Đồ Án Thiết kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Khu Công Nghiệp 100haNT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.53 MB, 49 trang )
i
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG ii
CHƯƠNG1. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KHU CÔNG
NGHIỆP 1
1.1 Thành phần và tính chất nước thải khu công nghiệp 1
1.2 Số liệu đầu vào 1
CHƯƠNG 2. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 2
2.1 Sơ đồ công nghệ 2
2.2 Thuyết minh công nghệ 3
2.3 Tiêu chuẩn đầu ra 3
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4
3.1 Xác định các thông số tính toán 4
3.2 Hầm tiếp nhận 4
3.3 Bể điều hòa 6
3.4 Song chắn rác tinh kết hợp lắng cát và tách dầu. 9
3.5 Sân phơi cát 12
3.6 Bể keo tụ 12
3.7 Bể tạo bông 15
3.8 Bể lắng 1 17
3.9 Cụm bể AO (MLE – Modified Ludzack – Ettinger) 20
3.9.1 Bể Aerobic 20
3.9.2 Bể Anoxic 24
3.9.3 Tính toán cấp khí cho bể Aerobic 26
3.9.4 Tính toán khuấy trộn cho bể Anoxic 31
3.10 Bể lắng 2 31
3.11 Bể khử trùng 35
3.12 Bể nén bùn 36
3.13 Bể Methane 37
3.14 Máy ép bùn dây đai 40
3.15 Thiết kế cao trình 41
3.16 Tính toán đường ống 43
3.17 Tính toán bơm 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
ii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần nước thải đầu vào và QCVN tương ứng 1
Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung 4
Bảng 3.2 Tổng hợp tính toán hầm tiếp nhận 5
Bảng 3.3 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 6
Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả tính toán bể điều hòa 8
Bảng 3.5 Tổng hợp tính toán song chắn rác tinh 12
Bảng 3.6 Hằng số cánh khuấy 13
Bảng 3.7 Lượng phèn PAC được dùng cho 1m
3
nước 14
Bảng 3.8 Tổng hợp tính toán bể keo tụ 14
Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả tính toán bể tạo bông 16
Bảng 3.10 Thông số thiết kế bể lắng tròn 17
Bảng 3.11 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở t
o
> 20
o
C 19
Bảng 3.12 Tổng hợp kết quả tính toán bể lắng I 20
Bảng 3.13 Tổng hợp kết quả tính toán cụm bể AO 26
Bảng 3.14 Tổng hợp tính toán hệ thống thổi khí cho bể Aerotank 31
Bảng 3.15 Tổng hợp tính toán bể lắng II 35
Bảng 3.16 Tổng hợp tính toán khử trùng 35
Bảng 3.17 Tổng hợp tính toán bể nén bùn 37
Bảng 3.18 Tổng hợp tính toán bể Methane 40
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 1
CHƯƠNG1. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KHU CÔNG
NGHIỆP
1.1 Thành phần và tính chất nước thải khu công nghiệp
Nước thải công nghiệp gồm hai loại chính:
Nước thải sinh hoạt từ các khu văn phòng.
Nước thải sản xuất từ các nhà máy sản xuất trong khu công nghiệp.
Nước thải sinh hoạt thường có tính ổn định hơn so với nước thải sản xuất, nước
thải sinh hoạt ô nhiễm chủ yếu bởi các thông số BOD
5
, COD, SS, Tổng N, Tổng P,
dầu mỡ - chất béo. Khác với nước thải sinh hoạt, thông số ô nhiễm của nước thải
công nghiệp chỉ xác định được ở từng loại hình sản xuất và công nghệ sản xuất cụ
thể. Nếu không xử lý cục bộ mà thải vào hệ thống cống thoát nước chung sẽ gây
ảnh hưởng lớn đến hệ thống đường ống, cống thoát nước.
Đối với nghành công nghiệp chế biến thực phẩm, nước thải được đặc trưng bởi:
Hàm lượng BOD cao (chất hữu cơ có thể phân hủy bằng sinh học) với giá trị
gấp từ 15 đến 20 lần Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp.
Hàm lượng COD gấp từ 10 đến 20 lần.
Hàm lượng cặn lơ lửng, dầu mỡ và Nitơ cao.
1.2 Số liệu đầu vào
Thành phần nước thải đầu vào hệ thống nước thải tập trung của khu công nghiệp
như sau:
Bảng 1.1 Thành phần nước thải đầu vào và QCVN tương ứng
STT
Thông số ô nhiễm
Đơn vị
Giá trị
QCVN
40:2011/BTNMT,
Cột B
1
Nhiệt độ
o
C
30
40
2
pH
-
5 – 9
5.5 – 9
3
COD
mg/L
800
150
4
BOD
5
mg/L
500
50
5
Chất rắn lơ lửng
mg/L
300
100
6
TKN
mg/L
60
40
7
Tổng Photpho
mg/L
8
6
8
Dầu mỡ thực vật
mg/L
30
10
(Nguồn: asiatech.com.vn)
Lưu lượng nước cấp cho KCN nằm trong khoảng 20 – 40 m
3
/ha/ngày
(Nguồn: Trần Đức Hạ, 2006. Xử lý nước thải đô thị - Trang 11)
Hệ số không điều hòa: K
ngày
max
= 1.3
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 2
CHƯƠNG 2. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ
2.1 Sơ đồ công nghệ
Dầu
Bùn tuần
hoàn
Bán/ Thải bỏ
Nước sau tách bùn
Bùn thải bỏ
Biogas
Polymer
Bùn thải
Bể nén bùn
Cụm bể
AO
Bể keo tụ
PAC
và NaOH
Bể tạo bông
Polymer
Bể điều hòa
Khí
Máy ép bùn
Bùn khô
Hẩm tiếp nhận kết
hợp song chắn rác thô
Chôn lấp
Rác
Chôn lấp
Nước thải
Song chắn rác tinh
kết hợp lắng cát và
tách dầu
Nước thải đầu ra
đạt QCVN
40:2011, Cột B
Bể Methane
NaOCl
Bể khử trùng
tiếp xúc
Bể lắng II
Bể thiếu khí
Bể hiếu khí
Bể lắng I
Nước tách
khỏi cát
Rác
Cát
Sân phơi cát
Dòng nội
tuần hoàn
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 3
2.2 Thuyết minh công nghệ
Nước thải từ quá trình sản xuất theo hệ thống thu gom tập trung về hệ thống xử
lý của nhà máy. Nước thải từ các nhà máy theo đường ống dẫn đến hầm tiếp nhận,
tại đây đặt song chắn rác thô để loại bỏ rác có kích thước lớn đảm bảo cho bơm
hoạt động tốt.
Sau đó, nước tiếp tục được bơm lên mương dẫn nước qua song chắn rác tinh để
loại bỏ rác có kích thước nhỏ trước khi sang bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và
ổn định các thông số cơ bản (nhiệt độ, BOD, COD,…). Trong bể điều hòa, lắp đặt
hệ thống phân phối khí, đặt dưới đáy bể để đảm bảo sự hòa tan và phân phối đều
nồng độ các chất bẩn trong toàn thể tích bể; ngăn quá trình kỵ khí diễn ra nhằm
hạn chế phát sinh mùi hôi thối và ngăn không cho cặn lắng trong bể. Bể điều hòa
được xây cao, áp dụng nguyên lý tự chảy nên nước thải sau bể điều hòa được dẫn
qua van điều chỉnh lưu lượng để đảm bảo lưu lượng chảy sang bể keo tụ và bể tạo
bông không đổi trong khi mực nước vào để điều hòa thay đổi.
Nước thải qua bể keo tụ và bể tạo bông được châm hóa chất (PAC, NaOH và
polymer) để các hạt cặn mịn kết tụ với nhau hình thành các bông cặn lớn và nặng
nhằm giảm độ đục, độ màu và cặn lơ lửng.
Các bông cặn này được tách khỏi nước bằng phương pháp lắng trọng lực ở bể
lắng 1. Cặn lắng sẽ được bơm bùn, bơm về bể nén bùn. Nước sau đó sẽ đi vào cụm
bể AO (Anoxic Oxic) để loại bỏ các thành phần hữu cơ và nitơ có trong nước.
Nước sau xử lí ở bể hiếu khí (oxic) một phần sẽ tuần hoàn trở lại theo dòng nội
tuần hoàn IR về bể Anoxic để cung cấp nitrat và chất hữu cơ cho quá trình khử
nitrat ở vùng thiếu khí (anoxic) nhờ vậy mà tốc độ khử nitrat và hiệu quả nitrat đều
tăng và một phần sẽ chảy sang bể lắng 2. Một phần bùn ở bể lắng 2 sẽ được bơm
tuần hoàn bơm về vùng thiếu khí, lượng bùn dư còn lại sẽ được bơm đến bể nén
bùn.
Nước sau bể lắng 2 tiếp tục được bơm sang bể khử trùng để loại bỏ vi sinh để
đảm bảo nước thải sau xử lý đạt các chỉ tiêu theo QCVN 40:2011/BTNMT, Cột B.
Tại song chắn rác tinh kể hợp lắng cát và tách dầu, dầu thu được tại bể tách sẽ
được lưu trữ và đem đổ.Phần cát sẽ được đem rửa và đưa đến sân phơi cát.
Bùn và cặn sinh ra từ bể lắng I có hàm lượng chất rắn từ 5-8% nên không cần
đưa đến bể nén bùn mà dẫn trực tiếp đến bể methane. Bùn và cặn sinh ra từ bể lắng
II sẽ được đưa đến bể nén bùn để tách nước sơ bộ bùn cặn để tạo điều kiện cho quá
trình xử lí bùn cặn tiếp theo diễn ra ổn định, thể tích công trình giảm. Sau đó, bùn
được đưa sang bể phân hủy kị khí để xử lý và tận dụng thu hồi Biogas sinh ra; khí
này được dùng để gia nhiệt, giữ nhiệt độ thích hợp cho bể Methane và chạy máy
phát điện phục vụ một phần nhu cầu năng lượng của nhà máy. Bùn cuối cùng được
đưa đến máy ép bùn dây đai để loại bỏ một lượng lớn nước, giúp giảm chi phí vận
chuyển đi chôn lấp.
2.3 Tiêu chuẩn đầu ra
Tiêu chuẩn đầu ra của nước thải công nghiệp dựa theo QCVN 40:2011/BTNMT
thay cho QCVN 24:2009/BTNMT.
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 4
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 Xác định các thông số tính toán
Các thông số lưu lượng được dùng trong tính toán thiết kế:
- Lưu lượng trung bình ngày Q
TB
ngày
= 4000 [m
3
/ngày đêm]
- Lưu lượng trung bình giờ Q
TB
h
= Q
TB
ngày
/24 = 166.67 [m
3
/h]
- Lưu lượng trung bình giây Q
TB
s
= Q
TB
h
/3.6 = 46.3 [L/s]
- Hệ số không điều hòa ngày lớn nhất K
max
ngày
= 1.3
Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung
Hệ số không
điều hòa
chung
Lưu lượng nước thải trung bình [L/s]
5
10
20
50
100
300
500
1000
15000
K
o
max
2.5
2.1
1.9
1.7
1.6
1.55
1.5
1.47
1.44
K
o
min
0.38
0.45
0.5
0.55
0.59
0.62
0.66
0.69
0.71
(Nguồn: Bảng 3.1, Trang 6, TCXDVN 51:2008)
Hệ số không điều hòa chung được nội suy từ Bảng 3.1 K
o
max
= 1.7247
K
max
h
= K
o
max
/K
max
ngày
= 1.7247/1.3 = 1.327
Lưu lượng giờ cực đại
Q
max
h
= Q
TB
h
x K
max
h
= 166.67 x 1.327 = 221.17 [m
3
/h]
Lưu lượng giây cực đại
Q
max
s
= 0.0614 [m
3
/s]
3.2 Hầm tiếp nhận
Nước thải từ các nhà máy được đưa đến hầm tiếp nhận kết hợp song chắn rác
thô để loại bỏ rác có kích thước lớn trong nước, giúp bảo vệ và đảm bảo bơm hoạt
động ổn định.
