21
Các công trình xlý nước thi hiếu khí  BBÙN HOT TÍNH Để thiết kế bbùn hot tính người ta phi chú ý đến loi b, lưu lượng n p, lượng bùn sinh ra, nhu cu và khn ăng chuyn hóa oxy, nhu cu vdinh dưỡng cho vi khun, đặc tính ca nước thi đầu vào và đầu ra, điu kin môi trường, giá thành, chi phí vn hành, bo trì. Xác định tlthc ăn trên slượng vi khun F/M (food to microorganism) trong đó F/M: tlthc ăn trên slượng vi khun d -1  S 0 : BOD hoc COD ca nước thi đầu vào, mg/L (g/m 3 ) [influent soluble BOD] Q: thi gian lưu tn nước trong bbùn hot tính = Vr/Q, d Vr: Thtích b, Mgal (m 3 ) Q: Lưu lượng nước thi np vào b, Mgal/d (m 3  /d) X: hàm lượng vt cht rn bay hơi (VSS) trong bmg/L (g/m 3 ) Lưu ý các giá trthc nghim cho thy F/M nm trong khong 0,05  1,0 Vi mt hiu sut sdng thc ăn U ca vi khun ta có công thc: trong đó E: hiu sut ca quá trình xlý, % E = [(S 0 - S)/S 0 )] 100 Thay vào phương trình trên ta có: trong đó 

Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 1/21

Các công trình xử lý nước thải hiếu khí  

BỂ BÙN HOẠT TÍNH 

Để thiết kế bể bùn hoạt tính người ta phải chú ý đến loại bể, lưu lượng nạp, lượng bùnsinh ra, nhu cầu và khả năng chuyển hóa oxy, nhu cầu về dinh dưỡng cho vi khuẩn,đặc tính của nước thải đầu vào và đầu ra, điều kiện môi trường, giá thành, chi phí vậnhành, bảo trì. 

Xác định tỉ lệ thức ăn trên số lượng vi khuẩn F/M (food to microorganism)

trong đó 

F/M: tỉ lệ thức ăn trên số lượng vi khuẩn d-1 

S0: BOD hoặc COD của nước thải đầu vào, mg/L (g/m3) [influent soluble BOD]Q: thời gian lưu tồn nước trong bể bùn hoạt tính = Vr/Q, d Vr: Thể tích bể, Mgal (m3)

Q: Lưu lượng nước thải nạp vào bể, Mgal/d (m3 /d)

X: hàm lượng vật chất rắn bay hơi (VSS) trong bể mg/L (g/m3)

Lưu ý các giá trị thực nghiệm cho thấy F/M nằm trong khoảng 0,05  1,0

Với một hiệu suất sử dụng thức ăn U của vi khuẩn ta có công thức: 

trong đó 

E: hiệu suất của quá trình xử lý, % 

E = [(S0

- S)/S0)] 100

Thay vào phương trình trên ta có: 

trong đó 

Page 2: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 2/21

S: BOD hoặc COD của nước thải đầu ra, mg/L (g/m3) [ effluent soluble BOD]

Thời gian lưu nước trong bể bùn hoạt tính được tính bằng công thức: 

Thời gian lưu nước trong cả hệ thống được tính bằng công thức: 

trong đó 

qs: thời gian lưu nước trong hệ thống 

Vs: thể tích bể lắng thứ cấp 

Xác định thời gian lưu trú trung bình của vi khuẩn trong bể 

trong đó 

qc: thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn trong bể theo thể tích bể, d 

Vr: thể tích bể, Mgal (m3)X: hàm lượng VSS trong bể, mg/L (g/m3)

Xw: hàm lượng VSS trong bùn thải bỏ, mg/L (g/m3)

Qw: lưu lượng bùn thải bỏ, Mgal/d (m3 /d)

Xe: hàm lượng VSS trong nước thải đầu ra, mg/L (g/m3)

