Xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ bùn hoạt tính

BÀI TIỂU LUẬN
XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
(Giáo viên: PGS.TS Cô Nguyễn Thị Loan)
K55 Công Nghệ Môi Trường
Khoa môi trường
Đề tài
Xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ bùn
hoạt tính
Thành viên nhóm
1) Đỗ Đình Lộc
Mục lục
I.
Mở đầu
II.
Tính chất nước thải
III.
Công nghệ xử lý nước thải
IV.
Tính toán thiết kế
V.
Kết luận
Bùn hoạt tính
I. Mở đầu
Nước cũng đóng vai trò vô cùng quan trọng
Tuy nhiên hiện nay, nguồn nước trên thế giới
đang ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng
Mỗi năm có khoảng 500 tỷ tấn nước thải
vào khu vực nước thiên nhiên và cứ 10 năm thì lượng nước thải này lại tăng gấp đôi
 việc xây dựng và vận hành các hệ thống xử lý nước thải cho các khu dân cư này là rất cần thiết
Các phương pháp xử lý
Các phương pháp xử lý

nước thải sinh hoạt
•
Bùn hoạt tính
•
Lọc sinh học
•
Cánh đồng lọc
•
Hồ sinh học
Nước
thải
Nước
đạt tiêu
chuẩn
Ưu điểm của CN bùn hoạt
tính
1.Tính ổn định
2.Tính linh hoạt khi vận hành
3.Hiêu suất cao
II. Tính chất nước thải
1)
Đặc điểm khu dân cư
•
Nằm tại cửa ngõ phía Tây
Nam nội thành Hà Nội
•
Gồm 11 đơn vị hành chính
trực thuộc
•
Diện tích 23.114 ha

•
Dân số 11500 người
(năm 2010)
Phương Thanh Xuân Bắc
Đường đi của nước thải
Bể phốt
Thu gom vào
các kênh
dẫn thải
Trường
học
Siêu thị
Bênh viện
Khu dân cư
Trường
học
Tính chất của nước thải
•
Nước thải từ nhà vệ sinh thường qua hệ thống các bể phốt lượng COD hòa tan có thể giảm đến 15-25% theo
BOD và 40-60% theo SS.
•
Nước thải chứa hàm lượng chất hữu cơ cao như cacbon hydrat, protein, dầu mỡ, …
•
Thành phần gây ô nhiễm chính của nước thải sinh hoạt là các hợp chất các bon, các hợp chất N, P hàm
lượng biến động theo nguồn nước thải
•
Các công nghệ vi sinh bùn hoạt tính, khí xử lí hầu như không phải dùng hóa chất để chỉnh pH, không phải
thêm N, P.
( ngoại trừ khử trùng)
Thành phần trong nước thải

ST
T
Các
thông
số
Đơn vị Nồng độ
nước thải
đầu vào
So sánh với TCVN
(TCVN 14-2008)
A B
1 Lưu
lượng
nước
thải
m
3
/ngày 1380
2 pH 5-9
5-9 5-9
3 BOD mg/l 300
30 50
4 COD mg/l 650
5 Chất lơ
lửng
mg/l 300
50 100
6 Nito
tổng
mg/l 60

30 50
7 Dầu mỡ mg/l 100
10 20
8 Phosph
ate
mg/l 9
6 10
9 Tổng
coliform
MNP/100
ml
12000
3000 5000
Thông số các chất
trong nước thải
Lưu lượng nước thải
Hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt cho khu dân cư phường Thanh Xuân Bắc 11500 dân.
Lượng nước cấp sinh hoạt trung bình là 150l/người.ngày .

Lượng nước thải do 11500 dân thải ra khoảng:
Q=11500×150×0.8 =1380 m3/ ngày = 57.5 m3/h=15.97l/s
Hệ số không điều hòa K chon theo TCVN 51-2008
Chọn hệ số K
max
là 2, hệ số K
min
là 0.28
Q
max
= 57.5×1.9= 109.25 m3/h

Q
min
= 57.5×0.55=28.75 m3/h
III. Công nghệ xử lý nước thải
1)
Công nghệ bùn hoạt tính
•
Bùn hoạt tính và màng vi sinh là tập hợp các loại vi sinh vật khác nhau. Bùn hoạt tính có dạng bông màu
vàng nâu dễ lắng có kích thước từ 3-5µm.
•
Những bông này gom các vi sinh vật sống và chất rắn (40%). Những sinh vật sống là VSV(vi khuẩn ),
động vật bậc thấp, nấm men, nám mốc, xạ khuẩn…
•
Màng Vi sinh vật phát triển ở bề mặt vật liệu lọc có dạng nhày, dày từ 1-3mm và hơn nữa, màu thì thay
đổi theo thành phần nước thải từ vàng xám đến màu nâu tối
Cân bằng Carbon trong công nghệ vi
sinh hiếu khí
Bổ sung tỷ lệ
BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1
Bổ sung tỷ lệ
BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1
Sơ đồ công nghệ
Thuyết trình công nghệ
Bể lắng cấp 1:
•
Trước khi vào lắng cấp 1 nước cần qua bể điều hòa, chủ yếu là điều hòa lưu lượng và phần nào chất lượng.
Bể aeroten
•
Sau lắng cấp 1 nước lắng thường tự chảy vào bể Aeroten .
•

