Đề tài Giới thiệu về nước thải mủ cao su

Ñoà aùn Muïc luïc I. Giôùi thieäu veà nöôùc thaûi muû cao su 1. Nguoàn goác, thaønh phaàn tính chaát 2. Khaû naêng gaây oâ nhieãm 3. Giaûm thieåu oâ nhieãm II. Giôùi thieäu sô ñoà coâng ngheä xöû lyù 1. Beå laéng caùt 2. Hoá thu gom 3. Beå ñieàu hoøa 4. Beå phaûn öùng 5. Beå UASB 6. Beå aeroten 7. Beå laéng ñôït 2 8. Hoà oån ñònh 9. Coâng trình xaû III. Tính toaùn coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi 1. Beå laéng caùt 2. Hoá thu gom 3. Beå ñieàu hoøa 4. Beå phaûn öùng 5. Beå UASB 6. Beå aeroten 7. Beå laéng ñôït 2I 8. Hoà oån ñònh 9. Hoà laéng 10. Beå oån ñònh caën hieáu khí vaø caën loïc: IV. Tính toaùn giaù thaønh coâng trình: V. Keát luaän vaø kieán nghò: 1. Moâ hình pilot tinh toaùn UASB 2. Kieán nghò Taøi lieäu tham khaûo TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO I. Giôùi thieäu veà nöôùc thaûi muû cao su 1. Nguoàn goác, thaønh phaàn tính chaát: Muû cao su thöôøng chöùa chaát höõu cô coù khaû naêng phaân huûy sinh doïc vaø haøm löôïng nitô vaø SS cao. Nöôùc ñaùnh ñoâng do serium coøn laïi: Nitô, CH3COOH, protein, ñöôøng, caáu töû cao su 5 – 5,3 (C5H8)n chöa ñoâng tuï. Nöôùc thaûi qua giaøn caùn ñeå taùch bôùt serium coøn thöøa vaø axit. Nöôùc röûa söû duïng nhaèm muïc ñích pha loaõng. Caùc chaát chính coøn laïi trong nöôùc thaûi caàn xöû lyù VFA laø chuû yeáu vì laø hôïp chaát trung gian cuûa quaù trình phaân huûy cacbonhydrat, rotein, chaát höõu cô. Trong giai ñoaïn ñaùnh ñoâng duøng acid CH3COOH cuõng laøm taêng VFA. 2. Khaû naêng gaây oâ nhieãm: Trong nöôùc thaûi cao su coù chöùa raát nhieàu chaát höõu cô khoù phaân huûy. Neáu khoâng xöû lyù hoaëc xöû lyù khoâng trieät ñeå maø thaûi löôïng naøy ra ngoaøi thì seõ gaây ra oâ nhieãm höõu cô cho nguoàn tieáp nhaän do nguoàn tieáp nhaän khoâng coù khaû naêng töï laøm saïch nhöõng chaát oâ nhieãm höõu cô naøy. Khi nhöõng chaát höõu cô khoâng ñuôïc töï laøm saïch thì noù seõ phaân huûy yeám khí daàn daàn gaây ra thay ñoåi moâi sinh, laáy heát oxy hoøa tan trong nöôùc vaø daãn ñeán vieäc huûy dieät thuûy sinh, gaây ra bieán ñoåi moâi tröôøng. 3. Giaûm thieåu oâ nhieãm: Ñeå giaûm löôïng chaát thaûi coù hai bieän phaùp neân ñöôïc aùp duïng. Moät laø naâng cao hieäu suaát saûn xuaát, taän duïng caùc nguoàn thaûi cuûa coâng ñoaïn naøy laøm nhieân lieäu cho coâng ñoaïn khaùc. Hai laø taän thu muû thaûi baèng caùch laøm toát khaâu ñaùnh ñoâng vöøa giaûm ñöôïc löôïng thaûi vöøa ñem laïi giaù trò kinh teá. II. Giôùi thieäu sô ñoà coâng ngheä xöû lyù HOÁ THU GOM BEÅ AEROTENK BEÅ LAÉNG CAÙT BEÅ ÑIEÀU HOØA HOÀ OÅN ÑÒNH BEÅ UASB BEÅ LAÉNG NGUOÀN THAÛI TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO 1. Beå laéng caùt: Beå laéng caùt ngang coù doøng nöôùc chuyeån ñoäng thaúng doïc theo chieàu daøi cuûa beå coù maët baèng hình chöõ nhaät. Muoán cho caën höu cô khoâng laéng trong beå laéng caùt, vaän toác doøng chaûy trong beå phaûi giöõ khoâng ñoái maëc duø löu löôïng qua beå thay ñoåi. Ñeå thöïc hieän ñieàu naøy, cuoái beå laéng caùt xaây döïng cöûa traøn kieåu maùng ño theo tyû leä vôùi ñoä ngaäp nöôùc trong beå laéng caùt. Phaàn chöùa caùt cuûa beå ñaët döôùi vuøng coâng taùc, theå tích phaàn chöùa caùt phuï thuoäc vaøo haøm löôïng caùt trong nöôùc thaûi vaø thôøi gian giöõa 2 laàn laáy caùt ra khoûi beå. Laáy caùt ra khoûi beå coù theå thöïc hieän baèng thuû coâng, baèng caùch thaùo nöôùc laøm khoâ beå roài xuùc ra, hoaëc baèng maùy bôm caùt, bôm phun tia, gaàu xuùc… tuøy thuoäc vaøo coâng suaát vaø möùc ñoä trang bò trong nhaø maùy xöû lyù. 2. Hoá thu gom: Ñaët sau beå laéng caùt vôùi nhieäm vuï laø chöùa nöôùc ñeå bôm leân caùc coâng trình phía sau. Thôøi gian löu nöôùc ôû ñaây coù theå raát ngaén. Hoá thu gom thöôøng ñöôïc ñaët saâu xuoáng loøng ñaát, khoaûng vaøi meùt sau chieàu saâu cuoái cuøng cuûa heä thoáng coáng thu. Töø hoá thu gom nöôùc thaûi seõ ñöôïc bôm qua beå ñieàu hoøa. Ñeå taän duïng thôøi gian löu nöôùc trong beå ñieàu hoøa cho muû ñoâng laïi thì ta ñaët moät ejector ngay sau bôm ñeå troän axit vaøo nöôùc thaûi taïo ñieàu kieän pH=4,5. ÔÛ pH naøy, muû coøn laïi trong nöôùc thaûi seõ ñoâng tuï taïi beå ñieàu hoøa vaø noåi leân maët nöôùc. Ôû ñaây ta seõ vôùt muû baèng heä thoáng töï ñoäng. 3. Beå ñieàu hoøa: Ñeå ñoâng tuï muû thì thôøi gian löu nöôùc toái thieåu ôû beå ñieàu hoøa phaûi laø 8h. Ngoaøi ra nhieäm vuï chính cuûa beå ñieàu hoøa laø ñieàu hoøa löu löôïng trung bình ñeå giaûm coâng suaát cuûa caùc coâng trình phía sau töø ñoù giaûm giaù thaønh cuûa toaøn boä coâng trình. Trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi cao su naøy thì beå ñieàu hoøa coøn coù taùc duïng oån ñònh noàng ñoä cuûa chaát höõu cô nhaèm traùnh soác cho vi khuaån kò khí trong beå UASB. 4. Beå phaûn öùng: Ñaây laø coâng trình quan troïng, quyeát ñònh ñeán hieäu quaû xöû lyù cuûa quaù trình vi sinh phía sau. Nhieäm vuï chính cuûa beå phaûn öùng laø cung caáp ñuû chaát dinh döôõng caàn thieát cho vi sinh vaät ôû beå UASB, beå aeroten vaø beå loïc sinh hoïc ñoàng thôøi trung hoøa pH ñeán giaù trò trung hoøa taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät coù theå phaùt trieån toái öu ñem laïi hieäu quaû xöû lyù nhö mong muoán. Vì vaäy beå phaûn öùng phaûi ñaït ñöôïc 2 muïc tieâu, moät laø chaâm ñuû löôïng hoùa chaát caàn thieát, hai laø khuaáy troän hoùa chaát ñaõ chaâm ñeàu vaøo nöôùc. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Thieát bò caàn thieát cuûa beå phaûn öùng laø heä thoáng ño pH töï ñoäng, thieát bò khuaáy phuø hôïp, thieát bò laáy maãu lieân tuïc ñeå phaân tích nöôùc thaûi cao su, öùng phoù kòp thôøi vôùi nhöõng thay ñoåi cuûa nöôùc thaûi. 5. Beå UASB: Xöû lyù sinh hoïc baèng vi sinh yeám khí laø quaù trình phaân huûy caùc chaát höõu cô, voâ cô coù trong nöôùc thaûi khi khoâng coù oxy. Qui trình naøy ñöôïc aùp duïng töø tröôùc ñeán nay ñeå xöû lyù oån ñònh caën vaø xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä BOD, COD cao. Möôøi naêm trôû laïi ñaây do coâng ngheä sinh hoïc phaùt trieån, quy trình xöû lyù baèng vi sinh yeám khí ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä BOD töông töï. Quaù trình chuyeån hoùa chaát höõu cô trong nöôùc thaûi baèng vi sinh yeám khí saûy ra theo ba böôùc: · Böôùc 1: moät nhoùm vi sinh tö nhieân coù trong nöôùc thaûi thuûy phaân caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp vaø lipit thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn coù trong löôïng nheï nhö monosacarit, amino axit ñeå taïo ra nguoàn thöùc aên vaø naêng löôïng cho vi sinh hoaït ñoäng. · Böôùc 2 nhoùm vi khuaån taïo men axit bieán ñoåi caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn thaønh caùc axit höõu cô thöôøng l2 axit axetic. · Böôùc 3: nhoùm vi khuaån taïo meâ tan chuyeån hoùa hydro vaø axit axetic thaønh khí metan vaø cacbonic. Nhoùm vi khuaån naøy ñöôïc doïi laø metan focmô, chuùng coù raát nhieàu trong daï daøy cuûa ñoäng vaät nhai laïi (traâu,boø…). Vai troø quan troïng cuûa nhoùm vi khuaån metan focmô laø tieâu thuï hydro vaø axit axetic, chuùng taêng tröôûng raát chaäm vaø quaù trình xöû lyù yeám khí chaát thaûi ñöôïc thöïc hieän khi khí metan vaø cacbonic thoaùt ra khoûi hoãn hôïp. Ñeå duy trì söû oån ñònh cuûa quaù trình xöû lyù yeám khí, phaûi duy trì ñöôïc tình traïng caân baèng ñoäng cuûa quaù trình theo 3 böôùc ñaõ neâu. Muoán vaäy trong beå xöû lyù phaûi: · Khoâng coù oxy · Khoâng coù haøm löôïng quaù möùc cuûa kim loaïi naëng. · Giaù trò pH cuûa hoãn hôïp töø 6,6 ñeán 7,6 · Phaûi duy trì ñoä kieàm ñuû khoaûng 1000 – 1500 mg/l laøm dung dòch ñeäm ñeå ngaên caûn pH giaûm xuoáng döôùi 6,3. · Nhieät ñoä cuûa hoãn hôïp nöôùc thaûi töø 27 – 38°C. · Phaûi coù ñuû chaát dinh döôõng theo tyû leä COD:N:P = 350:5:1 vaø noàng ñoä thaáp cuûa caùc kim loaïi nhö saét… Buøn trong beå laø sinh khoái ñoùng vai troø quyeát ñònh trong vieäc phaân huûy vaø chuyeån hoùa chaát höõu cô, buøn ñöôïc hình thaønh 2 vuøng roõ reät trong beå phaûn öùng. Ôû chieàu cao khoaûng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO ¼ beå tính töø ñaùy leân, lôùp buøn hình thaønh do caùc haït caën keo tuï noàng ñoä töø 5-7%, treân lôùp naøy laø lôùp buøn lô löûng noàng ñoä 1000 – 300mg/l goàm caùc boâng caën chuyeån ñoäng. Treân maët tieáp giaùp vôùi pha khí, noàng ñoä buøn trong nöôùc beù nhaát. Noàng ñoä cao cuûa buøn hoaït tính trong beå cho pheùp beå laøm bieäc vôùi taûi trong chaát höõu cô cao. Ñeå hình thaønh khoái buøn hoaït tính ñuû noàng ñoä, laøm vieäc coù hieäu quaû ñoøi hoûi thôøi gian vaän haønh khôûi ñoäng töø 3 ñeán 4 thaùng. Neáu caáy vi khuaån taïo axit vaø vi khuaån taïo metan tröôùc (phaân traâu boø töôi) vôùi noàng ñoä thích hôïp vaø vaän haønh vôùi cheá ñoä thuûy löïc £ ½ coâng suaát thieát keá, thôøi gian khôûi ñoäng coù theå ruùt xuoáng töø 2 ñeán 3 tuaàn. Caën dö thöøa ñònh kyø xaû ra ngoaøi. Löôïng caën dö chæ baèng 0,15 – 0,2 haøm löôïng COD, töùc baèng nöûa löôïng caën sinh ra so vôùi khi xöû lyù hieáu khí. Caën xaû ra oån ñònh coù theå ñöa tröïc tieáp ñeán thieát bò laøm khoâ. UASB hoaït ñoäng toát khi caùc nguyeân taéc sau ñaït ñöôïc: Buøn kò khí coù tính laéng toát Coù boä phaän taùch khí – raén nhaèm traùnh röûa troâi buøn khoûi beå. Phaàn laéng phía treân coù thôøi gian löu nöôùc ñuû lôùn, phaân phoái vaø thu nöôùc hôïp lyù seõ haïn cheá doøng chaûy roái. Khi ñoù haït buøn ñaõ taùch khí ñeán vuøng laéng coù theå laéng xuoáng vaø trôû laïi ngaên phaûn öùng. Heä thoáng phaân phoái ñaàu vaøo ñaûm baûo taïo tieáp xuùc toát giöõa nöôùc thaûi vaøo vaø lôùp buøn sinh hoïc. Maët khaùc, khi biogas sinh ra seõ taêng cöôøng söï xaùo troän giöõa nöôùc thaûi vaø buøn, vì vaäy coù theå khoâng caàn thieát bò khuaáy cô khí. Khôûi ñoäng moâ hình UASB Buøn nuoâi caáy ban ñaàu Buøn nuoâi caáy ban ñaàu phaûi coù ñoä hoaït tính methane. Ñoä hoaït tính methane caøng cao thì thôøi gian khôûi ñoäng (thôøi gian vaän haønh ban ñaàu ñaït ñeán taûi trong thieát keá) caøng ngaén. Neáu söû duïng buøn haït hoaëc buøn laáy töø moät beå xöû lyù kò khí laø toát nhaát. Ngoaøi ra coù theå söû duïng buøn chöùa nhieàu chaát höõu cô nhö buøn töø beå töï hoaïi, phaân gia suùc hoaëc phaân chuoàng. Buøn ôû coáng raõnh cuõng coù theå ñöôïc söû duïng, nhöng buøn naøy thöôøng chöùa nhieàu caùt, chieám theå tích höõu ích cuûa beå vaø raát khoù taùch ra khoûi beå. Noàng ñoä buøn nuoâi caáy ban ñaàu cho beå UASB toái thieåu laø 10 kgVSS/m³. Löôïng buøn cho vaøo beå khoâng neân nhieàu hôn 60% theå tích beå. Khi khoâng coù buøn nuoâi caáy toát, ôû giai ñoaïn khôûi ñoäng phaûi heát söùc caån thaän, ñaëc bieät löu yù ñeán vaän toác nöôùc ñi leân. Neáu vaän toác quaù lôùn, buøn trong beå seõ bò cuoán troâi ra ngoaøi. Beå phaûi khôûi ñoäng ôû taûi troïng thaáp hoaëc noàng ñoä COD thaáp. Khi beå hoaït ñoäng caàn theo doõi löôïng khí sinh hoïc sinh ra, hieäu quaû xöû lyù. Chæ taêng taûi troïng khi moïi thöù hoaït ñoäng toát vaø khoâng coù moät trôû ngaïi naøo. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Khi coù loaïi buøn nuoâi caáy toát nhö buøn haït hay buøn töø caùc beå xöû lyù kò khí khaùc coù ñoä hoaït tính methane cao, beå UASB coù theå baét ñaàu vaän haønh ôû taûi troïng khoaûng 3 kgCOD/m³.ngaøy vaø thôøi gian löu nöôùc khoaûng 24giôø. Giai ñoaïn khôûi ñoäng raát quan troïng. ÔÛ giai ñoaïn naøy caàn phaûi taïo ñieàu kieän cho vi khuaån methane phaùt trieån do buøn nuoái caáy ban ñaàu thöôøng coù raát ít löôïng vi khuaån methane. Vì vaäy, giai ñoaïi khôûi ñoäng thöôøng maát raát nhieàu thôøi gian. 6. Beå aeroten: Quy trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng buøn hoaït tính ñöôïc aùp duïng roäng raõi ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vaø coâng nghieäp. Khi ôû trong beå, caùc chaát lô löûng ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ñeå cho vi khuaån cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính laø caùc boâng caën coù maøu naâu saãm chöùa caùc chaát höõu cô haáp thuï töø nöôùc thaûi vaø laø nôi cö truù ñeå phaùt trieån cuûa voâ soá vi khuaån vaø vi sinh vaät soáng khaùc. Vi khuaån vaø caùc vi sinh vaät soáng duøng chaát neàn (BOD) vaø chaát dinh döôõng (N,P) laøm thöùc aên ñeå chuyeân hoùa chuùng thaønh caùc chaát trô khoâng hoøa tan vaø thaønh caùc teá baøo môùi. Quaù trình chuyeån hoùa ñöôïc thöïc hieän theo töøng böôùc xen keõ noái tieáp nhau. Moät vaøi laïi vi khuaån taán coâng vaøo caùc hôïp chaát höõu cô coù caáu truùc phöùc taïp, sau khi chuyeån hoùa thaûi ra caùc hôïp chaát höõu cô coù caáu truùc ñôn giaûn hôn nöõa, vaø quaù trình cöù tieáp tuïc cho ñeán khi chaát thaûi cuoái cuøng khoâng theå duøng laøm thöùc aên cho baát cöù loaïi vi sinh vaät naøo nöõa. Soá löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong thôøi gian löu laïi trong beå aeroten cuûa löôïng nöôùc thaûi ñi vaøo beå khoâng ñuû ñeå laøm giaûm nhanh caùc chaát höõu cô, do ñoù phaûi söû duïng laïi buøn hoaït tính ñaõ laéng xuoáng ñaùy beå laéng ñôït 2 baèng caùch tuaàn hoaøn buøn ngöôïc trôû laïi ñaàu beå aerotank ñeå duy trì noàng ñoä ñuû cuûa vi khuaån trong beå. Buøn dö ôû ñaùy beå laéng ñöôïc xaû ra khu xöû lyù buøn. Quy trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng buøn hoaït tính lô löûng trong caùc beå phaûn öùng hieáu khí goàm caùc coâng ñoaïn sau: Khuaáy troän ñeàu nöôùc thaûi caàn xöû lyù vôùi buøn hoaït tính trong theå tích cuûa beå phaûn öùng. Laøm thoaùng baèng khí neùn hay khuaáy troän beå maët hoãn hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính coù trong beå trong moät thôøi gian ñuû daøi ñeå laáy oxy caáp cho quaù trình sinh hoùa xaûy ra trong beå. Laøm trong nöôùc vaø taùch buøn hoaït tính ra khoûi hoãn hôïp baèng beå laéng ñôït 2. Tuaàn hoaøn laïi moät löôïng buøn caàn thieát töø ñaùy beå laéng ñôït 2 vaøo beå aeroten ñeå hoøa troän vôùi nöôùc thaûi ñi vaøo Xaû buøn dö vaø xöû lyù buøn. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO 7. Beå laéng ñôït 2: Beå laéng ñôït 2 coù nhieäm vuï laéng trong nöôùc ôû phaàn treân vaø coâ ñaëc buøn ñeán noàng ñoä nhaát ñònh ôû phaàn döôùi cuûa beå. Nhö ñaõ bieát, noàng ñoä caën ñi vaøo beå laéng thöôøng lôùn hôn 1000 mg/l. ÔÛ noàng ñoä naøy caùc boâng caën tieáp xuùc vôùi nhau taïo thaønh caùc ñaùm maây caën, khi ñaùm maây caën laéng xuoáng, nöôùc töø döôùi ñi leân qua caùc khe roãng giöõa caùc boâng caën tieáp xuùc vôùi nhau laøm haïn cheá toác ñoä laéng neân goïi laø laéng haïn cheá. Toác ñoä laéng cuûa ñaùm maây caùc boâng caën phuï thuoäc vaøo noàng ñoä vaø tính chaát cuûa caën. Ñeå xaùc ñònh kích thöôùc cuûa beå laéng phaûi döïa vaøo soá lieäu thöïc nghieäm cuûa vaän toác laéng theo noàng ñoä buøn vaø tính theo phöông trình caân baèng doøng buøn trong beå. Thieát bò phaân phoái nöôùc vaøo vaø ruùt nöôùc ra Thieát bò phaân phoái nöôùc vaøo phaûi ñaûm baûo phaân phoái ñeàu nöôùc treân toaøn boä tieát dieän phaân phoái coù ñöôøng kính töø 0,25 – 0,3 ñöôøng kính beå. Meùp döôùi buoàng phaân phoái ñaët cao hôn maët phaân chia 2 vuøng nöôùc trong vaø coâ ñaëc 0,2 – 0,3m. Ôû beå laéng ngang caáu taïo maùng phaân phoái treân toaøn boä chieàu roäng beå, treân maùng phaân phoái nöôùc vaøo coù caùc loã phaân phoái. Vaän toác nöôùc ñi qua loã phaân phoái töø 7,5 cm/s ñeán 15 cm/s phía ngoaøi loã phaân phoái ñaët vaùch ngaên ñeå giaûm naêng löôïng cuûa doøng nöôùc ñi ra khoûi loã phaân phoái vaø chia ñeàu nöôùc theo maët caét ngang cuûa beå. Heä thoáng maùng thu nöôùc trong Ôû caùc beå laéng troøn ñöôøng kính lôùn, maùng voøng thu nöôùc ñaët ôû vò trí caùch taâm töø ¾ ñeán 4/5 baùn kính. Ôû caùc beå nhoû, maùng thu nöôùc ñaõt thoe chu vi beå saùt thaønh ñöùng. Ôû beå laéng ngang, maùng thu nöôùc beà maët ñaët ôû phaàn cuoái beå, toång chieàu daøi maùng tính theo löu löông cho pheùp thu treân moät meùt daøi cuûa maùng töø 250 m³/m ngaøy ñeâm ñeán 375 m³/mngaøy ñeâm. Ñoái vôùi beå coâng suaát nhoû laáy 125 m³/mngaøy ñeâm. Vaän toác nöôùc ñi leân ngay caïnh maùng naèm trong giôùi haïn 3,7 m/h ñeán 7,3 m/h. Meùp maùng thu nöôùc coù vaùch thu hình raêng cöa (chöõ V) ngoaøi maùng coù vaùch ngaên boït noåi. 8. Hoå oån ñònh: Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi trong hoà hieáu khí veà cô baûn gioáng quaù trình xöû lyù trong beå Aerotank laøm thoaùng keùo daøi. Tuy nhieân khoâng coù quaù trình tuaàn hoaøn buøn hoaït tính töø beå laéng ñôït 2 neân coù theå coi phaûn öùng khöû BOD trong hoà laø phaûn öùng baäc moät xaûy ra trong ñieàu kieän khuaáy troän hoaøn chænh. Thôøi gian löu giöõ cuûa buøn hoaït tính trong coâng trình qc (tuoåi cuûa buøn) cuõng laø thôøi gian löu nöôùc trong hoà. Khi thieát keá hoà hieáu khí ñeå xöû lyù nöôùc thaûi caàn xem xeùt caùc yeáu toá sau: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Khaû naêng khöû BOD. Chaát löôïng nöôùc sau xöû lyù. Löôïng oxy caàn thieát. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä. Naêng löôïng caàn thieát ñeå khuaáy troän. Laéng boâng caën ra khoûi nöôùc trong beå laéng ñôït 2. Nöôùc sau xöû lyù ñi ra khoûi hoà coù noàng ñoä BOD5 giaûm töø C0 xuoáng C, caën lô löûng ñöôïc boå sung theâm löôïng buøn X ngoaøi ra coøn coù theâm löôïng rong taûo sinh ra do quaù trình quang hôïp vì maët hoà roäng, theå tích lôùn. Ñeå laéng caën lô löûng, buøn hoaït tính, duøng hoà laéng baèng ñaát. Hoà laéng phaûi ñaùp öùng caùc yeâu caàu sau: Thôøi gian löu nöôùc ³ 12 giôø ñuû laéng caën nheï. Chieàu cao laéng £ 1m/ Coù ñuû dung tích ôû phaàn ñaùy hoà ñeå chöùa löôïng buøn laéng trong thôøi gian neùn vaø phaân huûy buøn trong ñieàu kieän yeám khí t³ 1naêm. Khoâng ñeå cho rong reâu, taûo moïc vaø phaùt trieån. Khoâng ñeå muøi hoâi aûnh höôûng ñeán sinh hoaït cuûa daân cö xung quanh. Ñeå choáng rong reâu, thôøi gian löu nöôùc trong hoà laéng khoâng neân laáy quaù 2 ngaøy vaø phaûi thieát keá hoà sao cho nöôùc löu thoâng ñeàu khoâng coù vuøng nöôùc cheát. Ñeå giaûm muøi do phaân huûy yeám khí ôû ñaùy hoà, chieàu saâu hoà neân choïn £2m. Neàn laùt ñaù hoaëc taám beâ toâng trong loøng hoà hieáu khí vaø hoà laéng neáu ñaát yeáu, coù hieän töôïng xoùi lôû, vaø ñieàu kieän ñòa phöông cho pheùp. 9. Coâng trình xaû: Phaûi thoûa maõn: Khoâng coù vi truøng gaây vaø truyeàn beänh Khoâng bò ñoäc haïi do taùc ñoäng cuûa caùc kim loaïi naëng vaø caùc chaát höõu cô khoù phaân huûy nhö thuoác saùt truøng, thuoác tröø saâu. Khi xaû nöôùc thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän, nöôùc cuûa nguoàn tieáp nhaän seõ bò nhieãm baån. Möùc ñoä nhieãm baån cuûa hoãn hôïp nöôùc phuï thuoäc vaøo: löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi, khoái löôïng vaø chaát löôïng nöôùc coù saün trong nguoàn, möùc ñoä khuaáy troän ñeå pha loaõng. Vì vaäy neân xaû thaûi sao cho doøng thaûi chaûy cuøng vaän toác vaø höôùng vôùi doøng chaûy töï nhieân thì khaû naêng töï laøm saïch cuûa doøng thaûi seõ cao hôn TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO III. Tính toaùn coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi: sô ñoà coâng ngheä ñaàu vaøo Sau beå laéng caùt Sau beå ñieàu hoøa Sau beå UASB Sau beå aeroten Sau beå loïc 10000 10000 5000 1500 300 60 6000 6000 3000 900 135 27 2000 1400 420 1. Beå laéng caùt: Choïn haït coù ñöôøng kính laø d=2mm Tra baûng coù ñoä lôùn thuûy löïc U0=18,7 mm/s Dieän tích maët thoaùng cuûa beå laéng caùt: F= 0U QK = 1.206922m² Q laø löu löôïng nöôùc thaûi Q=1500m³ /ngaøy= 0.017361m³ /s K =1,3 khi U0=18,7 Ta coù tyû soá L/H: L/H= 0U vK =13,9 m L laø chieàu daøi phaàn chöõ nhaät cuûa beå H chieàu cao phaàn coâng taùc cuûa beå v laø vaän toác chuyeån ñoäng cuûa nöôùc trong beå (v=0,2m/s) Choïn H=0,3m =>L=4,17m =>B=0,289m Ñeå cho chaün deã thi coâng choïn: L=4,5m B=0,3m H=0,6m (ñeå döï phoøng löu löôïng nöôùc taêng leân quaù lôùn) TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Chieàu roäng cöûa traøn thu heïp ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: 3 2 3/2 max 1 1 2 ÷ ÷ ø ö çç è æ - - = K K Q Bv gm Bvb choïn b=0,15m ta tra baûng vôùi q=450 coù m=0,3585 Ñoä cheânh ñaùy cöûa traøn vôùi ñaùy beå laéng caùt ñeå taïo ñoä cheânh aùp ñuû ñöa nöôùc ra khoûi beå laéng caùt vôùi vaän toác khoâng ñoåi ñöôïc tính nhö sau: = - - ´=D 3 2 3 2 1 K KK Bv QP -0.10533m vaäy ñoä cheânh aùp laø: h=0,1m 2. Hoá thu gom: Choïn thôøi gian löu nöôùc khoaûng 10phuùt Chieàu cao laøm vieäc H=2m Tyû soá daøi:roäng =2 Theå tích cuûa beå laø: V=Q*t=1500*10/(24*60)= 10.41666667 m³ F=5.2m² L=3.2m B=1.6m Ñeå thi coâng ta choïn L=3m B=1,5m H=3m (ñeå döï phoøng tröôøng hôïp thay ñoåi löu löôïng) 3. Beå ñieàu hoaø: Choïn thôøi gian löu nöôùc laø t=8h ñeå muû coù theå ñoâng taïi beå. Chieàu cao beå laø H=3m Tyû soá daøi:roäng L:B=2 Theå tích beå ñieàu hoøa: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO ngayh hngaym ngayh tQV /24 8/1500 /24 3 ´ = ´ = = 500 m3 Dieän tích maët baèng beå ñieàu hoøa: m m H VF 3 500 3 == = 166,67 m2 Tính toaùn kích thöôùc beå ñieàu hoøa, vôùi tyû soá L:B=2, ta coù keát quaû sau: B=9,13m L=18,257m Choïn L=20m B=9m 4. Beå phaûn öùng: Choïn thôøi gian löu nöôùc laø 15s tính töông töï nhö beå ñieàu hoøa ta coù thoâng soá beå H=0,5m L=1m B=0,5m Tính toaùn naêng löôïng khuaáy vaø toån thaát aùp löïc cho beå phaûn öùng: Naêng löôïng khuaáy ñöôïc tính theo coâng thöùc: P=G2mV= 250J/s=0.25kw G laø gradien vaän toác laáy baèng 900 (s-1) m ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa nöôùc laáy baèng 0,001 Ns/m² P laø naêng löông khuaáy (J/s) V dung tích beå laø 0,25 m³ Ñöôøng kính caùnh khuaáy ñöôïc tính theo phöông trình sau: P=Krn3D5 K laø heä soá choïn loaïi caùnh khuaáy chaân vòt 3 caùnh coù K=0,32 r laø khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng =1000 kg/m³ D laø ñöôøng kính caùnh khuaáy n laø soá voøng quay trong 1 giaây (voøng/s) choïn n=240 voøng/phuùt= 4 voøng/giaây. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Vaäy ñöôøng kính caùnh khuaáy laø: D= 5 3rKn P = 0.414306752 m Choïn D=0,5m Tính löôïng NaOH theâm vaøo ñeå taêng pH cuûa nöôùc thaûi töø 4 ôû giai ñoaïn ñaùnh ñoâng leân 7 ñeå phuø hôïp vôùi xöû lyù sinh hoïc: NaOH + H+= Na+ + H2O Löôïng ion H+ caàn trung hoøa ñöôïc tính döïa treân löôïng pH taêng: D H+= 10-pH ñaàu +10-pH sau =10-4 – 10-7 = 0.0000999mol/l Löôïng NaOH theâm vaøo trong dung dòch: m NaOH = 0.001´(23+16+1)=0.004 g/l Löu löôïng NaOH cho vaøo beå phaûn öùng: Q NaOH= m NaOH ´ Q=0,004g/l ´ 1500m3/ngaøy ´1000m3/l Q NaOH= 6Kg/ngaøy 5. Beå UASB: Tính toaùn löôïng N theâm vaøo: N=(350 ¸ 5)´(C0-C)´Q=367,5 kg/ngaøy Tính toaùn löôïng P theâm vaøo: P=(350 ¸ 1)´(C0-C)´Q=1837,5 kg/ngaøy i. Tính toaùn kích thöôùc beå Löu löôïng nöôùc vaøo beå laø QV=1500 m³ /ngaøy Ñaàu vaøo coù C0= 5000 mgCOD/l Ñaàu ra coù Ce= 1500 mgCOD/l Choïn taûi troïng COD cuûa beå laø 9kgCOD/m³ .ngaøy Tyû soá tuaàn hoaøn nöôùc R=1 à q=3000m3/ngaøy Taûi troïng thuûy löïc cuûa beå laø LA 12m/s Noàng