Song chắn rác được làm bằng thép không gỉ SS304, đặt cố định nghiêng một
góc 60
o
so với phương ngang để tiện cho việc vớt rác cũng như giảm tổn thất áp
lực qua song chắn.
Thời gian lưu nước t = 10 – 30 phút. Chọn t = 10 phút
- Thể tích hầm tiếp nhận
V = Q
max
h
* t = 221.17 * 10 / 60 = 36.86 m
3
- Giả sử khoảng cách xa nhất từ nhà máy đến trạm xử lý tập trung d = 1500 m
- Chọn độ dốc i = 0.002
Độ sâu chôn ống dẫn nước thải vào hầm tiếp nhận
H
ống
= d * i = 1500 * 0.002 = 3 m
- Chiều cao của hầm
H = h
n
+ h
ống
+ h = 1 + 3 + 0.2 = 4.2 m
Trong đó: + h
n
: chiều cao hữu dụng của hầm. Chọn h
n
= 1 m
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 5
+ h
bv
: chiều cao bảo vệ, chọn bằng độ sâu đặt ống nước thải
đầu vào, h
bv
= 3 m
+ h: chiều cao trên mặt đất; chọn h = 0.2 m
- Diện tích mặt bằng
Kích thước hầm: L x W x H = 7.4 x 5 x 4.2
Thể tích hầm tiếp nhận: V
t
= 7.4 * 5 * 1 = 37 m
3
> 36.86 m
3
Song chắn rác thô trong hầm tiếp nhận
Chọn loại song chắn rác có kích thước khe hở b = 30 mm
Chọn hình dạng thanh đan là hình chữ nhật với bề dày thanh đan s = 8 mm
- Số lượng khe hở
Bề rộng song chắn rác chọn bằng bề rộng bể B
s
= W = 5 m
B
s
= s * (n – 1) + b * n
Vậy số khe n:
Chọn số khe n = 132 khe
Số thanh của song chắn rác: n + 1 = 133 thanh
- Vận tốc nước thải qua song chắn rác
Tổn thất áp lực qua song chắn rác rất nhỏ, có thể bỏ qua.
- Chiều dài thanh chắn
L
scr
= H
s
/cos (90 – α) = 2/cos 30 = 2.3 m
Trong đó H
s
: chiều cao song chắn rác khi lắp đặt, chọn H
s
= 2 m
Bảng 3.2 Tổng hợp tính toán hầm tiếp nhận
Thông số
Giá trị
Kích thước hầm tiếp nhận
Chiều dài
7.4
Chiều rộng
5
Chiều cao
4.2
Kích thước song chắn rác thô
Dày [mm]
8
Rộng [mm]
10
Khoảng cách giữa các thanh [mm]
30
Số thanh chắn
133
Góc nghiêng của song chắn rác
60
o
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 6
Bề rộng song chắn [m]
5
Chiều dài thanh chắn [m]
2.3
Hàm lượng SS và BOD sau khi qua song chắn rác giảm 4% (Theo PGS TS.
Nguyễn Phước Dân – Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị và công
nghiệp – Tính toán thiết kế công trình)
SS
scr
= SS * 96% = 300 * 0.96 = 288 mg/L
BOD
scr
= BOD *96% = 500 * 0.96 = 480 mg/L
3.3 Bể điều hòa
- Thể tích bể điều hòa
V = Q
TB
h
* t = 166.67 * 6 = 1000 m
3
Trong đó: t = 4 – 8h: thời gian lưu nước trong bể điều hòa. Chọn t = 6h
- Kích thước xây dựng của bể điều hòa
Chọn chiều cao làm việc h = 5 m, chiều cao bảo vệ h
bv
= 0.5 m
Diện tích mặt bằng của bể:
Kích thước bể: dài x rộng = 20 x 10 m
Thể tích xây dựng bể điều hòa
V
tt
= 10 * 20 * (5 + 0.5) = 1100 m
3
> 1000 m
3
- Tốc độ khuấy trộn bể điều hòa
Chọn khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thông thổi khí. Lượng khí nén cần dùng
cho khuấy trộn:
Q
khí
= R * V
tt
= 0.9 * 1100 = 990 m
3
/h
Trong đó:
V
tt
: thể tích thực tế của bể điều hòa.
R = 10 – 15 L/m
3
.phút: tốc độ khí nén.
Chọn R = 15 L/m
3
.phút = 0.9 m
3
khí/m
3
bể.h
Bảng 3.3 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí
Loại khuếch tán khí và
cách bố trí
Lưu lượng khí
[L/phút.cái]
Hiệu suất chuyển hóa oxy
tiêu chuẩn ở độ sâu 4.6m
[%]
Đĩa sứ - lưới
Chụp sứ - lưới
Bản sứ - lưới
Ống plastic xốp cứng bố
trí:
Dạng lưới
Hai phía theo chiều
dài (dòng chảy xoắn
hai bên)
Một phía theo chiều
11 – 96
14 – 71
57 – 142
68 – 113
85 – 311
57 – 340
25 – 40
27 – 39
26 – 33
28 – 32
17 – 28
13 – 25
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 7
dài (dòng chảy xoắn
một bên)
Ống plastic xốp mềm bố
trí:
Dạng lưới
Một phía theo chiều
dài
Ống khoan lỗ bố trí:
Dạng lưới
Một phía theo chiều
dài
Khuếch tán không xốp:
Hai phía theo chiều
dài
Một phía theo chiều
dài
28 – 198
57 – 198
28 – 113
57 – 170
93 – 283
283 – 990
25 – 36
19 – 37
22 – 29
15 – 19
12 – 23
9 – 12
(Nguồn: Bảng 9-8, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Trang 422)
Chọn khuếch tán khí bằng đĩa sứ bố trí dạng lưới
- Số đĩa khuếch tán:
Trong đó: r: lưu lượng khí, chọn r = 96 L/phút.cái = 5.76 m
3
/h.cái
Chọn số đĩa n = 180 cái
- Lưu lượng khí cấp cho bể
Q
khí
= n * r = 172 * 5.76 = 990.72 m
3
/h = 0.2752 m
3
/s
Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa = 0.2752 m
3
/s. Chọn 2 ống phân
phối chính và 24 ống nhánh.
Chọn vận tốc khí trong đường ống v = 15 m/s
- Đường kính ống chính
Chọn ống nhựa D = 160 mm
Tính lại vận tốc
- Đường kính ống phân phối chính
Chọn ống nhựa D = 110 mm
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 8
Tính lại vận tốc
- Đường kính ống nhánh
Chọn ống nhựa D = 32 mm
Tính lại vận tốc
- Áp lực và công suất của hệ thống nén khí
H
tc
= (h
d
+ h
c
) + h
f
+ H
Trong đó:
h
d
: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn.
h
c
: tổn thất áp lực cục bộ
h
f
: tổn thất qua thiết bị phân phối
H: chiều cao hữu ích của bể điều hòa, H = 5 m
Tổng tổn thất h
d
và h
c
thường không vượt quá 0.4m và h
f
không vượt
quá 0.5m
H
tc
= (h
d
+ h
c
) + h
f
+ H = 0.4 + 0.5 + 5 = 5.9 m
- Áp lực không khí
- Công suất máy thổi khí
Trong đó
n = 0.7 – 0.9: hiệu suất máy thổi khí. Chọn n = 0.8
k: hệ số an toàn. Chọn k = 2
Q
khí
: lưu lượng khí
Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả tính toán bể điều hòa
Thông số
Giá trị
Thời gian lưu nước [h]
6
Chiều dài [m]
20
Chiều rộng [m]
10
Chiều cao [m]
5.5
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 9
Số đĩa khuếch tán khí [cái]
168
Đường kính ống dẫn khí chính [mm]
160
Đường kính ống phân phối khí chính [mm]
110
Đường kính ống nhánh dẫn khí [mm]
32
Công suất máy nén khí [kW]
31.7
3.4 Song chắn rác tinh kết hợp lắng cát và tách dầu.
Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất Q
max
h
= 227.17 m
3
/h
Song chắn rác tinh có kích thước khe hở b = 5 – 25 mm, chọn b = 10 mm
Số lượng khe hở
Chọn số khe là 108 khe
Trong đó
v
s
: tốc độ nước qua khe song chắn. Theo TCXDVN 51:2006 v
s
=
0.6 – 1 m/s; chọn v
s
= 0.6 m/s
h
l
: chiều sâu lớp nước trước song chắn rác; chọn h
l
= 0.1 m
k
s
: hệ số nén dòng do các thiết bị vớt rác. Chọn vớt rác bằng cơ
giới nên k
s
= 1.05
Bề rộng thiết kế song chắn rác
B
s
= s * (n – 1) + b * n = 0.008 * (108 – 1) + 0.005 * 108 ~ 1.4 m
Trong đó:
s: bề dày của thanh song chắn rác; thường chọn s = 0.008 m
Tổn thất áp lực qua song chắn rác
Trong đó
v
max
: vận tốc nước thải trước song chắn rác với Q
max
, v
max
= 0.8 m/s
k = 2 – 3: hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do rác bám; chọn k = 2
ε: hệ số tổn thất áp lực cục bộ
Trong đó
α: góc nghiêng đặt song chắn rác, α = 60
o
β: hệ số phụ thuộc hình dạng thanh đan. Đối với thanh đan hình chữ
nhật, β = 2.42
Theo Bảng TK – 1, Trang 119, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp Tính toán
thiết kế công trình, PGS TS. Nguyễn Phước Dân và Lâm Minh Triết ta có
Tổn thất áp lực h
s
= 65 mm < 152.4 mm
Song chắn rác với các kích thước trên là đạt yêu cầu.
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 10
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác
Trong đó
B
s
: chiều rộng song chắn rác; B
s
= 1.4 m
B
k
: bề rộng mương dẫn; chọn B
k
= 0.2 m
φ: góc nghiên chỗ mở rộng; chọn φ = 20
o
Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác
L
2
= 0.5L
1
= 0.5 * 1.65 = 0.83 m
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác
Chọn chiều dài xây dựng mương bằng chiều rộng của bể điều hòa
L = L
1
+ L
2
+ L
s
= 10 m
Trong đó
L
s
: chiều dài phần mương đặt song chắn rác
Song chắn rác được đặt tại vị trí 2m tính từ đầu bể.
Chiều cao xây dựng
H = h + h
s
+ h
bv
= 0.1 + 0.065 + 0.3 = 0.465 m
Chọn H = 0.5 m
Chiều dài thanh chắn
L
scr
= H/cos(90 – α) = 0.5/cos30 = 0.577 m
Chọn L
scr
= 0.58 m
Cuối mương dẫn đặt lắp đặt hệ thống máng thu dầu để loại bỏ dầu và váng nổi
trên mặt nước.
- Giả sử cấp phối hạt dầu trong nước như sau
d = 80 – 100 μm: 10%
d = 100 – 150 μm: 20%
d > 150 μm: 70%
- Khối lượng dầu tương ứng với cấp phối hạt như trên
d = 80 – 100 μm ~ m
1
= 0.1 * 30 = 3 mg/L
d = 100 – 150 μm ~ m
2
= 0.2 * 30 = 6 mg/L
d > 150 μm ~ m
3
= 0.7 * 30 = 21 mg/L
- Chọn các đường kính hạt dầu tính toán
d = 90 μm = 0.9 x 10
-4
m
d = 130 μm = 1.3 x 10
-4
m
d = 200 μm = 2 x 10
-4
m
- Vận tốc nổi của hạt dầu có d = 90 μm
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 11
Trong đó:
ρ: khối lượng riêng của nước; ρ = 978 kg/m
3
ρ
d
: khối lượng riêng của dầu; ρ
d
= 870 kg/m
3
μ: Độ nhớt động học của nước. Tra đồ thị sau được giá trị μ = 0.8 x
10
-3
N.s/m
2
ứng với nhiệt độ nước t = 30
o
C
Vận tốc nổi của hạt dầu có d = 130 μm
Vận tốc nổi của hạt dầu có d = 200 μm
Thời gian lưu nước trong mương
Theo Metcalf – Eddy, đối với bể có dòng liên tục, hiệu quả tách dầu trong nước
thải được tính bằng tỉ số giữa vận tốc nổi của dầu (u) và vận tốc thiết kế (v).
