BÀI GIẢNG KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI. ThS.Lâm Vĩnh Sơn

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Chương 4: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG
SINH HỌC
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động
của VSV có khả năng phân hố những hợp chất hữu cơ.
Các chất hữu cơ sau khi phân hoá trở thành nước, những chất vơ cơ hay các khí đơn
giản.
Có 2 loại cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học:
- Điều kiện tự nhiên.
- Điều kiện nhân tạo.
4.1. CÔNG TRÍNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
4.1.1. Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc
Trong nước thải sinh hoạt chứa một hàm lượng N, P, K khá đáng kể. Như vậy, nước
thải là một nguồn phân bón tốt có lượng N thích hợp với sự phát triển của thực vật.
Tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng trong nước thải thường là 5:1:2 = N:P:K.
Nước thải CN cũng có thể sử dụng nếu chúng ta loại bỏ các chất độc hại.
Để sử dụng nước thải làm phân bón, đồng thời giải quyết xử lý nước thải theo điều
kiện tự nhiên người ta dùng cánh đồng tưới công cộng và cánh đồng lọc.
Nguyên tắc hoạt động : Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh đồng lọc dựa
trên khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ
có oxy trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, các VSV hiếu khí hoạt động
phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống, lượng oxy càng ít và q trình
oxy hóa các chất hữu cơ càng giảm xuống dần. Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ xảy ra
q trình khử nitrat. Đã xác định được q trình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp
đất mặt sâu tới 1.5m. Vì vậy các cánh đồng tưới và bãi lọc thường được xây dựng ở
những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1.5m so với mặt đất.
Nguyên tắc xây dựng: Cánh đồng tưới và bãi lọc là những mảnh đất được san phẳng
hoặc tạo dốc không đáng kể và được ngăn cách tạo thành các ô bằng các bờ đất. Nước
thải phân bố vào các ô bằng hệ thống mạng lưới phân phối gồm : mương chính, máng
phân phối và hệ thống tưới trong các ô. Nếu khu đất chỉ dùng xử lý nước thải, hoặc

chứa nước thải khi cần thiết gọi là bãi lọc.
Cánh đồng tưới, bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên, cách
xa khu dân cư về cuối hướng gió. Xây dựng ở những nơi đất cát, á cát, cũng có thể ở
nơi đất á sét, nhưng với tiêu chuẩn tưới không cao và đảm bảo đất có thể thấm kịp.
Diện tích mỗi ơ khơng nhỏ hơn 3 ha, đối với những cánh đồng công cộng diện tích
trung bình các ơ lấy từ 5 đến 8 ha, chiều dài của ô nên lấy khoảng 300-1500 m, chiều
rộng lấy căn cứ vào địa hình. Mực nước ngầm và các biện pháp tưới không vượt quá
10 -200 m.

Trang 95


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Cánh đồng tưới công cộng và cánh động lọc thường xây dựng với i~0,02

Sơ đồ cánh đồng tưới
1. Mương chính và màng phân phối; 2. Máng, rãnh phân phối trong
các ô; 3. Mương tiêu nước; 4. Ống tiêu nước; 5. Đường đi

Khoảng cách vệ sinh phụ thuộc vào công suất:
+ Đối với bãi lọc:
- l=300m; Q=200-5000 m3/ng.đ
- l=500m; Q=5000-50000 m3/ng.đ
- l=1000m; Q>50000 m3/ng.đ
+ Đối với cánh đồng tưới
- l=200m; Q=200-5000 m3/ng.đ
- l=400m; Q=5000-50000 m3/ng.đ
- l=1000m; Q>50000 m3/ng.đ
Mạng lươí tưới bao gồm:

+ Mương chính
+ Mương phân phối
+ Hệ thống mạng lưới tưới trong các ô
+ Hệ thống tiêu nước (nếu nước không thấm đất) . ( Chiều sâu ống tiêu: 1,2-2m)
Kích thước các ơ phụ thuộc vào địa hình
+ Cánh đồng tưới: STB = 5-8 ha
R ⎛1 1⎞
=⎜ − ⎟
D ⎝ 4 8⎠
+ Đối với bãi lọc thì nhỏ hơn
+ Tuy nhiên chiều dài ô: D = 300-1500 ; R = 100-200
Để xác định diện tích của cánh đồng tưới người ta phân biệt các loại tiêu chuẩn:
1- T/C tướiTB ngày đêm (m3/ng.đ.ha.năm)
2- T/C tưới theo vụ (lượng nước tưới trong suốt t/g một vụ).
3- T/C tưới 1 lần (lượng nước tưới 1 lần).

Trang 96


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

4- T/C tưới bón (lượng nước cho 1 loại cây trồng xuất phát từ khả năng bón của nước
thải).
Diện tích thực dụng của cánh đồng tưới, bãi lọc:
Q
Ftd = q (ha)
o
Với:
+ qo: T/C tưới nước lấy theo các bảng sau

Tiêu chuẩn tưới đối với cánh đồng công cộng
to TB năm của
KK

Loại cây trồng

6-9,5oC
9,5-11oC
11-15 oC

Vườn
Đồng
Vườn
Đồng
Vườn
Đồng

Tiêu chuẩn tưới ((m3/ha.ng.đ)
Á sét
Á cát
Cát
45
60
80
25
30
40
60
70
85

30
35
45
70
80
90
35
40
45
T/C tưới (m3/ha)
2500-6300
5000-7000
4000-4500
3000-6500
1800-2500
5000-10000

Loại cây trồng
Bắp cải sớm và xúp lơ
Bắp cải muộn
Cà chua
Củ cải
Khoai tây
Hành tỏi, rau thơm

A sét
Cát

T/C phụ thuộc mực nước ngầm
1.5m

6-11oC
70
11-15 oC
80
o
6-11 C
160
o
11-15 C
180

2.0m
75
85
130
210

3.0m
85
100
235
350

Mỗi cánh đồng có một vùng đất dự trữ
Q
qo
Fdt = αq = α Ftdq
dt

dt

Với:
qo
+ (q = 0.3-0.5)
dt

+ α: hệ số kể đến việc lượng nước thải ở khu vực dự trữ luôn nhỏ hơn dự định và nó
phụ thuộc vào to
t < 10oC α = 0.75
t > 10oC α = 0.5
Tổng diện tích của cánh đồng