Tại bể aeroten nước thải được cấp oxi bằng hệ phân tán khí có các dạng rất khác nhau hoặc các máy khuấy cơ
khí để trộn đều oxi đồng thời cung cấp lực khuấy đủ để giữ sinh khối luôn trong trạng thái lơ lửng, phân bố đều
trong toàn bộ thể tích.
•
Với sinh khối vi sinh hoạt động vi sinh sẽ phân hủy hầu hết các chất ô nhiễm hữu cơ .Đây là đơn vị xử lí trung
tâm của hệ.
Hệ thống xục khí ở bể
Lắng cấp 2
•
Nước ra khỏi bể aeroten tự chảy vào bể lắng C2 tại đấy sinh khối vi khuẩn sẽ tạo bông và lắng xuống,
•
Do nước ra chứa một lượng lớn sinh khối nên M trong aeroten có thể giảm, F/M có thể tăng làm hệ xử lí hoạt
động không ổn định.
•
Để khắc phục điều này, trong hệ BHT luôn bố trí hệ tuần hoàn bùn về aerotank để duy trì mật độ sinh khối
trong bồn phản ứng ổn định suốt thời gian làm việc. Lượng sinh khối dư được thải ra và đưa vào hệ xử lí bùn.
Hệ thống lắng thứ cấp
Bể khử trùng: Nước lắng trong sẽ đi vào hệ sát trùng bằng Clo hoặc một tác nhân sát trùng khác (ozon hoặc UV).
Yêu cầu của hệ phản ứng
Hệ vi sinh phải được cấp oxi, dinh dưỡng đầy đủ, pH của hệ phải phù hợp ( gần bằng 7).
•
Kiểm soát được nồng độ của bùn hoạt tính
•
Cần có cơ cấu tách lỏng/rắn thích hợp- đây là bể lắng cấp 2 để

Làm trong nước sau phản ứng bằng quá trình “keo tụ vi sinh”,

Thu gom bùn để thực hiện quá trình tuần hoàn về bồn phản ứng nhằm duy trì nồng độ sinh khối trong bồn
phản ứng ở mức thích hợp
Hiệu quả của từng giai đoạn

BOD=300mg/L
BOD=270mg/L
BOD=43,2mg/L
BOD=216mg/L
IV. Tính toán kích thước bể
Các thông sô của nước thải
•
Lưu lượng nước thải trung bình trong ngày đêm: Q
tb
= 1380m3/ngày
•
Hàm lượng chất BOD
5
trong nước thải L
a
= 300 (mg/l)
 Hàm lượng chất BOD
5
trong nước thải dẫn vào bể Aeroten L
a
= 216 (mg/l).
•
Hàm lượng chất BOD
5
trong nước thải cần đạt sau xử lý L
t
= 50 (mg/l).
•
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải cần đạt sau xử lý C
s

= 100 (mg/l).
•
Nhiệt độ của nước thải t = 200C.
Bể aeroten
Loại nước thải ⍴
max
K
t
K
0
� Tr
Nước thải đô thị 85 33 0,625 0,07 0,3
Nước thải sản xuất cao su
nhân tạo
80 30 0,6 0,06 0,15
⍴
max
là tốc độ oxy hóa riêng lớn nhất
C
0
Nồng độ oxy hòa tan (mg/l)
K
t
là hằng số đặc trưng (mgBOD/l)
K
0
là hằng số kể đến ảnh hưởng của
oxy hòa tan (mg O
2
/l)

� hệ số kể đến sự kìm hãm quá trình
sinh học (l/h)
Bể aeroten a(mg/l)
Tải trọng bùn cao 2-3
Tải trọng bùn trung bình 2,5-3,5
Tải trọng bùn thấp 3-4
Thổi khí kéo dài 3-5
Khoáng hóa hoàn toàn 5
a-liều lượng bùn hoạt tính theo chất khô(g/l) được chọn như sau
Chọn a =2,5 mg/l
C
0
Nồng độ oxy hòa tan (mg/l)
C
O
=2mg/l vì
•
Trên 2mg/l sẽ lãng phí năng lượng
•
Dưới 2mg/l có nguy cơ xảy ra quá trình yếm khí và xuất hiện
bông sinh học dạng sơn( có đặc tính lắng kém)
⍴=36,67(mgBOD
5
/g

Loại nước thải ⍴
max
K
t
K

0
� Tr
Nước thải đô thị 85 33 0,625 0,07 0,3
Nước thải sản xuất cao su nhân tạo 80 30 0,6 0,06 0,15
⍴=36,67(mgBOD
5
/g )
L
a
=216 (mg/l)
L
t
= 50 (mg/l).
Thoi gian
luu
t = 1,9h