Vận tốc thiết kế được tính theo công thức 5 – 26, Metcalf – Eddy
- Lượng dầu thải bỏ
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 12
Tổng lượng dầu thải bỏ
M
dầu
= m
dầu
* 10
-3
* Q
TB
ngày
= 9.6 * 10
-3
* 4000 = 38.4 kg/ngày
Bảng 3.5 Tổng hợp tính toán song chắn rác tinh
Thông số
Giá trị
Chiều dài mương [m]
10
Chiều rộng mương [m]
1.4
Chiều cao mương [m]
0.5
Số khe
108
Kích thước khe [mm]
10
Bề rộng thanh chắn [mm]
8
Chiều dài thanh [m]
0.58
Hàm lượng SS qua song chắn rác tinh giảm 15%
SS = SS
scr
* (1 – 0.15) = 288 * 0.85 = 244.8 mg/L
Hàm lượng BOD qua song chắn rác tinh giảm 5%
BOD = BOD
scr
* (1 – 0.5) = 480 * 0.95 = 456 mg/L
Hàm lượng COD và BOD
5
qua bể điều hòa giảm 5%
COD
đh
= COD * (1 – 0.05) = 800 * 0.95 = 760 mg/L
BOD
đh
= BOD * ( 1 – 0.05) = 456 * 0.95 = 433.2 mg/L
Hàm lượng TKN qua bể điều hòa giảm 10%
TKN = 60 * (1 – 0.1) = 60 * 0.9 = 54 mg/L
Trong mương dẫn sau song chắn rác đặt thiết bị cào cát cơ khí để thu gom cát về
hố thu.
Dầu sau khi thu gom được đưa đến bể chứa dầu có các kích thước L x W x H = 2
x 2 x 2.5 m
3.5 Sân phơi cát
Cát sau khi thu gom và rửa sạch được làm khô ở sân phơi cát. Sân phơi cát
được xây dựng bằng cách đắp đất cao xung quanh. Nước từ sân phơi cát và nước
rửa sẽ qua hệ thống ống dẫn về trước bể lắng cát.
Chọn thời gian lấy cát 2 lần/năm
- Diện tích sân phơi cát được tính theo công thức:
Trong đó: h = 4 – 5 năm: chiều cao lớp cát giữa hai lần lấy cát [m/năm];
chọn h = 2.5 m
Chọn diện tích xây dựng là 45 m
2
có kích thước 9 x 5 m
3.6 Bể keo tụ
- Thể tích bể trộn phèn PAC
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 13
V = Q
max
s
* t = 0.0614 * 30 = 1.842 m
3
Trong đó:
Q
max
s
: lưu lượng giây lớn nhất, Q
max
s
= 0.0614 m
3
/s
t: thời gian khuấy trộn, giả sử t = 30s
- Theo tiêu chuẩn thiết kế, chiều sâu mực chất lỏng trong bể khoảng 0.5 – 1.1
lần chiều rộng bể (Nguồn: Ths. Dư Mỹ Lệ, Bài giảng tóm tắt Quá trình hóa
học và hóa lý trong kỹ thuật môi trường)
- Chọn chiều cao mực nước trong bể h = 1.2 m
- Chọn chiều cao bảo vệ h
bv
= 0.3 m
Bể có kích thước dài : rộng : cao = 1.2 x 1.2 x 1.5 m
- Nước và hóa chất đi vào phần đáy bể, sau khi hòa trộn được thu lại ở mặt trên
của bể và đưa sang bể tạo bông.
- Chọn cánh khuấy đơn loại chân vịt 3 cánh. Đường kính cánh khuấy D chọn bằng
0.3 – 0.5 lần chiều rộng bể, chọn D = 0.3 m.
- Năng lượng cần truyền vào nước
P = G
2
* V * μ = 500
2
* 1.842 * 0.8 x 10
-3
= 368.4 W
Trong đó:
G = 250 – 1500 s
-1
: Cường độ khuấy trộn. Chọn G = 500 s
-1
μ: Độ nhớt động học của nước, μ = 0.8 x 10
-3
N.s/m
2
ứng với nhiệt
độ nước t = 30
o
C
- Công suất động cơ
Trong đó: : hiệu suất động cơ. Đối với cánh khuấy đơn, hiệu suất chuyển
hóa năng lượng từ motor cánh khuấy cho nước = 0.8 (Nguồn: Ths. Dư
Mỹ Lệ, Bài giảng tóm tắt Quá trình hóa học và hóa lý trong kỹ thuật môi
trường)
- Tốc độ khuấy
Trong đó
P: năng lượng cần truyền vào nước
ρ: tỷ trọng của chất lỏng, ρ = 1000 kg/m
3
K
T
: hằng số cánh khuấy
Bảng 3.6 Hằng số cánh khuấy
Loại cánh khuấy
K
T
Khuấy chân vịt, dạng 1 bước răng, 3 cánh
0.32
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 14
Khuấy chân vịt, dạng 1 bước răng, 3 cánh
1
Turbine, 6 đĩa quạt
6.3
Turbine, 6 cánh dạng cong
4.8
Turbine dạng quạt
1.65
Dạng màn
1.08
Turbine tĩnh
1.12
(Nguồn: Ths. Dư Mỹ Lệ, Bài giảng tóm tắt Quá trình hóa học và hóa lý
trong kỹ thuật môi trường)
- Chọn máy khuấy
Chọn máy khuấy hiệu DOSEURO DEM – 8 – 7/10 với các thông số kỹ thuật
sau:
Công suất: 0.55 kW
Tốc độ khuấy: 680 vòng/phút
(Nguồn:
- Lượng keo tụ PAC cần sử dụng
Nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước: 273.6 mg/L
Bảng 3.7 Lượng phèn PAC được dùng cho 1m
3
nước
Loại nước xử lý
Lượng phèn PAC [g/m
3
]
Nước mặt độ đục thấp [50 – 400 mg/L]
1 – 4
Nước mặt độ đục trung bình [500 – 700 mg/L]
5 – 6
Nước mặt độ đục cao [800 – 1200 mg/L]
7 – 10
Nước thải công nghiệp
15 – 30
(Nguồn: Công ty cổ phần công nghệ môi trường Toàn Á)
Giả sử lượng phèn tối ưu cho quá trình keo tụ là C = 20 g/m
3
Lượng chất keo tụ PAC cần dùng trong một ngày
M = Q
TB
ngày
x C = 4000 * 20 = 80000 g = 80 kg/ngày
Lưu ý: Khi sử dụng, PAC khan được pha thành dung dịch 5% để sử dụng.
- Lượng NaOH sử dụng
Lượng NaOH thêm vào được xác định thông qua thực nghiệm.
Giả sử lượng NaOH 0.1N tối ưu cần thiết: 40 mL/L nước thải.
Lượng NaOH có độ tinh khiết P = 99% cần dùng: 0.16 g/L nước thải = 0.16
kg/m
3
nước thải.
Lượng NaOH cần dùng trong một ngày:
m
NaOH
= 0.16 * 4000 = 640 kg/ngày
Bảng 3.8 Tổng hợp tính toán bể keo tụ
Thông số
Giá trị
Kích thước bể trộn
Chiều dài [m]
1.2
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 15
Chiều rộng [m]
1.2
Chiều cao [m]
1.5
Máy khuấy DOSEUDO
DEM – 8 – 7/10
Tốc độ khuấy [vòng/phút]
680
Công suất [kW]
0.55
Lượng keo tụ PAC [kg/ngày]
80
3.7 Bể tạo bông
- Giả sử thời gian tạo bông phù hợp được xác định từ thì nghiệm Jartest là t = 20
phút.
- Đối với nước có độ đục cao, cường độ khuấy trộn G = 30 – 80 s
-1
(Ths. Dư Mỹ
Lệ, Bài giảng tóm tắt Quá trình hóa học và hóa lý trong kỹ thuật môi trường)->
Chọn G = 50 s
-1
Thể tích chất lỏng cần khuấy trong bể tạo bông
V = Q
max
s
x t = 0.0614 x 20 x 60 = 73.68 m
3
- Chọn các kích thước Dài : Rộng : Cao = 10 : 3 : 3
- Trong đó chiều cao bảo vệ h
bv
chọn bằng 0.5 m
- Bể được chia thành 3 ngăn bởi các tấm chắn khoan lỗ D = 150 mm; mỗi ngăn
được đặt một máy khuấy.
- Vì giá trị trung bình của G là 50 s
-1
cần giảm dần và trải dài giá trị này từ ngăn
đầu tiên đến ngăn thứ 3 nhằm giảm 50% G -> Chọn G ở các ngăn lần lượt là 60
s
-1
, 50 s
-1
, 40 s
-1
để G trung bình đạt giá trị 50 s
-1
.
- Thể tích chất lỏng cần khuấy trộn được chia đều ra 3 ngăn, thể tích mỗi ngăn là
73.68/3 = 24.56 m
3
.
- Chọn cánh khuấy đơn loại chân vịt 3 cánh. Đường kính cánh khuấy D chọn
bằng 0.2 – 0.5 lần chiều rộng bể, chọn D = 1.5 m.
Ngăn 1
Năng lượng cần cung cấp cho pha lỏng
P
1
= G
1
2
*μ*V = 60
2
* 0.8 x 10
-3
* 24.56 = 70.73 W
Công suất động cơ
Tốc độ khuấy của motor
Ngăn 2
Năng lượng cần cung cấp cho pha lỏng
P
2
= G
2
2
*μ*V = 50
2
* 0.8 x 10
-3
* 24.56 = 49.12 W
Công suất động cơ
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 16
Tốc độ khuấy của motor
Ngăn 3
Năng lượng cần cung cấp cho pha lỏng
P
3
= G
3
2
*μ*V = 40
2
* 0.8 x 10
-3
* 24.56 = 31.44 W
Công suất động cơ
Tốc độ khuấy của motor
- Chọn máy khuấy
Chọn máy khuấy hiệu DOSEURO DRV – 70 – 2/6 với các thông số kỹ
thuật sau:
Công suất: 0.18 kW
Tốc độ khuấy: 70 vòng/phút
(Nguồn:
- Sử dụng Anion Polymer làm chất trợ keo tụ.