Với:

F = Fdt + Ftd + K(Fdt + Ftd)

Trang 97


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

+ K(Fdt + Ftd): phần cơng trình phụ, bờ chắn, kênh mương)
+ K = (0.15-0.25), thường K = 0.25
Vận tốc tưới:
+ h = 1.0 m v = 0.15-0.85m/s
+ h ≠ 1.0 m v = voh0.2
h: chiều sâu TB của dòng chảy (m).
vo: vận tốc khi chiều sâu dòng chảy h = 1m.
Độ dốc: I = 0.001-0.0005
Lưu lượng tính tốn cho mạng lưới ơ:

q=

Ftd.m mFtd.1000
t = t.3600 (l/s)

Với:
+ m: T/C tưới cho loại cây chủ yếu
+ t: t/g tưới
Lưu lượng nước tính tốn tiêu nước:
qt =

αqoT 3
t (m /ha.ng.đ)

Với:
+ qo: T/C tưới (m3/ha.ng.đ)
+ T: t/g giữa các lần tưới trong ngày (h).
+ t: t/g tiêu nước (0.4-0.5)T
Vì nước không đồng đều nên nhân thêm hệ số n (=1.5):
1000
qmt = qt.n.86400 (l/s.ha)
(modun dịng chảy tiêu nước)
Lưu lượng tính cho 1 ống:
q1 = F1. qm.t

(F1: diện tích phục vụ)
bl
F1 = 10000 (ha)

Với:

+ b: khoảng cách giữa các ống tiêu nước.
+ l: chiều dài ống tiêu.
l = 629(H-h)

2 k
p

Với:
+ H: chiều sâu chân cống
+ h: chiều sâu của lớp đất cần tiêu nước
+ k: hệ số thấm
Loại đất
Cát
A cát

Kích thước hạt đất
(mm)
1.22-0.12
0.12-0.076

Hệ số thấm (cm/s)
1-0.01
0.01-0.004

Trang 98


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

A sét

Sét thấm nước

0.076-0.038
0.038

0.004-0.001
0.001

+ P: chiều cao lớp nước tiêu đi trong ngày

αqoT
P=
t.1000

H

h
ho
b

4.1.2. Cánh đồng tưới nông nghiệp:
Từ lâu người ta cũng đã nghĩ đến việc sử dụng nước thải như nguồn phân bón để tưới lên các
cánh đồng nông nghiệp ở những vùng ngoại ô.
Theo chế độ nước tưới người ta chia thành 2 loại:
- Thu nhận nước thải quanh năm
- Thu nước thải theo mùa
Khi thu hoạch, gieo hạt hoặc về mùa mưa người ta lại giữ trữ nước thải trong các đầm hồ (hồ
nuôi cá, hồ sinh học, hồ điều hòa,…) hoặc xả ra cánh đồng cỏ, cánh đồng trồng cây ưa nước
hay hay vào vùng dự trữ.
Chọn loại cánh đồng nào là tùy thuộc vào đặc điểm thoát nước của vùng và loại cây trồng

hiện có
Trước khi đưa vào cánh đồng , nước thải phải được xử lý sơ bộ qua song chắn rác, bể lắng cát
hoặc bể lắng. Tiêu chuẩn tưới lấy thấp hơn cánh đồng cơng cộng và có ý kiến chuyên gia
nông nghiệp.
b
4.1.3. Hồ sinh học:
Cấu tạo: Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, cịn gọi là hồ oxy hóa,
hồ ổn định nước thải,… Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ
nhờ các lồi vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác.

Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp
cũng như oxy hóa từ khơng khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2,
photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh vật. Để hồ
hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ không được thấp

Trang 99


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

hơn 60C. Theo q trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật ra các loại:hồ hiếu khí, hồ kỵ khí
và hồ tùy nghi.
Hồ sinh học dùng xử lý nước thải bằng sinh học chủ yếu dựa vào q trình làm sạch
của hồ.
Ngồi việc xử lý nước thải cịn có nhiệm vụ:
+ Ni trồng thuỷ sản.
+ Nguồn nước để tưới cho cây trồng.
+ Điều hồ dịng chảy.
Có các loại sau đây:
+ Hồ kỵ khí.

+ Hồ kỵ hiếu khí
+ Hồ hiếu khí.
4.1.3.1_ Hồ kỵ khí
a/ Đặc điểm
o Dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng bằng PP sinh học tự nhiên dựa trên sự phân
giải của VSV kỵ khí.
o Chuyên dùng xử lý nước thải CN nhiễm bẩn.
o Khoảng cách vệ sinh (cách XN thực phẩm): 1.5-2 km.
o Chiều sâu: h = 2.4-3.6.m
b/ Tính tốn: chủ yếu là theo kinh nghiệm
o Skỵ khí = (10-20%) Skỵ hịếu khí
o t/g lưu
+ Mùa hè: 1.5 ngày
+ Mùa đông: > 5 ngày
o E% BOD
+ Mùa hè: 65-80%
+ Mùa đông: 45-65%
c/ Lưu ý
o Hồ có 2 ngăn để dự phịng (tháo bùn, …)
o Cửa cho nước thải vào phải đặt chìm
o S < 0.5 ha: 1 miệng xả
o S > 0.5 ha: bổ sung thêm
o Cửa lấy nước thiết kế giống thu nước bề mặt.
4.1.3.2_ Hồ kỵ hiếu khí: thường gặp
Trong hồ xảy ra 2 q trình song song
+ Oxy hố hiếu khí.
+ Phân hủy metan cặn lắng.
Có 3 lớp:
+ Hiếu khí
+ Trung gian

+ Kỵ khí
Nguồn oxy cấp chủ yếu là do q trình quang hợp rong tảo.
Q trình kỵ khí ở đáy phụ thuộc vào to.
Chiều sâu của hồ kỵ hiếu khí: 0.9-1.5 m.