Qe: Lưu lượng nước thải đầu ra, Mgal/d (m3 /d )

Theo các số liệu của Mỹ qc = 3  15 ngày cho hiệu quả xử lý và khả năng lắng của bùn tốt. Thời gian lưu tồn nước trong bể là 4  8 giờ, lưu lượng nạp 3  30 kg

BOD5 /m3.d

 Nếu hàm lượng VSS trong nước thải đầu ra là không đáng kể ta có: 

Page 3: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 3/21

 Nhu cầu về dưỡng chất nhằm bảo đảm sự phát triển của các vi khuẩn được thể hiệnqua công thức: 

trong đó 

Rs: là lượng BOD5 (hay chất nền) được sử dụng (hay loại bỏ) Rs = Q(S0 - S)

Rb: lượng sinh khối được sản sinh ra 

trong đó 

Y: sản lượng biomass tính bằng mgVSS/mg BOD5 

Ta có:

Kd = 0,48tS-0,415(1,05)t - 20 

trong đó 

Kd: tốc độ phân hủy 

ts: tuổi trung bình của bùn đối với bể bùn hoạt tính (  C)

Theo thực nghiệm thì tỉ lệ BOD5 : N : P 100 : 5 : 1

Một số hệ số động cho việc xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể bùn hoạt tính 

Hệ số  Đơn vị  Giá Trị 

 Khoảng biến thiên  Tiêu biểu 

k d-1  2 10 5

Page 4: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 4/21

Ks mg/L BOD5  25 100 60

mg/L COD 17 50 40

Y mg VSS/mg BOD5  0,4 0,8 0,6

Kc d-1

  0,025 0,075 0,06

 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Các bước để thiết kế một bể bùn hoạt tính: 

1. Chọn thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn trong bể. Các yếu tố cần biết: 

BOD5 của nước thải đầu ra 

SS của nước thải đầu ra 

Khả năng chịu đựng của bể đối với sự biến động lớn của nước thải đầu vào(lưu lượng, hàm lượng chất gây ô nhiễm) 

 Nhu cầu về năng lượng cho các thiết bị cung cấp khí 

 Nhu cầu về dưỡng chất 

2. Chọn thời gian lưu tồn của nước thải trong bể. Các yếu tố cần biết: 

Thích hợp cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm 

Quá trình ổn định, không bị ảnh hưởng của các chất độc 

Lượng MLSS được giữ ổn định 

3. Xác định thể tích bể lắng thứ cấp cần thiết. Các yếu tố cần biết: 

Diện tích bề mặt của bể lắng 

Diện tích cần thiết cho việc cô đặc bùn 

4. Xác định công suất thiết bị sục khí. Các yếu tố cần biết: 

Xác định nhu cầu về oxy 

Page 5: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 5/21

  Xác định nhu cầu điện năng để duy trì các chất rắn ở dạng lơ lửng. 

5. Chọn tỉ lệ hoàn lưu bùn 

6. Ước tính lượng bùn thải bỏ 

Các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành bể bùn hoạt tính và nguyên nhân 

Sự cố  Nguyên nhân 

Hiệu suất loại BOD hoà tan thấp  1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể quá ngắn  

2. Thiếu N và P  pH quá cao hoặc quá thấp 

Trong nước thải đầu vào có chứa độc tố 

Sục khí chưa đủ 

Khuấy đảo chưa đủ hoặc do hiện tượng ngắn mạch 

 Nước thải chứa nhiều chất rắn  1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể quá lâu 

2. Quá trình khử nitơ diễn ra ở bể lắng Do sự phát triển của các vi sinh vật hình sợi (trong

điều kiện thời gian cư trú của vi khuẩn ngắn, thiếu Nvà P, sục khí không đủ) Tỉ lệ hoàn lưu bùn quá thấp 

