TÍNH TOÁN BỂ ANOXIC AEROTANK

CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

KHÔNG GIAN XANH

PHỐ XANH

TK: Ks. HUỲNH MẠNH PHÚC
Đơn vị cơng tác:
CƠNG TY TNHH THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG KHÔNG GIAN XANH
Địa chỉ: Số 409/3/9, Nguyễn Oanh, Phường 17, Q. Gị Vấp, TP.HCM

Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
TP. HCM
K.s Huỳnh Mạnh Phúc
Tháng 02/2023

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
1


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

I. TÓM TẮT QUY TRÌNH THIẾT KẾ
Bảng 1: Phương pháp tính tốn để thiết kế q trình bùn hoạt tính để loại bỏ

BOD và nitrat hóa và khử Nitơ
Check
A. Tính tốn bể Aerotank
Bước 1. Xác định dữ liệu đặc tính nguồn nước thải đầu vào
Bước 2. Xác định sản lượng sinh khối của VSV dị dưỡng
Xác định khối lượng VSS và TSS trong bể sục khí cho q trình
Bước 3.
khử BOD
Bước 4. Xác định thể tích bể sục khí cho q trình khử BOD
Xác định tốc độ tăng trưởng riêng tối đa nitrat hóa (µm) dựa trên
Bước 5.
nhiệt độ bể sục khí và nồng độ DO, và xác định Kn
Xác định tốc độ tăng trưởng riêng thực µ và SRT ở tốc độ tăng
Bước 6.
trưởng này, để đáp ứng nồng độ NH4-N đầu ra
Bước 7. Xác định sản lượng sinh khối
Thực hiện cân bằng nitơ để xác định NOX, nồng độ của NH4-N bị
Bước 8.
oxi hóa
Tính khối lượng VSS và khối lượng TSS cho bể sục khí để nitrat
Bước 9.
hóa
Chọn nồng độ MLSS thiết kế và xác định thể tích bể sục khí đáp
Bước 10.
ứng giai đoạn Nitrat hóa.
Bước 11. Xác định thể tích của bể sục khí Aerotank
Bước 12. Xác định thời gian lưu nước trong bể sục khí và giá trị MLVSS
Bước 13. Xác định F / M và tải lượng BOD
Bước 14. Xác định hệ số sinh khối dựa trên TSS và VSS
B. Tính tốn bể Anoxic

Bước 15.
Bước 16.
Bước 17.
Bước 18.
Bước 19.
Bước 20.
Bước 21.
Bước 22.
Bước 23.
Bước 24.

Xác định nồng độ sinh khối hoạt động
Xác định tỷ lệ IR
Xác định lượng NO3-N cấp vào bể Anoxic
Xác định thể tích thiếu khí
Xác định F/Mb

Xác định SDNR bằng cách sử dụng đường cong với phạm vi F/Mb
từ 0 đến 2:
Xác định lượng NO3-N có thể bị khử
Tính nhu cầu oxy
Thiết kế hệ thống truyền oxy sục khí
Xác định xem có cần bổ sung độ kiềm hay không

II. THIẾT KẾ BỂ CMAS ANOXIC - AEROTANK
2.1. Dữ liệu nước thải đầu vào - ra
Bảng 2: Bảng dữ liệu nước thải đầu vào và ra
STT
1

2
3
Cơng trình
TK

Thơng số
Lưu lượng nước thải
BOD
sBOD

Đơn vị Giá trị đầu vào
m3/ngày
200
mg/l
170
mg/l
90

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mức độ yêu cầu xử lý
30
Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
2

TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

COD
sCOD
rbCOD
TSS
VSS
TKN
NH4-N
TP
Alkalinity
bCOD/BOD ratio
Nhiệt độ nước thải đầu vào

mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

320
160
80
70
60
80
55
9
250 as CaCO3
1,6
28

o

C

80
50
5
6
-

2.2. Điều kiện thiết kế và giả định

Bảng 3: Bảng dữ liệu thiết kế và giả định
STT Điều kiện thiết kế/ giả định
1 Bộ khuếch tán khí bọt mịn với nước sạch có sục
khí với hiệu suất truyền
2 Độ sâu mực nước trong bể sục khí
3 Điểm thốt khí cho bộ khuếch tán gốm cách đáy
bể
4 Oxy duy trì trong bể sục khí
5 Cao độ của trạm xử lý so với mực nước biển là
6 Sục khí có hệ số α chỉ để loại bỏ BOD
Sục khí có hệ số α chỉ để nitrat hóa
Hệ số điều chỉnh β
Hệ số làm bẩn bộ khuếch tán F
7 Sử dụng các hệ số động học cho trong Bảng 8-10
và 8-11
8 SRT để loại bỏ BOD = 5 ngày
9 Nồng độ MLSS XTSS thiết kế = 3000 g/m3; giá trị
từ 2000 đến 3000 g/m3
10 TKN lớn nhất / hệ số an tồn trung bình FS = 1,5
11 Tỉ lệ tuần hoàn RAS
12 Năng lượng khuấy trộn trong bể Anoxic