TÍNH TỐN
1/ Chiều sâu của hồ: 0.9-1.5 m
D 1 2
2/ Tỷ lệ chiều dài và rộng: R = (1 : 1)
3/ Vùng có gió: S rộng ; Vùng ít gió: Hồ có nhiều ngăn
4/ Nếu đáy dễ thấm phủ lớp đất sét S = 15 cm
Trang 100


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

5/ Bờ hồ có mái dốc:
+ Trong (1:1 – 1.5:1)
+ Ngoài (2:1 – 2.5:1)
6/ Nên trồng cỏ dọc hồ (cách mặt taly và đáy 30 cm phải gia cố bê tông).
7/ Cấu tạo cửa vào và cửa ra:
Ống dẫn
nước

Mực nước Hố

Ống dẫn
nước

Mực nước Hố

1
Tấm ngăn nổi

Ong dẫn nước ra

8/ Hiệu quả xử lý
Lt
1
E = L = 1 + kt
a
t

Với:
+ La: BOD5 nước thải (mg/l)
+ Lt: BOD5 đã xử lý
+ t: t/g lưu nước thải
+ kt: Hệ số phụ thuộc vào to

kt =k20 . C (T - 20)

k20 = (0.5-1): nước thải sinh hoạt
k20 = (0.3-2.5): nước thải CN
C = (1.035-1.074): hồ tự nhiên
C = (1.045): tiếp khí nhân tạo
T: nhiệt độ hồ (oC)
9/ Thời gian lưu nước:
La - Lt
t = k .L
t t

Trang 101


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

10/ Tải lượng BOD5: BOD5 = 11.2(1.054)(1.8T + 32)
4.1.3.3. Hồ hiếu khí: Oxy hố các chất HC nhờ VSV hiếu khí. Có 2 loại:
a/ Hồ làm thống tự nhiên: cấp oxy chủ yếu do khuyếch tán không khí qua mặt nước và
quang hợp của các thực vật.
Chiều sâu của hồ: 30-50 cm.
Tải trọng BOD: 250-300 kg/ha.ngày.
t/g lưu nước: 3-12 ngày.
Diện tích hồ lớn.
b/ Hồ làm thống nhân tạo: cấp oxy bằng khí nén, máy khuấy, …
Chiều sâu: h = 2-4.5 m.
Tải trọng BOD: 400 kg/ha.ngày.
Thời gian lưu: 1-3 ngày.
Tuy nhiên hoạt động như hồ kỵ hiếu khí.
Ví dụ áp dụng: Tính hồ sinh học cho cơng trình xử lý nước thải khu đô thị với các số liệu cho sau
đây:
Các số liệu đầu vào để tính tốn:



Lưu lượng trung bình của nước thải trong ngày đêm: Q = 2988,6 m3/ngđ;
Hàm lượng chất lơ lửng: 52,5 mg/L;



Hàm lượng NOS20 sau xử lý: 140 mg/L;
Nhiệt độ của nước thải: 250C.


Số liệu đầu ra cần đạt:



Hàm lượng chất lơ lửng ≤ 25 mg/L
Hàm lượng NOS20 ≤ 70 mg/L

Chọn hồ sinh học hiếu khí hai bậc với làm thống tự nhiên để tính tốn thiết kế. Phương pháp tính
tốn dựa theo TCXD-51-84, phụ lục E, mục 6.
a. Tính tốn hồ sinh học bậc I:
Giả sử rằng hiệu quả xử lý nước thải ở hồ sinh vật bậc I đạt 30%. Như vậy, hàm lượng NOS20 của
nước thải ra khỏi hồ bậc I sẽ là 140 x 70% = 98 mg/L. Thời gian lưu nước tại hồ bậc I được tính theo
cơng thức:

t1 =

L
1
1
140
lg a =
lg
= 3,5 ngày đêm
α 1 K1 Lt 0,35 × 0,1258 98

Trong đó:

α1 :

Hệ số sử dụng thể tích hồ: chọn tỉ lệ B:L = 1:1 - 1:3, α1 = 0,35;

K1 :

Hằng số nhiệt độ, ứng với nhiệt độ nước thải ở hồ bậc I là 250C, ta có:

K 1 = 0,1 × 1,047 (25− 20 ) = 0,1258 ;
La :

Hàm lượng NOS20 dẫn vào hồ bậc I;

Lt :

Hàm lượng NOS20 từ hồ bậc I dẫn vào hồ bậc II.

Thể tích hồ bậc I được tính theo cơng thức:
tb
W1 = Qngd
× t1 = 2988,6 × 3,5 ≈ 10460 m3

Diện tích mặt thống của hồ bậc I được tính theo công thức:

Trang 102


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

F1 =

tb
× C p × (La − Lt )
Qngd

a × (C p − C 0 )× Tr

=

2988,6 × 8,58 × (140 − 98)
≈ 74279 m2
0,9 × (8,58 − 5) × 4,5

Trong đó:
Cp :

Lượng oxy hịa tan tương ứng với nhiệt độ của nước trong hồ, lấy Cp = 8,58 mg/L;

C0 :

Hàm lượng oxy hòa tan trong nước ra khỏi hồ, lấy = 5 - 6 mg/L;

La :

Hàm lượng NOS20 dẫn vào hồ bậc I;

Lt :

Hàm lượng NOS20 từ hồ bậc I dẫn vào hồ bậc II;

Tr :

Độ hịa tan tự nhiên của khơng khí vào nước ứng với độ thiếu hụt oxy bằng 1, lấy
bằng 4 - 6 g/m3.ngđ, chọn Tr = 4,5 g/m3.ngđ;

a

:

Hệ số đặc trưng tính chất bề mặt của hồ:
Khi bờ hồ khúc khuỷu, a = 0,5 - 0,6;
Khi bờ hồ bình thường, a = 0,8 - 0,9, lấy a = 0,9.

Chọn thiết kế hồ sinh học bậc I gồm 4 đơn nguyên, ta tính được kích thước mỗi hồ sinh học
bậc I trên mặt bằng được chọn như sau:

L1 × B1 =

74279
≈ 18570 = 150m × 125m
4

Chiều sâu lớp nước của hồ sinh vật bậc I:

H1 =

W1 10460
=
= 0,56 m

F1 18570

b. Tính tốn hồ sinh học bậc II:
Thời gian lưu nước tại hồ bậc I được tính theo cơng thức:

t2 =

L
1
1
98
lg t =
lg = 1,6 ngày đêm
α 2 K 2 Lr 0,8 × 0,1148 70

Trong đó:

α2 :

Hệ số sử dụng thể tích hồ, α 2 = 0,8 ứng với tỉ lệ B : L đến 1 : 30;

K2 :

Hằng số nhiệt độ, ứng với nhiệt độ nước thải ở hồ bậc II là 230C, ta có:

K 2 = 0,1 × 1,047 (23− 20 ) = 0,1148 ;
Lt :

Hàm lượng NOS20 dẫn vào hồ bậc II;

Lr :

Hàm lượng NOS20 cần đạt sau xử lý.

Thể tích hồ bậc II được tính theo cơng thức:
tb
W2 = Qngd
× t 2 = 2988,6 × 1,6 ≈ 4755 m3

Diện tích mặt thống của hồ bậc I được tính theo cơng thức:

F2 =

tb
× C p × (Lt − Lr )
Qngd

a × (C p − C0 )× Tr

=

2988,6 × 8,58 × (98 − 70 )
≈ 49520 m2
0,9 × (8,58 − 5) × 4,5

Chọn thiết kế hồ sinh học bậc II gồm 2 đơn nguyên, ta tính được kích thước mỗi hồ sinh học
bậc II trên mặt bằng được chọn như sau:

Trang 103

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

L2 × B2 =

49520
≈ 24760 = 160m × 155m
2

Chiều sâu lớp nước của hồ sinh vật bậc II:

H2 =

W2
4755
=
≈ 0,2 m
F2 24760

4.2. CƠNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC NHÂN TẠO
4.2.1. Bể lọc sinh học (Bể Biophin)( có lớp vật liệu khơng ngập nước)
CHI TIẾT THÁP LỌC SINH HỌC
800

CẦU THANG

CHI TIẾT 1

3125

DÀN PHÂN PHỐI NƯỚC

70

00

4000

VẬT LIỆU LỌC

70

400

600

GIÁ ĐỢ VẬT LIỆU LỌC

3000

00

300

CỘT 300 x 300 mm

150

750

300

4753

300

50
60
300

4754

300

4753

50

0
50

00

3000

70

00

00

70

230

40

15000
230

150

0
10

A-A
150 750

50

0

0

350

150

4753

300

CỘT 300*300

CHI TIẾT 1
DÀN ỐN G PHÂN PHỐI NƯỚC Ở 4 GÓC THÁP

2000

NƯỚC VÀO

300

CÁC H BỐ TRÍ HỆ THỐN G PHÂN PHỐI NƯỚC

4754

15460

THANG THĂM
17260

TỈ LỆ 1:2

CỬA NƯỚC RA

1000

30

1000

A

1000

A

300

BỂ TUẦN HOÀN
2000

150

850

ỐN G SỤC KHÍ

600

1200

19300

300
1000

300

CỬA NƯỚC QUA BỂ AEROTEN

1000

1000

MẶT BẰNG
150

50

200

1000

2020
50

3980

TRƯỜNG ĐHDL KTCN TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

20

100

1000

7000

1000
50

TỈ LỆ 1:15

1000

300

300

CỬA NƯỚC TUẦN HOÀN LẠI
HỐ BƠM SINH HỌC

VẬT LIỆU LỌC

1000

1500

1500

300

100

1000

1000

ỐN G NƯỚC TUẦN HOÀN
TỪ MÁY ÉP BÙN
300

1000

750

230

1000

4753

1000

1000

500

1000

300

CHI TIẾT ỐN G QUAY PHÂN PHỐI NƯỚC
TL 1:10

CÁC H SẮP XẾP VẬT LIỆU LỌC

NGHIÊN CỨU CẢI TẠO HỆ THỐN G XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG
KHU CÔN G NGHIỆP VIỆT NAM - SINGAPORE
GVHD

GV KS. LÂM VĨNH SƠN

CNBM

GS TS. LÂM MINH TRIẾT

SVTH

NGUYỄN KHA TUẤN

THÁP LỌC
SINH HỌC

TỶ LỆ : 1:80
SỐ BẢN VẼ : 15
BẢN VẼ SỐ : 11
THÁN G 12 - 2004

Lọc sinh học có vật liệu khơng ngập nước

Cấu tạo: có vật liệu tiếp xúc khơng ngập nước.
- Các lớp vật liệu có độ rỗng và diện tích lớn nhất (nếu có thể).
- Nước thải được phân phối đều.
- Nước thải sau khi tiếp xúc VL tạo thành các hạt nhỏ chảy thành màng nhỏ luồng

qua khe hở VL lọc.
- Ở bề mặt VL lọc và các khe hở giữa chúng các cặn bẩn được giữ lại tạo thành
màng _ Màng sinh học.
- Lượng oxy cần thiết để cấp làm oxy hoá chất bẩn đi từ đáy lên.
- Những màng VS đã chết sẽ cùng nước thải ra khỏi bể được giữ ở bể lắng 2.
Vật liệu lọc:
- Có diện tích bề mặt/đvị diện tích lớn
- Than đá cục, đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong (60-100 mm)
- HVL = 1.5-2.5 m.
- Nhựa đúc sẵn PVC được sử dụng rộng rãi ngày nay HVL = 6=9 m.
Hệ thống phân phối nước:
- Dàn ống tự động qua (bể trộn, tháp lọc).
- Dàn ống cố định (lọc sinh học nhỏ giọt) cao tải.

Trang 104


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

- Khoảng cách từ vòi phun đến bề mặt VL: 0.2-0.3 m.
Sàn đỡ và thu nước: có 2 nhiệm vụ:
- Thu đều nước có các mảnh vở của màng sinh học bị tróc.
- Phân phối đều gió vào bể lọc để duy trì MT hiếu khí trong các khe rỗng.
- Sàn đỡ bằng bê tông và sàn nung
- Khoảng cách từ sàn phân phối đến đáy bể thường 0.6-0.8 m, i = 1-2 %
Phân loại bể lọc sinh học:

Thông số
Chiều cao lớp VL

Đơn vị đo
m

Tải trọng thấp
1-3

Kg BOD5/1 m3.ngày
m3/m2.ngày

Đá cục, than cục,
đá ong, …
0.08-0.4
1-4.1

Tải trọng cao
0.9-2.4 (đá)
6-8 (nhựa tấm)
Đá cục, than, đá
ong, nhựa đúc.
0.4-1.6
4.1-40.7

%

80-90

65-85

Loại VL
Tải trọng theo chất HC

Tải trọng thuỷ lực theo diện
tích bề mặt
Hiệu quả BOD

TÍNH TỐN
1/ Hiệu quả khử BOD:
E = (%)
Với:

+ W: tải trọng BOD của bể lọc (kg/ngày)
W = Q (So – S)
(S: 14 - 15 mg/l)
+ V: thể tích VL lọc
So - S
V1 = CO : thể tích / 1m3 nước
6 < tkk < 10oC: CO = 250
tkk > 10oC:
CO = 300
tkk ≠ 10oC:

t1
CO = 30 100C

(CO: cơng suất oxy hố (g/m3.ng.đ) )
V = V1Q
+ F: thơng số tuần hồn nước

F=

1+R

R
(1 + 10)2

QT
R = Q : Hệ số tuần hoàn
2/ Xác định lại thể tích VL lọc theo hiệu suất Eo
Eo =

100
0.4333 2 W
1+ 1-E
VF

Giải PT

Vmới

4/ Diện tích bể lọc:

Trang 105


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

V
S=H
5/ Đường kính bể lọc

D=
Nếu Hình chữ nhật:

6/ Tải trọng thuỷ lực:

4S
∏

S = DxR
a=

Q + QT
S

7/ Tải trọng chất HC
W
b = V (kg BOD / 1 m3.ngày)
8/ Lượng khí cấp:
f
WKK = 21
Với:

+ f: lượng BOD20 nước thải
+ 21: tỷ lệ oxy khơng khí
Các cơng thức tính tải trọng trên áp dụng tính bể lọc sinh học là đá cục, sỏi, (60-100
mm); HVL = 0.9-2.5 m.
Đối với bể lọc sinh học có lớp vật liệu là các tấm nhựa gấp nếp, … HVL = 4-9 m: tháp
sinh học.
1/ Tải trọng:
Co = P.H.KT/η
Với:

(g BOD5 / m2.ngày)

+ H: chiều cao vật liệu lọc
+ P: độ rỗng lớp VL (%).
+ KT: hằng số nhiệt độ (oC)
KT = K20 . 1,047 T – 20 = 0,2 . 1,047 T – 20
+ η: phụ thuộc BOD5 đầu ra.
S (mg/l) 10
3.3
η

15
2.6

20
2.25

25
2

30
1.75

35
1.6

40
1.45

45
1.3

2/ Tải trọng thuỷ lực tính bằng (m3 NT/m3 TTVL lọc)
qo = Co . Fa/So
Với:

+ Fa: diện tích bề mặt VL lọc trên 1 đơn vị VL lọc (m2/m3)
+ So: BOD5 vào
4/ Thể tích VL lọch
Q
W=q

o

Trang 106


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

10.2.2._ Bể lọc sinh học có lớp VL ngập trong nước thải

CHI TIẾT BỂ LỌC SINH HỌC
MÁNG CHẢY TRÀN

ỐNG DẪN KHÍ CHÍNH Þ168

ỐNG DẪN NƯỚC THẢI VÀO Þ90

LAN CAN

ỐNG DẪN NƯỚC THẢI RA Ø250

500

500

ỐNG DẪN KHÍ NHÁNH Þ60

CẦU THANG

3000

3000

VẬT LIỆU BÁM DÍNH
±0.00

±0.00

±0.00

2000

2200
1000

200
200
200

1000

1000

1000

1000

1000

CHI TIẾT 1

1000

31000

200
200

200

200
500 1000 500 500 1000 500 500 1000 500 200
200
200

200

MẶT CẮT B-B

ỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC THẢI ĐỤC LỖ Þ42

R60

MẶT CẮT A-A
ỐNG DẪN NƯỚC THẢI VÀO Þ90
200

B

VẬT LIỆU BÁM DÍNH

CHI TIẾT 2

200
20

60

20

300
ỐNG DẪN NƯỚC THẢI RA

A

Ø250

A

6000

2000

CHI TIẾT 1 (TỶ LỆ 20/1)
CHÂN ĐẾ ĐỢ ỐNG DẪN KHÍ

CHI TIẾT 2 (TỶ LỆ 20/1)
ĐĨA SỤC KHÍ

CHI TIẾT 3

D20
1000

1000

1000

Þ42

200
200

B
CHI TIẾT BÓ VẬT LIỆU BÁM DÍNH
(ỐNG PVC RUỘT GÀ Þ34)

MẶT BẰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ
KHOA MÔI TRƯỜNG - CNSH

SO Ð? KHÔNG GIAN M? NG LU ? I PHÂN PH? I KHÍ

CHI TIẾT 3

(ỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC Þ42 ĐỤC LỖ)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NÙC THẢI SINH HOẠT
KHU DÂN CƯ TÂN QUY ĐÔNG-QUẬN 7
SVTH