Mùi 1. Sục khí không đủ 

2. Quá trình yếm khí xảy ra ở bể lắng 

Cách hiệu chỉnh các sự cố 

Sự cố  Cách hiệu chỉnh 

Thời gian cư trú của VK  

Quá thấp  Giảm bớt lượng bùn thải 

Page 6: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 6/21

  Xây thêm bể điều lưu 

Quá cao Tăng lượng bùn thải 

Thiếu dưỡng chất N và P  Cung cấp thêm dưỡng chất cho nước thải đầu vào 

 pH quá cao hoặc quá thấp  Xây thêm bể điều lưu 

Trung hòa nước thải đầu vào 

 Nước thải đầu vào cóchứa độc tố 

Xây thêm bể điều lưu 

Loại bỏ các chất độc trong nước thải đầu vào 

Sục khí không đủ  Tăng công suất thiết bị sục 

Phân bố lại các ống phân phối khí trong bể 

Khuấy đảo không đủ,"mạch ngắn" 

Tăng mức độ sục khí 

Gắn thêm các đập phân phối nước 

Quá trình khử nitơ ở bểlắng 

Giảm thời gian giữ bùn trong bể lắng bằng cách tăng tỉ lệ hoàn lưu 

Gắn thêm gàu múc bùn 

Tăng lượng bùn thải 

Quá trình yếm khí ở bểlắng 

Các phương pháp tương tự phương pháp áp dụng để tránh quá trìnhkhử nitơ của bể lắng 

Xác định lượng oxy cần cung cấp cho bể bùn hoạt tính (aeroten) theo công thức :

 

trong đó 

f: hệ số biến đổi BOD5 sang BOD cuối cùng (0,68) 

Px: lượng bùn sản xuất ròng trong một ngày của bể bùn hoạt tính tính bằng VSSkg/ngày

Page 7: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 7/21

Sau đó nhân với hiệu suất của quá trình trao đổi khí để tính ra lượng oxy cần thiết. 

Lưu ý ở 1atm và 25oC thì 1m3 không khí nặng khoảng 1,2 kg. Nên giữ trị số DO bằng1,5 4 mg/L (thông thường khoảng 2 mg/L ở tải trung bình và 0,5 mg/L ở tải đỉnh) ở mọi khu vực của bể, trên 4 mg/L không tăng được hiệu suất của quá trình mà còn tốn

thêm điện. Đối với F/M lớn hơn 0,3 lượng không khí cần thiết là 30  55 m3 /kg

BOD5 được xử lý (hệ thống sục khí tạo bọt lớn), 24  36m3 /kg BOD5 (hệ thống xử lýtạo bọt mịn). Nếu F/M nhỏ hơn 0,3 lượng không khí cần thiết sẽ tăng lên. Thôngthường khi sử dụng hệ thống bơm nén khí với hệ thống khuếch tán khí người ta cần3,75 15,0 m3 không khí/m3 nước thải. Đối với các thiết bị cơ khí khuấy đảo để sụckhí cần 1,0  1,5 kg O2 /kg BOD5 được xử lý. 

Mô tả các thiết bị thường được sử dụng để cung cấp khí cho các bể xử lý 

Phân loại  Mô tả  Ứng dụng 

Khuếch tán khí đặtngầm 

Đục lổ(bọt khínhỏ) 

Các bọt khí thoát ra từ các đĩa hình phẳng, vòm hayống có đục lổ làm bằng sứ, thủy tinh hoặc nhựa. 

Tất cả các loại bể bùn hoạt tính. 

Đục lổ(bọt khí

trung bình)

Các bọt khí thóat ra từ các màng có lổ hoặc các ốngnhựa 

Tất cả các loại bể bùn hoạt tính. 

Không

đục lổ (bọtkhí lớn) 

Bọt khí được thóat ra trực tiếp từ đầu ra của các thiết bị cung cấp khí. 

Tất cả các loại bể bùn hoạt tính. 