- Giả sử lượng Polymer tối ưu cần cho quá trình – được xác định thông qua
thí nghiệm Jartest – là 2 g/m
3
Lượng Polymer cần dùng trong một ngày
M = Q
TB
ngày
* C
polymer
= 4000 * 2 = 8000 g/ngày = 8 kg/ngày
Bảng 3.9 Tổng hợp kết quả tính toán bể tạo bông
Thông số
Giá trị
Kích thước bể tạo bông
Chiều dài [m]
10
Chiều rộng [m]
3
Chiều cao [m]
3
Máy khuấy DOSEUDO
DEM – 8 – 7/10
Tốc độ khuấy [vòng/phút]
70
Công suất [kW]
0.18
Lượng Polymer [kg/ngày]
8
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 17
3.8 Bể lắng 1
Chọn xây dựng bể lắng 1 dạng bể tròn với các thông số thiết kế như sau
Bảng 3.10 Thông số thiết kế bể lắng tròn
Thông số
Đơn vị
Giá trị
Khoảng dao
động
Giá trị tiêu
biểu
Thời gian lưu nước
h
1.5 – 2.5
2
Tải trọng bề mặt
Giờ trung bình
Giờ cao điểm
m
3
/m
2
.ngày
31 – 50
81 – 122
40
89
Tải trọng máng thu
m
3
/m dài. ngày
124 – 490
248
Kích thước bể
Sâu
m
3 – 4.8
4.2
Đường kính
m
3 – 60
12 – 45
Độ dốc đáy
m/m dài
1:10 – 1:13
1:12
Tốc độ máy gạt cặn
vòng/phút
0.02 – 0.05
0.03
(Nguồn: Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải,
Trang 45)
- Diện tích mặt thoáng của bể ứng với lưu lượng trung bình
Trong đó: L: tải trọng bề mặt theo giờ trung bình, chọn L = 31 m
3
/m
2
.ngày
Chia thành 2 đơn nguyên với diện tích mỗi đơn nguyên: 130/2 = 65 m
2
- Đường kính bể lắng được xác định theo công thức
- Đường kính ống dẫn nước trung tâm
d
tt
= 20%D = 0.2*9 = 1.8 m
- Đường kính tấm chắn hướng dòng
d
hd
= 1.3d
tt
= 1.3 * 1.8 = 2.34 m
Xác định chiều cao
Chọn chiều cao công tác của bể H
1
= 2.5m
Chiều cao bảo vệ tính từ mặt nước đến thành bể H
bv
= 0.3 m
Chọn chiều cao từ ống loe đến tấm chắn H
2
= 0.2 – 0.5 m, chọn H
2
= 0.3 m
Chọn chiều cao phần chứa cặn H
3
= 0.3 m
Chọn độ dốc của phần chóp đáy bể là 1:12
Chiều cao phần chóp đáy bể
H
4
= 4/12 = 0.35 m
- Chiều cao tổng cộng của bể
H = H
1
+ H
3
+ H
4
+ H
bv
= 2.5 + 0.3 + 0.35 + 0.3 = 3.45 m
- Thể tích phần công tác của bể
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 18
- Thời gian lưu nước trong bể lắng 1
- Vận tốc giới hạn trong vùng lắng
Trong đó
K: hằng số phụ thuộc vào tính chất cặn; K = 0.06 đối với hạt cặn có
khả năng kết dính.
ρ = 1.2 – 1.6: tỉ trọng của hạt, chọn ρ = 1.25
d: đường kính tương đường của hạt, chọn d = 10
-4
m
f = 0.02 – 0.03: hệ số ma sát phụ thuộc vào đặc tính bề mặt của hạt
và số Reynold của hạt khi lắng; chọn f = 0.025
- Vận tốc nước chảy trong vùng lắng
Ta có V
max
< V
H
thỏa mãn điều kiện.
Máng thu nước
- Nước sau lắng được thu bằng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh
thành bể.
- Đường kính ngoài của máng thu bằng đường kính trong của bể.
- Đường kính trong của máng thu D
máng
= 80%D = 0.8 * 8 = 6.4 m
- Chiều dài máng thu một bể
L = π * D
máng
= π * 6.4 = 20.11 m
- Máng bê tông cốt thép dày 100 mm, có lắp tấm răng cưa bằng thép không gỉ
SS304.
- Thiết kế máng răng cưa có 7 khe/m dài. Mỗi khe xẻ chữ V tạo góc 90
o
, chiều
cao mỗi khe chọn bằng 5 cm
Tổng số khe dọc theo máng: N = 6.4 * 7 = 44.8 khe
Chọn số khe là N = 45 khe.
- Lưu lượng nước qua một khe
- Chiều cao mực nước qua khe
q
o
= 1.4 * h
2.5
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 19
Ta có h = 4.7 cm < 5 cm nên thỏa điều kiện.
Hiệu quả xử lý BOD
5
và SS
- Hiệu quả xử lý BOD
5
và lắng cặn lơ lửng được tính theo công thức 4 – 8,
Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, Trang 48
Trong đó
R: hiệu quả xử lý BOD
5
hoặc SS biểu thị bằng %
t: thời gian lưu nước [h]; t = 1.85 h
a, b: hằng số thực nghiệm, lựa chọn theo bảng sau
Bảng 3.11 Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở t
o
> 20
o
C
Chỉ tiêu
a đơn vị [h]
b
Khử BOD
5
0.018
0.02
Khử SS
0.0075
0.014
(Nguồn: Bảng 4 – 5, Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý
nước thải, Trang 48)
- Hiệu quả khử BOD
5
- Nồng độ BOD
5
còn lại trong nước thải
BOD
5
= BOD
đh
* (1 – 0.3364) = 433.2 * (1 - 0.3364) = 287.5 mg/L
- Hiệu quả xử lý SS
- Nồng độ SS còn lại trong nước thải
SS = SS
dh
* (1 – 0.5539) = 244.8 * (1 – 0.5539) = 109.2 mg/L
Yêu cầu nồng độ cặn lơ lửng sau bể lắng đợt I cần đạt ≤ 150 mg/L
Thiết kế đạt yêu cầu
- Lượng bùn sinh ra từ bể lắng 1
M = (SS
lắng
– SS) * 10
-3
* Q
TB
ngày
= (244.8 – 109.2) * 10
-3
* 4000
M = 542.4 kgSS/ngày
Hiệu quả xử lý TKN, TP, COD
Theo Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering Treatment, sau bể lắng I, COD
giảm 25%; TKN giảm 20%, TP giảm 25%
- Nồng độ COD còn lại trong nước
COD
lắng I
= COD
đh
* (1 – 0.25) = 760 * 0.75 = 570 mg/L
- Nồng độ TKN còn lại trong nước
TKN
lắng I
= TKN
đh
* (1 – 0.2) = 54 * 0.8 = 43.2 mg/L
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 20
- Nồng độ TP còn lại trong nước
TP
lắng I
= TP * (1 – 0.25) = 8 * 0.75 = 6 mg/L
Bảng 3.12 Tổng hợp kết quả tính toán bể lắng I
Thông số
Giá trị
Đường kính bể [m]
9
Chiều cao bể [m]
3.45
Đường kính ống dẫn nước trung tâm [m]
1.8
Đường kính tấm chắn hướng dòng [m]
2.34
Đường kính máng răng cưa thu nước [m]
6.4
Số khe trên máng răng cưa
45
3.9 Cụm bể AO (MLE – Modified Ludzack – Ettinger)
Trình tự thiết kế cụm bể AO bắt đầu từ thiết kế bể Aerobic. Dựa vào lượng NO
3
-
tạo thành từ bể hiếu khí để thiết kế bể Anoxic.