NGUYỄN CÔNG HANH

GVHD

Th.s. LÂM VĨNH SƠN

CHI TIẾT BỂ LỌC SINH HỌC

TỶ LỆ 1:1
SỐ BẢN VẼ: 11
BẢN VẼ SỐ: 08
12 / 2007

Lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước nước

BOD + NH3 + O2

Tế bào VS (C5H7NO2) + O2 + H2O

O2
NH3 + CO2 + H2O
+ O2

NO2

-

+ O2

NO3-

Trong lớp VL lọc BOD bị khử và chuyển hoá NH4+ NO3Khi tổn thất trong lớp VL lọc = 0,5 m đóng van và xả cặn (30-40 giây)
Cường độ rửa lọc: 12-14 l/s.m2
TÍNH TỐN
+ BOD5 ≤ 500
+ Tốc độ lọc ≤ 3m/h.
+ dhạt = 2-5 mm.
+ Hiệu quả lọc:
So
K = S = 10αF+β
Với:
- F: chuẩn số : F = H.B0,6.KT/q0,4
Trong đó:

Trang 107

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

-

KT = 0,2 x 1,047 T –20
T (oC): nhiệt độ nước thải
H: chiều cao lớp VL lọc
B: lưu lượng đơn vị của KK: 8 –12 (m3 KK / 1 m3 nước thải)
q: tải trọng thuỷ lực (20-80 m3/m2.ng).
α, β: phụ thuộc vào qđvị của KK, vào F

B

α
1.51
0.47
1.2
0.4
1.1
0.2

F
≤ 0.662
≤ 0.662
≤ 0.85
≤ 0.85
≤ 1.06
≤ 1.06

8

10
12

β
0
0.69
0.13
0.83
0.19
1.15

Bài tập áp dụng 1. Tính tốn bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập nước
- BOD5 = 190 mg/l
-

Tốc độ lọc ≤ 3m/h.

-

dhạt = 2-5 mm.

-

Hiệu quả lọc:
So
K = S = 10αF+β

Trong đó:

So : Nồng độ BOD5 đầu vào bể lọc sinh học, So = 190 mg/l

S : Nồng độ BOD5 đầu ra bể lọc sinh học

H vl × B 0.6 × K 2 × 10 0.6 × 0.251
=
= 0.418
F : Chuẩn số : F =
q 0. 4
50 0.4
KT = 0.2 x 1.047 T –20 = 0.2 x 1.047(25 - 20) = 0.251
T (oC): Nhiệt độ nước thải, T = 25oC
Hvl : Chiều cao lớp vật liệu lọc, Hvl = 1.5 - 2m, Chọn Hvl = 2m
B: Lưu lượng đơn vị của không khí: 8 – 12 (m3 khơng khí /m3 nước thải). Chọn B = 10 (m3
khơng khí /m3 nước thải)
q: Tải trọng thuỷ lực (20-80 m3/m2.ng), chọn q = 50 (m3/m2.ng)
α, β: Phụ thuộc vào qđơnvị của khơng khí và chuẩn số F. Chọn α = 1.51, β = 0
B
8
10
12

F
≤ 0.662
≤ 0.662
≤ 0.85
≤ 0.85
≤ 1.06
≤ 1.06

α
1.51

0.47
1.2
0.4
1.1
0.2

β
0
0.69
0.13
0.83
0.19
1.15

S0
= 10αF + β
S
=> S =
-

S0
190
= 1.51×0.662 = 19 mg/l
αF + β
10
10

Thể tích bể lọc sinh học:

Trang 108

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

W =
Trong đó:

(S 0 − S ) × QTBNgày
NO

So : Nồng độ BOD5 đầu vào bể lọc sinh học, So = 190 mg/l
S : Nồng độ BOD5 đầu ra bể lọc sinh học, S = 13.45 mg/l
Ngày
Ngày
QTB
: Lưu lượng trung bình ngày đêm, QTB = 1200 m3/ngàyđêm

NO : Năng lực oxy hóa của bể lọc, NO = 550 gO2/m3.ngàyđêm (Xử lý nước thải đô thị và công
nghiệp – Lâm Minh Triết)

W=
-

550

= 373 m3

Diện tích hữu ích của bể lọc sinh học:

F=

Trong đó:

(190 − 19) × 1200

W
H vl × n

n : So ngăn của bể lọc sinh học. Chọn n = 1

F=

373
= 186.5 m2
2 ×1

Chọn chiều dài của bể D = 31m, chiều rộng R = 6m
-

Chiều cao phần đáy h1 = 0.5 m

-

Chiều cao lớp vật liệu Hvl = 2 m

-

Chiều cao dành cho vật liệu dãn nở h2 = 1 m

-

Chiều cao phần chứa nước rửa h3 = 1 m

-

Chiều cao bảo vệ hbv = 0.5 m

Tổng chiều cao bể lọc: H = Hvl + h1 + h2 + h3 + hbv = 2 + 0.5 + 1 + 1 + 0.5 = 5 m
* Lượng khí cần thiết
-

Lưu lượng khơng khí cần cung cấp cho bể điều hịa:
h
Lk = B × Qmax

Trong đó:

B: Lưu lượng đơn vị của khơng khí: 8 –12 (m3 khơng khí /m3 nước thải). Chọn B = 10 (m3

khơng khí /m3 nước thải)
h
h
: Lưu lượng giờ lớn nhất, Qmax = 83 m3/h
Qmax

Lk = 10 × 83 = 830 m3/h
Chọn hệ thống cung cấp khí bằng ống thép, phân phối khí bằng đĩa sục khí, được phân bố dọc theo
chiều dài bể cách nhau 1m. Như vậy có tất cả 30 ống.
-

Lưu lượng khí trong mỗi ống:

qống =

Trong đó:
-

Lkhí 830
= 83 m3/h
=
10
10

Vận tốc khí trong ống 10 – 15 m/s. Chọn vống = 10 m/s
Đường kính ống chính:

Dơng =

4 × Lkhí
4 × 830
=
= 0.171 m = 171 mm
π × vơng × 3600
π × 10 × 3600

Chọn ống chính Dống = φ 168 mm.

Trang 109


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
-

Đường kính ống nhánh:

4 × q ơng

d ông =

π × vông × 3600

=

4 × 83
= 0.54 m = 54 mm
π × 10 × 3600

Chọn ống phân phối khí có dống = φ 60 mm.
-

Chọn dạng đĩa xốp:

Đường kính : d = 300 mm
Diện tích bề mặt : f = 0.07 m2
Cường độ khí 200 l/phút.đĩa = 3.33 l/s

-

Số lượng đĩa phân phối trong bể :
Đ=

Lk

830 × 1000
=
= 69.23
3.33
3.33 × 3600

=> Số lượng đĩa: chọn Đ = 90 đĩa
-

Bố trí hệ thống sục khí:

Chiều rộng :B = 6 m
Chiều dài : D = 31 m

Số lượng đĩa 90 đĩa chia làm 30 hàng, mỗi hàng 3 điã được phân bố đều cách mặt sàn của bể 1x2 m,
cách mặt sàn 0.2 m
-

Xác định cơng suất thổi khí:

W=
Trong đó:

34400 × ( p 0.29 − 1)× Lkhí
102 × n

Lkhí: Lưu lượng khí cần cung cấp. Lkhí = 0.23 (m3/s)
n: Hiệu suất máy bơm: Chọn n = 75%
p: Ap lực của khơng khí nén

p=
Trong đó:

10.33 + H d 10.33 + 5.4
= 1.52 (atm)
=
10.33
10.33

Hd = hd + hc + hf + H

hd: Tổn thất do ma sát
hc: Tổn thất cục bộ ống hd + hc ≤ 0.4 ⇒ Chọn hd + hc = 0.4
hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí. hf ≤ 0.5 ⇒ Chọn hf = 0.5
H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 4.5 m

⇒ Hd = 0.4 + 0.5 + 4.5 = 5.4 m
Vậy công suất thổi khí là:

W=
-

(

)

34400 × 1.52 0.29 − 1 × 0.23
= 13.35 (KW/h)
102 × 0.75

Cơng suất thực của máy thổi khí:
Ntt = 1.2 x W = 1.2 x 13.35 = 16 KW/h
Vậy chọn 2 máy thổi khí có cơng suất 18 KW / h. Hai máy chạy luân phiên nhau cung cấp khí cho 2

bể điều hịa và bể lọc sinh học
Tóm tắt kích thước bể lọc sinh học:
Ký hiệu

Kích thước

D x R x (H + hbv)

31m x 6m x (4.5m + 0.5)

Cơng suất máy sục khí(W)

13.35 KW/h

Trang 110


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Bài tập ví dụ áp dụng 2. Tính bể lọc sinh học nhỏ giọt
Tính tốn theo tải trọng thủy lực:
Xác định hệ số K:

K=

La 1956,3

=
= 16,3
120
Lt

Trong đó:
La :
Lt

Lượng NOS20 trước khi đưa vào bể Biophin;

:

Lượng NOS20 cần đạt sau xử lý tại bể.

Chọn tải trọng thủy lực q0 = 20 m3/m2.ngđ
Với lý do:
Khơng tuần hồn nước thải;
Lượng khơng khí cấp vào nhỏ;
Chiều cao cơng trình nhỏ;
Diện tích cơng trình nhỏ.
Ta chọn các số liệu như sau:
B = 8 m3/m2.ngđ



H = 3,5 m

Với lưu lượng khơng khí đưa vào bể B = 8 m3/m2 nước thải
Khi chiều cao công tác bể: H = 3,5 m; (tra bảng 7.5 Giáo trình xử lý nước thải ĐHXD, 1975) ta có hệ số K1

= 18,05 > K = 16,3 nên không cần tuần hồn nước thải.
Diện tích bể Biophin:

F=

tb
Qngd

q0

=

2988,6
= 149,43 m2
20

Trong đó:
tb
:
Qngd

Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm;

q0

Tải trọng thủy lực.

:

Thể tích của bể:

W = F × H = 149,43 × 3,5 ≈ 523 m3
Chọn số bể n = 4
Diện tích mặt bằng một bể:

f =

F 149,43
=
= 37,36 m2
4
4

Đường kính bể:

D=

4f

π

=

4 × 37,36
= 6,9 m
3,14

Chiều cao xây dựng bể Biophin:

H xd = H ct + h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = 3,5 + 0,4 + 1 + 0,25 + 0,5 = 6,05 m

Trong đó:
Hct :

Chiều sâu của lớp vật liệu lọc, Hct = 3,5 m;

Trang 111


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
h1 :

Chiều sâu từ mặt nước trong bể đến lớp vật liệu lọc, h1 = 0,4 m;

h2 :

Chiều sâu không gian giữ sàn để vật liệu lọc và nền, h2 = 1 m;

h3 :

Độ sâu của máng thu nước chính, h3 = 0,25 m;

h4 :

Độ sâu của phần móng, h4 = 0,5 m;

h5 :

Chiều cao bảo vệ (từ mặt nước đến thành bể), h5 = 0,5 m.

Cấu tạo của lớp vật liệu lọc gồm:

Sỏi với cỡ đường kính hạt là 5 mm;
Lớp lát sàn đỡ vật liệu lọc 0,2 m;
Dùng sỏi với cỡ đường kính ≥ 6 - 10 mm.
Tính tốn hệ thống tưới phản lực:
Bể Biophin thiết kế dạng hình trịn, phân phối nước bằng hệ thống tưới phản lực với các cánh tưới đặt cách
lớp vật liệu lọc 0,2 m.
Lưu lượng tính tốn nước thải trên 1 bể Biophin cao tải:

q=

Qmax .s 67,45
=
= 16,86 L/s
n
4

Đường kính hệ thống tưới:

Dt = Db − 0,2 = 6,9 − 0,2 = 6,7 m
Trong đó: 0,2 là khoảng cách giữa đầu ống tưới tới thành bể
Chọn 4 ống phân phối trong hệ thống tưới đường kính mỗi ống tưới được xác định theo cơng thức:

D=

4.q
4 × 0,067
= 0,16 m, chọn D = 200 mm
=
4.π .ν
4 × 3,14 × 0,8

Trong đó:
v

:

Vận tốc chuyển động của nước trong ống; v ≤ 1 m/s, chọn v = 0,8 m/s.