Ống khuấy tĩnh  Các ống ngắn, đặt thẳng đứng, bên trong có các váchngăn để làm chậm sự thóat các bóng khí lên mặt  bể.Không khí được đưa vào bể từ phía dưới các ốngnày, khi thóat lên trên bề mặt bể nó tiếp xúc vớinước thải trong ống. 

Ao thông khí, và

 bể bùn hoạt tính. 

Turbine phân phốikhí 

Bao gồm một turbine có vận tốc chậm và một bơmnén khí.

Tất cả các loại bể bùn hoạt tính. 

Thiết bị phun tia  Khí nén được đưa vào nước thải khi nó được bơmvới áp suất cao vào các thiết bị phun tia. 

Tất cả các loại bể bùn hoạt tính. 

Thiết bị khuấy bề

Page 8: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 8/21

mặt 

Turbinevận tốcchậm 

Turbine có đường kính lớn, khi quay nó bắn các giọtnước lên khí quyển để tiếp xúc với không khí. 

Các bể bùn hoạttính cổ điển và cácao thông khí 

Turbine

vận tốcnhanh

Turbine có đường kính nhỏ, khi quay nó bắn các giọtnước lên khí quyển để tiếp xúc với không khí. 

Ao thông khí 

Rotor răng lược  Các cánh khuấy được gắn lên trục trung tâm như mộtcái lược. Khi rotor quay oxy được đưa vào nước thải bởi việc bắn các giọt nước lên khí quyển để tiếp xúcvới không khí 

Mương oxy hóa,kênh thông khí hay

ao thông khí.

Thác nước   Nước thải được cho chảy xuống bên dưới kiểu như

thác nước 

 Nâng DO của

nước thải sau xửlý.

Các thiết bị cung cấp khí cho bể xử lý thông dụng (p. 279)  

Các giá trị tham khảo về hiệu suất cung cấp khí của các thiết bị khuếch tán khí  

Loại thiết bị, cách lắp đặt  Công suất thổi khí (ft3/min.đầu thổi) 

Hiệu suất cung cấp khí (%) ở độ sâu 15 ft » 4.6 m 

Đĩa sứ đục lổ - đặt thành hàng thẳng 0,4 ¸ 3,4  25 ¸ 40 

Đĩa sứ hình vòm đục lổ - đặt hàng thẳng 0,5 ¸ 2,5  27 ¸ 39 

Đĩa sứ phẳng đục lổ - đặt hàng thẳng 2,0 ¸ 5,0  26 ¸ 33 

Ống plastic cứng đục lổ 

Hàng thẳng 2,4 ¸ 4,0  28 ¸ 32 

Page 9: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 9/21

  Xoắn ốc đôi 3,0 ¸ 11,0  17 ¸ 28 

Xoắn ốc đơn 2,0 ¸ 12,0  13 ¸ 25 

Ống plastic mềm đục lổ 

Hàng thẳng 1,0 ¸ 7,0  26 ¸ 36 

Xoắn ốc đơn 2,0 ¸ 7,0  19 ¸ 27 

Ống châm lổ 

Hàng th ng 1,0 ¸ 4,0  22 ¸ 29 

Đặt ở 4 góc bể 2,0 ¸ 6,0  19 ¸ 24 

Xoắn ốc đơn 2,0 ¸ 6,0  15 ¸ 19 

 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 

Chú ý: ft3/min x 0,0283 = m3 /min ft x 0,3048 = m

Các giá trị tham khảo về hiệu suất cung cấp khí của các thiết bị cơ khí khuấy đảo 

Loại thiết bị  Hiệu suất cung cấp khí lb O2 /hp.h 

Tiêu chuẩn  Thực nghiệm 

Khuấy đảo bề mặt vận tốc chậm  2,0 5,0 1,2 2,4

Khuấy đảo bề mặt vận tốc nhanh  2,0 3,6 1,2 2,0

Khuấy ngầm  2,0 4,0 1,2 1,8

Page 10: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 10/21

 

 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 

 Người ta còn sử dụng oxy tinh khiết để hoàn thành quá trình sục khí. 