Ký hiệu
E

Đơn vị
%

Giá trị
35

Hct
htk

m
m

4,5
0,3

DO
Hcđnb
αBOD
αNitrat
β
F

mg/l
m
-

3,0
1500
0,5
0,65
0,95
0,90

SRT
MLSS

ngày
mg/l

8
3500

FS
RAS

10 kW/
103 m3

1,5
0,6
10

2.3. Dữ liệu động học phục vụ thiết kế
Bảng 4: Hệ số động học bùn hoạt tính đối với vi khuẩn dị dưỡng ở 20°C
Thơng số
µm
KS
Y
kd
fd
θ value
µm
Cơng trình
TK

Đơn vị
g VSS/g VSS.d
g bCOD/m3
g VSS/g bCOD
g VSS/g VSS.d
Unitless

Khoảng giá trị
3,0-13,2
5,0-40,0
0,30-0,50
0,06-0,20
0,08-0,20

Giá trị điển hình
6,0
20,0
0,40
0,12
0,15

Unitless

1,03-1,08

1,07

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
3


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

kd
Unitless
1,03-1,08
1,04
KS
Unitless
1,00
1,00
a
Adapted from Henze et al. (1987a); Barker and Dold (1997); and Grady et al. (1999).
Bảng 5: Hệ số động học nitrat hóa bùn hoạt tính ở 20°C
Thơng số
µmn
Kn
Yn
kdn
Ko
θ value
µn
Kn

kdn
a

Đơn vị
g VSS/g VSS.d
g NH4-N/m3
g VSS/g NH4-N
g VSS/g VSS.d
g/m2

Khoảng giá trị
0,20-0,90
0,5-1,0
0,10-0,15
0,05-0,15
0,40-0,60

Giá trị điển hình
0,75
0,74
0,12
0,08
0,50

Unitless
Unitless
Unitless

1,06-1,123
1,03-1,123

1,03-1,08

1,07
1,053
1,04

Adapted from Henze et al. (1987a); Barker and Dold (1997); and Grady et al. (1999).

Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
4


Bảng 6: Các thơng số thiết kế điển hình cho các quy trình bùn hoạt tính thường được sử dụng
Tên quy trình xử lý

Loại bể
xử lý

SRT,
d

F/M kg BOD/kg
MLVSS.d

High-rate aeration/
plug flow
0.5-2
1.5-2.0
Sục khí tốc độ cao
Contact stabilization/
Plug flow
5-10
0.2-0.6
Ổn định tiếp xúc
High-purity oxygen/
Plug flow
1-4
0.5-1.0
Oxy có độ tinh khiết cao
Conventional plug flow/
plug flow
3-15
0.2-0.4
Dịng chảy nút thông thường
Step feed/
Plug flow
3-15
0.2-0.4
Cấp thức ăn theo bước
Complete mix/
CMAS

3-15
0.2-0.6
Hỗn hợp hồn chỉnh
Extended aeration/
Plug flow
20-40
0.04-0.10
Sục khí mở rộng
Oxidation ditch/
Plug flow
15-30
0.04-0.10
Mương oxy hóa
Batch decant/
Batch
12-25
0.04-0.10
Sục khí mở rộng
Sequencing batch reactor/
Batch
10-30
0.04-0.10
Bể phản ứng theo mẻ
Countercurrent aeration
Plug flow
10-30
0.04-0.10
system (CCAS™)/
Hệ thống sục khí ngược dịng
a

Adapted from WEF (1998); Crites and Tchobonoglous (1998).
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Tải trọng

MLSS,
mg/L

Thời gian
lưu τ/ h

Tỉ lệ tuần
hoàn, %

lb BOD/
1000 ft3.d

kg
BOD/
m3.d

75-150

1.2-2.4

200-1000

1.5-3

100-150

60-75

1.0-1.3
1.3-3.2

0.5-1b
2-4c
1-3

50-150

80-200

1000-3000b
6000-10000a
2000-5000

20-40

0 3-0.7

1000-3000

4-8

25-75b

40-60

07-1.0

1500-4000

3-5

25-75

20-100

0.3-1.6

1500-4000

3-5

25-100f

5-15

0.1-0.3

2000-5000

20-30

50-150

5-15

0.1-0.3

3000-5000

15-30

75-150

5-15

0.1-0.3

2000-5000d

20-40

NA

5-15

0.1-0.3

2000-5000a

15-40

NA

5-10

0.1-0-3

2000-4000

15-40

25-75

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
5

25-50


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

b

MLSS and detention time in contact basin.
MLSS and detention time in stabilization basin.
d
Also used at intermediate SRTs.

e
Based an average flow.
f
For nitrification, rates may be increased by 25 to 50%.
NA = not applicable.
c

Hình 1: Đồ thị tỷ lệ khử nitơ cụ thể (SDNRb) dựa trên nồng độ sinh khối ở 20oC so với thực phẩm và tỷ lệ sinh khối (F/Mb) cho các tỷ lệ rbCOD
khác nhau liên quan đến COD có thể phân hủy sinh học của nước thải đầu vào.
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
6


III. TÍNH TỐN

Hình 2: Mơ tả quy trình Anoxic - Aerotank

A. TÍNH TỐN BỂ AEROTANK
I. Tính tốn thể tích bể Aerotank đáp ứng khử BOD
Bước 1. Tính tốn các đặc tính nước thải cần thiết cho thiết kế.
a. Xác định lượng bCOD: bCOD = 1,6(BOD) = 272 mg/l

b. Xác định lượng nbCOD: nbCOD = COD – bCOD = 48 mg/l
c. Xác định lượng sCODe: sCODe = sCOD – 1,6 sBOD = 16 mg/l
d. Xác định lượng nbVSS: nbVSS = (1 - bpCOD/pCOD) VSS = 12 mg/l
Với:

bpCOD 1, 6( BOD  sBOD)


pCOD
COD  sCOD

e. Xác định iTSS: iTSS = TSS – VSS = 10 mg/l
Bước 2. Xác định sản lượng sinh khối của VSV dị dưỡng:
a. Xác định giá trị S tại ToC:
S

K S [1  ( k d ) SRT ]
 0,7 g COD/m3
SRT  (  m  k d )  1

Trong đó:
Ks = 20 g/m3
T  20
 µm,ToC = µm 
= 10,3 g/g.d
T-20
 kd, ToC = kdθ = 0,164 g/g.d


b. Xác định sản lượng sinh khối:

Cơng trình
TK

Tính toán bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
7


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

PX ,bio 

QY  So  S 
1   kd  SRT 



 fd  kd  QY  So  S  SRT 
1   kd  SRT 

13 kg VSS/d

Trong đó:
 Q = Lưu lượng nước thải, Q = 200 m3/d;

 Y = 0,40 g VSS/g bCOD (Bảng 3);
 So = 272 g bCOD/m3 (Bước 1a).
Bước 3. Xác định khối lượng VSS và TSS trong bể sục khí cho quá trình khử BOD:
a. Xác định PX,VSS and PX,TSS :
PX,VSS = PX,bio + Q(nbVSS) = 15,8 kg/d
b. Xác định, PX,TSS:
PX,TSS = [(PX,bio)/0,85] + Q(nbVSS) + Q(TSSo – VSSo) = 20,1 kg/d
c. Tính khối lượng VSS và TSS trong bể sục khí.
 Xác định khối lượng MLVSS:
(XVSS)(V) = (PX,VSS)SRT = 79 kg
 Xác định khối lượng MLSS:
(XTSS)(V) = (PX,TSS)SRT = 101 kg

Bước 4. Xác định thể tích bể sục khí cho quá trình khử BOD:
(XTSS)(V) = 101 kg
Tại giá trị: XTSS = 3000 g/m3

VAero_BOD  34 m3

II. Tính tốn thể tích bể Aerotank đáp ứng Nitrat hóa
Bước 5. Xác định tốc độ tăng trưởng cực đại µn của các sinh vật nitrat hóa
a. Tìm µn,m; Kn; kdn tại T°C:

 m ,T

o

C

= 1,29 g/g.d

K n ,T o C = 1,12 g/ m3
k dn ,T o C = 0,11 g/g.d

b. Thay thế các giá trị trên và tìm µn.

 n,m N  DO 

  kdn  0,79 g/g.d
 Kn  N  Ko  DO 

n  

Trong đó:
- N = Nồng độ NH4-N yêu cầu xử lý ở đầu ra; N= 5 g/m3;
- DO = 3,0 g/m3 (Bảng 3)
- Ko = 0,50 g/m3 (Bảng 5);
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
8

TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

Bước 6. Xác định giá trị SRT
a. Tìm giá trị SRT lý thuyết:
SRT 

1

n

 1,26 d

b. Tìm SRT thiết kế;
SRTtk = (FS)×SRT = 1,9 d
Trong đó: FS = TKN cực đại/TKN trung bình = 1,5

Bước 7. Xác định sản lượng sinh khối:
a. Tìm giá trị S:
S

K S [1  ( k d ) SRT ]
 1,4 g bCOD/m3
SRT (  m  k d )  1

Trong đó:
 kd = 0,164 g/g.d (Bước 2a)
 µm = 10,3 g/g.d (Bước 2a)
b. Giải tìm PX,bio:

PX ,bio 

QY  So  S 
1   kd  SRT 



 fd  kd  QY  So  S  SRT  QYn ( NOX ) 
19 kg VSS/d
1   kd  SRT 
1   kdn  SRT 

Trong đó:
 Q = 200 m3/d
 Y = 0,40 VSS/g bCOD (Bảng 4)
 So = 272 g bCOD/m3 (Bước 1a)
 S = 0,7 g bCOD/m3 (Bước 11)
 kd = 0,164 g/g.d (Bước 2a)
 µm = 10,3 g/g.d (Bước 2a)
 NOx = 0,80(35 g/m3) = 28 g/m3 (Giả sử NOx 80% (TKN))
 Yn = 0,12 g VSS/g NOx (Bảng 5)
Bước 8. Xác định lượng nitơ bị oxi hóa thành nitrat.
NOx = TKN – Ne – 0,12PX,bio/Q = 63,9 g/m3
Trong đó:
- Ne = Giá trị NH4-N yêu cầu ở đầu ra, Ne = 5 g/m3
Bước 9. Xác định nồng độ và khối lượng VSS và TSS trong bể sục khí để nitrat hóa:
a. Tính nồng độ VSS và TSS trong bể sục khí:
i.
Xác định PX,VSS:
PX,VSS = PX,bio + Q(nbVSS)= 21,0 kg/d

ii.
Xác định PX,TSS:
PX,TSS = [PX,bio/0,85] + Q(nbVSS) + Q(TSSo – VSSo) = 26,2 kg/d
b. Tính khối lượng của VSS và TSS trong bể sục khí:
i.
Khối lượng của MLVSS:
(V)(XVSS) = (PX,VSS)SRT = 40 kg
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
9


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

ii.

Khối lượng của MLVSS:
(V)(XTSS) = (PX,VSS)SRT = 50 kg
Bước 10. Xác định thể tích bể sục khí đáp ứng giai đoạn Nitrat hóa.
(V)(XTSS) = 50 kg
Với MLSS = 3000 g/m3

VAero_Nitrat = 17 m3

Bước 11. Xác định thể tích của bể sục khí Aerotank:
So sách VAero_Nitrat và VAero_BOD → chọn giá trị lớn hơn để làm thể tích xây dựng bể Aerotank
 Chọn VAero_BOD làm thể tích bể Aerotank. Vaerotank = 34 m3
Bước 12. Xác định thời gian lưu nước trong bể sục khí và giá trị MLVSS:
a. Xác định thời gian lưu nước trong bể sục khí.



V
 4,0 h
Q

b. Xác định giá trị MLVSS:
Tỉ lệ VSS 

(X VSS )V
 0,78
(X TSS )V

 MLVSS = 2360 g/m3
Bước 13. Xác định F / M và tải lượng BOD.
a. Xác định giá trị F/M:

F/M 

QS
kg BOD
 O  0,43 kg/kg.d (so sánh với Bảng 6)

kg MLVSS.d XV

b. Xác định giá trị tải lượng BOD:
Lorg =

kg BOD QSO

 1,01 kg/m3.d (so sánh với Bảng 6)
3
m .d
V

Bước 14. Xác định hệ số sinh khối dựa trên TSS và VSS:
a. Xác định lượng bCOD bị loại bỏ:
bCOD removed = Q(So - S) = 54,3 kg/d
b. Xác định sản lượng sinh khối dựa trên TSS:
PX,VSS = 15,8 kg/d

Yobs ,TSS  0,47 g TSS/g BOD
c. Xác định sản lượng sinh khối dựa trên VSS:
Yobs,VSS: VSS/TSS = 0,78 (xem bước 12b)
Yobs,VSS = 0,37 g TSS/g BOD

C. TÍNH TỐN BỂ ANOXIC
Bước 15. Xác định nồng độ sinh khối hoạt động:
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
10


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

 Q  SRT    Y  So  S  
3
Xb  
 = 1.774 g/m

 V
 1   kd  SRT 
Trong đó:
 Q = 200 m3/d
 Y = 0,40 VSS/g bCOD (Bảng 4)
 So = 272 g bCOD/m3 (Bước 1a)
 S = 0,7 g bCOD/m3 (Bước 11)
 kd = 0,164 g/g.d (Bước 2a)
 SRT = 5 d (Bảng 3)
 V = 34 m3
Bước 16. Xác định tỷ lệ IR:
NOx
IR 
 1.0  R  0,60

N RAS
Trong đó:
 NRAS = nồng độ NO3-N trong dịng tuần hồn, NRAS = 29 g/ m3
 R = tỉ lệ dòng tuần hoàn RAS = 0,6
Bước 17. Xác định lượng NO3-N cấp vào bể Anoxic
QFlo_to_Ano = IR Q + RQ = 240 m3
 NOx feed = (QFlo_to_Ano)( NRAS) = 6.973 g/m3
Bước 18. Xác định thể tích thiếu khí
Ước tính, sử dụng thời gian lưu τ = 1,0 h
 τ = 0,042 d
 Vanox = τ×Q = 8 m3
Bước 19. Xác định F/Mb
QSo
F/M b 
 3,68 g/g.d (*)
Vanox  X b 

Bước 20. Xác định SDNR bằng cách sử dụng đường cong với phạm vi F/Mb từ 0 đến 2:
-

Xác định tỉ lệ: rbCOD/bCOD = 29 % (**)

Từ (*) và (**) xác định giá trị SDNR ở Hình 1 => SDNR = 0,43 tại 20°C
Áp dụng hiệu chỉnh nhiệt độ, xác định giá trị SDNR tại ToC
SDNRToC = 0,53 g/g.d

Bước 21. Xác định lượng NO3-N có thể bị khử:
a. Kiểm tra NOr tại τ = 1,0 h:
NOr = (Vanox)(SDNR)(Xb) = g/d
Lấy kết quả so sánh với giá trị (NOx feed) nếu:

+ (NOr - NOx feed)/(NOx feed) = 0 ÷ 15% → Chấp nhận thời gian lưu như giả định;
+ (NOr - NOx feed)/(NOx feed) ≥ 15% → Ước tính lại giá trị τ nhỏ hơn;
+ (NOr - NOx feed)/(NOx feed) ≤ 15% → Ước tính lại giá trị τ lớn hơn.
 Việc này cần lập lại ước tính giá trị τ cho đến khi phù hợp.
b. So sánh giá trị được tính tốn với giá trị SDNR từ nghiên cứu thực nghiệm:
Cơng trình
TK

Tính toán bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
11


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

SDNR(Xb/XTSS) = 0,31 g/g.d [giá trị được chấp nhận: 0,04 đến 0,42 g/g.d]
Bước 22. Tính nhu cầu O2:

Ro  Q  So  S   1, 42 PX ,bio  4,33Q( NOX )  2,86( NOx  N RAS )Q  71 kg/h

Bước 23. Thiết kế sục khí bọt mịn-xác định lưu lượng khơng khí ở lưu lượng thiết kế trung bình:
Dựa vào công thức:

 C s ,T , H  C L

AOTR = SOTR 
C s ,20



 1,024T  20  F 







Trong đó:
 AOTR = tốc độ truyền oxy thực tế trong điều kiện hiện trường, kg O2/h;
 SOTR = tốc độ truyền oxy tiêu chuẩn trong nước máy ở 20°C và oxy hịa tan bằng khơng,
kg O2/h
a. Xác định Cṡ.T.H nồng độ bão hịa oxy hịa tan trung bình trong nước sạch trong bể sục khí ở nhiệt
độ T và độ cao H dựa vào công thức:

O
1 P
Cs ,T , H   Cs ,T ,H   d  t 
2  Patm 21 
i.
Dựa vào Phụ lục D1 - Xác định giá trị nồng độ oxy bảo hòa theo nhiệt độ
C20 = 9,08 mg/L
C28 = 7,81 mg/L
ii.
Xác định áp suất tương đối ở độ cao 1500 m để hiệu chỉnh nồng độ DO cho độ cao:

 gM  zb  za  
Pb
 exp  
 = 0,84
Pa
RT



iii.

 Nồng độ oxy ở độ cao 500 m và nhiệt độ 28oC
Cs,T,H = C28 × (Pd/Patm) = 6,59 (mg/L)
Xác định áp suất khí quyển (m nước) ở độ cao 500 m (xem Phụ lục B và C)

 P kN/m   8,72 m

 kN/m 
3

Patm, H
iv.

atm, H

3

Xác định nồng độ oxi giả sử nồng độ phần trăm oxi đi ra khỏi bể sục khí là 19%.

1  Patm, H  Pw,Eff depth Ot 

Cs ,T , H   Cs ,T , H  
  = 7,86 mg/l
2 
Patm, H
21 
a. Xác định SOTR bằng cách sử dụng α = 0,65, β = 0,95 và hệ số tắc nghẽn của bộ khuếch tán F =
0,9.





Cs ,20
20 T
SOTR = AOTR 
 1,024  = 215,6 kg/h
  F   C  C  
 s,T , H


b. Xác định lưu lượng khí:
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
12


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

QKhongkhi 

 SOTR kg/h 
 44,8 m3/min
 E  60min/h   kgO 2 /m 3air  



Bước 24. Kiểm tra độ kiềm:
a. Chuẩn bị cân bằng độ kiềm
Độ kiềm để duy trì pH ~ 7 = Độ kiềm đầu vào - Độ kiềm được sử dụng + Độ kiềm đã sản xuất
- Độ kiềm đầu vào = 250 g/m3 đl CaCO3 (a*);
- Độ kiềm đã sử dụng = 7,14(NOx) = 456,0 g/m3 (b*);
- Độ kiềm đã sản sinh = 3,57(NOx - NRAS) = 124,5 g/m3 (c*);
- Nồng độ kiềm dư cần thiết để duy trì độ pH = 80 g/m3 (d*).
a. Tìm độ kiềm cần thiết được thêm vào:
Độ kiềm cần bổ sung Alkadd = (d*) – (a*) + (b*) – (c*) = 161,5 g/m3 đl CaCO3
 Khối lượng kiềm cần thêm vào: = Alkadd(Q) = 32,3 kg/d đl CaCO3
b. Xác định độ kiềm cần thiết là natri bicacbonat
Khối lượng tương đương của CaCO3 = 50 g/đương lượng
Khối lượng tương đương của Na(HCO3) = 84 g/đương lượng
Na(HCO3)need = 54 kg/d NaHCO3

Bước 25. Bảng tóm tắt thiết kế
Thơng số thiết kế

Đơnvị

Bể Aerotank

Bể Anoxic

m3/d
kg/d
kg/d
d
m3
m
m
m
m2
h
g/m3

200
34
16
5
1
34
5,0
1,5
5,0

7,5
4,0
3000

200
1
8
2,0
0,9
5,0
1,9
1,0
3000

g/m3
g/g.d
kg BOD/m3d
kg/d
kg TSS/kg bCOD
kg VSS/kg BOD
kg/h
m3/min

2360
0,43
1,01
20
0,77
0,61
70,6

54,8

1.774
-

Lưu lượng
Tải lượng BOD trung bình
Tải lượng TKN trung bình
SRT hiếu khí
Số bể sục khí
Thể tích bể
Dài (L)
Rộng (B)
Cao (H)
Diện tích (S)
Thời gian lưu nước, τ
MLSS
MLVSS
F/M
Tải lượng BOD
Lượng bùn sản sinh
Năng suất sinh khối
Lượng oxy cần thiết
Lưu lượng khơng khí
Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

Mã hồ sơ
Trang

TT-TK
13


TÍNH TỐN - THIẾT KẾ
BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ AEROTANK – CMAS (XỬ LÝ BOD VÀ NITRAT HÓA)

Bổ sung độ kiềm dưới dạng Na(HCO3)

Cơng trình
TK

Tính tốn bể sinh học Anoxic - Aerotank (CMAS)
K.s Huỳnh Mạnh Phúc

kg/d

54

Mã hồ sơ
Trang

-

TT-TK
14