3.9.1 Bể Aerobic
Theo Bảng 23 – 14, Mackenzie L. Davis, Waste Water Engineering xác định
được các thông số động học của quá trình Nitrate hóa ở 30
o
C
μ
mn
= μ
mn
20
* 1.07
(30 – 20)
= 0.75 * 1.07
(30 – 20)
= 1.48 ngày
-1
K
n
= K
n
20
* 1.053
(30 – 20)
= 0.74 * 1.053
(30 – 20)
= 1.24 g NH
4
– N/m
3
k
dn
= k
dn
20
* 1.04
(30 – 20)
= 0.08 * 1.04
(30 – 20)
= 0.12 ngày
-1
Tốc độ sinh trưởng riêng của quá trình Nitrate hóa
Trong đó
(NH
4
– N)
e
chọn bằng 0.5 mg/L
K
o
= 0.5 g/m
3
μ
n max
= μ
mn
= 1.48 d
-1
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 21
Theo Metcalf – Eddy, DO phù hợp cho quá trình nitrate hóa là 2
mg/L; do đó chọn DO = 2 mg/L.
- Thời gian lưu bùn của bể Aerobic
- Hệ số an toàn SF = 1.75 – 2.5 (Theo Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering
Treatment, p.686)
Chọn SF = 1.8
Thời gian lưu bùn của bể
SRT
des
= SRT
min
* SF = 1.8 * 4.55= 8.2 ngày
Phù hợp tiêu chuẩn thiết kế
(Nguồn: Mackenzie L. Davis, Waste Water Engineering)
- Lượng sinh khối tạo thành trong bể Aerobic được tính theo phương trình 8 –
15, Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering Treatment
- Các hằng số động học của quá trình sinh trưởng của vi khuẩn dị dưỡng ở
30
o
C được xác định thông qua Bảng 23 – 13, Mackenzie L. Davis, Waste
Water Engineering.
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 22
μ
m
= μ
m
20
* 1.07
(30 – 20)
= 6 * 1.07
(30 – 20)
= 11.8 ngày
-1
K
s
= K
s
20
* 1
(30 – 20)
= 20 g bCOD/m
3
k
d
= k
d
20
* 1.04
(30 – 20)
= 0.12 * 1.04
(30 – 20)
= 0.18 ngày
-1
- Theo phương trình 8 – 8, Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering, Trang
675
bCOD
i
= 1.6 BOD
i
= 1.6 * 287.5 = 460 mg/L
- bCOD
e
xác định qua phương trình 7 – 40, Metcalf – Eddy, Wastewater
Engineering, Trang 679
- Lượng sinh khối tạo thành
P
x,bio
= 362.65 + 2.02NO
x
(1)
- Mặt khác, theo phương trình 8 – 18, Metcalf – Eddy, Wastewater
Engineering, Trang 684
NO
x
= TKN
i
– (NH
4
– N)
e
– 0.12P
x,bio
/Q
= 43.2 – 0.5 – 0.00003P
x,bio
= 42.7 – 0.00003P
x,bio
(2)
Giải phương trình (1) và (2) được
P
x,bio
= 448.88 kg VSS/ngày
NO
x
= 42.69 mg/L
- Theo Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering, tỉ lệ VSS/TSS = 0.8
Đ/A Thiết kế HT XLNT KCN 100ha-NT thực phẩm GVHD: PGS.TS Nguyễn Phước Dân
SVTH: Trương Quang Vũ 91004114
Dương Thị Thu Yến 91004157 23
VSS = 0.8 * TSS = 0.8 * 109.2 = 87.36 mg/L
Theo Jae K.Park, tỉ lệ pCOD = 73% COD, bpCOD = 60%COD
pCOD = 0.73 * COD = 0.73 * 570 = 416.1 mg/L
bpCOD = 0.6 * COD = 0.6 * 570 = 342 mg/L
- Lượng chất rắn bay hơi không phân hủy sinh học được tính theo phương trình
8 – 3, Metcalf – Eddy, Wastewater Engineering
- Năng suất tạo thành MLVSS trong bể Aerobic được tính theo phương trình 8
– 15, Metcalf – Eddy
P
x, MLVSS
= P
x, bio
+ Q * nbVSS = 448.88 + 4000 * 15.6 * 10
-3
= 511.28
kg/ngày
- Năng suất tạo thành MLSS trong bể Aerobic được tính theo phương trình 8 –
16, Metcalf – Eddy
P
x, MLSS
= (P
x, bio
/0.85) + Q * (nbVSS + TSS – VSS)
P
x, MLSS
= (448.88/0.85) + 4000*(15.6 + 109.2 – 87.36)*10
-3
= 677.85
kg/ngày
- Khối lượng MLVSS tạo thành trong bể Aerobic được tính theo phương trình
7 – 54, Metcalf – Eddy
m
MLVSS
= MLVSS * V
Aerobic
= P
x, MLVSS
* SRT = 511.28 * 8.2 = 4192.5 kg
- Khối lượng MLSS tạo thành trong bể Aerobic được tính theo phương trình 7
– 55, Metcalf – Eddy
m
MLSS
= MLSS * V
Aerobic
= P
x, MLSS
* SRT = 677.85 * 8.2 = 5558.4 kg
- Theo Metcalf – Eddy, đối với công nghệ AO cần duy trì MLSS trong khoảng
3000 – 4000 mg/L. Chọn MLSS = 3000 mg/L
- Thời gian lưu nước của bể
HRT
Aerobic
= V
Aerobic
/Q = 1853/4000 = 0.463 ngày = 11.11 giờ
- Tỉ lệ MLVSS/MLSS
MLVSS = 0.75 * MLSS = 0.75 * 3000 = 2250 mg/L