Khống chế các vi sinh vật hình sợi 

Sự phát triển của các vi sinh vật hình sợi tạo nên bùn khó lắng cho nên phải khống chếsự phát triển của các vi sinh vật này, bằng cách thêm chlorine vào bùn hoàn lưu, thayđổi DO trong bể, thay đổi điểm nạp để thay đổi F/M. 

Các vi sinh vật hình sợi tiêu biểu trong bể bùn hoạt tính 

(Trái sang phải: Sphaerotilus natans, và 2 loài Thiothrix)

Chú ý trong quá trình đôi khi người ta cho bùn ở bể lắng thứ cấp hoàn lưu trở lại bể bùn hoạt tính nhằm tăng lượng bùn hoạt tính trong bể để bể đạt được hiệu suất cao. 

Page 11: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 11/21

 

SƠ ĐỒ BỂ BÙN HOẠT TÍNH

BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT 

Bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được dùng để xử lý nước thải hơn 100 năm. Bể lọc nhỏgiọt đầu tiên xuất hiện ở Anh năm 1893, hiện nay được sử dụng ở hầu khắp các nướcvới các trạm xử lý công suất nhỏ. Ở nước ta bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được xâydựng tại nhà máy cơ khí Hà Nội, xí nghiệp chế biến thuốc thú y Hà Tây, bệnh viện đakhoa Gia Lâm v.v...

 Nước thải được phân phối đều trên bề mặt nguyên liệu lọc (hoạt động như giá bámcho vi khuẩn) theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia. Lượng không khí cần thiết cho quátrình được cấp vào nhờ quá trình thông gió tự nhiên qua bề mặt hở phía trên và hệthống thu nước phía dưới của bể lọc. Ngày nay người ta thường sử dụng chu trình lọc2 pha bao gồm 2 bể lọc nối tiếp nhau. 

Page 12: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 12/21

Bể lọc sinh học nhỏ giọt chia ra bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình vànhanh, bể lọc cao tốc, bể lọc thô (xử lý nước thải sơ bộ trước giai đoạn xử lý thứ cấp), bể lọc hai pha. 

Bể lọc vận tốc chậm: có hình trụ hoặc chữ nhật, nước thải được nạp theo chu kỳ, chỉ có

khoảng 0,6  1,2 m nguyên liệu lọc ở phía trên có bùn vi sinh vật còn lớp nguyên liệu lọcở phía dưới có các vi khuẩn nitrat hóa. Hiệu suất khử BOD cao và cho ra nước thải chứalượng nitrat cao. Tuy nhiên cần phải lưu ý đến vấn đề mùi hôi và sự phát triển của ruồiPsychoda. Nguyên liệu lọc thường dùng là đá sỏi, xỉ. 

Bể lọc vận tốc trung bình và nhanh: thường có hình trụ tròn, lưu lượng nạp chất hữu cơ cao hơn, nước thải được bơm hoàn lưu trở lại bể lọc và nạp liên tục, việc hoàn lưu nướcthải giảm được vấn đề mùi hôi và sự phát triển của ruồi Psychoda. Nguyên liệu lọc

thường sử dụng là đá sỏi, plastic. 

Bể lọc cao tốc: có lưu lượng nạp nước thải và chất hữu cơ rất cao, khác với bể lọc vậntốc nhanh ở điểm có chiều sâu cột lọc sâu hơn do nguyên liệu lọc làm bằng plastic, do đónhẹ hơn so với đá sỏi. 

Bể lọc thô: lưu lương nạp chất hữu cơ lớn hơn 1,6 kg/m3.d, lưu lượng nước thải là187m

3 /m

2.d bể lọc thô dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước giai đoạn xử lý thứ cấp. 

Bể lọc hai pha: thường sử dụng để xử lý nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao vàcần nitrat hóa đạm trong nước thải. Giữa 2 bể lọc thường có bể lắng để loại bỏ bớt chấtrắn sinh ra trong bể lọc thứ nhất. Bể lọc thứ nhất dùng để khử BOD của các hợp chấtchứa carbon,  bể thứ hai chủ yếu cho quá trình nitrat hóa. 

Một số giá trị tham khảo để thiết kế bể lọc sinh học nhỏ giọt  

Page 13: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 13/21

Thông số  VT chậm  VT trung bình  VTnhanh 

Cao tốc  Lọc thô  Hai pha 

 Nguyên liệu lọc  đá sỏi, xỉ  đá sỏi, xỉ  đá sỏi  plastic  plastic  đá sỏi,plastic 

Lưu lượng nướcthải nạp 

gal/ft2.

min

0,02 ¸

0,06 

0,06 ¸ 0,16  0,16 ¸

0,64 

0,2 ¸ 1,2  0,8 ¸ 3,2  0,16 ¸

0,64 

Mgal/ac

re.d

1 ¸ 4  4 ¸ 10  10 ¸ 40  15 ¸ 90  50 ¸

200c 

10 ¸ 40c 

Lưu lượng nạpBOD lb/10

3ft

3.d

5 ¸ 25  15 ¸ 30  30 ¸ 60  30 ¸ 100  100 ¸

500 

60 ¸ 120 

Bề sâu cột lọc ft 6 ¸ 8  6 ¸ 8  3 ¸ 6  10 ¸ 40  15 ¸ 40  6 ¸ 8 

Tỉ lệ hoàn lưu 0  0 ¸ 1  1 ¸ 2  1 ¸ 2  1 ¸ 4  0,5 ¸ 2 

Ruồi Psychoda  nhiều  ít  rất ít  rất ít -không 

rất ít -không 

rất ít -không 

Làm sạch cột lọc  chu kỳ  chu kỳ  liên tục  liên tục  liên tục  liên tục 

Hiệu suất khửBOD %

80 ¸ 90  50 ¸ 70  65 ¸ 85  65 ¸ 80  40 ¸ 65  85 ¸ 95 

 Nước thải nitrat hóa

cao 

nitrat hóa một phần 

ít nitrat

hóa 

ít nitrat

hóa 

không

nitrathóa 

nitrat

hóa cao 

 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 

Ghi chú: c: không kể lưu lượng hoàn lưu 

gal/ft2.min 58,674 = m3 /m2.d

lb/103ft3.d 0,0160 =kg/m3.d

Page 14: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 14/21

 

Tính toán các thiết bị cơ khí 

Vận tốc quay của hệ thống phân phối nước 

trong đó 

QT: tổng lưu lượng nước thải nạp cho bể QT = Q + Qr  Q: lưu lượng nước thải đầu vào 

Qr: lưu lượng nước thải hoàn lưu A: số cánh của hệ thống phân phối nước 

DR: dosing rate, in/pass

Một số giá trị DR tham khảo 

Lưu lượng nạp tính theo BOD lb BOD5 /103ft3  Dosing rate (in/pass) 

< 25 3

50 6

75 9

100 12

150 18

200 24

Page 15: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 15/21

Ghi chú: lb/103ft3  0,0160 = kg/m3 in 2,54 = cm

Một số đặc tính lý học của các loại nguyên liệu lọc 

Nguyên liệu lọc  Kích thướcthông dụng(in) 

Trọnglượng riêng(lb/ft3) 

Diện tíchbề mặt(ft2 /ft3) 

Độ rỗng trongcột lọc (%) 

Đá sỏi ở sông 

 Nhỏ 1 ¸ 2,5  78 ¸ 90  17 ¸ 21  40 ¸ 50 

Lớn 4 ¸ 5  50 ¸ 62  12 ¸ 50  50 ¸ 60 

Xỉ lò 

 Nhỏ 2 ¸ 3  56 ¸ 75  17 ¸ 21  40 ¸ 50 

Lớn 3 ¸ 5  50 ¸ 62  14 ¸ 18  50 ¸ 60 

Plasticb 

Thông dụng 24 ´ 24 ´ 48  2 ¸ 6  24 ¸ 30  94 ¸ 97 

Loại có diện tích bề mặt lớn 24 ´ 24 ´ 48  2 ¸ 6  30 ¸ 60  94 ¸ 97 

Cao su Redwoodb

48 ´ 48 ´ 20  9 ¸ 11  12 ¸ 15  70 ¸ 80 

Random pack 1 ¸ 3,5  3 ¸ 6  38 ¸ 85  90 ¸ 95 

 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Ghi chú: b: kích thước của một module 

in 25,4 = mm lb/ft3  16,0815 = kg/m3 ft2 /ft3  3,2808 = m2 /m3 

 Nguyên liệu lọc lý tưởng phải có diện tích bề mặt lớn, giá rẻ, độ bền cao và ít bị tắcnghẽn. Trước những năm 1960 người ta thường sử dụng đá sỏi và xỉ, nhưng sau đóngười ta thường sử dụng plastic hoặc cao su redwood để tăng độ rỗng của cột lọc,giảm thiểu việc tắc nghẽn cột lọc. 

Page 16: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 16/21

ẢNH CHỤP BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ 

GIỌT

HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC THẢI

CỦA BỂ LỌC SINH HỌC NHỎ GIỌT

ĐIÃ TIẾP XÚC SINH HỌC 

Đĩa tiếp xúc sinh học đầu tiên được lắp đặt ở Tây Đức vào năm 1960, sau đó du nhậpsang Mỹ. Ở Mỹ và Canada 70% số đĩa tiếp xúc sinh học được dùng để khử BOD củacác hợp chất carbon, 25% dùng để khử BOD của các hợp chất carbon kết hợp vớinitrat hóa nước thải, 5% dùng để nitrat hóa nước thải sau quá trình xử lý thứ cấp. 

Để thiết kế đĩa tiếp xúc sinh học cần lưu ý các thông số sau: cách sắp xếp các đĩa tiếpxúc sinh học, lưu lượng nạp, chất lượng nước thải đầu ra và nhu cầu của bể lắng thứcấp. 

Cách sắp xếp các đĩa tiếp xúc sinh học: người ta dùng các vách ngăn để chia bể xử lýthành nhiều ngăn, mỗi ngăn có một đĩa sinh học hoạt động độc lập, hoặc sử dụng

Page 17: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 17/21

nhiều bể chứa các đĩa sinh học nối tiếp nhau. Người ta thường sử dụng các hệ thốngxử lý từ ba giai đoạn đĩa sinh học trở lên, việc sử dụng nhiều giai đoạn đĩa sinh họcnhằm nitrat hóa nước thải. 

Page 18: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 18/21

 

Page 19: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 19/21

Các cách sắp xếp đĩa sinh học 

 Lưu lượng nạp: lưu lượng nạp rất quan trọng đối với hiệu suất của đĩa sinh học, nạp

quá tải sẽ làm thiếu DO cần thiết cho quá trình, sinh mùi thối do khí H2S, sinh ranhiều vi sinh vật hình sợi làm giảm diện tích tiếp xúc bề mặt. 

