Bài giảng Xử lý nước thải bắng phương pháp sinh học

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 95 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 hoá những hợp chất hữu cơ. ™ Các chất hữu cơ sau khi phân hoá trở thành nước, những chất vô cơ hay các khí đơn giản. ™ Có 2 loại công 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 9 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. 9 Tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng trong nước thải thường là 5:1:2 = N:P:K. 9 Nước thải CN cũng có thể sử dụng nếu chúng ta loại bỏ các chất độc hại. 9 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. 9 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 quá trình oxy hóa các chất hữu cơ càng giảm xuống dần. Cuối cùng đến độ sâu ở đó chỉ xảy ra quá trình khử nitrat. Đã xác định được quá 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. 9 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. 9 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. 9 Diện tích mỗi ô không nhỏ hơn 3 ha, đối với những cánh đồng công cộng diện tích trung bình các ô 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. Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 96 9 Cánh đồng tưới công cộng và cánh động lọc thường xây dựng với i~0,02 9 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 9 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) 9 Kích thước các ô phụ thuộc vào địa hình + Cánh đồng tưới: STB = 5-8 ha 1 1 4 8 R D ⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ + Đối với bãi lọc thì nhỏ hơn + Tuy nhiên chiều dài ô: D = 300-1500 ; R = 100-200 9 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). 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 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 97 4- T/C tưới bón (lượng nước cho 1 loại cây trồng xuất phát từ khả năng bón của nước thải). 9 Diện tích thực dụng của cánh đồng tưới, bãi lọc: Ftd = Q qo (ha) Với: + qo: T/C tưới nước lấy theo các bảng sau Tiêu chuẩn tưới đối với cánh đồng công cộng Tiêu chuẩn tưới ((m3/ha.ng.đ) to TB năm của KK Loại cây trồng Á sét Á cát Cát Vườn 45 60 80 6-9,5oC Đồng 25 30 40 Vườn 60 70 85 9,5-11oC Đồng 30 35 45 Vườn 70 80 90 11-15 oC Đồng 35 40 45 Loại cây trồng T/C tưới (m3/ha) Bắp cải sớm và xúp lơ 2500-6300 Bắp cải muộn 5000-7000 Cà chua 4000-4500 Củ cải 3000-6500 Khoai tây 1800-2500 Hành tỏi, rau thơm 5000-10000 T/C phụ thuộc mực nước ngầm 1.5m 2.0m 3.0m 6-11oC 70 75 85 A sét 11-15 oC 80 85 100 6-11oC 160 130 235 Cát 11-15 oC 180 210 350 9 Mỗi cánh đồng có một vùng đất dự trữ Fdt = αQqdt = α Ftd qo qdt Với: + ( qo qdt = 0.3-0.5) + 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 Æ α = 0.75  t > 10oC Æ α = 0.5 9 Tổng diện tích của cánh đồng F = Fdt + Ftd + K(Fdt + Ftd) Với: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 98 + K(Fdt + Ftd): phần công trình phụ, bờ chắn, kênh mương) + K = (0.15-0.25), thường K = 0.25 9 Vận tốc tưới: + h = 1.0 m Æ v = 0.15-0.85m/s + h ≠ 1.0 m Æ v = voh0.2  h: chiều sâu TB của dòng chảy (m).  vo: vận tốc khi chiều sâu dòng chảy h = 1m. 9 Độ dốc: I = 0.001-0.0005 9 Lưu lượng tính toán cho mạng lưới ô: q = Ftd.m t = mFtd.1000 t.3600 (l/s) Với: + m: T/C tưới cho loại cây chủ yếu + t: t/g tưới 9 Lưu lượng nước tính toán tiêu nước: qt = αqoT t (m 3/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 9 Vì nước không đồng đều nên nhân thêm hệ số n (=1.5): qmt = qt.n. 1000 86400 (l/s.ha) (modun dòng chảy tiêu nước) 9 Lưu lượng tính cho 1 ống: q1 = F1. qm.t (F1: diện tích phục vụ) F1 = bl 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 Kích thước hạt đất (mm) Hệ số thấm (cm/s) Cát 1.22-0.12 1-0.01 A cát 0.12-0.076 0.01-0.004 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 99 A sét 0.076-0.038 0.004-0.001 Sét thấm nước 0.038 0.001 + P: chiều cao lớp nước tiêu đi trong ngày 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 công 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, còn 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 loài 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 không 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 h H ho b P = αqoT t.1000 Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 100 hơn 60C. Theo quá trình sinh hóa, người ta chia hồ sinh vật ra các loại:hồ hiếu khí, hồ kỵ khí và hồ tùy nghi. 9 Hồ sinh học dùng xử lý nước thải bằng sinh học chủ yếu dựa vào quá trình làm sạch của hồ. 9 Ngoài việc xử lý nước thải còn có nhiệm vụ: + Nuôi trồng thuỷ sản. + Nguồn nước để tưới cho cây trồng. + Điều hoà dòng chảy. 9 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 toán: 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 phòng (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 9 Trong hồ xảy ra 2 quá trình song song + Oxy hoá hiếu khí. + Phân hủy metan cặn lắng. 9 Có 3 lớp: + Hiếu khí + Trung gian + Kỵ khí 9 Nguồn oxy cấp chủ yếu là do quá trình quang hợp rong tảo. 9 Quá trình kỵ khí ở đáy phụ thuộc vào to. 9 Chiều sâu của hồ kỵ hiếu khí: 0.9-1.5 m. TÍNH TOÁN 1/ Chiều sâu của hồ: 0.9-1.5 m 2/ Tỷ lệ chiều dài và rộng: D R = ( 1 1 : 2 1) 3/ Vùng có gió: Æ S rộng ; Vùng ít gió: Æ Hồ có nhiều ngăn 4/ Nếu đáy dễ thấm Æ phủ lớp đất sét S = 15 cm Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 101 Mực nước Hố Ống dẫn nước Ống dẫn nước Ong dẫn nước ra Mực nước Hố 1 Tấm ngăn nổi 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: 8/ Hiệu quả xử lý E = Lt La = 1 1 + ktt 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) ƒ k20 = (0.5-1): nước thải sinh hoạt ƒ k20 = (0.3-2.5): nước thải CN ƒ C = (1.035-1.074): hồ tự nhiên ƒ C = (1.045): tiếp khí nhân tạo ƒ T: nhiệt độ hồ (oC) 9/ Thời gian lưu nước: t = La - Lt kt.Lt Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 102 10/ Tải lượng BOD5: BOD5 = 11.2(1.054)(1.8T + 32) 4.1.3.3. Hồ hiếu khí: Oxy hoá các chất HC nhờ VSV hiếu khí. Có 2 loại: a/ Hồ làm thoáng tự nhiên: cấp oxy chủ yếu do khuyếch tán không khí qua mặt nước và quang hợp của các thực vật. 9 Chiều sâu của hồ: 30-50 cm. 9 Tải trọng BOD: 250-300 kg/ha.ngày. 9 t/g lưu nước: 3-12 ngày. 9 Diện tích hồ lớn. b/ Hồ làm thoáng nhân tạo: cấp oxy bằng khí nén, máy khuấy, … 9 Chiều sâu: h = 2-4.5 m. 9 Tải trọng BOD: 400 kg/ha.ngày. 9 Thời gian lưu: 1-3 ngày. 9 Tuy nhiên hoạt động như hồ kỵ hiếu khí. Ví dụ áp dụng: Tính hồ sinh học cho công trình xử lý nước thải khu đô thị với các số liệu cho sau đây:  Các số liệu đầu vào để tính toán:  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 thoáng tự nhiên để tính toán thiết kế. Phương pháp tính toán dựa theo TCXD-51-84, phụ lục E, mục 6. a. Tính toán 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 công thức: 5,3 98 140lg 1258,035,0 1lg1 11 1 =×== t a L L K t α ngày đêm Trong đó: 1α : Hệ số sử dụng thể tích hồ: chọn tỉ lệ B:L = 1:1 - 1:3, 1α = 0,35; K1 : Hằng số nhiệt độ, ứng với nhiệt độ nước thải ở hồ bậc I là 250C, ta có: ( ) 1258,0047,11,0 20251 =×= −K ; 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 công thức: 104605,36,298811 ≈×=×= tQW tbngd m3  Diện tích mặt thoáng của hồ bậc I được tính theo công thức: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 103 ( )( ) ( )( ) 742795,4558,89,0 9814058,86,298801 ≈×−× −××=×−× −××= rp tap tb ngd TCCa LLCQ F m2 Trong đó: Cp : Lượng oxy hòa 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 hòa tan tự nhiên của không 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: mmBL 12515018570 4 74279 11 ×=≈=×  Chiều sâu lớp nước của hồ sinh vật bậc I: 56,0 18570 10460 1 1 1 === F WH m b. Tính toán hồ sinh học bậc II:  Thời gian lưu nước tại hồ bậc I được tính theo công thức: 6,1 70 98lg 1148,08,0 1lg1 22 2 =×== r t L L K t α ngày đêm Trong đó: 2α : Hệ số sử dụng thể tích hồ, 2α = 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: ( ) 1148,0047,11,0 20232 =×= −K ; 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 công thức: 47556,16,298822 ≈×=×= tQW tbngd m3  Diện tích mặt thoáng của hồ bậc I được tính theo công thức: ( )( ) ( )( ) 495205,4558,89,0 709858,86,298802 ≈×−× −××=×−× −××= rp rtp tb ngd TCCa LLCQ F m2  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: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 104 mmBL 15516024760 2 49520 22 ×=≈=×  Chiều sâu lớp nước của hồ sinh vật bậc II: 2,0 24760 4755 2 2 2 ≈== F WH m 4.2. CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC NHÂN TẠO 4.2.1. Bể lọc sinh học (Bể Biophin)( có lớp vật liệu không ngập nước) 9 Cấu tạo: có vật liệu tiếp xúc không 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. 9 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 Æ HVL = 6=9 m. 9 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. SOÁ BAÛN VEÕ : 15 THAÙNG 12 - 2004 BAÛN VEÕ SOÁ : 11GVHD SVTH CNBM NGUYEÃN KHA TUAÁN GS TS. LAÂM MINH TRIEÁT GV KS. LAÂM VÓNH SÔN LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP TYÛ LEÄ : 1:80 TRÖÔØNG ÑHDL KTCN TP. HOÀ CHÍ MINH KHOA MOÂI TRÖÔØNG NGHIEÂN CÖÙU CAÛI TAÏO HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TAÄP TRUNG KHU COÂNG NGHIEÄP VIEÄT NAM - SINGAPORE THAÙP LOÏC SINH HOÏC MAËT BAÈNG 7000 CHI TIEÁT OÁNG QUAY PHAÂN PHOÁI NÖÔÙC TL 1:10 2020 150 4754 15000 19300 47 53 15 46 0 17 26 0 600 300 CÖÛA NÖÔÙC TUAÀN HOAØN LAÏI HOÁ BÔM SINH HOÏC 1000 50 20 100 50 47 53 300230 15 00 300 75 0 300 150 47 54 A 300 300 80 0 31 25 300 230 300 150 750 150 75 0 4753 300 A - A 40 0 40 00 300 60 0 350 150 1200 300 CÖÛA NÖÔÙC QUA BEÅ AEROTEN 3980 200 50 OÁNG NÖÔÙC TUAÀN HOAØN TÖØ MAÙY EÙP BUØN 100 8502000 BEÅ TUAÀN HOAØN 15 00 30 0 30 0 O ÁNG SUÏC KHÍ THANG THAÊM A 4753 300 230 150300 COÄT 300*300 GIAÙ ÑÔÕ VAÄT LIEÄU LOÏC COÄT 300 x 300 mm VAÄT LIEÄU LOÏC DAØN PHAÂN PHOÁI NÖÔÙC CAÀU THANG CÖÛA NÖÔÙC RA 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 CAÙCH SAÉP XEÁP VAÄT LIEÄU LOÏC CAÙCH BOÁ TRÍ HEÄ THOÁNG PHAÂN PHOÁI NÖÔÙC NÖÔÙC VAØO 1000 2000 7000 70 00 70 00 7000 30 1000 VAÄT LIEÄU LOÏC TÆ LEÄ 1:15 50 0 30 00 4000 CHI TIEÁT 1 DAØN OÁNG PHAÂN PHOÁI NÖÔÙC ÔÛ 4 GOÙC THAÙP TÆ LEÄ 1:2 100 50 0 3000 60 50 0 50 50 0 CHI TIEÁT 1 CHI TIEÁT THAÙP LOÏC SINH HOÏC Lọc sinh học có vật liệu không ngập nước Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 105 - Khoảng cách từ vòi phun đến bề mặt VL: 0.2-0.3 m. 9 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 % 9 Phân loại bể lọc sinh học: Thông số Đơn vị đo Tải trọng thấp Tải trọng cao Chiều cao lớp VL m 1-3 0.9-2.4 (đá) 6-8 (nhựa tấm) Loại VL Đá cục, than cục, đá ong, … Đá cục, than, đá ong, nhựa đúc. Tải trọng theo chất HC Kg BOD5/1 m3.ngày 0.08-0.4 0.4-1.6 Tải trọng thuỷ lực theo diện tích bề mặt m3/m2.ngày 1-4.1 4.1-40.7 Hiệu quả BOD % 80-90 65-85  TÍNH TOÁN 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 V1 = So - S CO : thể tích / 1m 3 nước  6 < tkk < 10oC: CO = 250  tkk > 10oC: CO = 300  tkk ≠ 10oC: CO = 30 t1 100C (CO: công suất oxy hoá (g/m3.ng.đ) ) Æ V = V1Q + F: thông số tuần hoàn nước F = 1+R (1 + R 10) 2 R = QT Q : Hệ số tuần hoàn 2/ Xác định lại thể tích VL lọc theo hiệu suất Eo Eo = 100 1 + 0.4333 1 - E 2 W VF Giải PT Æ Vmới 4/ Diện tích bể lọc: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 106 S = V H 5/ Đường kính bể lọc D = 4S∏ Nếu Hình chữ nhật: S = DxR 6/ Tải trọng thuỷ lực: a = Q + QT S 7/ Tải trọng chất HC b = W V (kg BOD / 1 m 3.ngày) 8/ Lượng khí cấp: WKK = f 21 Với: + f: lượng BOD20 nước thải + 21: tỷ lệ oxy không khí  Các công 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 (g BOD5 / m2.ngày) Với: + 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 15 20 25 30 35 40 45 η 3.3 2.6 2.25 2 1.75 1.6 1.45 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 W = Q qo Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 107 10.2.2._ Bể lọc sinh học có lớp VL ngập trong nước thải  Trong lớp VL lọc BOD bị khử và chuyển hoá NH4+ Æ NO3-  Khi tổn thất trong lớp VL lọc = 0,5 m Æ đóng van và xả cặn (30-40 giây)  Cường độ rửa lọc: 12-14 l/s.m2  TÍNH TOÁN + BOD5 ≤ 500 + Tốc độ lọc ≤ 3m/h. + dhạt = 2-5 mm. + Hiệu quả lọc: K = So S = 10 αF+β Với: - F: chuẩn số : F = H.B0,6.KT/q0,4 Trong đó: NH3 + CO2 + H2O BOD + NH3 + O2 Tế bào VS (C5H7NO2) + O2 + H2O O2 + O2 NO2- + O2 NO3- CHI TIEÁT BEÅ LOÏC SINH HOÏC SOÁ BAÛN VEÕ: 11 TYÛ LEÄ 1:1 12 / 2007 BAÛN VEÕ SOÁ: 08 CHI TIEÁT BEÅ LOÏC SINH HOÏC TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT