



V



m3



483



Chiều dài bể



L



m



12,5



Chiều rộng bể



B



m



8



Chiều cao hữu ích bể



H



m



5



Chiều cao xây dựng bể



Hxd



m



5,5



Đường kính ống dẫn nước vào



Dvao



mm



120



Đường kính ống dẫn nước ra



Dra



mm



110



4.11 BỂ AEROTANK

- Thời gian lưu bùn θc = 5-15 ngày, Chọn θc = 10 (ngày).

- Hệ số sản lượng Y = 0,5 (kgVSS/kgBOD)

- Hệ số phân huỷ nội bào Kd = 0,05 (ngày-1)

- BOD5 đầu vào = 498,18 (mg/l).

- BOD5 đầu ra = 50 (mg/l) (theo TCVN 5945 – 2005, n ước sau xử lý đ ạt tiêu

chuẩn loại B).

- COD đầu vào = 649,8 (mg/l).



- COD đầu ra = 80 (mg/l) (theo TCVN 5945 – 2005, n ước sau x ử lý đ ạt tiêu

chuẩn loại B).



- Tỷ số chuyển đổi



; theo quy phạm 0,45 – 0,8



- Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS trong nước thải đầu ra cần đạt: 100 (mg/l)

(theo TCVN 5945 – 2005, nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B).

- Bùn hoạt tính trong nước thải đầu vào = 0.

- Độ tro của bùn hoạt tính: Z = 0,3 (70% là bùn hoạt tính).

- Tỷ số giữa lượng chất rắn bay hơi (MLVSS) và lượng chất rắn l ơ lửng có



MLVSS

= 0,7

trong nước thải là: MLSS

( độ tro của bùn lấy bằng 0,3).

- Nồng độ chất rắn bay hơi hay bùn hoạt tính (MLVSS) được duy trì trong b ể

Aerotank: Xt = 3500 (mgSS/l).

• Xác định lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng ở đầu ra

- Phương trình cân bằng vật chất:

BOD5 đầu ra = BOD5 hoà tan + BOD5 cặn lơ lửng

Trong lượng chất rắn lơ lửng đầu ra sau lắng có chứa cặn sinh h ọc (bùn ho ạt

tính), trong đó có 65% có khả năng phân hủy sinh học.

Chọn SSra = 50 (mg/l).

- Lượng cặn có thể phân hủy sinh học có trong cặn lơ lửng đầu ra khỏi b ể

lắng II là:

b = a . SSra= 0,65 . 50 = 32,5 (mg/l cặn sẽ bị phân hủy tiếp tục).

Trong đó:

a: % cặn hữu cơ, a = 65%.

- Lượng cặn hữu cơ theo COD :

c = 1,42 . b. (1-Z) = 1,42 . 32,5 . (1 - 0,3) = 32,305 (mg/l).

Trong đó:

1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD, mgO 2/1 đơn vị tế bào bị

phân hủy hay 1mg BOD tiêu thụ 1,42 mgO2.



- Lượng BOD5 trong cặn ra khỏi bể:

d = f. c = 0,75 . 32,305 = 24,23 (mg/l).

- Lượng BOD5 hòa tan ra khỏi bể lắng:

BOD5 hoà tan = BOD5 cho phép – d = 50 – 24,23 = 25,77 (mg/l).

• Xác định hiệu quả xử lý

- Hiệu quả xử lý BOD5 hồ tan của bể:



• Tính thể tích bể Aerotank:



V =



Q.Y .θ C .( C O − C )

X .(1 + K d .θ C )



(Trang 428 - “Xử Lý Nước Thải Đô Thị và Công Nghiệp” - Lâm Minh Triết ).

Trong đó:

Q : lưu lượng nước thải đầu vào, 700 m3/ngày.đêm.

Y : hệ số sản lượng tế bào, Y = 0,5kgVSS/kgBOD

Kd : hệ số phân huỷ nội bào, Kd = 0,05(ngày-1).

Co : hàm lượng BOD5 đầu vào bể Aerotank, Co = 498,18 mg/l.

C : hàm lượng BOD5 hòa tan đầu ra, C = 25,77 mg/l.

X : nồng độ bùn hoạt tính trong bể, X = 3500mg/l.



θC : thời gian lưu bùn trong bể, θC = 10 ngày





- Thời gian lưu nước trong bể:



ngày = 10,8h

(Trang 429 - “Xử Lý Nước Thải Đô Thị và Công Nghiệp” - Lâm Minh Triết ).

Các giá trị đặc trưng cho kích thước của bể Aerotank xáo tr ộn hoàn toàn đ ược

thể hiện trong bảng sau:



Bảng 4.10. Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hồn

tồn

Thơng số



Giá trị



Chiều cao hữu ích, m



3,0 – 4,6



Chiều cao bảo vệ, m



0,3 – 0,6



Khoảng cách từ đáy đến đầu khuếch tán khí,

0,46 – 0,75

m

Tỷ số rộng : sâu (B : H)



10:1 – 2,2:1



Chọn chiều cao hữu ích của bể h = 4 (m), chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m).

- Chiều cao tổng cộng là: H = 4 + 0,5 = 4,5 (m).



- Diện tích mặt thoáng của bể :

- Chiều rộng bể :B = 8 (m).

- Chiều dài của bể: L = 10 (m).

- Kích thước bể: L × B ×H = 10 × 8 ì 4,5





Tớnh lu lng cn d phi x ra hàng ngày sau khi nhà máy

hoạt động ổn định

- Hệ số tạo cặn từ BOD5 :



Ybun =



Y

0,5

=

= 0,33

1 + K d .θ C 1 + 0,05.10



- Lượngbùn hoạt tính sinh ra do khử BOD:



- Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn Z = 0,3



kgSS/ngày.đêm

- Lượng cặn dư hằng ngày phải xả :



kgSS/ngày.đêm





Tính lượng bùn xả ra hàng ngày (Q xả) từ đáy bể lắng theo đường

tuần hoàn cặn

θC =







Q xa =



V .X

Q xa . X t + Qra . X ra



V . X − Qra . X ra .θ C

X t .θ C



(CT 6-6/trang 93 - “Tính tốn thiết kế các cơng trình Xử lý Nước Th ải” –

TS.Trịnh Xuân Lai).

Trong đó:

Qra = Qvào = 700 (m3/ngày đêm).

Xt : nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hồn, Xt = 7000 (mg/l).

Xra : nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong chất rắn l ơ lửng ra kh ỏi b ể

lắng II(70% chất dễ bay hơi), mg/l.

Xra = 0,7 . 50 = 35 (mg/l).







(m3/ngày.đêm).



• Xác định lượng bùn tuần hồn

Phương trình cân bằng vật chất cho bể Aerotank:

(Q + Qt) . X = Qt .Xt + Q . Xo

Với Qt: lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn, m3/h.

Vì Xo thường rất nhỏ so với X và Xt. Do đó, phương trình cân bằng vật chất trên

có thể bỏ qua giá trị Q và Xo.

Phương trình vật chất có dạng :



(Q + Qt) . X = Qt . Xt



Chia 2 vế của phương trình cho Q ta được:



Đặt



, là hệ số tuần hoàn.



Qt

Q

.X t = X + t .X

Q

Q



⇒ α .X t = X + α .X





α=



X

3500

=

=1

X t− X 7000 − 3500



; nằm trong giới hạn cho phép 0,25 – 1.

(“Tính tốn thiết kế các cơng trình Xử lý Nước Thải” – TS.Tr ịnh Xn Lai).

Lưu lượng bùn tuần hồn:



m3/ngày. đêm = 29,2 m3/h



• Tính lượng oxy cần thiết

- Lượng oxy cần thiết cho quá trình xử lý nước thải:

OCo =



Q.( C o − C )

4,57.Q.( N o − N )

− 1,42.P X +

f .1000

1000



( Theo “Tính tốn thiết kế các cơng trình x ử lý n ước thải “ - TS.Trịnh Xuân Lai,)

Trong đó:

OCo: lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở

25oC.

No : tổng hàm lượng Nitơ đầu vào, No = 138,34 mg/l.

N : tổng hàm lượng Nitơ đầu ra, N = 30 mg/l, (TCVN 5945 – 2005, tiêu

chuẩn nước thải công nghiệp loại B).

f : hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và COD, f = 0,75

1,42 : hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD.

4,57 : hệ số sử dụng oxy khi oxy hóa NH4+ thành NO3-.





(kg O2/ngày.đêm).

- Nhiệt độ nước thải ở 25oC. Độ muối < 5 (mg/l).

- Lượng Oxy cần thiết trong điều kiện thực tế (25 0C)

OCt = OCo .



C S 25

1

1

.

.

(T − 20)

β .C S 25 − C L 1,024

α



Trong đó:

: hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối v ới nước

thải lấy

CS25 : nồng độ oxy bão hoà trong nước ở 25OC, CS25 = 8,39 (mg/l).

CL: nồng độ oxy cần duy trì trong bể khi xử lý nước thải, CL = 1,5 – 3

(mg/l), chọn CL = 2 (mg/l).

T = 25oC: nhiệt độ nước thải.

: hệ số giảm năng suất hòa tan oxy do ảnh hưởng của cặn và các ch ất

hoạt động bề mặt nhỏ,



= 0,6 – 0,94, chọn



= 0,8.







(kg O2/ngày.đêm)



• Tính lượng khơng khí cần thiết :



QKK =



OCt

.f

OU



Trong đó:

f : hệ số an tồn, f = 1,5 – 2. chọnf = 1,5.

OCt : lượng oxy thực tế sử dụng cho bể, kg O2/ng.đ.

OU : cơng suất hồ tan oxy vào nước thải của thiết bị phân ph ối.

Khi dùng hệ thống thổi khí, chiều sâu của đáy bể là 4,5m, thi ết bị phân ph ối

khí đặt cách mặt nước 20cm, nên h = 4,3m.

Ta có: OU = Ou × h = 7 × 4,3 = 30,1 (g O2/m3).

Với Ou: cơng suất oxy hồ tan của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn,

chọn Ou = 7 (g O2/m3).( Tính tốn thiết kế các hệ thống xử lý nước thải - Tr ịnh

Xuân Lai ,2001).







(m3/ng.đ) = 1914,56(m3/h) = 0,532(m3/s)



• Tính tốn thiết bị phân phối khí

- Đường kính ống dẫn khí chính:



, Chọn Dchinh = 300mm.

Với v: vận tốc khí trong ống 10-15m/s. Chọn v=10m/s

- Đường kính ống dẫn khí nhánh:

Chọn hệ thống cấp khí gồm 19 ống nhánh đặt dọc theo chiều dài bể, cách

thành bể 200mm và cách đáy bể 200mm.



Khoảng cách giữa các ống dẫn khí là :



Lưu lượng khí qua 1 ống nhánh:



Đường kính ống nhánh:



, Chọn Dnhanh = 60mm



- Số lỗ cần có trên ống nhánh:

Chọn đường kính lỗ phân phối khí trên ống nhánh d0=5mm=0.005m.

Chọn vận tốc khí ra khỏi lổ: 15m/s

⇒ Lưu lượng khí ra 1 lỗ:



qlo = vlo .



3,14.d lo2

3,14.0,005 2

= 15.

= 2,944.10 − 4 m 3 / s

4

4



Số lỗ trên 1 ống nhánh:



lỗ.Chọn : n = 95 lỗ



Số lỗ trên 1m chiều dài ống: = 95/9.5 = 10 lỗ.

- Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén :



Hc = hd + hc + hf + H



Trong đó:

hc : tổn thất áp lực cục bộ

hf : tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối, h f ≤ 0,5m, chọn 0,5m

hd : tổn thất dọc đường

Tổng tổn thất hd + hc ≤ 0,4m, chọn hd + hc = 0,4m.

H: chiều sâu áp lực trong bể.



⇒Hc = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 m

- Cơng suất máy nén khí :



N=



34400.( p 0, 29 − 1).Q

102.η



Trong đó:

Q = QKK = 0,532.60 = 31,92 (m3/phút) : Lưu lượng khơng khí cần

cấp(m3/phút).

η :Hiệu suất máy nén khí chọn là 0,8(80%)

P: áp lực khí nén(atm).





Chọn sử dụng 2 máy nén khí cơng suất 27kW/h, một làm vi ệc và m ột dự

phòng.

• Tính tốn đường ống dẫn nước thải vào bể:

Đường ống vào bể dạng tự chảy, Chọn vận tốc nước chảy trong ống:

v=0,8m/s.



Đường kính ống:



, Chọn Dvào = 120mm



• Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn từ bể lắng 2:

Lưu lượng bùn tuần hoàn:

Chọn vận tốc bùn trong ống: v = 0,3m/s

⇒ Đường kính ống dẫn bùn :



, Chọn Dbùn = 190mm

• Đường ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank:



Lưu lượng nước ra khỏi bể:

Chọn vận tốc nước ra khỏi bể 1m/s.



-



Đường kính ống dẫn:



Chọn



• Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank :



, Tỷ số này trong khoảng 0,2-0,6 ngày-1

Tải trọng thể tích :



(nằm trong khoảng cho phép từ 0,8 – 1,9 kgBOD5/m3.ngày)

• Tính tốn bơm:

Tính bơm để bơm nước từ bể aerotank sang bể lắng 2:

Áp dụng phương trình becnouly cho mặt cắt 1-1 (mặt thoáng b ể Aerotank) và

mặt cắt 2-2 (mặt cắt tại đầu phân phối nước bể lắng 2 ).

P1 α 1 .v12

P2 α 2 .v 22\

Z1 + +

+ H = Z2 +

+

+ ∑ h1− 2

γ

2. g

γ

2.g



Suy ra : Cột áp máy bơm :



H = ( Z 2 − Z1 ) +



P2 − P1 α 2 .v 22\ − α 1 .v12

+

+ ∑ h1−2

γ

2. g



Trong đó:

Z2-Z1: chênh lệch độ cao giữa 2 mặt cắt = 0,5m

P1, P2: áp suất tại mặt cắt 1, 2. Bằng áp suất khí quyển 1.105 (N/m2).

α1 , α 2 =1. (do nước chảy trong ống là chảy rối.)



v1, v2: vận tốc tại mặt cắt 1, và 2. (v1=0, v2=1,8 m/s)



∑h



1−2



: tống tổn thất. Chọn



∑h



1− 2



= 0,2



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

-Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hóa trong ĐK vận hành bể ổn định :

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×