Các giá trị tham khảo để thiết kế hệ thống xử lý bằng đĩa sinh học 

Thông số  Cấp xử lý 

Thứ cấp   Kết hợp nitrat hoá   Natrat hoá riêng

biệt  

Lưu lượng nước thải nạp gal/ft2.d 2,0 4,0 0,75 2,0 1,0 2,5

Lưu lượng chất hữu cơ nạp 

Lb SBOD5 /103ft2.d 0,75 2,0 0,5 1,5 0,1 0,3

Lb TBOD5 /103ft

2.d 2,0 3,5 1,5 3,0 0,2 0,6

Lưu lượng nạp tối đa cho giai đoạn 1

Lb SBOD5 /103.d 4 6 4 6

Lb TBOD5 /103.d 8 12 8 12

Lưu lượng nạp NH3 lb /103ft

2.d - 0,15 0,3 0,2 0,4

Thời gian lưu tồn nước (giờ)  0,7 1,5 1,5 4 1,2 2,9

BOD5 nước thải sau xử lý mg/L  15 30 7 15 7 15

NH3 nước thải sau xử lý mg/L - < 2 1 2

 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991 

Ghi chú: gal/ft2.d 0,0407 = m3 /m2.d lb/103ft2.d 0,0049 = kg/m2.d

Các thiết bị cơ khí cho đĩa sinh học 

Page 20: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 20/21

Trục quay: trục quay dùng để gắn kết các đĩa sinh học bằng plastic và quay chúngquanh trục. Chiều dài tối đa của trục quay là 27 ft (8,23 m) trong đó 25 ft (7,62 m)dùng để gắn các đĩa sinh học. Các trục quay ngắn hơn biến thiên từ 5  25 ft

(1,52  7,62 m). Cấu trúc, đặc điểm của trục quay và cách gắn các đĩa sinh học vàotrục phụ thuộc vào cơ sở sản xuất. 

Đĩa sinh học: được sản xuất từ PE có nhiều nếp gấp để tăng diện tích bề mặt. Tùy theodiện tích bề mặt người ta chia làm 3 loại: loại có diện tích bề mặt thấp (9290m2 /8,23m

trục), loại có diện tích bề mặt trung bình và loại có diện tích bề mặt cao(11.149 16.723m2/8,23m trục). 

Thiết bị truyền động: để quay các đĩa sinh học người ta có thể dùng motor truyềnđộng gắn trực tiếp với trục hoặc dùng bơm nén khí. Trong trường hợp dùng bơm nénkhí các đầu phân phối khí đặt ngầm trong bể, thổi khí vào các chiếc tách hứng khí tạothành lực đẩy làm quay đĩa sinh học. Bơm nén khí vừa quay đĩa vừa cung cấp thêmoxy cho quá trình. Cả hai loại này đều có độ tin cậy cao. 

Bể chứa đĩa sinh học: có thể tích 45,42 m3 cho 9290 m2 đĩa sinh học, lưu lượng nạp0,08 m3 /m2.d thông thường độ sâu của nước là 1,52 m và 40% diện tích đĩa sinh họcngập trong nước thải. 

Mái che: mái che có thể làm bằng tấm sợi thủy tinh, có nhiệm vụ bảo vệ đĩa sinh họckhỏi bị hư hại bởi tia UV và các tác nhân vật lý khác, giữ nhiệt cần thiết cho quá trình,khống chế sự phát triển của tảo. 

Các sự cố trong vận hành bao gồm: trục quay bị hỏng do thiết kế kém, sự mỏi kimloại, quá nhiều vi sinh vật bám trên đĩa. Đĩa sinh học bị hư do tiếp xúc với nhiệt, cácdung môi hữu cơ, tia UV. Ổ bi bị kẹt do thiếu mỡ bò. Mùi hôi do lưu lượng nạp chấthữu cơ quá cao. Để giải quyết các vấn đề trên hiện nay người ta có khuynh hướng đặtcác đĩa sinh học sâu hơn trong nước thải để làm giảm tải trọng của trục và ổ bi. 

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ SỬ DỤNG ĐIÃ TIẾP XÚC SINH HỌC 

Page 21: Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

8/3/2019 Các công trình xử lý nước thải hiếu khí

http://slidepdf.com/reader/full/cac-cong-trinh-xu-ly-nuoc-thai-hieu-khi 21/21

ĐIÃ TIẾP XÚC SINH HỌC HAI KIỂU TRUYỀN ĐỘNG 

Truyền động bằng động cơ   Truy

MÔ HÌNH ĐIÃ

TIẾP XÚC SINH HỌC