Số lỗ trên mỗi ống tưới:

m=

1
⎡ 80 ⎤
1 − ⎢1 − ⎥
⎣ Dt ⎦

2

=

1
80 ⎤
⎡
1 − ⎢1 −
⎣ 6700 ⎥⎦

2

≈ 42 lỗ

Khoảng cách từ mỗi lỗ đến trục ống đứng là:

ri =

Dt
i
×
2
m

Trong đó: i là số thứ tự của lỗ kể từ trục cách tưới:

ri =

6700
1
×
≈ 517 mm
2
42

ri =

6700
2
×
≈ 731 mm
2
42

Số vịng quay của hệ thống trong:

n=

34,8 × 10 6
34,8 ×10 6
q
=
4,215 = 3,62 vịng/phút
0
42 ×12 2 × 6700
m × d12 × Dt

Trong đó:

Trang 112


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
d1 :

Đường kính lỗ trên ống tưới d = 12 mm (theo Điều 6.14-20 TCXD-51-84);

q0 :

Lưu lượng mỗi ống tưới, q0 = 16,86

4

= 4,215 L/s

Áp lực cần thiết của hệ thống tưới:

⎛ 256.10 6 81.10 6 294.Dt ⎞
h = q02 ⎜⎜ 4 2 −
+ 2 3 ⎟⎟
4
d
.
m
d
K .10 ⎠
1
0
⎝
⎛ 256.10 6 81.10 6 294 × 6700 ⎞
⎟ = 240,13 mm = 0,24 m
h = 4,215 2 ⎜⎜ 4
−
+
2
200 4
300.10 3 ⎟⎠
⎝ 12 × 42
Trong đó:
k

:

Mơđun lưu lượng lấy theo bảng: k = 300 (Tra bảng 7.5, Giáo trình xử lý nước thải ĐHXD,
1974)

Ta có h= 0,24 m > 0,2 m

⇒ thỏa mãn áp lực yêu cầu để hệ thống tưới phản lực hoạt động được.

4.2.2. Bể Aerotank
4.2.2.1- Động học của qúa trình xử lý sinh học
Để quá trình xử lý bằng PP sinh học xảy ra tốt thì cần thiết phải tạo điều kiện pH, nhiệt độ,
…. Lúc đó q trình xử lý sẽ xảy ra.:
a/ Tăng trưởng TB: Tốc độ tăng trưởng có thể biểu diễn
dx
rt = μ.X = d = μ.x (1)
t
Với:

+ rt: tốc độ tăng trưởng của VK.(g/m3.s)
+ μ: tốc độ tăng trưởng riêng 1/s.
+ X: nồng độ bùn hoạt tính (g/m3)
b/ Chất nền- giới hạn tăng trưởng
Trong quá trình sinh trưởng chất nền (BOD) cấp liên tục
định luật:
S
μ = μm K + S
(2)
s
Với:

quá trình tăng trưởng tuân theo

+ μm: tốc độ tăng trưởng riêng max.
+ S: nồng độ chất nền trong nước thải ở thời điểm tăng trưởng bị hạn chế (lúc số
lượng chất nền chỉ có giới hạn).(nồng độ cịn lại trong nước thải)
+ Ks: hằng số bán tốc độ (nói lên sự ảnh hưởng của nồng độ chất nền ở thời điểm:
μmax
μ= 2
μm.X.S
Từ (1) và (2)
rt = K + S (3)
s
c/ Sự tăng trưởng TB và sử dụng chất nền
Tiếp tục
Các TB mới
Hấp thụ chất nền
Chất nền

Oxy hoá

Chất VC và HC ổn định
Trang 113


Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Quan hệ giữa tốc độ tăng trưởng và lượng chất nền được sử dụng:
rt = -Y.rd
(4)
Với:

+ rd: tốc độ sử dụng chất nền (g/m3.s).
+ Y: hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (mg/mg).
Từ (3) và (4)
μm.X.S
μm
K.X.S
rd = Y(K + S) = K + S
(Đặt K = Y ) (5)
s
s
d/ Ảnh hưởng hô hấp nội bào
Sự giảm khối lượng của các TBào do chết và tăng trưởng chậm tỷ lệ với lượng vi sinh có
trong nước thải và gọi là phân huỷ nội bào (endogenous decay).
rd = -Kd.X
Với:
+ rd: (do phân hủy nội bào) sử dụng chất nền.
+ Kd:hệ số phân huỷ nội bào
+ X: nồng độ bùn hoạt tính.
Do đó, tốc độ tăng trưởng thực:
μm.X.S
μm.S
rt’ = K + S - Kd.X = (K + S - Kd).X
s
s
Hay rt’= -Yrd – Kd.X
Tốc độ tăng trưởng riêng thực:
S
μ’ = μm.K + S - Kd
s
- Tốc độ tăng sinh khối (bùn hoạt tính):

r t'
yb = r
d
4.2.2.2- Nguyên lý làm việc của bể Aerotank
Bể A được đưa ra và nghiên cứu rất lâu (từ 1887-1914 áp dụng).
Bể A là cơng trình XL sinh học sử dụng bùn hoạt tính (đó là loại bùn xốp chứa nhiều
VS có khả năng oxy hố các chất hữu cơ).
Thực chất q trình xử lý nước thải bằng bể A vẫn qua 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Tốc độ xoxy hoá xác định bằng tốc độ tiêu thụ oxy.
+ Giai đoạn 2: Bùn hoạt tính khơi phục khả năng oxy hố, đồng thời oxy hoá tiếp
những chất HC chậm oxy hoá.
+ Giai đoạn 3: Giai đoạn nitơ hố và các muối amơn.
Khi sử dụng bể A phải có hệ thống cấp khí (hình vẽ theo tài liệu).
4.2.2.3- Phân loại bể Aerotant
a/ Theo nguyên lý làm việc
Bể A thông thường: công suất lớn
+ Bể A xử lý sinh hố khơng hồn tồn (BOD20 ra ~ 60-80 mg/l)
+ Bể A xử lý sinh hoá hoàn toàn (BOD20 ra ~ 15-20).
Trang 114