ñoä COD vaøo UASB: Ca= R RCC e + +´+ 1 )1(0 = 3250 mg/l TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Dieän tích cuûa beå UASB: F= AL Q =250m² Theå tích phaàn phaûn öùng cuûa beåUASB V= COD a L CQ ´ = 1083.3 m³ Chieàu cao phaàn phaûn öùng cuûa UASB H= = A V 4.3 m Choïn 2 ñôn nguyeân hình vuoâng: chieàu daøi cuûa moãi caïnh ñôn nguyeân: a= n F = 11.2m chieàu daøi moãi caïnh ñôn nguyeân laø 12m Choïn chieàu cao pheãu thu khí laø hp=1,5m Chieàu cao baûo veä h0=0,3m Chieàu cao cuûa beå UASB seõ laø: Htc= H+ hp + h0 = 6.1 m ii. Tính heä thoáng phaân phoái nöôùc: Choïn moãi ñôn nguyeân coù 49 ñaàu phaân phoái nöôùc. Kieåm tra dieän tích trung bình cho 1 ñaàu phaân phoái: an= dau mm 49 1212 ´ =3m² naèm trong khoaûng töø 2-5m² /ñaàu Choïn vaän toác chaûy trong oáng chính laø 1m/s Vaän toác chaûy trong oáng nhaùnh vaø oáng phaân phoái laø 1,5m/s Tính ñöôøng kính oáng chính: Tính dieän tích maët caét öôùt cuûa ñöôøng oáng chính: F=Qch /v=(3000m³ /ngaøy)(1m/s)/(24*3600)= 0.0347m² Ñöôøng kính oáng chính: D= p 4´F =0.21m TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Choïn ñöôøng oáng coù f250 Tính ñöôøng kính oáng nhaùnh: töông töï nhö oáng chính vôùi Qnh=Qch/14 Ta coù D= 0.046m Choïn ñöôøng oáng coù f50 Tính loã phaân phoái nöôùc: OÁng phaân phoái nöôùc goàm 2 loã ôû moãi ñieåm phaân phoái nöôùc nghieâng 450 vaø vuoâng goùc vôùi nhau, tính töông töï nhö oáng nhaùnh vôùi löu löôïng Qpp=Qnh/14 Ta coù keát quaû D=0.015m Choïn loã coù f15 Toån thaát aùp löïc nöôùc: h=hc+hnh=0,3m +0,29m =0,59m Vôùi toån thaát aùp löïc qua ñöôøng oáng chính: hc = toån thaát doïc ñöôøng qua oáng chính+toån thaát do caùc co =j´l +50 ´ x ´ g v 2 2 =0.3m j laø heä soá toån thaát ñôn vò tra baûng 6,519m/km x laø heä soá toån thaát cuïc boä x=0,04 ñoái vôùi 49 ñieåm chia nöôùc vaø 1 ñieåm thu nöôùc tuaàn hoaøn x=0,018 ñoái vôùi 1 co troøn treân ñöôøng oáng. Toån thaát aùp löïc qua ñöôøng oáng nhaùnh: hnh=j´l*+2´x´ g v 2 2 =0.29m vôùi j=6,35 m/km x = 1 ñoái vôùi 2 ñieåm nöôùc ra. Toång toån thaát aùp löïc cuûa beå UASB Dh » 0.9m. Choïn bôm töø beå ñieàu hoøa leân beå phaûn öùng: Q=62,5 m3/giôø H=Huasb+Hphaûnöùng+Dh=7,5m TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO iii. Tính heä thoáng thu nöôùc: Goàm 4 maùng thu nöôùc vaø maùng traøn tam giaùc ñaët ôû 2 thaønh moãi ñôn nguyeân. Tính maùng traøn tam giaùc: Choïn maùng traøn tam giaùc coù chieàu cao laø 7,5cm, moãi taám daøi 2m vaø coù 9 khe. Khi laép 2 taám laïi vôùi nhau moãi taám seõ maát ñi chieàu daøi laø 20cm. Chieàu daøi taám ñaàu sau khi gheùp laø 1,9m. Chieàu daøi naêm taám coøn laïi sau khi gheùp chæ coøn 1,8m. Taám cuoái cuøng coù chieàu daøi 1,2m sau khi gheùp seõ coù chieàu daøi laø 1,1m. Moãi thaønh ñôn nguyeân coù chieàu daøi laø L=12m=1 taám´1,9m+5´1,8m+1taám´1,1m Vaäy maùng thu nöôùc goàm 7 taám laép laïi vôùi nhau. Soá khe thu nöôùc ôû moãi thaønh ñôn nguyeân = 6*9=54 khe Löu löôïng nöôùc chaûy qua moãi khe = (1500/(2´54)) =13,89 m³ /ngaøy = 16,1´10-4 m³ /s Chieàu cao nöôùc daâng cuûa maùng traøn ñöôïc tính baèng coâng thöùc sau ñaây: q= 15 8 Cd(2g)1/2tan 2 q H5/2 vôùi: q laø löu löôïng qua moãi khe Cd= heä soá co heïp 0,6 H chieàu cao nöôùc daâng q goùc cuûa maùng traøn tam giaùc Vaäy chieàu cao nöôùc daâng laø: H=0.026m Tính maùng thu nöôùc: Maùng thu nöôùc nghieâng veà phía hoá thu gom. Vôùi chieàu roäng b=0,2m ta coù chieàu saâu cuûa maùng thu nöôùc H = 0.045 m, choïn chieàu saâu maùng thu nöôùc laø 10cm. Vaän toác doøng chaûy V= Q/F » 1m/s Töø coâng thöùc Manning: V=K.R2/3I1/2 Tra baûng thu ñöôïc K laø 80 ñoái vôùi thaønh beâ toâng thoâng thöôøng. Baùn kính thuûy löïc cuûa maùng thu laø: R= HB HB + ´ 2 = 0.0202m TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Tính ñoä doác cuûa maùng thu nöôùc I ñöôïc tính theo coâng thöùc ôû treân coù keát quaû laø: I= 0.03=1/33 Ñoä cheânh chieàu cao giöõa ñaàu vaøo cuoái maùng thu nöôùc: H=I´L=0,03´12m=0,36m Tính toån thaát aùp löïc qua maùng thu nöôùc: h=i´l=6,35´(n´v)2´d-4/3= 0.012023m vôùi n=0,013 Maùng thu nöôùc seõ ñöôïc cho chaûy theo oáng daãn vaøo hoá thu gom töø ñaây nöôùc thaûi seõ ñöôïc cho töï chaûy qua beå aeroten vaø tuaàn hoaøn trôû laïi ñaàu beå baèng bôm. Thoâng soá cuûa bôm: Q=62,5 m3/giôø H= Dh= 0,9m Tính ñöôøng kính oáng nöôùc tuaàn hoaøn trôû laïi beå ñieàu hoøa: Löu löôïng tuaàn hoaøn laø Q=1500 m3/ngaøy Vaän toác chaûy trong oáng baèng vaän toác chaûy trong oáng chinh = 1m/s. Dieän tích maët caét öôùt oáng nhaùnh: F=Q/v=0,017m2. Ñöôøng kính oáng : D=149 mm choïn F=150 Tính ñöôøng kính oáng daãn nöôùc vaø hoá thu gom: Choïn vaän toác nöôùc chaûy trong oáng daãn baèng vaän toác maùng thu nöôùc (v=1m) Dieän tích maët caét öôùt oáng daãn ñöôïc tính: F=Q/v Ñöôøng kính oáng daãn phuï: D=0,105m f = 150 Ñöôøng kính oáng daãn chính: D=0,210m f=200 Hoá thu gom coù thôøi gian löu nöôùc laø 5s: H=0,6m a=0,6m iv. Tính löôïng buøn thaûi vaø khí sinh ra moãi ngaøy: Choïn caùc thoâng soá cuûa buøn laø Y=0,08gVSS/gCOD Kd=0,03 ngaøy-1 qc=90 ngaøy TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Töø caùc thoâng soá treân, ta tính löôïng sinh khoái sinh ra moãi ngaøy: Px= cd e k QSSY q+ - 1 )( 0 = 113.5 kgVS/ngaøy Theå tích khí methane sinh ra moãi ngaøy: VCH4 =350,84[(S0-Se)Q-1.42Px)] =(350,84)[(5000-1500) (1500)-(1.42)(113,5)] = 1785.36 m3/ngaøy Löôïng buøn dö bôm ra moãi ngaøy: Qw= )/30)(/75.0( /5,113 75.0 3mggSSkgSSkgVS ngkgvs C P ss x = ´ =5m3/ngaøy Kieåm tra chæ tieâu laøm vieäc: Thôøi gian löu nöôùc trong beå UASB: T=5,08 ngaøy Chæ soá F/M: F/M=0,171 mg/mg ngaøy Noàng ñoä buøn trong beå X=3000mg/l v. Tính heä thoáng thu buøn: Choïn thôøi gian löu buøn laø 3 thaùng. Heä thoáng goàm 3 oáng xaû phaân boá ñeàu treân moãi ñôn nguyeân, 3 oáng xaû caën ñöôïc ñuïc loã 2 beân thaønh. Tính oáng thu buøn: Theå tích buøn laáy ra: Vb=Qw.90= (5m³ /ngaøy)(90ngaøy)= 450m³ Chieàu cao buøn: H= Vb/250= 1,8m Löu löôïng caën ôû 1 ñôn nguyeân, vôùi thôøi gian xaû caën laø t=15 phuùt qb= t Vb ´2 = 0.25 m³ /s löu löôïng caën ñi vaøo 1 oáng thu buøn =qb/3 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Dieän tích oáng xaû caën, vôùi vaän toác buøn trong oáng choïn laø 1,5m/s: F= sm s v /5,13 /0,5m 3 q 3b ´ = ´ =0,055 m2 Ñöôøng kính oáng thu buøn: D=0,266m Choïn ñöôøng oáng f300 Tính loã ñuïc treân oáng: Toác ñoä nöôùc qua loã thu buøn v=1,5m Ñöôøng kính loã dloã=50mm Dieän tích loã floã=0.00071m² Toång dieän tích loã treân 2 oáng xaû caën: Floã= lô b v q = 0,055m² Soá loã treân 1 oáng: n= Floã/ floã= 79,6 Choïn n=80. Vaäy moãi oáng coù 80 loã, moãi beân coù 40 loã, moãi loã caùch nhau 30cm. OÁng thu buøn trung taâm coù löu löôïng Q= qb´2=0.5 m³ /s Ñöôøng kính oáng trung taâm:D=0.65m Choïn ñöôøng oáng coù f650 vi. Tính heä thoáng thu khí: Choïn moãi ñôn nguyeân coù 2 pheåu thu khí, ñaùy pheãu thu khí coù chieàu daøi laø 12m chieàu roäng laø 5m Kieåm tra phaàn dieän tích khe hôû giöõa caùc pheãu thu khí: Akh/A= mm mmmm A AF P 1212 20521212100 ´ ´´-´ =´ - = 16.67% naèm trong khoaûng töø 15%- 20% Akh laø dieän tích khe hôû giöõa caùc pheãu thu khí Ap laø dieän tích ñaùy pheãu thu khí F laø dieän tích beà maët beå Theå tích khí methane sinh ra trong 1 beå: vCH4=VCH4/2= 892.67m³ TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO choïn vaän toác khí vaøo laø v=4m/s Töø vaän toác treân ta tính ñöôïc dieän tích cuûa oáng thu khí (coi nhö tieát dieän oáng thu khí töø 2 pheãu vaø oáng thu khí töø 2 pheãu ra oáng trung taâm baèng nhau), tính baèng tieát dieän oáng thu khí ra oáng trung taâm: F= vCH4/v=0,002583 m² Ñöôøng kính oáng thu khí: D= 0.0573 m Choïn oáng thu khí coù f60 Tính oáng thu khí chính: Dieän tích oáng thu khí chính: F=V/v= 0.005166 m² Ñöôøng kính oáng thu khí: D= 0.081102 m Choïn oáng thu khí coù f100 vii. Tính taám höôùng doøng: Goàm 2 taám höôùng doøng baèng theùp ñaët saùt thaønh beå vaø moät taám höôùng doøng baèng theùp chöõ V ñaët ôû giöõa beå. Choïn phaàn taám höôùng doøng doâi ra so vôùi maùng thu khí laø l=10cm Tính 2 taám baèng theùp ñaët saùt thaønh beå: Choïn goùc taám höôùng doøng laø 550 (a=350) Khoaûng caùc töø meùp maùng thu khí ñeán thaønh beå Dl=70cm Chieàu daøi vaø chieàu cao cuûa taám höôùng doøng ñöôïc tính vôùi keát quaû nhö sau: L= 055cos 7010 cos cmcmll + = +D a = 0,977m H=(Dl+l)´tana=0,56m Choïn L=1 m, chieàu cao cuûa taám höôùng doøng: H=0,6m Tính theùp chöõ V: Theùp chöõ V coù goùc ñaët leäch laø 450(a=450) Khoaûng caùch töø giöõa beå ñeán meùp thu khí laø =30cm Chieàu daøi cuûa caïnh theùp chöõ V ñöôïc tính nhö sau: L= 045cos 3010 cos cmcmll + = +D a =0,565 m Choïn theùp coù L=0,6m TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO 6. Beå aeroten Löôïng BOD5 chöùa trong nöôùc thaûi C0=600 mg/l Tính hieäu quaû laøm saïch Hieäu quaû laøm saïch tính theo BOD5 hoøa tan. E= = - 0 0 C CC 0,8 Tính theå tích beå aerotank Aùp duïng coâng thöùc ( ) )1( 0 cd c KX CCQYV q q ¸ - = = q c = 10 ngaøy X= 3500 mg/l Q= 1500 m3/ngaøy Y=0,5g/g C0=600 mg/l C=120 mg/l Kd= 0,03 ngaøy -1 V= )03,0101(3500 10)120600(5,01500 ´+´ ´-´ =791,21 m3 Tính toaùn kích thöôùc beå aeroten Coâng suaát hoøa tan oxy : OC= 5,5 gr O2 /m3 khí 1 meùt saâu Thieát keá beå aeroten saâu 4m coät nöôùc Dieän tích maët baèng beå= 197,8m2 Beå xaây hình chöõ nhaät vôùi chieàu daøi baèng 5 laàn chieàu roäng: 5B2=197,8 à B=6,289m » 6,5m L=5´6,5=32,5m Tính löu löôïng caën dö phaûi xaû haøng ngaøy sau khi coâng trình hoaït ñoäng oån ñònh Heä soá taïo caën töø BOD5 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO cd b K YY q++ = 1 =0,385 löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 Px=YbQ(C0-C)´10-3 kg/ngaøy Px=0,385´1500´(600-120) 10-3 =277 kg/ngaøy ñeâm Toång caën lô löûng sinh ra theo ñoä tro cuûa caën Z=0,2 Px1 = 2.01 277 - =346 kg/ngaøy ñeâm Löôïng caën dö haøng ngaøy phaûi xaû ñi Pxaû =Px1 – Q´22mg/l´10-3 Pxaû =346 –1500´22 ´10-3=313 kg/ngaøy ñeâm Tính löôïng buøn xaû ra haøng ngaøy Qxaû töø ñaùy beå laéng theo ñöôøng tuaàn hoaøn caën qc= raratxa CQCQ VX ´+´ lmgngaymlmgngaymQ lmgmngay xa /22/1500/8000/ /350021,79110 33 3 ´+´ ´ = Qxa = 30,5m3/ngaøy Tính heä soá tuaàn hoaøn a boû qua löôïng buøn hoaït tính taêng leân trong beå (Q+Qt)´X=Qt´Ct Ct=8000 mg/l X=3500 mg/l a = Q Qt =0,78 Löôïng tuaàn hoaøn Q=0,78 ´1500= 1170 m3/ngaøy Tính thôøi gian löu nöôùc trong beå aeroten q = Q V =0,5274 ngaøy = 12,65 giôø Tính löôïng oxy caàn thieát TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Tính löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån: OC0 = f CCQ )( 0 -´ -1,42Px (khoâng caàn khöû N) Q=1500 m3/ngaøy C0=600mg/l C=120mg/l f=0,68 Px=271 kg/ngaøy ñeâm OC0=1058438 kg O2/ngaøy löôïng oxy caàn trong ñieàu kieän thöïc ôû 20 °C: OCt=q C0 ´ L S CC C -20 200 CS=noàng ñoä baõo hoøa oxy trong nöôùc ôû 20 °C CL=noàng ñoä oxy duy trì trong beå aerotand OCt=1357433 kg/ngaøy kieåm tra chæ tieâu laøm vieäc cuûa beå aerotan F/M= X C ´q 0 =0,325 mg/mg ngaøy r= X CC ´ - q 0 =0,195 gr/gr ngaøy Taûi troïng theå tích: L= V QS0 =1,137 hg BOD5/m3 ngaøy 7. Beå laéng ñôït 2I: Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng aùp duïng coâng thöùc LtVC CQS 0)1( a+= m² Q=1500 m3/ngaøy TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO a=1,285 C0=3500/0.8=4375 g/m3 Ct=10000g/m3 VL m/h vaän toác laéng cuûa beà maët phaân chia öùng vôùi noàng ñoä CL CL= ½ ´ Ct=5000g/m3 Xaùc ñònh vaän toác laéng VL theo coâng thöùc thöïc nghieäm VL=Vmax´ 610. -- tKCe m/h Vmax =7m/h CL =5000g/m3 K =600 VL =0,34 m/h Dieän tích phaàn laéng cuûa beå: S=183,77 m2 » 184 m2 Neáu keå caùc dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm: Sbeå=1,1´ 184=202,4 m2 Ñöôøng kính beå D= 16 m Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm d=0,25´D=4m Taûi troïng thuûy löïc: a= S Q =7,4 m3/m2´ngaøy Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå V=7,4m/ngaøy=0,308m/h Maùng thu nöôùc ñaët ôû voøng troøn coù ñöôøng kính 0,8 ñöôøng kính beå Dmaùng= 0,8 ´ 16 =12,8m Chieàu daøi maùng thu nöôùc: L= p ´ Dmaùng= 3,14 ´ 12,8 = 40,2m Taûi troïng thu nöôùc treân 1m daøi cuûa maùng aL= 2,40 1500 = L Q =37 m3/m daøi ngaøy taûi troïng buøn: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO b= 4,20224 1043751500285,2 24 )( 30 ´ ´´´ = + - S CQQ t = 3,1 kg/ m2 h Xaùc ñònh chieàu cao beå laéng Choïn chieàu cao beå: H=4m, chieàu cao döï tröõ treân maët thoaùng: h1=0,3m. Chieàu cao coät nöôùc trong beå: 3,7m, goàm: Chieàu cao phaàn nöôùc trong h=1,5m Chieàu cao phaàn choùp ñaùy beå coù ñoä ñoác 2% veà taâm: h3= 0,02 ´ 1,9 = 0,38m Chieàu cao phaàn chöùa buøn phaàn hình truï: h4= H- h1 – h2 – h3=4 – 0,3 – 1,5 – 0,38 = 1,82m Theå tích phaàn chöùa buøn: Vb= S ´ h4=368,37 m3 Noàng ñoä buøn trung bình trong beå: Ctb= 2 100005000 2 + = + tL CC =7500 g/m37,5 kg/m3 Löôïng buøn chöùa trong beå laéng: Gbuøn=Vb ´ Ctb =2762,78 kg Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng: Dung tích beå laéng: V=H ´ S = 748,88 m3 Nöôùc ñi vaøo beå laéng: Qt= (1 + a)Q = 142,8 m3/giôø Thôøi gian laéng: T=5,24 giôø Trong ñoù Thôøi gian laéng: T1=4,85 giôø Thôøi gian coâ ñaëc: T2 = 4,5 giôø Qxaû = 24 5.30 =1,2 m3/giôø 8. Hoà sinh hoïc oån ñònh: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Nhieät ñoä nöôùc trong hoà ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: T= QAf QTAfT ia + + Choïn thôøi gian löu nöôùc q = 1,5 ngaøy Theå tích hoà V=1,5´Q=2250 m3. Chieàu sau hoà H=3m Dieän tích maët hoà A=750 m2 L=37,5m B=20m Ta=35 0C Ti=25 0C. Q=1500 m3/ngaøy. T=27 0C. Haèng soá toác ñoä phaûn öùng (K20=1,2): Kt=1,2 ´ 1,0627-20=1,85. Hieäu quaû xöû lyù: C=C0´ tKt+1 1 =32,4 mg/l C0=120mg/l q =1,5 ngaøy Kt =1,85 Löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong hoà hieáu khí: Px =Q´X=Q´ tK SSY d+ - 1 )( 0 ´10-3 kg/ngaøy Q= 1500 m3/ngaøy Y=0,65 Kd= 0,07 qc=q =1,5 ngaøy Px =77,3 kg/ngaøy Tính löôïng oxy caàn thieát OC TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO OC0 = f SSQ )( 0 - 10-3 -1,42 Px. f= BOD COD =4 OC0 = 218,734 kg O2/ngaøy Ôû nhieät ñoä 35 0C noàng ñoä oxy baõo hoøa trong nöôùc Cs=6,93 mg/l Löôïng oxy caàn duy trì trong hoà C=DO=1,5mg/l Löôïng oxy caàn caáp vaøo hoà: OCt= O C0´ CC C S S - =279,1kg O2/ngaøy 9. Hoà laéng: Thôøi gian laéng T=15h Chieàu cao laéng Hlaéng=1,2m Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng: F= ngayhm ngaymh H V /242,1 /150015 3 ´ ´ = =781,25 m2. Choïn kích thöôùc hoà laéng hình chöõ nhaät. Chieàu daøi L=39m Chieàu roäng B=20m Tính chieàu saâu phaàn chöùa caën. Döï ñònh laáy caën laéng vaø phaân huûy ôû ñaùy hoà 1naêm laáy ñi 1 laàn. Do caën ôû ñaùy beå laéng bò phaân huûy yeám khí, caën höõu cô bay hôi, sau moät naêm thöôøng bò phaân huûy töø 40 – 60% thaønh khí metan vaø caùc khí khaùc. Löôïng caën lô löûng trong nöôùc khi ra khoûi hoà hieáu khí trong 1 naêm. Ñoä tro cuûa caën Z=0,2. G= ú û ù ê ë é + - + qdK CCYSS 1 ).( 8,0 0 ´10-3 ´Q´365 SS=150 mg/l q=1,5 ngaøy G=93912 kg/naêm TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Toång löôïng caën höõu cô bay hôi laø: Ghc=(1-Z)´G=75130 kg/naêm Vì thôøi gian löu caën chæ 1 naêm neân caën phaân huûy thaáp coi nhö khoâng coù. Toång löôïng caën voâ cô laø: Gvc=Z´G=18782 kg/naêm Tính theå tích phaàn chöùa caën: giaû söû sau 1 naêm ñoä aåm cuûa caën laø 90% tyû khoái caën g=1050 kg/m3 Theå tích caàn thieát: Vcaën= 1,01050 93912 ´ kg =894,4 m3 Chieàu saâu chöùa caën: Hcaën= F Vcan =1,2m Toång chieàu saâu hoà laéng: H=Hlaéng+Hcaën=1,2+1,2=2,4m 10. Beå oån ñònh caën hieáu khí: Toång theå tích ñi vaøo beå oån ñònh: Qc= Qxaø=30,5 m3/ngaøy. Khoái löôïng vaø tyû troïng cuûa caën: Beå laéng 2I: Tyû troïng caën khoâ 1,4 Tyû troïng caën laéng 1,005 Phaàn traêm caën khoâ 84 kg/1000m3 Noàng ñoä caën töôi ñöa vaøo beå: Xc= 8000 mg/l Löôïng Noàng ñoä BOD5 trong caën töôi: Sc= TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Theå tích beå oån ñònh hieáu khí: V= ( ) ÷÷ ø ö çç è æ + + c d ccc PKX YSXQ q 1 = 304,47m3 » 324 m3 Y=1 Sc= 7,377kg/m3= 7377mg/l X=30000 q c=31,6 ngaøy Kd =0,03 P=0,75 Choïn chieàu cao beå laø H=4m. Beå coù tieát dieän vuoâng caïnh a=9m Kieåm tra thôøi gian löu buøn: T= 10 ngaøy. Löôïng caën phaân huûy G=0,4´0,75´Xc´Qc= 81 kg/ngaøy Löôïng oxy caàn thieát ñeå oån ñònh löôïng caën höõu cô phaân huûy=186,3 kg O2 IV. Tính toaùn giaù thaønh beå UASB: Baûng giaù thaønh xaây döïng coâng trình: Thaønh phaàn Vaät lieäu Giaù thaønh Soá löôïng Thaønh tieàn Beå Betong 1800’000 ñoàng 440 m3 792’000’000 ñoàng Ñöôøng oáng nöôùc Nhöïa PVC 10’000ñoàng 220 m 2’200’000 ñoàng Ñöôøng oáng khí Nhöïa PVC 12 m 120’000 ñoàng Oáng thu buøn Nhöïa PVC 90 m 900’000 ñoàng Taám höôùng doøng Theùp 10’000ñoàng 80 m 800’000 ñoàng Bôm 5’000’000 ñoàng 1 5’000’000 ñoàng Haønh lang Theùp troøn 25’000 ñoàng 70 m 1750’000 ñoàng Toång coäng 802’770’000ñoàng V. Keát luaän vaø kieán nghò: 1. Moâ hình pilot tinh toaùn UASB: Ñaây laø böôùc quan troïng nhaát vì ñoái vôùi moãi loaïi nöôùc thaûi vi sinh vaät seõ coù khaû naêng phaân huûy höõu cô vaø thích nghi khaùc nhau. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO 1. Thí nghieäm xaùc ñònh ñoä hoaït tính methane lôùn nhaát cuûa buøn i. Muïc ñích Thí nghieäm naøy nhaèm xaùc ñònh saûn löôïng khí methane lôùn nhaát sinh ra töø buøn thí nghieäm, töø ñoù coù theå ñaùnh giaù ñöôïc taûi troïng höõu cô lôùn nhaát cuûa buøn. ii. Moâ hình Moâ hình thí nghieäm coù theå ôû quy moâ theå tích 1 lít hoaëc 5 lít. Moâ hình 1 lít coù theå duøng chai serum kín khí. Bình phaûn öùng ñöôïc laéc ñeàu hoaëc khuaáy troän lieân tuïc baèng khuaáy töø. Khi khuaáy troän ngaét quaõng, taàn soá chaïy nghò nhoû nhaát laø 6 giaây khuaáy troän nghæ 3 phuùt. Khí biogas sinh ra khi qua kim tieâm theo oáng daãn vaøo chai serum thöù II treo ngöôïc chöùa dung dòch NaOH 1,5%. Löôïng khí sinh ra seõ chieám choã trong chai serum II vaø ñaåy löôïng dung dòch NaOH töông öùng vôùi theå tích chieám choã xuoáng cylinder beân döôùi. Löôïng khí sinh ra chính laø theå tích dung dòch thu ñöôïc trong cylinder (hoaëc coù theå caân ñeå xaùc ñònh theå tích). Moâ hình 5 lít ñoøi hoûi phaûi laép ñaët caùnh khuaáy vaø coù oáng laáy maãu. Ñaàu oáng laáy maãu phaûi ngaäp saâu döôùi maët nöôùc. Khí sinh ra ñi qua oáng chöùa vieân voâi sau ñoù vaøo bình Mariotte (kín khí) chöùa dung dòch NaOH 1,5%. Löôïn khí sinh ra chieám choã trong bình Mariotte vaø ñaåy löôïng dung dòch töông öùng vôùi theå tích chieám choã xuoáng cylindet ñaët ôû beân döôùi. Coù theå thay theá bình Mariotte baèng ñoàng hoà ño theå tích khí. Bình phaûn öùng vaø thieát bò ño khí neân ñaët nôi coù nhieät ñoä oån ñònh. Thích hôïp ôû 30 °C. Haøm löôïng buøn trong thí nghieäm neân nhoû, khoaûng 0,5 – 0,2 g/l ñoái vôùi buøn haït vaø khoâng neân vöôït quaù 3 g/l ñoái vôùi caùc loaïi buøn khaùc. Khi buøn coù hoaït tính quaù thaáp, noàng ñoä buøn coù theå taêng leân 5 g/l. Trong thí nghieäm, neân cho vaøo bình phaûn öùng ñaày ñuû caùc chaát khoaùng, chaát dinh döôõng, men (yeast) caàn cho söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Ñoàng thôøi cho theâm 1 mg/l NaHCO3 ñeå cung caáp ñuû tính ñoän. iii. Noäi dung thí nghieäm Cho dung dòch dinh döôõng, chaát khoaùng, men vaø cô chaát (dung dòch VFA) vaøo bình phaûn öùng. Suïc khí nitrogen vaøo dung dòch khoaûng 5phuùt. Sau ñoù cho buøn vaøo vaø tieáp tuïc suïc khí nitrogen vaøo dung dòch khoaûng 3 phuùt. Tieáp theo cho 1ml/l dung dòch sulfide vaø noái bình phaûn öùng vôùi heä thoáng ño khí. Theo doõi khí sinh ra trong 4 ngaøy. Vaøo ngaøy thöù naêm, neáu khí chöa sinh ra, tieáp tuïc chôø theâm 3 ngaøy nöõa. Khí seõ sinh ra trong thôøi gian naøy. Ngöôïc laïi neáu khoâng thaáy khí sinh ra caàn xem laïi thieát bò, coù theå bò roø ræ. Keát thuùc thí nghieäm, laáy toaøn boä buøn trong chai hoaëc beå phaûn öùng xaùc ñònh VSS. Neáu khoâng theå laøm caùch treân, coù theå laáy maãu xaùc ñònh löôïng buøn. Ñeå ñaûm baûo ñoä chính xaùc, caàn laáy maãu vaø xaùc ñònh löôïng VSS toái thieåu 3 laàn. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO 2. Thí nghieäm xaùc ñònh löôïng buøn trong beå UASB Neáu bieát löôïng buøn trong moâ hình UASB vaø ñoä hoaït tính cuûa buøn coù theå döï ñoaùn taûi troïng theå tích vaø thôøi gian löu buøn thöïc teá. i. Thieát bò Ñeå xaùc ñònh noàng ñoä buøn trong moâ hình UASB, doïc theo chieàu cao coät caàn coù moät soá ñieåm laáy maãu. Neáu khoâng coù voøi laáy maãu, coù theå söû duïng thieát bò laáy maãu. Thieát bò naøy coù theå laáy maãu ôû ñoä saâu khaùc nhau vaø laáy löôïng maãu thích hôïp. ii. Caùch laáy maãu Ñieåm quan troïng nhaát trong vieäc xaùc ñònh löôïng buøn trong beå khoâng phaûi laø xaùc ñònh haøm löôïng buøn trong maãu maø laø caùch laáy maãu nhö theá naøo laø hôïp lyù. Khi môû van laáy maãu, caàn baûo ñaûm raèng löôïng buøn laáy ra hoaøn toaøn gioáng löôïng buøn trong beå. Neáu löôïng maãu laáy quaù lôùn, löôïng nöôùc thoaùt ra lôùn, coù theå laøm sai leäch keát quaû. Löôïng maãu laáy thích hôïp nhaát laø 50 – 150 ml. Neân laáy 2 laàn ñeå tính giaù trò trung bình, thôøi gian giöõa hai laàn laáy caùch nhau ít nhaát 1 giôø. Theå tích maãu chính xaùc raát khoù xaùc ñònh, vì vaäy coù theå ño theå tích baèng caân khoái löôïng maãu vì khoái löôïng rieâng cuûa maãu buøn vaø nöôùc khaùc nhau khoâng ñaùng keå. iii. Noäi dung thí nghieäm Xaùc ñònh SS vaø VSS cuûa caùc maãu laáy ôû caùc chieàu cao khaùc nhau. Khi haøm löôïng SS quaù cao, coù theå ly taâm maãu, khoâng caàn loïc. Sau ñoù, ñaùnh giaù löôïng buøn trong moâ hình baèng caùch xaùc ñònh maët caét buøn (sludge profile). 2. Kieán nghò: Nhöõng coâng ngheä choïn vaø tính toaùn ñeàu döïa treân coâng thöùc coù saün, ñöôïc laáy töø caùc coâng trình ñaõ xaây döïng vaø thaønh coâng nhöng sô ñoà coâng ngheä hoaøn toaøn khaùc bieät. Cho neân ñeå coù theå aùp duïng sô ñoà naøy vaøo thöïc teá caàn coù nghieân cöùu saâu roäng hôn. Vaû laïi hieän nay coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi caäp nhaät khoâng ngöøng maø coâng ngheä naøy toaøn laø coâng ngheä cuõ neân coù theå ñaõ khoâng coøn kinh teá vaø hieäu quaû nöõa. Nöôùc thaûi cao su oâ nhieãm höõu cô laø chuû yeáu. Chuùng ta coù theå phaùt trieån kyõ thuaät taän thu trieät ñeå muû cao su coøn laïi trong nöôùc thaûi baèng phöông phaùp ñaùnh ñoâng. Nghieân cöùu aùp duïng caùc giaù theå ñôõ kò khí coù taùc duïng taêng cöôøng khaû naêng phaân huûy cuûa vi sinh vaät nhö xô döøa, baõ mía, caùc loaïi naám vaø goã…. Hay söû duïng buøn thaûi cao su laøm phaân boùn. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO TAØI LIEÄU THAM KHAÛO: 1. Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Trong Heä Thoáng Caáp Nöôùc Saïch –Trònh Xuaân Lai 2. Tính Toaùn Thieát Keá Caùc Coâng Trình Xöû Lyù Nöôùc Thaûi – Trònh Xuaân Lai. 3. Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò Vaø Coâng Nghieäp Tính Toaùn Thieát Keá Coâng Trình - Laâm Minh Trieát- Nhuyeãn Thanh Tuøng - Nguyeãn Phöôùc Daân TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO