Đồ án Thiết kế bể aeroten để xử lý nước thải từ nhà máy sản xuất giấy với nguyên liệu chính là tre, lồ ô

Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 1 DANH MUÏC CAÙC TÖØ VIEÁT TAÉT BOD: Biochemical Oxygen Demand: nhu caàu oxy sinh hoùa COD: Chemical Oxygen Demand: nhu caàu oxy hoùa hoïc DO: Dissolved Oxygen: noàng ñoä oxy hoøa tan SS: Suspended Solid: chaát raén lô löûng MLSS: Mixed liquoz Suspended Solid: chaát raén lô löûng trong buøn loûng F/M: Food – Microganism ratio: tæ leä thöùc aên cho vi sinh vaät SBR: Sequence Batch Reactors TCVN: Tieâu Chuaån Vieät Nam TCXD: Tieâu chuaån Xaây Döïng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 2 Chöông 1: MUÏC ÑÍCH CUÛA ÑOÀ AÙN 1.1. Noäi dung cuûa ñoà aùn. Thieát keá beå aeroten ñeå xöû lyù nöôùc thaûi töø nhaø maùy saûn xuaát giaáy vôùi nguyeân lieäu chính laø tre, loà oâ. 1.2. Muïc tieâu cuûa ñoà aùn. Ngaønh coâng nghieäp giaáy trong nöôùc ta phaùt trieån maïnh vaø coù quy moâ roäng lôùn. Nhö chuùng ta ñaõ bieát coâng nghieäp laøm giaáy vaø boät giaáy chieám vò trí quan troïng trong neàn kinh teá cuûa chuùng ta vaø coù toác ñoä phaùt trieån. Vôùi quy moâ saûn xuaát lôùn, maø nguoàn giaáy thì ngaøy caøng thu huùt nhieàu lao ñoäng neân ngaønh coâng nghieäp naøy khoâng theå thieáu ñöôïc trong ñôøi soáng cuûa ngöôøi daân. Tuy nhieân ñaây laø moät ngaønh coâng nghieäp xöû duïng nhieàu giaáy vaø luoân thaûi ra moät löôïng nöôùc thaûi raát lôùn, vôùi noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm raát cao. Ñaây laø moät trong nhöõng loaïi nöôùc thaûi khoù xöû lyù nhaát (veà coâng ngheä vaø chi phí xöû lyù). Neáu nöôùc thaûi naøy khoâng ñöôïc xöû lyù tröôùc khi thaûi vaøo moâi tröôøng thì noù seõ gaây taùc haïi nghieâm troïng ñeán moâi tröôøng thieân nhieân vaø con ngöôøi. Cho neân vieäc nghieân cöùu, tính toaùn vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát giaáy laø heát söùc caàn thieát vaø caáp baùch ñeå baûo veä söùc khoeû cuûa ngöôøi daân vaø baûo veä moâi tröôøng thieân nhieân. Xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy laø moät coâng vieäc heát söùc khoù khaên vaø toán keùm, ñoøi hoûi voán ñaàu tö vaø chi phí vaän haønh cao. Ñaây chính laø vaán ñeà böùc xuùc ñoái vôùi caùc doanh nghieäp saûn xuaát giaáy ôû nöôùc ta do khoâng ñuû chi phí ñeå ñaàu tö trang thieát bò xöû lyù chaát thaûi cuõng nhö ñoåi môùi coâng ngheä ñeå giaûm thieåu oâ nhieãm. Xöû lyù nöôùc thaûi cho coâng nghieäp ngaønh coâng nghieäp giaáy do ñoù trôû neân raát caàn thieát vaø vieäc nguyeân cöùu coâng nghieäp thích hôïp, khaû thi trong ñieàu kieän caàn thieát ôû Vieät Nam. Moät coâng trình quan troïng trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy laø beå aeroten, vì vaäy vieäc thieát keá beå aeroten laø raát caàn thieát. Muïc tieâu chính cuûa ñoà aùn nhaèmthieát keá beå aeroten sao cho phuø hôïp vôùi nöôùc thaûi cuûa ngaønh saûn xuaát naøy ñeå naâng hieäu quaû xöû lyù cuûa heä thoáng giaûm ñi oâ nhieãm ñoái vôùi moâi tröôøng. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 3 Chöông 2: TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP GIAÁY: Nguyeân lieäu chuû yeáu ñeå saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy laø xô sôïi thöïc vaät, chuû yeáu töø goã, caùc loaïi caây ngoaøi goã nhö ñay, tre, nöùa, caùc phuï phaåm noâng nghieäp nhö rôm, baõ mía, caùc vaät lieäu taùi sinh (vaûi vuïn, giaáy vuïn, giaáy ñaõ söû duïng,…) giaáy cuoän vaø caùc chaát phuï gia khaùc nhö tinh boät nhöïa PE. Tuyø muïc ñích söû duïng maø saûn phaåm giaáy cuõng raát ña daïng vaø phong phuù nhö: giaáy in baùo, giaáy in giaáy vieát, giaáy veä sinh- sinh hoaït, giaáy bao bì, giaáy vaøng maõ…Veà coâng ngheä saûn xuaát giaáy bao goàm hai coâng ñoaïn chính: saûn xuaát boät giaáy vaø taïo giaáy töø boät. Coâng ngheä saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy cuõng raát khaùc nhau, nhöng noùi chung bao goàm caùc böôùc sau: nguyeân lieäu thoâ ( tre, nöùa, goã,..) gia coâng nguyeân lieäu thoâ, naáu röûa, taåy traéng nghieàn boät, xeo giaáy, saáy vaø saûn phaåm. 2.1. Quy trình coâng ngheä cuûa nhaø maùy saûn xuaát giaáy: 2.1.1. Caùc heä thoáng nghieàn boät giaáy vaø taåy giaáy: Sôïi laáy töø goã, caùc thöïc vaät ngoaøi goã (tre, nöùa, baõ mía, rôm raï), vaûi hoaëc giaáy duøng roài (caùc sôïi taùi sinh), hình thaønh cho taát caû caùc loaïi giaáy vaø bìa giaáy. Trong taát caû caùc nguyeân lieäu daïng sôïi naøy, caùc sôïi ñöôïc gaén keát vôùi ñoä chaéc chaén nhieàu, ít khaùc nhau, ñeå saûn xuaát giaáy tröôùc heát caàn phaûi phaân loaïi caùc loaïi sôï rieâng theo töøng loaïi. Sau ñoù, caàn phaûi xöû lyù sôïi ñeå coù ñöôïc caùc thuoäc tính mong muoán, nhö ñoä saùng vaø phaûi ñöôïc laøm saïch ñeå loaïi boû caùc taïp chaát vaø caùc chaát dö thöøa. Caùc TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 4 hoaït ñoäng thöôøng ñöôïc thöïc hieän qua quaù trình phaân loaïi sôïi, röûa vaø taåy ôû nhieät ñoä cao. Trong quaù trình phaân loaïi sôïi, lignin gaén keát caùc sôïi vôùi nhau, trong goã, hoaëc thaûo moäc ñöôïc hoaø tan baèng hoaù hoïc, hoaëc ñöôïc phaân huyû baèng cô hoïc. Möùc ñoä hoaø tan tuyø thuoäc vaøo nguyeân lieäu vaø cöôøng ñoä xöû lyù. Sau khi phaân loaïi sôïi, boät giaáy ñöôïc röûa saïch ñeå loaïi boû chaát hoaø tan (vaø ñeå thu gom chaát hoaø tan naøy döôùi daïng caøng coâ ñaëc caøng toát), tröôùc khi caùc taïp chaát raén ñöôïc loaïi boû trong vieäc saøng loïc. Trong nghieàn boät hoaù hoïc, dung dòch nöôùc coù chaát hoaø tan caàn phaûi tieáp tuïc ñöôïc coâ ñaëc sau khi röûa saïch, vaø sau ñoù ñem ñoát trong loø ñoát, hoaëc noài hôi, ñeå thu hoài nhieät naêng vaø caùc chaát boät giaáy. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 5 Sau khi vaän haønh nghieàn boät, boät giaáy, giaáy thöôøng coù maøu toái hoaëc laø do baûn thaân maøu cuûa nguyeân lieäu, hoaëc do boät giaáy ñoåi maøu trong quaù trình nghieàn boät. Ñoái vôùi nhieàu öùng duïng trong saûn xuaát, caàn thieát phaûi khöû maøu baèng caùch taåy traéng. Tuyø theo loaïi boät giaáy, coù theå taåy traéng baèng caùch thuyû phaân, hoaëc hoaø tan chaát coù maøu (chuû yeáu laø caùc lignin toàn löu), hoaëc baèng caùch caûi bieán chaát lieäu. Caùch taåy thöù nhaát coù theå duøng chlorine, hypochlorine, chlorine dioxide vaø oxygen. Caùch taåy thöù 2 chuû yeáu öùng duïng cho boät giaáy cô hoïc, hoaëc boät giaáy taùi cheá vaø coù theà duøng peroxides, hoaëc giaûm bôùt caùc taùc nhaân taåy, nhö dithionites. Caùc doøng thaûi coù chöùa nhieàu chaát dinh döôõng, döôùi daïng caùc muoái voâ cô goác nitrogen vaø photphorite, töø nguyeân lieäu sôïi vaø caùc hoaù chaát quy trình coâng ngheä. Ngoaøi ra, coù caùc noàng ñoä ion kim loaïi thaáp (goác töø nguyeân lieäu sôïi, töø caùc hoaù chaát söû duïng vaø thieát bò) vaø caùc chaát toàn löu cuûa caùc hoaù chaát höõu cô, ñöôïc söû duïng trong quy trình coâng ngheä, bao goàm caùc taùc nhaân choáng boït, slimicides vaø caùc taùc nhaân kieåm soaùt haéc ín. 2.1.1.1. Nghieàn boät giaáy baèng sôïi taùi cheá: Trong nhieàu naêm qua, vieäc söû duïng sôïi taùi cheá ñeå saûn xuaát boät giaáy vaø xeo giaáy ñaõ trôû neân phoå bieán, vieäc söû duïng loaïi vaät lieäu naøy trong thôøi gian gaàn ñaây ñaõ taêng leân ñaùng keå. Boät giaáy ñeå saûn xuaát caùc vaät lieäu laøm hoäp vaø giaáy goùi, coù theå laøm töø baát kyø moät loaïi sôïi thöù caáp naøo maø khoâng caàn phaân loaïi nhieàu. Maùy nghieàn cô hoïc ñöôïc söû duïng ñeå nghieàn giaáy troän nöôùc vaø chuyeån hoaù thaønh moät hoãn hôïp ñoàng nhaát, coù theå bôm ñöôïc nhö nöôùc. Caùc chaát nhieãm baån naëng nhö caùt, soûi, ñöôïc loaïi boû khi chaûy lô löûng trong heä thoáng maùng, taïi ñaây caùc chaát naëng seõ laéng xuoáng vaø laáy ra khoûi heä thoáng theo ñònh kyø. Ñeå saûn xuaát boät laøm giaáy in aán, caàn phaûi boå sung caùc coâng ñoaïn trong heä thoáng nghieàn boät. Löïa choïn chaát thaûi taïi nguoàn coù yù nghóa quan troïng ñeå coù theå traùnh phaân loaïi toán nhieàu coâng taïi nhaø maùy. Caùc chuûng loaïi giaáy naâu vaø giaáy maàu khoâng taåy, ñeàu khoâng thích hôïp vì caùc yeâu caàu taåy traéng raát cao. Giaáy in traéng nhö giaáy baùo cuõ thöôøng raát saün vaø phaûi taåy möïc ñeå saûn xuaát loaïi giaáy in. trong coâng ngheä taåy möïc, caàn phaûi boå sung caùc taùc nhaân kieàm, hoaù chaát taåy ôû coâng ñoaïn nghieàn boät. 2.1.1.2. Nghieàn cô hoïc vaø öùng suaát vaät lieäu cao: Trong nghieàn boät cô hoïc, caùc sôïi chuû yeáu bò taùch rôøi nhau do löïc cô hoïc trong maùy nghieàn hoaëc thieát bò tinh cheá. Quy trình coâng ngheä nguyeân thuyû laø gia coâng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 6 goã troøn baèng ñaù, ôû ñaây goã caây ñöôïc eùp baèng ñaù nghieàn quay troøn. Coâng ngheä naøy ñoøi hoûi coù caây goã, do caùch xöû lyù, vaø boät giaáy laøm ra coù ñoä dai töông ñoái thaáp. Coù theå taåy caùc loaïi boät giaáy cô hoïc vaø coù öùng suaát vaät lieäu cao, baèng maùy tinh cheá, hoaëc baèng heä thoáng taåy rieâng. Tröôùc ñaây coâng ñoaïn taåy, boät giaáy ñöôïc xöû lyù ñeå khöû boû caùc kim loaïi naëng, laø caùc chaát seõ gaây xuùc taùc phaân huyû taùc nhaân taåy; vieäc xöû lyù naøy thöôøng ñöôïc thöïc hieän vôùi caùc taùc nhaân taïo phöùc. 2.1.1.3. Nghieàn boät giaáy hoaù hoïc vaø baùn hoaù hoïc: Nguyeân lieäu sôïi ñöïôc xöû lyù vôùi hoaù chaát ôû nhieät ñoä vaø aùp löïc cao. Muïc ñích cuûa caùch xöû lyù naøy nhaèm hoaø tan hoaëc laøm meàm thaønh phaàn chính cuûa chaát lignin lieân keát caùc sôïi trong nguyeân lieäu vôùi nhau, ñoàng thôøi gaây neân söï phaù huyû caøng ít caøng toát ñoái vôùi thaønh phaàn xenlulo cuûa sôïi. Caùch xöû lyù naøy coù theå ñöôïc tieán haønh trong noài aùp suaát, coù theå hoaït ñoäng theo cheá ñoä lieân tuïc hoaëc töøng meû. 2.1.2. Taåy boät giaáy hoaù hoïc: Muïc ñích cuûa vieäc taåy boät giaáy hoaù hoïc laø khöû vaø laøm saùng maøu lignin maøu toàn dö, toàn ñoïng trong boät giaáy sau khi naáu vaø ñeå taåy maø khoâng gaây toån hao quaù möùc ñeán ñoä dai hay hieäu quaû cuûa boät giaáy. 2.1.3. Quaù trình xeo giaáy: Taùc ñoäng gaây oâ nhieãm chính cuûa quy trình coâng ngheä xeo giaáy laø thaûi vaøo caùc thuyû vöïc moät löôïng nöôùc raát lôùn. Caùc chaát lô löûng trong doøng thaûi coù theå taïo ra lôùp phuû ñaùy soâng vaø gieát cheát caùc heä ñoäng, thöïc vaät töï nhieân. Nhu caàu oxy hoaù doøng thaûi, caû BOD vaø COD, cuõng coù theå laøm caïn kieät caùc möùc oxy hoaø tan trong nöôùc soâng, laøm cho caù vaø ñôøi soáng caùc loaïi thuyû sinh khaùc bò toån thöông. Khoái löôïng doøng thaûi cuûa nhaø maùy giaáy vaø haøm löôïng chaát raén lô löûng cuûa doøng thaûi naøy, chuû yeáu lieân quan ñeán vaän haønh cuûa heä thoáng xeo giaáy. Tuy nhieân, chaát höõu cô hoaø tan, vaø ñaëc tröng laø soá löôïng BOD vaø COD cuûa doøng thaûi, lieân quan tröïc tieáp tôùi nguoàn caáp sôïi vaø hoaït ñoäng cuûa quaù trình nghieàn boät, tröôùc khi vaän haønh heä thoáng trong nhaø maùy giaáy. Vieäc boå sung caùc hoaù chaát (chuû yeáu döôùi daïng caùc tinh boät) trong heä thoáng xeo giaáy, seõ aûnh höôûng tôùi soá löôïng BOD/COD, nhöng taùc ñoäng naøy thöôøng khoâng ñaùng keå. Caùc chaát höõu cô ñöôïc taûi qua caùc coâng ñoaïn cuûa moät nhaø maùy giaáy phaùt sinh töø vaän haønh nghieàn boät hoaù hoïc toång hôïp, hoaëc taïo ra töø quy trình giaáy loaïi, thaâm nhaäp tröïc tieáp vaøo heä thoáng cuûa naøh maùy giaáy vaø ñi ra theo doøng thaûi cuûa nhaø maùy giaáy. Trong moät nhaø maùy giaáy khoâng phaûi laø nhaø maùy toång hôïp, quaù trình taùi nghieàn boät nguyeân lieäu sôïi daïng boät cuïc khoâ, seõ boå sung BOD/COD vaøo heä thoáng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 7 nhaø maùy giaáy, löôïng boå sung naøy tuyø thuoäc vaøo löôïng cuøa caùc chaát ñoù trong boät giaáy. 2.2. Hieän traïng moâi tröôøng ngaønh coâng nghieäp giaáy vaø vaán ñeà xöû lyù nöôùc thaûi: Coâng nghieäp giaáy vaø boät giaáy laø ngaønh coâng nghieäp phöùc, taêng cöôøng tieâu thuï naêng löôïng vaø nöôùc cao. Caùc vaán ñeà moâi tröôøng chính cuûa ngaønh coâng nghieäp naøy gaëp phaûi laø caùc doøng thaûi nhieãm baån vaø caùc khí coù muøi hoâi thoái. Haàu heát nöôùc cuûa daây chuyeàn coâng ngheä ñöôïc xaû ra thaønh doøng thaûi, taûi theo caùc hoaù chaát dö thöøa töø daây chuyeàn coâng ngheä coâng ngheä vaø sôïi hoaø tan. Trong quaù trình nghieàn boät giaáy phöông phaùp hoaù hoïc, ôû nhaø maùy naøo coù ñöôïc heä thoáng thu hoài hieäu quaû, thì seõ thu hoài ñaït tôùi 100% hoaù chaát töø khaâu taåy, ñöôïc thaûi ra. tuy nhieân, trong caùc quy trình coâng ngheä laøm boät giaáy cô hoïc vaø quy trình coâng ngheä sôïi taûi cheá, thì moïi hoaù chaát ñaõ duøng, ñeàu bò thaûi ra. 2.2.1. Phaùt taùn khí thaûi: 2.2.1.1. Phaùt taùn khí thaûi taïi caùc nhaø maùy giaáy duøng nguyeân lieäu röøng: Muøi hoâi laø vaán ñeà oâ nhieãm khoâng khí chuû yeáu thöôøng gaëp ôû caùc nhaø maùy giaáy Kraft. Quaù trình naøy taïo ra hydro sulphide naëng muøi, mercaptan methyl,dymetyi sulphide vaø dimethydmphide. Caùc hôïp phaàn naøy ñoâi khi coøn ñöôïc goïi laø toång löôïng suy giaûm sulfua. Clo nguyeân töû vaø clo dioxide phaùt taùn vôùi löôïng nhoû töø caùc coâng ñoaïn khaùc nhau cuûa moät phaân xöôûng taåy, nhö caùc maùy tuyeån, caùc thaùp nöôùc, caùc loã thoâng hôi beå chöùa, vaø caùc coáng raõnh. Noùi chung caùc noàng ñoä naøy khoâng ñaùng keå nhöng caùc khí thaûi laø coù muøi hoâi vaø khoù chòu. Tuy nhieân, hydro sulfida, cuõng nhö clo vaø clo dioxide laø cöïc kyø ñoäc vaø töøng laø nguyeân nhaân cuûa nhieàu tai naïn. Caùc khí oxit cuûa caû sulfur vaø nitrogen vaø coù theå phaùt taùn vôùi soá löôïng khaùc nhau töø caùc ñieåm cuï theå trong heä thoáng laøm giaáy kraft. Nguoàn khí thaûi sulfua dioxide chính laø caùc loø nung thu hoài, do söï coù maët cuûa sulfur trong dòch ñaõ duøng, ñöôïc söû duïng laøm nhieân lieäu. Sulfur trioxide ñoâi khi ñöôïc phaùt taùn khi daàu nhieân lieäu ñöôïc söû duïng nhö nhieän lieäu phuï trôï. Loaïi khí thaûi coù muøi hoâi khaùc do caùc hydrocacbon taïo ra, khi keát hôïp vôùi caùc caáu thaønh chieát xuaát töø goã, nhö tecpen, caùc axít beùo vaø caùc axít rosin, cuõng nhö caùc chaát coù trong nhieân lieäu, duøng ôû caùc khaâu cheá bieán vaø chuyeån hoaù. Tuy nhieân haøm löôïng cuõng khoâng cao 2.2.1.2. Caùc khí thaûi sinh ra cuûa caùc nhaø maùy giaáy duøng pheá lieäu noâng nghieäp: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 8 Trong caùc nhaø maùy giaáy nhoû, oâ nhieãm khoâng khí chuû yeáu xaûy ra ôû hai nguoàn: caùc beå ngaâm vaø caùc noài hôi. Nguoàn thöù ba coù theå laø caùc thieát bò saûn xuaát vaø giöõ ñieän. Chuû yeáu laø caùc chaát höõu cô deã bay hôi, hôi nöôùc, ngoaøi ra coøn coù caùc chaát sinh ra töø quaù trình ñoát nhieân lieäu. Caùc khí phaùt taùn coù theå chia thaønh khí thaûi töø daây chuyeàn coâng ngheä vaø caùc khí thaûi töø khaâu ñoát nhieân lieäu. Caùc khí phaùt taùn vaøo khoâng khí töø quy trình nghieàn boät giaáy, baét nguoâøn töø caùc heä thoáng thu hoài ñeå naáu trong caùc nhaø maùy boät giaáy hoaù hoïc söû duïng sulfat, xuùt hoaëc sulfit. Caùc nhieân lieäu söû duïng trong coâng nghieäp boät giaáy laø nhieân lieäu sinh hoïc (phuï phaåm goã, voû caây vaø buøn caën), than ñaù, daàu vaø khí. 2.2.2. Chaát thaûi raén: Chaát thaûi raén ñöôïc sinh ra döôùi daïng buøn, tro, chaát thaûi goã, caùc chaát loaïi boû, caùt töø taám saøng loïc, töø caùc taám saøng loïc vaø caùc boä laøm saïch ly taâm. Nguoàn chính cuûa chaát thaûi raén laø buøn caën trong nöôùc thaûi do quaù trình laéng ñoïng vaø xöû lyù sinh hoïc doøng thaûi. Chaát thaûi töø voû caây vaø goã chieám moät löôïng ñaùng keå, nhöng thöôøng ñöôïc duøng ñeå ñoát. Tro sinh ra töø caùc noài hôi cuõng ñaùng keå. Caùc chaát thaûi khaùc laø caùc chaát loaïi boû ôû caùc taám saøng loïc vaø caùc boä laøm saïch ly taâm, vaø caùc chaát khaùc. Löôïng chaát thaûi nguy hieåm do ngaønh coâng nghieäp boät giaáy taïo ra thöôøng raát thaáp. 2.2.3. Thaûi nöôùc thaûi: Do ngaønh coâng nghieäp naøy thaûi ra khoâng qua xöû lyù ñaõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán moâi tröôøng nöôùc. Ñoäc tính töø caùc doøng nöôùc thaûi töø caùc doøng nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy- giaáy laø so söï hieän dieän trong caùc doøng nöôùc thaûi, moät hoãn hôïp phöùc taïp töø caùc dòch chieát trong thaân caây, hoãn hôïp ñoù goàm nhöïa caây vaø caùc axít beùo, caùc tanin, moät soá saûn phaåm phaân huyû cuûa ligin ñaõ bò clorua hoaù coù troïng löôïng phaân töû thaáp.. Khi xaû tröïc tieáp vaøo nguoàn nöôùc thaûi naøy ra keânh raïch seõ taïo ra töøng maûng beø giaáy noåi treân maët nöôùc laøm cho DO cuûa keânh raïch raát thaáp (DO = 0) vaø coù ñoä maøu khaù cao. Hieän nay haàu heát caùc nhaø maùy giaáy trong thaønh phoá khoâng xaây döïng caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc neáu coù thì vieäc xöû lyù cuõng khoâng ñaït hieäu quaû. Moät löôïng nhoû cuûa chaát thaûi, thaûi vaøo moâi tröôøng goùp phaàn laøm taêng ñoä oâ nhieãm cuûa moâi tröôøng. Chæ rieâng caùc xí nghieäp coâng nghieäp vaø caùc cô sôû saûn xuaát treân cuõng ñaõ aûnh höôûng khoâng ít ñeán moâi tröôøng sinh thaùi cuûa thöïc vaät nöôùc vaø aûnh höôûng giaùn tieáp ñeán söùc khoeû cuûa ngöôøi daân trong khu vöïc saûn xuaát. 2.2.3.1. Nguoàn goác phaùt sinh: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 9 Coâng ngheä saûn xuaát giaáy giaáy vaø boät giaáy laø moät trong nhöõng coâng ngheä söû duïng nhieàu nöôùc, tuyø theo coâng ngheä xöû lyù vaø saûn phaåm, löôïng nöôùc caàn thieát ñeå saûn xuaát moât taán giaáy dao ñoäng töø 200m3 ñeán 500m3. Nöôùc ñöôïc duøng trong caùc coâng ñoaïn röûa nguyeân lieäu, naáu, taåy, xeo giaáy vaø saûn xuaát hôi nöôùc. Trong caùc nhaø maùy giaáy haàu nhö taát caû löôïng nöôùc ñöa vaøo söû duïng seõ laø löôïng nöôùc thaûi vaø mang theo caùc taïp chaát, hoaù chaát, boät giaáy, caùc chaát oâ nhieãm daïng höõu cô vaø voâ cô. Thaønh phaàn vaø noàng ñoä cuûa chuùng phuï thuoäc vaøo caùc vaät chaát lignocellonic ñöïôc ñöa vaøo söû duïng, vaø ñieàu quan troïng hôn caû laø phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän quaù trình ñaõ ñöôïc öùng duïng. Trong ñoù doøng thaûi töø caùc quaù trình naáu, taåy vaø nghieàn boät vaø xeo giaáy coù möùc ñoä oâ nhieãm vaø ñoäc haïi nhaát. baûng Noàng ñoä caùc chaát ñaëc tröng (mg/L) Taûi löôïng caùc chaát oâ nhieãm (kg/nñ) STT Quaù trình Löu löôïng (m3/nñ) pH COD SS pH COD SS 1 Ngaâm 10 20,5 33000 1500 10,5 330 15 2 Xeo giaáy 80 6,7 1240 1200 6,7 99,2 96 3 Roø ræ 3 6,4 1240 1400 6,4 3,72 4,2 4 Sinh hoaït 7 7,5 160 200 7,5 1,12 1,4 2.2.3.2. Caùc nguoàn nöôùc thaûi chính trong coâng nghieäp saûn xuaát giaáy: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA N .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 10 Hình 1.3 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 11 Taát caû caùc loaïi nöôùc thaûi treân khaùc bieät nhau khoâng nhöõng veà thaønh phaàn, tính chaát, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm maø coøn caû veà löu löôïng vaø cheá ñoä xaû nöôùc thaûi. Ñieàu naøy seõ gaây nhieàu khoù khaên nhaát ñònh cho vieäc thieát laäp caùc giaûi phaùp kó thuaät vaø coâng ngheä ñeå xöû lyù oâ nhieãm nöôùc thaûi. Ñeå coù cô sôû phuïc vuï cho vieäc ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng vaø tính toaùn, thieát keá caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi chung cho coâng ty sau naøy, caàn phaûi phaân tích kó hôn nöõa veà thaønh phaàn, tính chaát noàng ñoä, löu löôïng cheá ñoä xaû vaø tính toaùn taûi löôïng caùc chaát oâ nhieãm cuûa töøng loaïi nöôùc thaûi ôû coâng ty hoaëc toång taûi löôïng oâ nhieãm haøng ngaøy. 2.2.3.3. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi: Trong coâng nghieäp giaáy, ñeå taïo ra giaáy coù ñoä dai, traéng, khoâng laãn taïp chaát, cuõng nhö thu hoài toái ña xenlulo trong nguyeân lieäu, caàn phaûi söû duïng nhieàu loaïi hoaù chaát trong caùc coâng ñoaïn khaùc nhau. Caùc loaïi hoaù chaát ñöôïc söû duïng ôû coâng ñoaïn naáu, taåy xeo giaáy nhö ñaù voâi, xuùt, cao lanh, nhöïa thoâng, caùc chaát dính keát töï nhieân vaø toång hôïp, caùc chaát oxy hoaù ñeå khöû lignin cho Clo, hipoclorit, peroxit,… Doøng thaûi töø quaù trình naáu vaø röûa sau naáu chöùa phaàn lôùn caùc chaát höõu cô hoaø tan, caùc hoaù chaát naáu vaø moät phaàn xô sôïi. Doøng thaûi coù maøu toái neân thöôøng ñöôïc goïi laø dòch ñen. Dòch ñen: Coù noàng ñoä chaát khoâ khoaûng 25 ñeán 35%, tæ leä giöõa chaát höõu cô vaø voâ cô laø 70:30. Thaønh phaàn höõu cô laø lignin hoaø tan vaø caùc dung dòch kieàm, saûn phaåm phaân huyû hidratcacbon, acid höõu cô. Thaønh phaàn voâ cô goàm nhöõng nhöõng chaát naáu, moät phaàn nhoû NaOH, Na2S töï do, Na2SO4, Na2CO3 coøn phaàn nhieàu laø kieàm natrisufat lieân keát vôùi caùc chaát höõu cô trong kieàm. Thaønh phaàn cô baûn cuûa dòch ñen trong quaù trình saûn xuaát boät giaáy baèng Soude coù haøm löôïng VAF 8-12%, COD, lignin 40-60%, COD ñöôøng 11-35% COD (Sierra at al 1991, Anominous, 1986) dòch ñen coù pH cao (10-13) vaø haøm löôïng chaát höõu cô lôùn > (150- 200COD/L) (theo Celtral Pollution Control Board 1988), coù phaân töû löôïng thaáp, nhöïa caây, acid beùo, ñöôøng, mercaptan, soap vaø dimetyl sulfide cuøng vôùi moät soá chaát voâ cô treân. Ñoä maøu cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát giaáy khoaûng 1000-25000Pt-Co, trong khi ñoù ñoä maøu cuûa dòch ñen ñoâi khi leân tôùi 330.000Pt-Co. maøu gaây ra do söï khöû lignin khoûi nguyeân vaät thoâ nhö goã, tre, nöùa, rôm raï, thoâng…Ngoaøi lignin saûn phaåm phaân huyû cuûa hemicellulose vaø cellulose hieän dieän trong nöôùc thaûi ôû daïng acid isosaccharinic vaø carbohidrates coù phaân töû löôïng thaáp. Ñoä maøu cao laø do lignin, COD, BOD. Phaàn BOD trong dòch ñen laø phaàn hôïp chaát khoâng lignin, vaøo khoaûng 29-150mg/L, toång soá COD/BOD-5.2(gglignin=1.95CDO) (theo Celtral Pollution Control Board 1988). TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 12 Doøng thaûi töø coâng ñoaïn taåy röûa cuûa nhaø maùy saûn xuaát boät giaáy baèng phöông phaùp hoaù hoïc vaø baùn hoaù hoïc chöùa caùc hôïp chaát höõu cô, lignin hoaø tan vaø hôïp chaát taïo thaønh cuûa nhöõng chaát ñoù vôùi chaát taåy röûa ôû daïng ñoäc haïi, coù khaû naêng tích tuï sinh hoïc cao trong cô theå soáng nhö caùc hôïp chaát clo höõu cô. Khi taåy traéng baèng caùc hôïp chaát chöùa clo, caùc thoâng soá oâ nhieãm ñaëc tröng: BOD= 15-17kg/taán boät giaáy, COD: 60-90kg/taán boät giaáy, ñaëc bieät giaù trò AOX (caùc hôïp chaát höõu cô): 4- 10kg/taán boät giaáy. Nöôùc thaûi töø quaù trình nghieàn boât vaø xeo giaáy chuû yeáu chöùa xô mòn, boät giaáy ôû daïng lô löûng vaø caùc chaát phuï gia nhö nhöïa thoâng, phaåm maøu, cao lanh. Nöôùc thaûi traéng: Laø loaïi nöôùc thaûi taïo neân do quaù trình röûa boät giaáy vaø xeo giaáy. Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi phoå bieán trong caùc xí nghieäp saûn xuaát giaáy chieám ñeán khoaûng 80% toång löôïng nöôùc thaûi saûn xuaát. Nöôùc thaûi naøy coù COD khoaûng 1800-3800mg/l, SS=31- 621mg/l, BOD=1200-2100mg/l, T-N =2.4-11.8 mg/l, T-P=1.6-4.2mg/l, pH=6.0- 7.0 (Rintala JA and Lepidto 1992) Ñoä maøu nöùôc thaûi naøy gaây ra do söï khöû lignin trong goã maø chuùng chöa laøm saïch hoaøn toaøn töø khaâu röûa boät giaáy, coøn do söï hieän dieän caùc phaåm maøu hoaø tan töø caùc coâng ñoaïn phoái lieäu maøu cho saûn xuaát giaáy vaøng maõ. Nhìn chung maøu cuûa laoïi nöôùc thaûi naøy thay ñoåi theo thôøi gian, tuyø thuoäc vaøo cheá ñoä xaû thaûi cuûa caùc doøng thaûi coù pha maøu phaåm nhuoäm. Nöôùc thaûi roø ræ: Laø loaïi nöôùc thaûi taùch ra töø boät giaáy treân saân chöùa boät giaáy thaønh phaåm. Tính chaát cuûa chuùng gaàn gioáng vôùi tính chaát cuûa nöôùc thaûi traéng nhöng ñoä maøu hôi cao hôn moät tí. Keát quaû xeùt nghieäm cho thaáy nöôùc thaûi coù pH=7.05 ñoä maøu =1240Pt- Co, COD=1480mg/l, BOD5=985mg/l, SS=420mg/l. tuy nhieân löôïng nöôùc thaûi naøy khoâng lôùn, thöôøng thay ñoåi theo thôøi gian vaø löôïng boät chöùa treân saân, trung bình vaøo maøu khoâ khoaûng 5m3/ngaøy. Nöôùc thaûi veå sinh caùc thieát bò maùy moùc coâng ngheä: Trong soá naøy ñaùng quan taâm hôn caû laø nöôùc thaûi töø khaâu veä sinh maùy pha maøu in nhaõn trong daây chuyeàn saûn xuaát vaøng maõ vaø thuøng bì cartor. Veà cô baûn thaønh phaàn cuûa chuùng goàm caùc phaåm maøu hoaø tan vaø dung moâi pha maøu. Tuy nhieân löu löôïng caùc doøng thaûi naøy nhoû vaø chæ mang tính chaát giaùn ñoaïn. Nöôùc bò nhieãm baån laø loaïi nöôùc möa thaám chaûy qua caùc baõi chöùa nguyeân lieäu, saân chöùa boät giaáy thaønh phaåm vaø cuoán troâi moät phaàn boät giaáy cuøng vôùi caùc chaát baån hoaø tan treân maët baèng cuûa coâng ty (chuû yeáu laø ôû khu vöïc baõi chöùa TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 13 nguyeân vaät lieäu thoâ vaø baùn thaønh phaåm) thaønh phaàm vaø boàng ñoä caùc chaát trong nöôùc möa naøy thay ñoåi raát nhieàu vaøo löôïng möa rô treân caùc khu vöïc ñang xeùt. Nöôùc möa quy öôùc saïch: Laø loaïi nöôùc möa rôi treân maùi nhaø xöôûng ôû caùc phaân xöôûng saûn xuaát hoaëc nôi coù maët baèng töông ñoái saïch. Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi ñöôïc quy öôùc xem laø saïchcho pheùp thaûi tröïc tieáp vaøo moäi tröôøng. Tuy nhieân hieän haàu heát caùc nhaø maùy saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy ñeàu chöa coù heä thoáng thoaùt nöôùc rieâng. Vaøo muøa möa, toaøn boä löôïng nöôùc möa rôi treân maët baèng vaãn theo caùc heä thoáng möông daãn, coáng ngaàm vaø hoaø troän vôùi nöôùc thaûi saûn xuaát, ñieàu naøy seõ laøm thay ñoåi löu löôïng tính toaùn cuûa caùc doøng thaûi vaøo muøa möa vaø seõ gaây trôû ngaïi cho caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi sau naøy. Nöôùc thaûi sinh hoaït: Ngoaøi caùc loaïi nöôùc thaûi keå treân coøn coù löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa coâng nhaân trong nhaø maùy caùc loaïi nöôùc thaûi naøy coù thaønh phaàn töông töï caùc loaïi nöôùc thaûi sinh hoaït khaùc. Chöùa caën baõ, caùc chaát lô löûng, caùc chaát höõu cô, caùc chaát dinh döôõng vaø vi truøng. Caùc soá lieäu thoáng keâ cuûa nöôùc thaûi naøy thöôøng coù COD=18- 200mg/l, BOD5 =100-120mg/l, SS=120-250mg/l, T-N-15-30mg/l, T-P=10-20mg/l. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 14 Chöông 3: TOÅNG QUAN VEÀ QUY TRÌNH XÖÛ LYÙ CUÛA NGAØNH COÂNG NGHIEÄP SAÛN XUAÁT BOÄT GIAÁY VAØ GIAÁY 3.1. Xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh giaáy: Nhöõng bieän phaùp ñöôïc ñeà nghò ñeå khoáng cheá oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy bao goàm nhöõng bieän phaùp noäi vi vaø ngoaïi vi. Bieän phaùp noäi vi vaø ngoaïi vi chuû yeáu laø caùc bieän phaùp xöû lyù chaát thaûi sinh ra töø quy trình saûn xuaát. § Tieàn xöû lyù: Loaïi caùt thoâ, maûnh vuïn, tro voâ cô, soûi… ñeå traùnh maøi moøn bôm, ñöôøng oáng daãn trong caùc heä thoáng nöôùc. Ñieàu naøy laøm giaûm naêng löôïng vaän haønh, ñoàng thôøi coøn deã baûo döôõng thieát bò, heä thoáng. Trung hoaø nöôùc thaûi: (pH neân dao ñoäng trong khoaûng 6.0-9.0). pH nöôùc thaûi quaù kieàm hoaëc quaù acid khoâng chæ aûnh höôûng ñeán nguoàn nhaän maø coøn gaây ra aên moøn caùc thieát bò xöû lyù cô hoïc hoaëc xaâm thöïc coâng trình, taùc ñoäng ngöôïc laïi hieäu quaû xöû lyù vi sinh tieáp theo, neân caàn thieát phaûi trung hoaø. Ngoaøi ra, trung hoaø coøn giuùp taùch ra khoûi nöôùc moät soá kim loaïi naëng. § Xöû lyù baäc I: Loaïi chaát raén lô löûng baèng phöông phaùp keo tuï hoaëc tuyeån noåi. Thöïc teá hay söû duïng phöông phaùp keo tuï hôn vì chi phí thaáp, thieát bò ñôn giaûn. Caùc chaát gaây ñoâng tuï söû duïng laø pheøn nhoâm, pheøn saét, CaO, MgO. Moät vaø nôi keát hôïp chaát trôï keo tuï laø caùc chaát polymer mang ñieän tích ñeå taêng nhanh quaù trình keo tuï. § Xöû lyù baäc II: Loaïi caùc chaát BOD, COD cuûa nöôùc taêng cao baèng phöông phaùp oxy hoaù sinh hoïc, oxy hoaù hoaù hoïc, oxy hoùa ñieän hoaù, hoaëc phöông phaùp haáp thuï baèng than hoaït tính, daïng boät hoaëc daïng haït. Moãi phöông phaùp coù nhöõng öu vaø nhöôïc ñieåm rieâng. Ví duï: Oxy hoaù hoaù hoïc laø phöông phaùp giaûm COD vaø ñoä maøu hieäu quaû nhöng thoâng thöôøng löôïng taùc chaát oxy hoaù coøn dö sau xöû lyù laïi ñaët ra nhöõng khoù khaên môùi, ngoaøi ra ñoä giaûm BOD keùm. Oxy hoaù sinh hoïc laø moät bieän phaùp öu tieân ñeå loaïi boû caùc chaát höõu cô nhöng heä thoáng xöû lyù ñoøi chi phí cao (ñaëc bieät veà maët maët baèng). § Xöû lyù baäc III: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 15 Ñaây laø phöông phaùp xöû lyù cuoái cuøng ñöa caùc chæ tieâu oâ nhieãm veà yeâu caàu thaûi cuûa nguoàn. Tuyø theo möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi ban ñaàu vaø hieäu quaû xöû lyù cuûa caû 3 baäc treân. § Xöû lyù buøn thaûi: Muïc ñích cuûa xöû lyù buøn thaûi laø loaïi boû caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc. Caùc chaát naøy seõ ñöôïc taùch ra döôùi daïng buøn thaûi. Thöôøng buøn chöùa khoaùng 95% nöôùc hoaëc hôn, phaûi giaûm theå tích buøn baèng caùch taùch nöôùc. Thaønh phaàn hoaù hoïc, tính chaát cuûa taïp chaát seõ aûnh höôûng ñeán ñoä aåm cuûa buøn vaø khaû naêng nhaû nöôùc khi phôi khoâ. Do ñoù caàn löïa choïn phöông phaùp taùch nöôùc thích hôïp. Xeùn caën Leân men kò khí -oån dònh hieáu khí Saân phôi buøn Saáy khoâ baèng nhieät ñoä 3.2. Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi giaáy: 3.2.1. Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc: Nhaèm loaïi boû caùc chaát khoâng hoaø tan baèng caùch gaïn, baèng loïc qua caùc coâng trình sau: Loïc qua song chaén raùc hoaëc löôùi chaén Beå ñieàu hoaø Beå laéng caùt 3.2.2. Caùc phöông phaùp xöû lyù hoaù lyù: Thöôøng ñöôïc keát hôïp vôùi caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc ñeå xöû lyù caùc voâ cô ñoäc haïi (kim loaïi naëng…) hoaëc caùc chaát höõu cô beàn vöõng (chlobenzen caùc hôïp chaát phenol, maøu, lignin…). Hay ñöôïc söû duïng ñeå thu hoài caùc chaát quyù coù trong nöôùc thaûi hoaëc trong nöôùc thaûi hoaëc ñeå khöû caùc chaát ñoäc, caùc chaát quyù coù trong nöôùc thaûi, hoaëc ñeå khöû caùc chaát ñoäc caùc chaát gaây aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi giai ñoaïn xöû lyù sinh hoïc. Caùc phöông phaùp hoaù lyù hay söû duïng laø: Ñoâng tuï vaø laéng loaïi boû caùc chaát raén lô löûng Haáp thuï: loaïi caùc chaát höõu cô, maøu Trung hoaø acid hoaëc bazô Tuyeån noåi TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 16 Trao ñoåi ion Caùc quaù trình taùch baèng maøng Caùc phöông phaùp ñieän hoaù Chlo hoaù dieät truøng vaø phaân huyû chaát ñoäc 3.2.3. Caùc phöông phaùp xöû lyù hoaù hoïc: caùc phöông phaùp hoaù hoïc ñöôïc söû duïng ñeå khöû caùc chaát hoaø tan hoaëc xöû lyù sô boä tröôùc khi xöû lyù sinh hoïc bao goàm: phöông phaùp trung hoaø phöông phaùp oxy hoaù khöû 3.2.4. Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc: caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït cuõng nhö nöôùc thaûi coâng nghieäp coù chöùa nhieàu chaát höõu cô hoaø tan vaø moät soá chaát voâ cô nhö H2S caùc sunfit, ammoniac, nitô,… Phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû söû duïng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huyû caùc chaát höõu cô gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi, caùc vi sinh vaït söû duïng caùc chaát höõu cô moät soá khoaùng chaát laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Quaù trình phaân huyû caùc chaát höõu cô nhôø vi sinh vaät goïi laø quaù trình oxy hoaù sinh hoïc. Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo Caùc phöông phaùp xöû lyù trong ñieàu kieän töï nhieân: § Phöông phaùp xöû lyù qua ñaát: Döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa ñaát ôû caùc coâng trình (caùnh ñoàng töôùi, caùnh ñoàng loïc. Khi nöôùc thaûi loïc qua ñaát, caùc chaát lô löûng, keo bò giöõ laïi taïo thaønh caùc maøng vi sinh vaät bao boïc treân beà maët caùc haït ñaát. Maøng vi sinh vaät haáp thuï caùc chaát höõu cô, söû duïng oxy cuûa khoâng khí qua lôùp ñaát treân beà maët vaø xaûy ra quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô, quaù trình nitrat hoaù. § Phöông phaùp xöû lyù qua caùc khu ñaát ngaäy nöôùc § Hoà sinh vaät: Hoà sinh vaät laø moät chuoãi goàm töø 3-5 hoà. Nöôùc thaûi ñöôïc laøm saïch baèng caùc quaù trình töï nhieân bao goàm taûo vaø caùc vi khuaån. Caùc vi sinh vaät söû duïng oxy sinh ra trong quaù trình quang hôïp cuûa taûo vaø oxy ñöôïc haáp thuï töø khoâng khí ñeå phaân huyû caùc chaát thaûi höõu cô. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 17 Caùc phöông phaùp xöû lyù trong ñieàu kieän nhaân taïo: § Beå buøn hoaït tính (beå aeroten ) Trong quaù trình xöû lyù hieáu khí, caùc vi sinh vaät sinh tröôûng ôû traïng thaùi huyeàn phuø. Quaù trình laøm saïch trong beå buøn hoaït tính dieãn ra theo möùc doøng chaûy qua caùc hoãn hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính ñöôïc suïc khí. § Beå loïc sinh hoïc (beå Biophin) Beå loïc sinh hoïc laø moät thieát bò phaûn öùng sinh hoïc trong ñoù caùc vi sinh vaät sinh tröôûng coù ñònh treân lôùp maøng baùm lôùp vaät lieäu loïc. Khi nöôùc thaûi ñöôïc töôùi treân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc, ôû beà maët cuûa haït vaät lieäu loïc vaø caùc khe hôû giöõa chuùng, caùc caën baõ ñöôïc giöõa laïi vaø taïo thaønh maøng goïi laø maøng vi sinh. Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù caùc chaát baån höõu cô thaám nhaäp vaøo beå cuøng vôùi nöôùc thaûi khi töôùi hoaëc qua khe hôû thaønh beå, hoaëc qua heä thoáng tieâu nöôùc töø ñaùy ñi leân. Vi sinh vaät haáp thuï chaát höõu cô vaø nhôø coù oxy vaø quaù trình oxy hoaù ñöôïc thöïc hieän. Öu ñieåm: Phöông phaùp naøy laø ñôn giaûn, taûi löôïng theo chaát gaây oâ nhieãm thay ñoåi trong giôùi haïn roäng trong ngaøy, thieát bò cô khí ñôn giaûn vaø tieâu hao ít naêng löôïng. Nhöôïc ñieåm: Hieäu suaát quaù trình phuï thuoäc roõ reät vaøo nhieät ñoä khoâng khí. § Ñóa sinh hoïc ( loïc sinh hoïc tieáp xuùc quay –RBC): Ñaây laø heä thoáng sinh hoïc sinh tröôûng coá ñònh trong maøng sinh hoïc khaùc, heä thoáng sinh hoïc sinh tröôûng coá ñònh trong maøng sinh hoïc khaùc nhau, heä thoáng naøy goàm moät loaït caùc ñóa troøn laép treân cuøng moät truïc caùch nhau moät khoaûng nhoû. Khi truïc quay, moät phaàn ñóa ngaäp trong maùng chöùa nöôùc thaûi, phaàn coøn laïi tieáp xuùc vôùi khoâng khí. Caùc vi khuaån baùm treân caùc ñóa chieát caùc chaát höõu cô cuûa nöôùc thaûi. § Unitank: Coâng ngheä vi sinh vaät unitank cho pheùp xöû lyù taát caû caùc loaïi nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø sinh hoaït. Heä thoáng coâng ngheä caáu truùc chaéc goïn goàm caùc beå hình chöõ nhaät xaây lieàn moät khoái cho pheùp tieát kieäm toái ña veà dieän tích vaø vaät lieäu xaây döïng. Khaùc vôùi coâng ngheä buøn hoaït tính thoâng thöôøng, unitank keát hôïp chöùc naêng oxy hoaù sinh hoïc vaø taùch buøn trong cuøng moät beå aeroten, khoâng caàn hoài löu buøn. Unitank laø moät heä thoáng töï ñoäng hoaøn toaøn, hoaït ñoäng theo chu kì, raát thích hôïp vôùi vieäc xöû lyù caùc loaïi nöôùc thaûi coù tính chaát ñaàu vaøo vaø ñaàu ra thay ñoåi. Unitank TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 18 coù caáu truùc modun neân raát deå daøng naâng coâng suaát baèng caùch gheùp caùc modun lieàn nhau taän duïng phaàn xaây ñaõ coù. Ñieàu kieän kò khí: § Beå loïc kò khí: Laø loaïi beå kín, phía trong chöùa vaät lieäu loïc ñoùng vai troø nhö giaù theå cuûa VSV dính baùm. Nhôø ñoù, VSV seõ baùm vaøo vaø khoâng bò röûa troâi theo doøng chaûy. Vaät lieäu loïc cuûa beå loïc kò khí laø caùc loaïi cuoäi, soûi, than ñaù, xæ, oáng nhöïa, taám nhöïa hình daïng khaùc nhau. Kích thöôùc vaø chuûng loaïi vaät lieäu loïc, ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo coâng suaát cuûa coâng trình, hieäu quaû khöû COD, toån thaát aùp löïc nöôùc cho pheùp, ñieàu kieän nguyeân vaät lieäu taïi choã. Nöôùc thaûi coù theå ñöôïc cung caáp töø treân xuoáng hoaëc töø döôùi leân. Beå loïc kò khí coù khaû naêng khöû ñöôïc 70¸90% BOD. Nöôùc thaûi tröôùc khi vaøo beå loïc caàn ñöôïc laéng sô boä. Öu ñieåm chính: Khaû naêng khöû BOD cao, thôøi gian loïc ngaén, VSV deã thích nghi vôùi nöôùc thaûi, vaän haønh ñôn giaûn, ít toán naêng löôïng, theå tích cuûa heä thoáng xöû lyù nhoû. Nhöôïc ñieåm: Thöôøng hay bò taéc ngheõn, giaù thaønh cuûa vaät lieäu loïc khaù cao, haøm löôïng caën lô löûng ra khoûi beå lôùn, thôøi gian ñöa coâng trình vaøo hoaït ñoäng daøi. § Beå loïc ngöôïc qua taàng buøn kò khí UASB: Beå UASB khoâng söû duïng vaät lieäu dính baùm maø söû duïng lôùp caën (coù chöùa raát nhieàu VSV kò khí) luoân luoân toàn taïi lô löûng trong dung dòch leân men nhôø heä thoáng nöôùc thaûi chaûy töø döôùi leân. Sau moät thôøi gian hoaït ñoäng, trong heä thoáng hình thaønh 3 lôùp; phaàn buøn ñaëc ôû ñaùy heä thoáng, moät lôùp thaûm buøn ôû giöõa heä thoáng goàm nhöõng haït buøn keát boâng vaø phaàn chöùa biogas ôû treân cuøng. Nöôùc thaûi ñöôïc naïp vaøo töø döôùi ñaùy heä thoáng, ñi xuyeân qua lôùp buøn ñaëc vaø thaûm buøn roài ñi leân treân vaø ra ngoaøi. Khi tieáp xuùc vôùi nhöõng haït buøn keát boâng ôû thaûm buøn, vi khuaån seõ xöû lyù chaát höõu cô vaø chaát raén seõ ñöôïc giöõ laïi. Khí vaø caùc chaát raén lô löûng ñöôïc taùch ra töø nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù bôûi thieát bò taùch gas vaø chaát raén trong heä thoáng. Caùc haït buøn seõ laéng xuoáng thaûm buøn vaø ñònh kì ñöôïc xaû ra ngoaøi. Öu ñieåm: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 19 Hieäu quaû xöû lyù cao, thôøi gian löu nöôùc trong beå ngaén, thu ñöôïc khí CH4 phuïc vuï cho nhu caàu veà naêng löôïng, caáu taïo beå ñôn giaûn, deã vaän haønh, naêng löôïng phuïc vuï vaän haønh beå ít. Khuyeát ñieåm: Khoù kieåm soaùt traïng thaùi vaø kích thöôùc haït buøn, caùc haït buøn thöôøng khoâng oån ñònh vaø raát deã bò phaù vôõ khi coù söï thay ñoåi moâi tröôøng. Baûng3.1. hieäu quaû xöû lyù cuûa nöôùc thaûi giaáy sau khi qua caùc coâng ñoaïn: Chæ tieâu Troáng quay (%) Beå tuyeån noåi (%) Buøn hoaït tính (%) Taïo boâng (%) SS 5-30 70-90 80-90 30-60 BOD 5-20 20-30 80-95 20-50 COD 30-50 80-90 30-60 3.3. Löïa choïn caùc sô ñoà coâng ngheä trong xöû lyù nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy saûn xuaát giaáy vaø boät giaáy: Coâng ngheä 1: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 20 Coâng ngheä 2: Trong tröôøng hôïp naøy löïa choïn phöông aùn 1 ñeå tính toaùn Thuyeát minh coâng ngheä xöû lyù: Nöôùc thaûi töø caùc coâng ñoaïn nghieàn röûa boät, xeo giaáy ñöôïc ñöa vaøo hoá gom. Taïi ñaây coù ñaët song chaén raùc thoâ ñeå loaïi boû caùc chaát thaûi raén coù kích thöôùc lôùn. Sau ñoù, nöôùc thaûi seõ ñöôïc bôm leân song chaén raùc tinh (troáng quay) roài chaïy veà beå ñieàu hoaø. Beå ñieàu hoaø coù nhieäm vuï ñieàu hoaø noàng ñoä vaø löu löôïng nöôùc thaûi taïo ñieàu kieän cho caùc coâng trình ñôn vò phía sau hoaït ñoäng oån ñònh vaø traønh gaây ra nhöõng cuù soác veà noàng ñoä ñoái vôùi vi sinh vaät. Beå ñieàu hoaø ñöôïc suïc khí nhaèm taïo TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 21 neân söï xaùo troän caàn thieát ñeå ngaên caûn laéng caën vaø phaùt sinh muøi hoâi. Töø beå nöôùc ñieàu hoaø nöôùc thaûi tieáp tuïc ñöôïc bôm qua bình taïo aùp ñeå cho khoâng khí vaøo trong nöôùc thaûi döôùi aùp suaát cao khi ñöa khoâng khí vaø nöôùc thaûi naøy vaøo tuyeån noåi, döôùi aùp suaát khí quyeån (thaáp hôn so vôùi trong bình taïo aùp), khoâng khí seõ taùch ra khoûi nöôùc thaûi döôùi daïng nhöõng boït khí li ti. Caùc boït khí naøy seõ dính keát vaøo caùc haït caën (boät giaáy) vaø khi löïc noåi cuûa taäp hôïp caùc boùng khí vaø haït ñuû lôùn seõ cuøng nhau noåi leân treân maët. Sau ñoù boät giaáy seõ ñöôïc thu gom baèng thanh gaït. Boät giaáy thu gom ñöôïc ôû beå tuyeån noåi cuøng vôùi moät löôïng boä giaáy thu ñöôïc ôû troáng quay seõ ñöôïc taän duïng laïi. Ñöa veø beå nghieàn tinh nhö nguyeân lieäu ñaàu vaøo thay vì ñem loaïi boû laõng phí. Töø beå tuyeån noåi, nöôùc thaûi seõ ñöôïc vaøo aeroten, taïi beå aeroten sau thôøi gian thích nghi ban ñaàu, caùc vi khuaån hieáu khí seõ söû duïng caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi ñeå toång hôïp teá baøo môùi vaø do ñoù, haøm löôïng chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi seõ giaûm xuoáng. Sau ñoù, nöôùc thaûi seõ ñöôïc daãn qua beå laéng II. Beå laéng II ñöôïc xaây döïng nhaèm muïc ñích loaïi boû caùc boâng buøn (xaùc vi sinh vaät) ñöôïc hình thaønh trong quaù trình sinh hoïc. Sau khi qua beå laéng ñôït II buøn dö thu ñöôïc töø beå laéng II ñöa veà beå chöùa buøn. taïi ñaây moät phaàn buøn ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå aeroten, phaàn buøn dö coøn laïi vaø buøn dö thu seõ ñöôïc ñöa veà saân phôi buøn. Löôïng nöôùc thu ñöôïc töø saân phôi buøn seõ ñöa trôû laïi hoá gom ñeå xöû lyù. Nöôùc sau khi qua beå laéng II seõ ñöôïc ñöa qua beå keo tuï, keát hôïp laéng ñeå giaûm bôùt moät phaàn SS coøn laïi vaø giaûm moät löôïng nhoû BOD. Caën thu ñöôïc ôû ñaây cuõng ñöôïc ñöa veà saân phôi buøn. Buøn sau khi qua maùy neùn eùp seõ ñöôïc ñöa ñi choân laáp cuøng vôùi raùc thu ñöôïc töø song chaén raùc thoâ. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 22 Chöông 4: TOÅNG QUAN VEÀ XÖÛ DUÏNG BUØN HOAÏT TÍNH ÑEÅ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI CUÛA NGAØNH COÂNG NGHIEÄP GIAÁY 4.1. Buøn hoaït tính: Döïa treân vieäc söû duïng nhoùm vi sinh hieáu khí ñöôïc gieo caáp trong buøn hoaït tính hoaëc trong maøng sinh hoïc, chuùng caàn coù doøng oxi coá ñònh vaø nhieät ñoä khoaûng 20-400C. thöôøng buøn hoaït tính ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. 4.1.1. Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa buøn hoaït tính: 4.1.1.1. Thaønh phaàn: Laø taäp hôïp caùc loaïi vi sinh khaùc nhau, bao goàm caùc sinh vaät soáng vaø chaát raén (40%). Caùc vi sinh soáng laø caùc vi khuaån ñôn baøo vaø ña baøo, coân truøng nguyeân sinh naám men, maám moác, xaï khuaån… Boâng buøn coù nhieàu daïng khaùc nhau vaø coù kích thöôùc thay ñoåi 3-150mm. Nhöõng teá baøo coøn soáng trong boâng buøn, ñöôïc ño löôøng bôûi hoaït tính ATP vaø dehydrogennase chieám khoaûng 5% ñeán 20% toång soá teá baøo (Weddle ve Jenkins, 1971). Giöõa caùc boâng buøn, maø trong ñoù moät löôïng lôùn vi khuaån sinh soáng, caùc vi khuaån coøn laïi di chuyeån vôùi muïc ñích tìm thöùc aên. Vi sinh vaät ñöôïc nuoâi bôûi chaát höõu cô trong nöôùc thaûi vaø phaân huyû chaát höõu cô nhôø caùc men, phaân huyû cacbon hydrit, protit, daàu môõ. Khi oxy hoaù chaát höõu cô, caùc vi sinh vaät nhaän naêng löôïng caàn thieát. Caùc chaát höõu cô naøy cuõng laø nguoàn chaát nhöïa ñeå xaây döïng neân thaân buøn vaø do ñoù toång sinh khoái cuûa buøn gia taêng. Buøn hoaït tính trong nöôùc thaûi thuùc ñaåy khoaùng hoaù töï nhieân nöôùc thaûi. Caùc loaïi vi sinh soáng trong buøn hoaït tính: Vi khuaån chieám phaàn chuû yeáu trong boâng buøn hoaït tính. Hôn 3000 chuûng vi khuaån phaùt trieån trong buøn hoaït tính. Chuùng chòu traùch nhieäm cho vieäc oxy hoaù chaát höõu cô vaø ñeå chuyeån hoaù chaát dinh döôõng, vaø chuùng taïo thaønh polysccharides vaø nhöõng chaát polimer khaùc giuùp cho vieäc taïo boâng cuûa sinh khoái vi sinh vaät. Nhöõng chi thöôøng gaëp trong boâng buøn laø zooglea, Pseudomonas, Flavobadterium, Alcaligenes, Bacillus, Achromobacter, Corynebacterium, Comnomanas, Brevibacterium, vaø acnetobacterium, cuõng nhö nhöõng loaøi vi sinh vaät sôïi. Vi khuaån zooglea ramigera ñöôïc coi laø vi khuaån tieâu bieåu trong xöû lyù nöôùc thaûi. Loaïi naøy tieát ra caùc chaát baùm dính chaéc chaén deã taïo ra khoái vaø maøng sinh chaát. Neáu nhieàu, thì khoái caøng nheï, khoâng bò chìm xuoáng, neân coù hieän töôïng giaõn nôû. Khoái naøy seõ bò cuoán ra cuøng vôùi nöôùc ñaõ ñöôïc xöû lyù. Thaønh phaàn buøn hoaït tính thì nhö nhau ñoái vôùi taát caû caùc loaïi. Naám: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 23 Buøn hoaït tính thöôøng khoâng thuaän lôïi cho vieäc phaùt trieån cuûa naám maëc duø moät soá sôï naám ñoâi khi ñöôïc thaây trong boâng buøn hoaït tính. Naám coù theå moïc nhieàu döôùi nhöõng ñieàu kieän ñaëc hieäu cuûa pH thaáp, ñoäc chaát, chaát thaûi thieáu nitrogen. Chæ thöôøng thaáy trong buøn hoaït tính laø Geotrichum, Penicillum, Cephalosporium, vaø Alternaria (Pipes vaø Cooke, 19691; Tomlinson vaø Williams, 1975). Protozoa: Protozoa laø vi sinh vaät chuû yeáu aên khuaån trong buøn hoaït tính cuõng nhö trong moâi tröôøng nöôùc töï nhieân, saên baét vi khuaån, vieäc saên baét ñoù coù theå giaûm, coù yù nghóa khi coù söï hieän dieän cuûa ñoäc chaát. 4.1.2. Khaû naêng taïo boâng cuûa buøn: Trong ñieàu kieän nuoâi caáy toái öu, buøn hoaït tính ñöôïc hình thaønh ôû nhöõng boâng deã dính vaøo nhau vaø deã laéng. ÔÛ giai ñoaïn taêng tröôûng caáp soá muõ, vi khuaån bò bieán trong moâi tröôøng nuoâi caáy. Vaøo thay ñoåi chuyeån sang giai ñoaïn chaäm daàn, chuùng keát laïi thaønh boâng vaø coù maøu naâu nhaït, coù theå daøy ñeán vaø mm. chuùng coù daïng phaân nhaùnh nhö caùc gaêng tay, caùc vi khuaån xuaát hieän töøng nhoùm daïng keo, boâng toàn taïi ôû giai ñoaïn chuyeån hoaù noäi baøo. Keát boâng vi sinh laø moät hieän töôïng phöùc taïp ñöôïc ñieàu khieån bôûi traïng thaùi sinh lyù cuûa teá baøo, laø moät ñaëc tính cuûa nhieàu vi sinh, coù lieân quan ñeán söï baøi tieát polimer maø trong ñoù caùc polisacrit ñoùng vai troø ñaëc bieät. 4.1.3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình buøn hoaït tính: Aûnh höôûng cuûa pH: pH laø yeáu toá chính trong söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. pH lôùn hay thaáp quaù ñeàu aûnh höôûng xaáu ñeán ñôøi soáng cuûa vi sinh trong buøn hoaït tính. Söï hình thaønh boâng buøn toát nhaát ôû pH naèm trong khoaûng 6.5-8.5 khi pH8.5, boâng buøn seõ bò beå, chuùng trôû neân yeáu vaø noåi do caùc vi khuaån khoâng lieân keát chaët cheõ. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä: Nhieät ñoä cuûa nöôùc thaûi coù aûnh höôûng raát lôùn tôùi toác ñoä cuûa phaûn öùng sinh hoaù trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, nhieät ñoä khoâng aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät maø coøn taùc ñoäng lôùn ñeán quaù trình haáp thuï khí oxy vaøo nöôùc thaûi vaø quaù trình laéng boâng caën chöùa caùc vi sinh vaät ôû beå laéng ñôït 2. khi nhieät ñoä taêng seõ laøm giaûm ñoä hoaø tan cuûa oxi trong nöôùc, laøm taêng toác ñoä cuûa quaù trình chuyeån hoaù. Quaù trình naøy laïi caàn oxi hoaø tan neân taùc ñoäng DO cuõng taêng neáu nhieät ñoä cuûa nöôùc thaûi khoaûng 350C-400C buøn khoâng keát dính ñöôïc maø döôùi daïng phaân taùn. Aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 24 Nöôùc thaûi coâng nghieäp naëng thöôøng chöùa nhieàu kim loaïi naëng ñoäc haïi. Haàu heát caùc kim loaïi naëng xaâm nhaäp vaøo buøn hoaït tính ôû daïng hoaø tan nhö oxit kim loaïi hay döôùi daïng caùc ion töï do nhö Cu+2, Pb2+.. caùc kim loaïi naøy haáp thuï vaøo beà maët cuûa teá baøo vi khuaån, moät vaøi phaûn öùng hoaù hoïc vaø lyù hoïc seõ xaûy ra. Söï hieän dieän cuûa caùc kim loaïi naøy ôû teá baøo vi khuaån seõ laøm boâng buøn naëng hôn. Moät vaøi kim loaïi naëng haáp thuï vaøo teá baøo vi khuaån, khi vaøo trong teá baøo vi khuaån, chuùng seõ taán coâng caùc ezym. Aûnh höôûng cuûa caùc chaát daàu môõ trong nöôùc thaûi: Chaát beùo thöôøng gaëp trong nöôùc thaûi sinh hoaït laø caùc chaát bô, marganine, daàu thöïc vaät… Chaát beùo vaø caùc chaát daàu môõ thöôøng beàn vöõng vaø khoù phaân huyû. Trong quaù trình hoaït tính caùc chaát naøy seõ bao phuû caùc boâng buøn vaø can thieäp vaøo hoaït ñoäng vi khuaån cuõng nhö caáu truùc boâng buøn. caùc hôïp chaát naøy khi ôû treân beà maët teá baøo seõ laøm taêng noàng ñoä MLVSS. Moät soá hôïp chaát beùo, daàu môõ khoù phaân huyû seõ tích tuï trong boâng buøn vaø chuyeån thaønh daïng kò khí gaây ñoäc nhö metan. Aûnh höôûng cuûa caùc chaát hoaït ñoäng beà maët: Khi trong nöôùc thaûi hieän dieän caùc chaát hoaït ñoäng beà maët nhö xaø boâng hoaëc thuoác taåy röûa, hoaït ñoäng cuûa caùc ciliated protozoa vaø caùc metazoa seõ bò giaùn ñoaïn hoaït nhöng haún caùc boâng buøn tröôûng thaønh bò yeáu vaø hoaït ñoäng cuûa chuùng bò ngöng treä. Söï leân men cuûa nöôùc thaûi: Nöôùc thaûi leân men hay söï hieän dieän cuûa quaù trình acid vaø röôïu ñôn giaûn, hoaø tan seõ laø moâi tröôøng soáng cho caùc vi sinh vaät daïng sôïi phaùt trieån khoâng nhö mong muoán. Nhu caàu oxi: Khi oxy bò giôùi haïn, caùc vi sinh vaät daïng sôïi seõ chieám öu theá laøm cho buøn hoaït tính trôû neân khoù laéng taïo khoái buøn. khi noàng ñoä oxy trong beå aeroten<1mg/l keùo daøi lieân tuïc trong 10 giôø hoaëc hôn seõ laøm giai ñoaïn hoaït ñoäng taïo boâng vaø laøm maát buøn. Löôïng dinh döôõng: Vi khuaån vaø vi sinh vaät soáng duøng chaát dinh döôõng N, P, BOD laøm thöùc aên chuyeån hoaù chuùng taïo thaønh caùc chaát trô khoâng tan vaø thaønh teá baøo môùi. Löôïng chaát dinh döôõng thích hôïp cho vi sinh vaät phaùt trieån toát laø BOD:N:P=100:5:1. Löôïng buøn tuaàn hoaøn: Muïc ñích cuûa vieäc tuaàn hoaøn buøn laø duy trì noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå laøm thoaùng. Löu löôïng tuaàn hoaøn buøn khoaûng 50-70% cuûa löu löôïng nöôùc thaûi TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 25 trung bình. Noàng ñoä tuaàn hoaøn töû beå laéng khoaûng 4000-12000mg/l (Metcaf & Eddy) Thôøi gian löu buøn (SRT): SRT laø yeáu toá aûnh höôûng quan troïng trong quaù trình buøn hoaït tính vì noù seõ aûnh höôûng ñeán quaù trình xöû lyù, theå tích beå, löôïng buøn sinh nhu caàu oxi hoaù. 4.2. Quaù trình buøn hoaït tính: Quaù trình buøn hoaït tính laø moät quaù trình phoå bieán nhaát trong coâng nghieäp xöû lyù nöôùc thaûi (hoaëc nöôùc thaûi höõu cô). Noù laøm saïch nöôùc thaûi nhôø söï phaân huyû sinh hoïc caùc chaát höõu cô baèng caùc ñöa caùc sinh vaät vaøo nöôùc thaûi giaøu chaát höõu cô trong ñieàu kieän hieáu khí. Sinh khoái vi sinh vaät goïi laø buøn hoaït tính. Do vaäy, trong beå aeroten (beå sinh hoïc thoåi khí), caùc loaïi vi sinh vaät ñöôïc nuoâi caáy, sinh tröôûng vaø trong beå vaø trong beå laéng söï taùch bieät buøn hoaït tính vaø phaàn nöôùc trong laø raát quan troïng cho quaù trình naøy. Ñeå taêng hieäu quaû nuoâi caáy vi sinh vaät, buøn hoaït tính töø beå laéng seõ ñöôïc tuaàn hoaøn laïi beå thoåi khí. Nguyeân taéc cuûa quaù trình buøn hoaït tính: Trong quaù trình buøn hoaït tính, caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi bò oâ xi hoaù vaø phaân huyû bôûi vi sinh vaät trong ñieàu kieän hieáu khí. Quaù trình naøy coù theå chia laøm 3 giai ñoaïn: Oxy hoaù caùc chaát höõu cô: CxHyOz+ (x+ 24 zy - )O2 ® xCO2 + 2 y H2O Söï hình thaønh teá baøo chaát (phaùt trieån cuûa vi sinh vaät cuûa hoâ haáp noäi baøo) nCxHyOz + nNH3 + ( x + 4 y - 2 z -5)O2®(C5H7NO2)n + n(x-5)CO2 + 4 n (y-4)H2O Söï phaân huyû teá baøo chaát (töï phaân huyû trong ñieàu kieän ngheøo dinh döôõng) (C5H7NO2)n +5nCO2®5nCO2 +2nH2O + nNH3 Trong ñoù: CxHyOz : chaát höõu cô C5H7NO2 : teá baøo chaát Buøn hoaït tính coù khaû naêng haáp thuï vaø keo tuï vì vaäy caùc haït keo trong nöôùc coâng coù theå ñöôïc loaïi boû. Buøn hoaït tính deã daøng ñöôïc taùch ra khoûi nöôùc bôûi quaù trình laéng, thöïc hieän ôû beå laéng ñôït 2. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 26 4.3. Ñaëc ñieåm cuûa aeroten: ÔÛ caùc traïm xöû lyù nöôùc oâ nhieãm hay nöôùc thaûi, ngöôøi ta thöôøng xaây döïng caùc beå aeroten baèng beâ toâng coát theùp theo hình khoái chöõ nhaät hoaëc hình troøn trong ñoù nình chöõ nhaät ñöôïc öùng duïng roäng raõi hôn. Quaù trình chuyeån hoaù caùc chaát trong beå aeroten khi cho nöôùc oâ nhieãm hay nöôùc thaûi vaøo hoaøn toaøn do hoaït ñoäng soáng cuûa nhieàu loaøi vi sinh vaät khaùc nhau. Caùc vi sinh vaät trong beå aeroten toàn taïi ôû daïng huyeàn phuø. Caùc huyeàn phuø vi sinh vaät coù xu höôùng laéng ñoïng xuoáng ñaùy, do ñoù vieäc khuaáy troän caùc dung dòch trong beå aeroten laø ñieàu caàn thieát. Quaù trình chuyeån hoaù vaät chaát coù theå xaûy ra ôû ngoaøi teá baøo vi sinh vaät, cuõng coù theå xaûy ra ôû trong teá baøo vi sinh vaät. Caû quaù trình chuyeån hoaù ôû trong hay ngoaøi teá baøo vi sinh vaät ñeàu phuï thuoäc raát lôùn ôû söï tieáp xuùc caùc chaát vôùi teá baøo vi sinh vaät. Khaû naêng tieáp xuùc caøng lôùn thì phaûn öùng xaûy ra caøng maïnh. Do ñoù, trong xöû lyù hieáu khí ngöôøi ta thöôøng laép ñaët heä thoáng caùnh khuaáy hay heä thoáng thoåi khí. 4.3.1. Taùc ñoäng cuûa heä thoáng thoåi khí: Thoåi khí laø moät quaù trình cô hoïc ñaåy khoâng khí vaøo beå aeroten nhôø moät moâ tô neùn khí. Khi khoâng khí vaøo trong aeroten gaây ra caùc taùc ñoäng chuû yeáu: Cung caáp oxy cho teá baøo vi sinh vaät Laøm xaùo troän dung dòch, laøm taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa vaät chaát vaøo teá baøo vi sinh vaät. Khi khoâng khí vaøo dung dòch nöôùc, caùc thaønh phaàn vaät chaát coù trong nöôùc (keå caû teá baøo vi sinh vaät) seõ ñöôïc chuyeån ñoäng theo doøng chuyeån ñoäng cuûa nöôùc. Nhôø coù khaû naêng tieáp xuùc cuûa vaät chaát coù trong aeroten vaø teá baøo vi sinh vaät seõ nhieàu vaø toác ñoä phaân giaûi caùc chaát ngoaøi teá baøo hay khaû naêng thaåm thaáu cuûa caùc chaát cho vaøo trong teá baøo seõ taêng. Ôû traïng thaùi tónh, khaû naêng tieáp xuùc naøy seõ raát haïn cheá, ñaëc bieät laø huyeàn phuø vi sinh vaät seõ laéng xuoáng. Nhö vaäy, trong traïng thaùi tónh chæ phaàn ñaùy cuûa thieát bò môùi coù khaû naêng xaûy ra caùc phaûn öùng sinh hoïc, coøn phaàn giöõa vaø phaàn treân cuøng seõ khoâng xaûy ra hoaëc ít xaûy ra caùc phaûn öùng sinh hoïc. Phaù vôõ theá bao vaây cuûa saûn phaåm trao ñoåi chaát xung quanh teá baøo vi sinh vaät, giuùp cho quaù trình thaåm thaáu vaät chaát töø beân ngoaøi teá baøo vaøo trong teá baøo vaø quaù trình chuyeån vaän caùc chaát töø teá baøo ra ngoaøi teá baøo nhanh hôn. Taêng nhanh quaù trình sinh saûn cuûa vi khuaån. Vi khuaån sinh saûn chuû yeáu baèng phöông phaùp chia ñoâi teá baøo. Nhôø quaù trình thoåi khí, moät maët laøm kích thích söï taêng tröôûng cuûa teà baøo, moät maët taïo ra moät löïc cô hoïc, taùc ñoäng vaøo nôi phaân chia, laøm taêng nhanh khaû naêng taùch ñoâi chuùng ra. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 27 Taêng nhanh söï thoaùt khoûi dung dòch cuûa caùc chaát khí ñöôïc taïo thaønh trong quaù trình leân men. Vi sinh vaät thöôøng taïo ra moät soá saûn phaåm daïng khí. Caùc loaïi khí naøy toàn taïi trong dung dòch ôû daïng gaàn gioáng hình caàu vaø luùc ñaàu thöôøng baùm quanh teá baøo. Sau ñoù chuùng seõ ñöôïc chuyeån leân treân beà maët dung dòch vaø thoaùt ra ngoaøi khoâng khí. Caùc loaïi khí naøy khoâng coù yù nghóa ñoái vôùi quaù trình soáng cuøa vi sinh vaät, nhieàu khi coøn öùc cheá caùc phaûn öùng sinh hoaù vaø laøm chaäm quaù trình phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Giaûi phoùng caùc loaïi khí naøy khoûi dung dòch ñoàng nghóa vôùi vieäc laøm taêng nhanh caùc phaûn öùng sinh hoaù vaø söï taêng tröôûng sinh khoái. Khi thoåi khí vaøo dung dòch, caùc loaïi khí seõ chuyeån ñoäng leân treân beà maët dung dòch nhanh hôn vaø thoaùt ra khoûi dung dòch nhanh nhaát. Taêng nhanh söï thoaùt nhieät, phöông phaùp thoåi khí vaøo beå aeroten seõ giaûi phoùng nhieät ra khoûi beå. Vi sinh vaät trong aeroten chuû yeáu laø caùc sinh vaät hieáu khí, vì theá trong quaù trình vaän haønh beå aeroten, baét buoäc phaûi cung caáp oâxy cho chuùng hoaït ñoäng. Oxy caàn thieát cho quaù trình taêng tröôûng teá baøo vaø tieán haønh caùc quaù trình oxy hoaù sinh hoïc. Ñeå cung caáp oxy cho caùc beå aeroten, ngöôøi ta thöôøng söû duïng caùc caùch sau: Thoåi khí Neùn khí Laøm thoaùng cô hoïc Thoåi, neùn khí vôùi heä thoáng cô hoïc. Trong khi cung caáp oxy töø khoâng khí qua heä thoáng neùn khí caàn phaûi coù giai ñoaïn taùch daàu môõ. Vieäc laøm naøy coù yù nghóa nhö laø vieäc phoøng hieän töôïng laøm ngheõn heä thoáng phaân phoái khí. Maët khaùc, khi cung caáp khí vaøo beå aeroten caàn löu yù nhöõng ñieåm sau: Khoâng khí phaûi ñöôïc cung caáp ñaày ñuû vaø ñeàu khaép aeroten ñeå laøm taêng hieäu quaû xöû lyù. Caùc loã phaân phoái khí thaûi ñöôïc phaân boá ñeàu trong caùc oáng daãn khí ra, ngöôøi ta thöôøng taïo ra kích thöôùc loã phaân phoái khi coù kích thöôùc nhö sau: d£0.1mm cho boït khí nhoû d=2-5mm cho boït khí trung bình d=5-25mm cho boït khí lôùn. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 28 Hieän nay nhieàu traïm xöû lyù nöôùc, ngöôøi ta phaân phoái nöôùc qua taám xoáp 4.3.2. Taùc ñoäng cuûa caùnh khuaáy: Caùnh khuaáy ñöôïc thieát vaø ñöôïc laép ñaët trong caùc beå aeroten, nhaèm giaûi quyeát caùc vaán ñeà sau: Laøm taêng möùc ñoä hoaø tan cuûa oxy Laøm khaû naêng tieáp xuùc giöõa vi sinh vaät vaø chaát höõu cô trong aeroten. Huyeàn phuø vi sinh vaät seõ lô löûng trong dung dòch vaø ñöôïc chuyeån ñoäng lieân tuïc. Khi ñoù vi sinh vaät seõ tieáp xuùc chaát höõu cô nhieàu hôn, toác ñoä phaûn öùng nhanh hôn. Laøm taêng khaû naêng taùch hai teá baøo trong quaù trình sinh saûn cuûa vi khuaån do taùc ñoäng cô hoïc cuûa doøng chaûy. 4.4. Söï ña daïng cuûa quaù trình buøn hoaït tính: Ngoaøi quaù coå ñieån, quaù trình buøn hoaït tính ñaõ ñöôïc phaùt trieån raát ña daïng. 4.4.1. Phaân loaïi aeroten: coù nhieàu caùch phaân loaïi aeroten: Phaân loaïi theo cheá ñoä thuyû ñoäng: aeroten ñaåy, aeroten khuaáy troän vaø aeroten hoãn hôïp Phaân loaïi theo cheá ñoä laøm vieäc cuûa buøn hoaït tính: aeroten coù ngaên hoaëc beå taùi sinh (hoaït hoaù) buøn hoaït tính taùch rieâng vaø loaïi khoâng coù ngaên taùi sinh buøn hoaït tính taùch rieâng. Theo taûi troïng BOD treân 1 gam buøn trong moät ngaøy ta coù: aeroten taûi troïng cao, aeroten taûi troïng thaáp, aeroten taûi troïng trung bình. Theo soá baäc caáu taïo trong aeroten (xaây aeroten coù nhieàu ngaên hoaëc haønh lang) ta coù aeroten 1 baäc, 2 baäc, 3 baäc… 4.4.2. Moät soá loaïi beå aeroten ñaïi dieän thöôøng söû duïng trong söû lyù nöôùc thaûi: § Beå aeroten truyeàn thoáng (aeroten taûi troïng thaáp): Beå aeroten truyeàn thoáng ñöôïc moâ taû theo sô ñoà coâng ngheä ôû hình 4.4.1 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO OIT RU ON GX AN H.I NF O Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 29 t u a àn h o a øn b u øn h o a ït t í n h a e r o t e n x a û b u øn c a ën b e å l a én g 1 n ö ô ùc t h a ûi v a øo b u øn d ö b e å l a én g 2 n ö ô ùc r a Hình 4.4.1. Sô ñoà vaän haønh cuûa beå aeroten truyeàn thoáng Nöôùc thaûi sau laéng 1 ñöôïc troän ñeàu vôùi buøn hoaït tính hoài löu ôû ngay beå aeroten . löôïng buøn hoài löu so vôùi löôïng nöôùc thaûi coù ñoä oâ nhieãm trung bình khoaûng 20-30%. Dung tích beå tính toaùn sao cho khi duøng khí neùn suïc khoái nöôùc trong beå sau 6-8 giôø hoaëc laøm thoaùng beà maët baèng khuaáy cô hoïc trong 9-12 giôø ñaõ ñaûm baûo hieäu suaát xöû lyù 80-95%. Vôùi aeroten kieåu naøy thöôøng duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù BOD<400mg/l, löôïng khoâng khí caáp cho aeroten laøm vieäc: 55-65m3 khoâng khí cho 1kg BOD. Chæ soá theå tích cuûa buøn (SVI) laø 50-150ml/g. Tuoåi cuûa buøn laø 3-15 ngaøy. Aeroten kieåu naøy caàn coù ngaên trong beå hoaëc ngoaøi beå ñeå hoaït hoaù (taùi sinh) buøn hoaït tính. Ngaên hay neå phuïc hoài buøn hoaït tính coøn ñöôïc goïi laø ngaên taùi sinh hoaëc ngaên hoaït hoaù. Noàng ñoä buøn sau khi phuïc hoài ñaït tôùi 7-8g/l (trong beå aeroten laøm vieäc chæ caàn ôû noàng ñoä buøn 2-3g/l). § Aeroten taûi troïng cao moät baäc: Beå aeroten taûi troïng cao moät baäc ñöôïc moâ taû theo sô ñoà coâng ngheä ôû hình 4.4.2 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 30 tua àn h o a øn bu øn h oa ït tín h x a û bu øn ca ën b e å la éng 1 a e ro te n b u øn d ö nö ô ùc rab e å la én g 2 Hình 4.4.2. Sô ñoà vaän haønh cuûa beå aeroten cao taûi 1 baäc Nöôùc thaûi ñi vaøo beå coù ñoä nhieãm baån cao, thöôøng laø BOD>500mg/l. Taûi troïng treân buøn hoaït tính laø 400-1000mgBOD/g buøn (khoâng tro) trong moät ngaøy ñeâm. Nöôùc sau khi xöû lyù xô boä ñöôïc troän ñieàu vôùi buøn hoài löu (löôïng buøn khoaûng 10-20%) roài vaøo beå aeroten. Noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå £1000mg/l. sau 1-3 giôø suïc khí ñaõ khöû ñöôïc 60-65% BOD vaø nöôùc ra ñaõ coù theå ñaït loaïi C hoaëc gaàn loaïi B. Beå naøy thöôøng aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp cheá bieán thòt, söõa. Caùc beå truyeàn thoáng hoaëc thoâng thöôøng coù theå thöïc hieän hieáu khí keùo daøi vaø khöû BOD gaàn nhö hoaøn toaøn. Trong caùc beå loaïi naøy caùc chaát höõu cô hoaø tan deã phaân huyû seõ bò oâxy hoaù tröùôc heát, sau ñoù laø caùc chaát khoù phaân huyû hôn ôû daïng keo hoaëc caùc daïng haït nhoû lô löûng seõ bò vi sinh vaät haáp thuï roài bò phaân huyû tieáp sau. Ôû ñaây, khoâng khí ñöôïc thoåi vaøo lieân tuïc trong thôøi gian 6-8 giôø. Nhôø ñoù, khaû naêng oxy hoaù vaät chaát xaûy ra raát nhanh. Heä thoáng cung caáp khí ñöôïc phaân phoái theo suoát chieàu daøi beå. Löu yù raèng, trong thôøi gian cuoái cuûa quaù trình baét ñaàu oån ñònh neân haï thaáp möùc ñoä neùn khí ñeå quaù trình nitrat vaø khöû nitrat hoaù tieán trieån maïnh, laøm giaûm löôïng nitô coù trong nöôùc thaûi. § Beå aeroten ñöôïc caáp khí giaûm daàn theo doøng chaûy: Beå aeroten ñöôïc caáp khí giaûm daàn theo doøng chaûy ñöôïc moâ taû theo hình 4.4.3 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 31 Hình 4.4.3 Sô ñoà vaän haønh cuûa beå aeroten ñöôïc caáp khí giaûm daàn theo doøng chaûy Thöôøng nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính ñöôïc ñöa vaøo ñaàu beå. Thöôøng ôû ñaây coù noàng ñoä chaát höõu cô nhieãm baån lôùn nhaát, seõ xaåy ra cöôøng ñoä oâ xi hoaù cao, nhu caàu löôïng o xy hoaù lôùn nhaát. Do ñoù caàn cung caáp khoâng khí nhieàu nhaát vaø giaûm daàn theo chieàu daøi beå. Öu ñieåm cuûa beå naøy laø: Giaûm ñöôïc löôïng khoâng khí caàn caáp, töùc laø giaûm coâng suaát maùy neùn khí, giaûm ñieän naêng. Khoâng coù söï laø hieáu khí quaù möùa ngaên caûn sinh tröôûng vaø hoaït ñoäng cuûa caùc vi khuaån khöû caùc hôïp chaát chöùa nitô, trong ñoù coù khaâu khöû nitrat thaønh N2 bay vaøo khoâng khí. Thôøi gian suïc khí nöôùc thaûi cuøng hoaït tính (keå caû löôïng buøn hoài löu) laø 6-8 giôø. Löôïng buøn sau hoaït hoaù ñöôïc hoài löu thöôøng baèng 25-50% löu löôïng doøng vaøo. § Beå aeroten nhieàu baäc: Nöôùc thaûi sau laéng 1 ñöôïc ñöa vaøo aeroten baèng caùch ñoaïn hay theo baäc, doïc theo chieàu daøi beå ( khoaûng 50-65%), buøn tuaàn hoaøn ñi veà ñaàu beå. Caáp khí doïc theo chieàu daøi Caáp khí theo caùch naøy seõ dö oâxy moät chuùt ôû cuoái aeroten. Song, aeroten ñöôïc xaây thaønh nhieàu ngaên thì seõ khaéc phuïc ñöôïc deã daøng. Goàm aeroten nhieàu baäc naèm ngang, aeroten nhieàu baäc ñöùng. Aeroten nhieàu baäc naèm ngang: Aeroten nhieàu baäc naèm ngang coù sô ñoà vaän haønh nhö hình 4.4.4 tuaàn hoaøn buøn buøn thaûi nöôùc vaøo töø laéng I beå laéng 2 khoâng khí neùn nöôùc ra TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 32 beå laéng 2 nöôùc rabeå laéng 1 xaû buøn caën buøn dö khoâng khí tuaàn hoaøn buøn hoaït tính nöôùc thaûi vaøo aeroten Hình 4.4.4 sô ñoà vaän haønh Aeroten nhieàu baäc naèm ngang Ñoøi hoûi cheá ñoä cheá ñoä doøng chaûy nuùt (plug- flow), khi ñoù chieàu daøi beå raát lôùn so vôùi chieàu roäng. Trong beå naøy nöôùc thaûi vaøo coù theå phaân boá ôû nhieàu ñieåm theo chieåu daøi, buøn hoaït tính tuaàn hoaøn ñöa vaøo ñaàu beå. ÔÛ cheá ñoä doøng chaûy nuùt, buøn hoaït tính boâng buøn coù hoaït tính toát hôn, deã laéng. Toác ñoä suïc khí giaûm daàn theo chieàu daøi beå. Quaù trình phaân huyû noäi baøo xaûy ra ôû cuoái beå (ECKENFECDER W.W.1989). Taûi troïng thích hôïp vaøo khoaûng 0,3-0,6kgBOD5/m3ngaøy vôùi haøm löôïng MLSS 1500-3000mg/l. thôøi gian löu nöôùc töø 4-8 giôø, tyû soá F/M=0,2-0,4, thôøi gian löu buøn töø 5-15 ngaøy, löôïng buøn hoài löu 15-50%. Hieäu quaû xöû lyù BOD 85- 95% chaát löôïng nöôùc ñaàu ra toát. Aeroten nhieàu baäc ñöùng: Aeroten nhieàu baäc ñöùng ñöôïc moâ taû theo hình 4.4.5 x a û b u øn c a ën b e å la én g 1 b u øn d ö tu a àn h o a øn b u øn h o a ït t ín h b e å la én g 2 n ö ô ùc ra n ö ô ùc th a ûi v a øo TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 33 Hình 4.4.5. Sô ñoà vaän haønh cuûa beå aeroten cao taûi nhieàu baäc ñöùng Ñaây laø phöông phaùp caûi tieán cuûa phöông phaùp buøn hoaït tính thoâng thöôøng. Nöôùc thaûi sau khi qua laéng sô caáp cho vaøo beå aeroten ôû nhöõng ñieåm töông öùng vôùi tyû leä F/M, nhö vaäy nhu caàu oxy hoaù giaûm daàn. Tính löu ñoäng laø moät trong nhöõng öu ñieåm cuûa cuûa coâng ngheä naøy. Coâng ngheä naøy ñöôïc söû duïng coù keát quaû ñoái vôùi nöôùc thaûi thaønh phoá. Vôùi bieän phaùp laøm thoaùng keùo daøi, thôøi gian löu nöôùc laïi trong beå ñuû lôùn ñeå oxy hoaù löôïng sinh khoái ñaõ toång hôïp ñöôïc dieãn ra hoaøn toaøn. Tyû leä F/M=0,2-0,4, MLSS=2000-3500mg/l, HRT= 3-5h taûi troïng 0.5- 0.9kg/m2ngaøy. SRT=5-15 ngaøy. Löôïng buøn hoài löu töø 25-75%. Khaû naêng khöû BOD töø 85-95%. Chaát löôïng nöôùc sau xöû lyù toát. § Beå aeroten xaùo troän hoaøn toaøn (complex- mixing): Ñoøi hoûi choïn hình daïng beå, trang thieát bò suïc khí thích hôïp. Thieát bò suïc khí cô khí (motour vaø caùnh khuaáy) hoaëc thieát bò khueách taùn khí thöôøng ñöôïc xöû duïng. Coù theå caáp khí beà maët hoaëc phaân phoái khí. Beå naøy thöôøng daïng chöõ nhaät hoaëc troøn, haøm löôïng buøn hoaït tính vaø nhu caàu oxy ñoàng nhaát trong toaøn boä theå tích beå. Beå naøy coù öu ñieåm chòu ñöôïc quaù taûi toát. METCALF vaø EDDY (1991) ñöa ra taûi troïng thieát keá khoaûng 0,8-2,0kgBOD5/m3ngaøy vôùi haøm löôïng buøn 2500-4000mg/l tyû soá F/M=0.2-0.6, SRT=5-15ngaøy, hieäu quaû xöû lyù BOD 85-95% chaát löôïng nöôùc ra toát. § Beå phaûn öùng theo meû SBR: Ñaây laø loaïi coâng ngheä môùi ñang ñöôïc söû duïng ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi vì hieäu quaû xöû lyù Nitô, Phospho raát cao nhôø vaøo caùc qui trình hieáu khí, thieáu khí, yeám khí. Hoaït ñoäng cuûa beå goàm 5 pha: Pha laøm ñaày (fill): ñöa nöôùc thaûi vaøo beå, coù theå vaän haønh theo 3 cheá ñoä: laøm ñaày_tónh, laøm ñaày_khuaáy troän vaø laøm ñaày_suïc khí. Pha phaûn öùng (react): ngöøng ñöa nöôùc thaûi vaøo beå, tieán haønh suïc khí ñeàu dieän tích beå. Thôøi gian laøm thoaùng phuï thuoäc vaøo chaát löôïng nöôùc thaûi vaø yeâu caàu möùc ñoä xöû lyù. Pha oån ñònh (settle): caùc thieát bò suïc khí ngöøng hoaït ñoäng, quaù trình laéng dieãn ra trong moâi tröôøng tónh hoaøn toaøn. Thôøi gian laéng thöôøng nhoû hôn 2h. Pha thaùo nöôùc trong (decant): nöôùc ñaõ laéng trong ôû phaàn treân cuûa beå ñöôïc thaùo ra nguoàn tieáp nhaän baèng oáng khoan loã hoaëc maùng thu nöôùc treân phao noåi. Pha chôø (idle): thôøi gian chôø ñeå naïp meû môùi. Pha naøy coù theå boû qua. Öu ñieåm: hieäu quaû khöû Nitô, Phospho cao; tieát kieäm dieän tích ñaát xaây döïng vì khoâng caàn xaây döïng beå ñieàu hoøa, beå laéng I vaø laéng II; coù theå kieåm soaùt hoaït ñoäng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 34 vaø thay ñoåi thôøi gian giöõa caùc pha nhôø boä ñieàu khieån PLC; pha laéng ñöôïc thöïc hieän trong ñieàu kieän tónh hoaøn toaøn neân hieäu quaû laéng toát. Khuyeát ñieåm: chi phí cuûa heä thoáng cao, ngöôøi vaän haønh phaûi coù kyõ naêng toát, ñaït ñöôïc hieäu quaû xöû lyù cao khi löu löôïng nhoû hôn 500m3/ngaøy ñeâm. § Caùc loaïi aeroten môû roäng: Möông oxy hoaù: Laø möông daãn daïng voøng coù suïc khí ñeå taïo doøng chaûy trong möông coù vaän toác ñuû xaùo troän buøn hoaït tính. Vaän toác trong möông thöôøng ñöôïc thieát keá hôïp quy trình xöû lyù nitô, METCALF and EDDY (1991) ñeà nghò taûi troïng thieát keá 0,1- 0,25kgBOD5/m3ngaøy, thôøi gian löu nöôùc 8-16h, haøm löôïng MLSS=3000- 6000mg/l, SRT=10-30ngaøy laø thích hôïp. Hình 4.4.5. Sô ñoà vaän haønh cuûa möông oxy hoaù tuaàn hoaøn buøn hoaït tính buøn dö Thieáu khí Hieáu khí beå laéng 2 nöôùc ra TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 35 Chöông 5: TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ BEÅ AEROTEN XAÙO TROÄN HOAØN TOAØN SÖÛ DUÏNG HEÄ THOÁNG PHAÂN PHOÁI KHÍ 5.1. Tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò 5.1.1. Song chaén raùc a. Nhieäm vuï: nhaèm loaïi boû caùc loaïi raùc coù kích thöôùc lôùn, nhaèm baûo veä caùc coâng trình phía sau, caûn caùc vaät lôùn ñi qua coù theå laøm taéc ngheõn heä thoáng (ñöôøng oáng, möông daãn, maùy bôm) laøm aûnh höôûng ñeán hieäu quaû xöû lyù cuûa caùc coâng trình phía sau. b.Tính toaùn: §Tính löu löôïng lôùn nhaát: Löu löôïng trung bình ngaøy: ng mQ tbngay 3 300= Löu löôïng trung bình giôø: h mQ tbgiô 3 5,12 24 300 == Löu löôïng trung bình giaây: s lQ tbgiây 47,31000360024 300 =´ ´ = §Tính toaùn song chaén raùc: Song chaén raùc ñaët nghieâng moät goùc 600 so vôùi maët ñaát. Soá khe hôû cuûa song chaén raùc: o giaây k vhb Q n ´ ´´ = max max Trong ñoù: max giaâyQ : löu löôïng giaây lôùn nhaát cuûa doøng thaûi s m s mQgiây 3333max 10164,42,11047,3 -- ´=´´= h mQgiô 3max 152,15,12 =´= b: chieàu roäng khe hôû giöõa caùc song chaén, b:15¸25mm . Choïn b =16mm. h: chieàu saâu möïc nöôùc qua song chaén raùc thöôøng laáy baèng chieàu saâu möïc nöôùc trong möông daãn. Choïn h=0,1m vmax: vaän toác chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi tröôùc song chaén raùc öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát, vmax: 0,6¸1m/s. Choïn vmax=0,7m/s. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 36 k0: heä soá tính ñeán ñoä thu heïp cuûa doøng chaûy khi söû duïng coâng cuï caøo raùc cô giôùi, k0=1,05. 904,305,1 7,01,0016,0 10164,4 3 =´ ´´ ´ =Þ - n ® Choïn n=4 khe Chieàu roäng cuûa song chaén raùc: nbnsBs ´+-´= )1( (4.2) Trong ñoù: s laø beà roäng thanh ñan hình chöõ nhaät, choïn s=8mm (n-1): soá thanh ñan cuûa song chaén raùc mBs 088,04016,0)14(008,0 =´+-´=Þ Kieåm tra laïi vaän toác doøng chaûy ôû phaàn môû roäng tröôùc song chaén raùc öùng vôùi löu löôïng giôø lôùn nhaát. Vaän toác naøy khoâng ñöôïc nhoû hôn 0.4m/s s m hB Q v s giây ktra 473.01,0088,0 10164,4 3max = ´ ´ = ´ = - ® thoûa ñieàu kieän. 5.1.2. Beå thu gom a.Nhieäm vuï: taäp trung toaøn boä nöôùc thaûi töø nhaø maùy vaø nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa toaøn trung taâm ñoàng thôøi ñeå ñaûm baûo löôïng nöôùc ñuû ñeå cho bôm hoaït ñoäng an toaøn. b.Tính toaùn: Thôøi gian löu nöôùc trong beå thu gom toái thieåu laø 10¸30 phuùt. Choïn thôøi gian löu nöôùc trong beå t=15 phuùt. Theå tích beå thu gom: 3 max 75,3 60 1515 mtQV h =´=´= Choïn chieàu cao h=2,3m Chieàu cao baûo veä hbv=0,7m Chieàu cao cuûa beå: H = h + hbv = 2,3 + 0,7 = 3m Choïn beå hình vuoâng ® Kích thöôùc beå: 375,35,311,111,1 mmmmHaa =´´=´´ TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 37 choïn bôm nhuùng chìm ñaët taïi haàm bôm: coù Qb = maxhQ =15m 3/h, Hb = 8- 10mH2O, choïn Hb=8mH2O. Coâng suaát cuûa bôm: N = h r 1000 gHQb = 36008,01000 881,9100015 ´´ ´´´ = 0,41kw Choïn bôm coù coâng suaát N =1,1kw, choïn hai bôm moät bôm laøm vieäc moät bôm döï truø 5.1.3. Beå ñieàu hoøa a. Nhieäm vuï: nhaèm ñieàu hoøa, oån ñònh veà löu löôïng vaø noàng ñoä caùc chaát; oån ñònh pH cuûa nöôùc thaûi; traùnh phaùt sinh muøi hoâi nhôø laøm thoaùng cung caáp oxy cho nöôùc thaûi baèng maùy thoåi khí. Nhôø ñoù giuùp cho caùc coâng trình phía sau khoâng bò quaù taûi, nöôùc thaûi caáp vaøo caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc phía sau ñöôïc lieân tuïc neân vaän haønh toát, ñaït ñöôïc hieäu quaû xöû lyù cao. b.Tính toaùn kích thöôùc beå: Do löu löôïng vaø tính chaát nöôùc thaûi cuûa trung taâm thay ñoåi coù tính chu kyø theo thôøi gian laøm vieäc trong ngaøy, nöôùc thaûi chæ taäp trung vaøo ñaàu giôø buoåi saùng, buoåi tröa vaø cuoái buoåi chieàu. Choïn thôøi gian löu nöôùc trong beå laø 6h (theo W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution control, 1989) Theå tích thöïc cuûa beå ñieàu hoøa 37565,12 mtQV tbhdh =´=´=Þ Choïn chieàu cao höõu ích h=3m Choïn chieàu cao baûo veä mhbv 5,0= Choïn beå hình chu nhaät caïnh mmlb 6,62,3 ´=´ ÞTheå tích tính toaùn: ( ) 3745,036,62,3 mHlbVtt =+´´=´´= c. Tính toaùn thieát bò caáp khí cho beå ñieàu hoaø: löu löôïng caáp khí cho beå ñieàu hoaø: Lkhí = aQ tbh ´ a löu caáp khí cho beå ñieàu hoaø a=3,74m3khí/m3nöôùc thaûi (theo W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution control, 1989) TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 38 Lkhí = phutlhm /5,776/75,4674,35,12 3 ==´ =(28CFM) Choïn heä thoáng caáp khí cho beå ñieàu hoaø baèng heä thoáng suïc khí söû duïng ñóa söù löu löôïng moãi ñóa q = 22l/phuùt (q = 14 – 96l/phuùt (1) ) Soá ñóa boá trí trong beå: cai q Ln khi 35 22 2,779 === Caùch boá trí: treân oáng chính chia thaønh 7 oáng nhaùnh treân moãi oáng nhaùnh coù 5 ñaàu phaân phoái. Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí Hm = h1 + hd + H Trong ñoù: · h1: Toån thaát trong heä thoáng oáng vaän chuyeån h1 = 0,5m · hd : Toån thaát qua ñóa phun phaân phoái hd £ 0,5m choïn hd = 0,5m · H : Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa mieäng voøi phun H = 3m Hm = 0,5 + 0,5 + 3 = 4m Aùp löïc maùy thoåi khí tính theo Atmotphe: Pm = 12,10 mH = 12,10 4 = 0,395 atm =4mH2O Choïn maùy thoåi khí coù coâng suaát 28CFM aùp löïc 4m choïn bôm nhuùng chìm ñaët taïi haàm bôm: coù Qb = maxhQ =15m 3/h, Hb = 8- 10mH2O, choïn Hb=8mH2O. Coâng suaát cuûa bôm: N = h r 1000 gHQb = 36008,01000 881,9100015 ´´ ´´´ = 0,41kw Choïn bôm coù coâng suaát N =1,1kw, choïn hai bôm moät bôm laøm vieäc moät bôm döï truø. 5.1.4. Beå tuyeån noåi Tính toaùn kích thöôùc beå tuyeån noåi TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 39 Giaù trò Thoâng soá Trong khoaûng Ñaëc tröng Aùp suaát, kN/m2 Tæ soá khí: raén Chieàu cao lôùp nöôùc, m Taûi troïng beà maët, m3/m2h Thôøi gian löu nöôùc, phuùt Beå tuyeån noåi Coät aùp löïc Möùc ñoä tuaàn hoaøn, % 170¸ 475 0,03 ¸ 0,05 1¸ 3 2¸ 10 20¸ 60 0,5 ¸3 5 ¸ 120 270 ¸ 340 0,01 ¸0,20 Thoâng soá ñaàu vaøo: · Haøm löôïng COD ôû ñaàu vaøo = 1460 mg/L · Haøm löôïng BOD ôû ñaàu vaøo = 764 mg/L · SSvaøo=850mg/L Löu löôïng nöôùc tuaàn hoaøn: C k CQ RfPC S A . )1(.3,1 - = Trong ñoù: S A = tæ soá khí/ chaát raén, ml khí/ ml chaát raén, trong khoaûng 0,03 ¸0,05( xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò- tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh Trieát), choïn S A = 0,04. f = phaàn khí hoaø tan ôû aùp suaát P, choïn f= 0,8 Ck = ñoä hoaø tan cuûa khí, ml/l, laáy theo baûng: t0 (0c) 0 10 20 30 Ck (ml/l) 29,2 22,8 18,7 15,7 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 40 t0tb =250c , khi ñoù Ck = 17,2 (ml/l) · Cc =haøm löôïng chaát raén lô löûng, Cc = SS = 850mg/l; · P = aùp suaát trong bình aùp löïc, atm, ñöôïc xaùc ñònh baèng P = 35,101 35,101+P (heä SI) p= aùp suaát (kPa), trong khoaûng 270 ¸340(kPa), choïn p=304,05 (kPa) Khi ñoù: P = 35,101 35,10105,304 + =4 (mg/l). · R= löu löôïng tuaàn hoaøn, m3/ngaøy; · Q = Löu löôïng nöôùc thoâ caàn xöû lyù, m3/ngaøy. Q= 5,12 24 300 = (m3/ngaøy) Töø coâng thöùc treân suy ra: R= ( ) ( )148,02,173,1 8505,1204,0 1.3,1 )/( -´´´ ´´ = ´-´ ´´ k c CPf CQSA = 8,64 (m3/h). Phaàn traêm nöôùc taùi söû duïng: 69%100. 5,12 64,8 = %. Toång löu löôïng nöôùc vaøo beå: QT= Q +R = 12,5 +8,64 = 21,14 (m3/h) Dieän tích beà maët beå tuyeån noåi: A= 05,6 5 14,21 == a QT (m2). a: Taûi troïng beà maët beå tuyeån noåi, a= 3 ¸10 (m3/m2.h), (Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp - Tính toaùn thieát keá coâng trình – Laâm Minh trieát), choïn a=3( m3/m2.h). § Choïn beå tuyeån noåi hình troøn · Chieàu cao ngaên taïo boït khí ( ngaên tuyeån noåi), hT= 1,5 m; · Chieàu cao vuøng laéng, hL=1,5 m; Þ Toång chieàu cao cuûa beå: H= hT + hL =1,5 +1,5 = 3(m) ( Tính toaùn thieát keá – caáp nöôùc saïch- trinh Xuaân Lai). TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 41 Ñöôøng kính beå: D= )(3 14,3 05,7405,74 m=´=´ p . Choïn D= 3(m). Theå tích beå tuyeån noåi: V= )(2,213 4 3 4 3 22 mHD =´=´ pp . Haøm löôïng COD sau tuyeån noåi: ( ) lmgCODlmgCOD /7305,01/1460 =-´ Haøm löôïng BOD sau tuyeån noåi: ( ) lmgCODlmgCOD /1,48936,01/764 =-´ Haøm löôïng SS sau tuyeån noåi: ( ) lmgSSlmgSS /859,01/850 =-´ löôïng caën laéng thu ñöôïc ñöa ñeán beå chöùa buøn ,vaéng noåi söû duïng laïi. Löôïng caën choïn 5% mc =850mgSS/L x 0,05 x 300m3/ngaøy x 1kg/1000g = 12,75kgSS/ngaøy Dung tích caën laéng caàn xöû lyù moãi ngaøy: ngaym m LLkg ngaykgSSmQ cbtn /372,01000/0072,1034,0 /75.12 0072,1%4,3 3 3 = ´´ = ´ = Tính bôm nöôùc tuaàn hoaøn vaøo beå tuyeån noåi Löu löôïng tuaàn hoaøn, R= 20,33 (m 3/h) Choïn vaän toác nöôùc trong oáng, v=1,5( m/s) Ñöôøng kính oáng laø: D= )(45 14,35,13600 64,84 3600 4 mm v R = ´´ ´ = ´´ ´ p Choï oáng theùp khoâng gæ coù ñöôøng kính 70(mm). Aùp duïng phöông trình Bernuli cho maët caét nöôùc ôû ñaàu ra beå tuyeån noåi(1) vaø maët caét nöôùc tuaàn hoaøn vaøo beå tuyeån noåi (2) Hb + z1 + å++=+ 12 2 22 2 2 11 .2.2 h g VPZ g VP gg TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 42 Z1=2,5m Z2=1m P1=0 P2=4atm =304,5 Kpa V1=V2 å+-+-=Þ 121212 )( hPPZZH b g g V d lh .2 ).( 2 12 åå += lx Re= 443 3 1010.75,11 10.8937,0 1000.10.70.5,1.. >== - - m rdv Neân ñaây laø cheá ñoä chaûy roái Trong ñoù: v- vaän toác nöôùc chaûy trong oáng, v=1,5 m/s d- ñöôøng kính oáng, d=45 (mm); r- khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, r=1000(kg/m3) m- ñoä nhôùt cuûa nöôùc, ôû 250C m=0,8937.10-3 (N/m3) Heä soá ma saùt: l= 25,0 10046,11,0 ÷÷ ø ö çç è æ +´´ eRd e = 0293,0 1075,11 100 45 2,046,11,0 25,0 4 =÷÷ ø ö çç è æ ´ +´´ Trong ñoù: e- ñoä nham1 tuyeät ñoái, e=0,2(mm) (tra baûng theo phuï luïc 12, quaù trình vaø thieát bò hoaù hoïc taäp 10) Toång heä soá ma saùt cuïc boä 825,025,01,1.55,015,0654321 =+++++=+++++=å xxxxxxx cb 5,01 =x : heä soá trôû löïc khi vaøo oáng huùt; 12 =x : heä soá trôû löïc khi ra oáng huùt; 5,03 =x : heä soá trôû löïc van moät chieàu; 1,14 =x : heä soá trôû löïc khuyeån cong 90 0; 25,05 =x : heä soá ñoät môû ôû boàn aùp löïc; TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 43 25,06 =x : heä soá ñoä thu ôû bình aùp löïc; Nhöõng thoâng soá naøy tra ôû phuï luïc 13- Quaù trình vaø thieát bò hoaù hoïc(taäp 10) Choïn chieàu daøi toång ñöôøng oáng laø 10m Toång toån thaát: )(4,1 81,92 5,1 07,0 100293,08 2 12 mh =´ ÷ ø ö ç è æ ´ +=å Aùp löïc cuûa bôm: Hb = ( ) )(94,304,181,91000 105,3045,21 2 3 OmH=+ ´ ´ +- Coâng suaát bôm ly taâm: h r ´ ´´´ = 1000 gHQN b trong ñoù: Q- naêng suaát cuûa bôm Q = )/(104,2 3600 64,8 3600 33 smR -´== Hb- Coät aùp cuûa bôm, Hb =30,93 m r=1000kg/m3 h=55%, hieäu suaát bôm N= )(97,0 %751000 81,910009,30104,2 3 kW= ´ ´´´´ - Vôùi coâng suaát, naêng suaát vaø coät aùp cuûa bôm, döïa vaøo baûng 1.7 ( Quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù hoïc, taäp 10) 5.1.5. Tính toaùn beå trung gian Coâng duïng chöùa nöôùc ra töø beå tuyeån noåi ñeå töø ñoù bôm tuaàn hoaøn nöôùc laïi beå tuyeån noåi ngmQ tbn /300 3= =12,5m 3/giôø Tính toaùn töông töï hoá gom ñaõ tính ôû treân Choïn thôøi gian löu nöôùc laø 30 phuùt 325,6 60 1305,12 mVtg =´´= Choïn chieàu saâu höõu ích cuûa beå 2,3m Chieàu cao an toaøn laáy baèng chieàu saâu ñaùy oáng cuoái cuøng Hf = 0,7m TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 44 Chieàu cao toång coäng laø 3m Choïn beå hình vuoâng maa 65,165,1 ´=´ 5.2. Thieát keá beå aeroten v Caùc thoâng soá thieát keá · Löu löôïng nöôùc thaûi Q= 300m3/ngaøy · Haøm löôïng COD ôû ñaàu vaøo = 730 mg/L · Haøm löôïng COD ôû ñaàu ra = 150 mg/L · SSvaøo=85mg/L · Nhieät ñoä duy trì trong beå 200C · Nöôùc thaûi khi vaøo beå Aeroten coù haøm löôïng chaát raén lô löûng bay hôi ( noàng ñoä vi sinh vaät ban ñaàu) X0 = 0 · Tyû soá giöõa löôïng chaát raén lô löûng bay hôi (MLVSS) vôùi löôïng chaát raén lô löûng (MLSS) coù trong nöôùc thaûi laø 0,7-0,8 choïn 0,7 MLSS MLVSS = 0,7 ( ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z = 0,3) · Noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoaøn (4000-12000mg/L) choïn MLSS = 10.000mg/L, Xr = 7.000 mg/L · Noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi hay buøn hoaït tính (MLVSS) ñöôïc duy trì trong beå Aerotank laø : X = 3.200 mg/L · Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 5-15 ngaøy, choïn qc=10 ngaøy · Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 ( BOD hoaøn toaøn) laø 0,67 · Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd = 0,06 -0,15ngaøy-1 choïn kd=0,075ngaøy-1 vì nöôùc thaûi giaáy coù chöùa caùc chaát khoù phaân huyû sinh hoïc nhö lignin. · Heä soá saûn löôïng toái ña ( tyû soá giöõa teá baøo ñöôïc taïo thaønh vôùi löôïng chaát neàn ñöôïc tieâu thuï ), Y = 0,4045 Kg VSS/Kg BOD5 (thöïc nghieäm) · Ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp giaáy coù theå thieáu N vaø P vì vaäy caàn phaûi boå sung theâm vaøo nöôùc cho ñuû löôïng dinh döôõng cho vi sinh vaät phaùt trieån theo tæ leä BOD5:N:P=100:5:1(tuyø nöôùc thaûi cuûa töøng nhaø maùy ñeå coù theå xaùc ñònh thaønh phaàn, löôïng caàn boå sung) · Loaïi vaø chöùc naêng beå : Beå Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh . Öu ñieåm: khoâng xaûy ra hieän töôïng quaù taûi cuïc boä ôû baát cöù phaàn naøo cuûa beå. TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 45 v Tính toaùn beå Aerotank a. Tính hieäu quaû xöû lyù Ø Xaùc ñònh noàng ñoä BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra - Sô ñoà laøm vieäc cuûa heä thoáng: Trong ñoù: · Q , Qr, Qw , Qe : löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo, löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, löu löôïng buøn xaû vaø löu löôïng nöôùc ñaàu ra , m3/ngaøy · S0 , S : noàng ñoä chaát neàn (tính theo BOD5) ôû ñaàu vaøo vaø noàng ñoä chaát neàn sau khi qua beå Aerotank vaø beå laéng, mg/L · X , Xr , Xc : noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aeroten, noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn vaø noàng ñoä buøn sau khi qua beå laéng II , mg/L - Phöông trình caân baèng vaät chaát: BOD5 ôû ñaàu ra = BOD5 hoaø tan ñi ra töø beå Aerotank + BOD5 chöùa trong löôïng caën lô löûng ôû ñaàu ra Trong ñoù : · BOD5 ôû ñaàu ra : 100 mg/L · CODra=150mg/L · Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø COD laø : 67,0150 100 = · BOD5 hoøaø tan ñi ra töø beå Aerotank laø S, mg/L · Caën lô löûng ôû ñaàu ra SSra = 60 mg/L goàm coù 65% laø caën coù theå phaân huyû sinh hoïc. · BOD5 chöùa trong caën lô löûng ôû ñaàu ra ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Beå laéng Beå Aerotank Qe, S, Xe Q, S0, Xo Qr, Xr, S Qö,Xr TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 46 o Löôïng caën coù theå phaân huyû sinh hoïc coù trong caën lô löûng ôû ñaàu ra: 0,65 ´ 60 = 39 mg/L o Löôïng oxy caàn cung caáp ñeå oxy hoaù heát löôïng caën coù theå phaân huyû sinh hoïc laø : 39mg/l ´ 1,42 (mgO2/mg teá baøo) = 55 mg/L . Löôïng oxy caàn cung caáp naøy chính laø giaù trò BOD20 cuûa phaûn öùng . Quaù trình tính toaùn döïa theo phöông trình phaûn öùng: o C5H7O2N + 5O2 ® 5CO2 + 2H2O + NH3 + Naêng löôïng 113 mg/L 160 mg/L 1 mg/L 1,42 mg/L -> 1 mg teá baøo caàn 1,42 mg oxy o Chuyeån ñoåi töø giaù trò BOD20 sang BOD5 BOD5 = BOD20 ´ 0,67 =55 ´ 0,67 = 36,85mg/L Vaäy : 100 (mg/L) = S + 36,85 (mg/L) Þ S = 63,15 mg/L - Tính hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD5 hoaø tan: E = 0 0 S SS - ´ 100 = 498,1 15,63489,1- ´ 100 = 87% - Hieäu quaû xöû lyù BOD5 cuûa toaøn boä sô ñoà E0 = 1,489 1001,489 - ´ 100 = 80% b. Tính theå tích cuûa beå - Theå tích beå Aerotank V = )1( )( 0 cd c kX SSQY q q + - Trong ñoù : · V: Theå tích beå Aerotank , m3 · Q: Löu löôïng nöôùc ñaàu vaøo Q = 300 m3/ngaøy · Y: Heä soá saûn löôïng cöïc ñaïi Y= 0,4045 TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 47 · X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ñöôïc duy trì trong beå Aerotank , X= 3.200 mg/L · kd: Heä soá phaân huyû noäi baøo, kd = 0,075 ngaøy-1 · qc: Thôøi gian löu buøn trong heä thoáng, qc = 10 ngaøy · So: BOD5 cuûa nöôùc thaûi vaøo beå aeroten So = 489,1mg/L · S: BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau laéng II: S = 63,15mg/L V = ( ) )10075,01(3200 15,631,489104045,0300 ´+´ -´´´ = 92,302m3 Ø Kích thöôùc beå Aerotank · Theå tích beå Vb =92,302 (m3 ) Chieàu cao höõu ích cho beå aeroten xaùo troän hoaøn toaøn :3-4,6m Chieàu cao baûo veä cho beå aeroten xaùo troän hoaøn toaøn :0,3-0,6m - Chieàu saâu chöùa nöôùc cuûa beå H = 3,5m - Chieàu cao baûo veä hbv = 0,5m Chieàu cao toång: Htc= H+ hbv =3,5+0,5 = 4m - Dieän tích beå F = tcH V = 5,3 302,92 » 26,37 m2 - Tyû soá roäng:saâu: W:H=1:1 - Chieàu roäng cuûa beå laø W =3.5m - Chieàu daøi beå L= m W F 535,7 5,3 37,26 == Vaäy beå Aerotank coù kích thöôùc nhö sau: L ´ B ´ H = 7,6 ´ 3,5´4 (m3) c. Thôøi gian löu Thôøi gian löu nöôùc trong beå q = Q V = 300 24301,92 ´ » 7,384 giôø d. Löôïng buøn phaûi xaû ra moãi ngaøy - Tính heä soá taïo buøn töø BOD5 Yobs = dc K Y q+1 = 075,0101 4045,0 ´+ = 0,231mg/mg TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 48 Trong ñoù: § Y : heä soá saûn löôïng, Y= 0,4045 kg VSS/ kg BOD5 § kd: heä soá phaân huyû noäi baøo, kd= 0,075 ngaøy-1 § q c: thôøi gian löu buøn, q c = 10 ngaøy. - Löôïng buøn hoaït tính sinh ra do khöû BOD5 (tính theo MLVSS) Px(VSS)= Yobs ´ Q ´ (S0 – S)= 0,231 ´ 300 ´ (489,1-63,15) ´ 10-3 = 29,522 kgVSS/ngaøy - Toång caën lô löûng sinh ra trong 1 ngaøy MLSS MLVSS = 0,7 Þ MLSS = 7,0 MLVSS Pxl (SS) = ( ) 7,0 VSSPx = 7,0 522,29 » 42,174 kgSS/ngaøy - Löôïng caën dö haèng ngaøy phaûi xaû ñi Pxaû = Pxl – Q ´ SSra´ 10-3 =42,174 - 300´63,15´10-3=23,227 kgSS/ngaøy - Tính löôïng buøn xaû ra haèng ngaøy (Qw) töø ñaùy beå laéng theo ñöôøng tuaàn hoaøn buøn qc = eew r XQXQ VX + Þ Qw = cr cee X XQVX q q- Trong ñoù - X: Noàng ñoä chaát raén bay hôi trong beå Aerotank X = 3.200 mg/L - qc : Thôøi gian löu buøn qc = 10 ngaøy - Qe : Löu löôïng nöôùc ñöa ra ngoaøi töø beå laéng ñôït II ( löôïng nöôùc thaûi ra khoûi heä thoáng). Xem nhö löôïng nöôùc thaát thoaùt do tuaàn hoaøn buøn laø khoâng ñaùng keå neân Qe = Q = 300 m3/ngaøy - Xe: Noàng ñoä chaát raén bay hôi ôû ñaàu ra cuûa heä thoáng Xe=0,7´ SSra = 0,7 ´ 60 = 42 mg/L - Xr noàng ñoäng chaát raén bay hôi coù trong buøn hoaït tính tuaàn hoaøn Xr=0,7´10.000=7000mg/L TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 49 Þ Qw = 10000.7 1042300200.3301,92 ´ ´´-´ = 2,42 m3/ngaøy e. Tính heä soá tuaàn hoaøn (a) töø phöông trình caân baèng vaät chaát Töø phöông trình caân baèng vaät chaát : X(Q+Qr) = XrQr + XrQW Suy ra Qr = XX QXXQ r wr - - = 200.3000.7 42,2000.7300200.3 - ´-´ =248,17 m3/ngaøy Trong ñoù: - Q: Löu löôïng nöôùc thaûi, Q = 300 m3/ngaøy - X: Noàng ñoä VSS trong beå Aeroten, X = 3.200mg/L - Qr : Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn - X0 : Noàng ñoä VSS trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aeroten, X0 = 0 - Xr : Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn, Xr = 7.000 mg/L Vaäy: a = Q Qr = 300 17,248 = 0,83 f. Kieåm tra tyû soá F/M vaø taûi troïng theå tích cuûa beå : Chæ soá F/M: M F = X S ´q 0 Trong ñoù: - S0: BOD5 ñaàu vaøo, S0 =489,1 mg/L - X: Haøm löôïng SS trong beå, X = 3.200mg/L - q : Thôøi gian löu nöôùc, q = 0,3077 ngaøy M F = 200.33077,0 1,489 ´ = 0,496 ngaøy-1 Giaù trò naøy naèm trong khoaûng cho pheùp cuûa thoâng soá thieát keá beå (0,2-0,6 ngaøy-1) - Toác ñoä oxy hoaù cuûa 1 g buøn hoaït tính r = X SS q - 0 = 200.33077,0 15,631,489 ´ - = 0,433 ( mg BOD5/g.ngaøy) - Taûi troïng theå tích cuûa beå Aerotank TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 50 L= V QS ´0 = 301,92 300101,489 3 ´´ - = 1,59 (kgBOD5/m3ngaøy) Giaù trò naøy trong khoaûng thoâng soá cho pheùp khi thieát keá beå (0,8- 1,92kgBOD5/m3. ngaøy) g. Tính löôïng oxy caàn cung caáp cho beå Aerotank döïa treân BOD20 - Löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån OC0 = f SSQ )( 0 - - 1,42Px(VSS) Vôùi f laø heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 , f= 0,67 OC0= 100067,0 )15,631,489(300 ´ -´ - 1,42 ´ 29,519 = 148,8kgO2/ngaøy - Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå: OCt = OCo ( ) ab .024,1 1 . 20 20 -÷÷ ø ö çç è æ - TdSH S CC C Laáy noàng ñoä oxi caàn duy trì trong beå laø 2 mg/l . Heä soá ñieàu chænh löôïng oxi ngaám vaøo nöôùc thaûi, a = 0,8 Tra phuï luïc D , Unit operation processes in environment engineering Noàng ñoä oxi baõo hoaø trong nöôùc saïch ôû 20oC : Cs20 = 9,17 mg/l Noàng ñoä oxi baõo hoaø trong nöôùc saïch ôû 26oC : CSH = 8,22 mg/l Heä soá ñieàu chænh löïc caêng beà maët theo haøm löôïng muoái ñoái vôùi nöôùc thaûi b =1 OCt = 148,8 ( ) 8,0024,1 1 222,81 17,9 2026 ´ ÷ ø ö ç è æ -´ - =237,84 kg O2/ ngaøy - Tính löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå Qkk = OU OC t ´ f Trong ñoù: · OCt : Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå : OCt = 237,84 kgO2/ngaøy · OU : Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 51 · Choïn daïng ñóa xoáp, coù maøng phaân phoái daïng mòn, ñöôøng kính 170 mm , dieän tích beà maët F=0,02 m2 · Cöôøng ñoä thoåi khí 300 L/phuùt ñóa = 18 m3/giôø · Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái h = 3,5m (laáy gaàn ñuùng baèng chieàu saâu beå) Tra baûng 7.1 trang 112, [1] ta coù: Ou = 7 gO2/ m3.m OU = Ou ´ h = 7´ 3,5 = 24,5 g O2/m3 - Ou: Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo g O2/m3 khoâng khí - f: heä soá an toaøn, thöôøng f =1,5-2, choïn f = 1,5 Qkk = 3105,24 84,237 -´ ´ 1,5 » 14,562´103(m3/ngaøy) =606,75m3/h - Soá ñóa caàn phaân phoái trong beå N = )./(300 )/( diaphutL phutLQkk = 300 5,10112 » 33,7 ñóa. Choïn N = 35 ñóa Caùch boá trí ñaàu phaân phoái khí: - Töø oáng chính chia thaønh 7 oáng nhaùnh treân moãi oáng nhaùnh coù 5 ñaàu phaân phoái. - Theo chieàu daøi cuûa beå laø 7,6m ta boá trí nhö sau: khoaûng caùch giöõa 2 oáng nhaùnh ngoaøi cuøng vôùi thaønh beå laø 0,65m; khoaûng caùch giöõa 2 oáng nhaùnh laø 1m. - Treân moãi oáng nhaùnh boá trí ñaàu phaân phoái: khoaûng caùch giöõa 2 ñaàu phaân phoái ngoaøi cuøng ñeán thaønh beå laø 0,35 vaø khoaûng caùch giöõa 2 ñaàu phaân phoái khí laø 0,7m. - Truï ñôõ : ñaët ôû giöõa 2 ñóa keá nhau töøng truï moät. - Kích thöôùc truï ñôõ laø : D x R x C = 0,2 m x 0,1 m x 0,2 m. h. Tính toaùn caùc thieát bò phuï Ø Tính toaùn maùy thoåi khí - Aùp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí Hm = h1 + hd + H Trong ñoù: TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 52 · h1: Toån thaát trong heä thoáng oáng vaän chuyeån h1 = 0,5m · hd : Toån thaát qua ñóa phun phaân phoái hd £ 0,5m choïn hd = 0,5m · H : Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa mieäng voøi phun H = 3,5m Hm = 0,5 + 0,5 + 3,5 = 4,5m Aùp löïc maùy thoåi khí tính theo Atmotphe: Pm = 12,10 mH = 12,10 5,4 = 0,445 atm - Naêng suaát yeâu caàu Qkk =606,75m3/h = 0,169 m3/s - Coâng suaát maùy thoåi khí Pmaùy = ne GRT 7,29 1 ú ú û ù ê ê ë é -÷÷ ø ö çç è æ 1 283,0 1 2 p p Trong ñoù: · Pmaùy : Coâng suaát yeâu caàu cuûa maùy neùn khí , kW · G: Troïng löôïng cuûa doøng khoâng khí , kg/s G = Qkk ´ rkhí = 0,169 ´ 1,2 = 0,20225 kg/s · R : haèng soá khí , R = 8,314 KJ/K.mol 0K · T1: Nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo T1= 273 + 25 = 298 0K · P1: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo P1= 1 atm · P2: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu ra P2 =Pm + 1=0,445 +1=1,445 atm n= K K 1- = 0,283 ( K = 1,395 ñoái vôùi khoâng khí ) · 29,7 : heä soá chuyeån ñoåi · e: Hieäu suaát cuûa maùy , choïn e= 0,7 Vaäy : Pmaùy = 7,0283,07,29 298314,820225,0 ´´ ´´ ú ú û ù ê ê ë é -÷ ø ö ç è æ 1 1 445,1 283,0 =9,43kW » 12,65Hp (vôùi Hp =0,7457kw) ØTính toaùn ñöôøng oáng daãn khí - Vaän toác khí trong oáng daãn khí chính, Vkhí =10 ¸ 15m/s (1) TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 53 Choïn Vkhí = 15 m/s - Löu löôïng khí caàn cung caáp , Qk = 0,129 m3/s - Ñöôøng kính oáng phaân phoái chính Dk= pkhi k V Q4 = 14,315 169,04 ´ ´ = 0,1196 m Choïn oáng saét traùng keõm F130 (Ftrong =120) Tính laïi vaän toác khoâng khí trong oáng daãn chính: Vkhí= p2 4 k khí D Q = sm /9,14 14,311,0 169,04 2 =´ ´ (thoaû Dk=100-250mm coù Vkhí=9-15m/s) - Töø oáng chính ta phaân laøm7 oáng nhaùnh cung caáp khí cho beå - Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh Q’k = 7 kQ = 7 169,0 = 0,024m3/s - Vaän toác khí qua moãi oáng nhaùnh coù giaù trò töø 15 ¸ 20m/s choïn v’khí = 20 m/s - Ñöôøng kính oáng nhaùnh d = pkhi k v Q ' '4 = 14,320 024,04 ´ ´ = 0,039 m Choïn loaïi oáng saét traùng keõm F50 (Ftrong=40) - Kieåm tra laïi vaän toác khí oáng nhaùnh v’khí = 2 '4 d Q k p = 204,014,3 024,04 ´ ´ = 19 m/s (naèm trong khoaûng 10 ¸ 20m/s Ø Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå - Choïn vaän toác nöôùc thaûi trong oáng : v = 0,7 m/s ( giôùi haïn 0,3 – 0,7 m/s ) - Löu löôïng nöôùc thaûi : Q = 300 m3/ngaøy = 0,00347 m3/s - Choïn loaïi oáng daãn nöôùc thaûi laø oángsaét traùng keõm, ñöôøng kính cuûa oáng D = pv Q4 = 14,37,0 00347,04 ´ ´ = 0,0795 m Choïn oáng saét traùng keõm STK F90 (Ftrong=80) - Tính laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO MO ITR UO NG XA NH .IN FO Ñoà aùn: Thieát keá beå aeroten GVHD: Nguyeãn Thò Thanh Phöôïng SVTH: Nguyeãn Chí Hieáu 54 v= 2 .4 D Q p = 208,014,3 00347,0.4 ´ ´ = 0,69 m/s Ø Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc thaûi vaøo beå laéng II: - Choïn vaän toác nöôùc thaûi trong oáng : v = 0,7 m/s ( giôùi haïn 0,3 – 0,7 m/s ) - Löu löôïng nöôùc thaûi : Q = 300 m3/ngaøy = 0,00347 m3/s - Choïn loaïi oáng daãn nöôùc thaûi laø oángsaét traùng keõm, ñöôøng kính cuûa oáng D = pv Q4 = 14,37,0 00347,04 ´ ´ = 0,0795 m Choïn oáng saét traùng keõm STK F90 (Ftrong=80) - Tính laïi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng v= 2 .4 D Q p = 208,014,3 00347,0.4 ´ ´ = 0,69 m/s Ø Tính toaùn ñöôøng oáng daãn buøn tuaàn hoaøn - Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn Qr = 248,17 m3/ng = 0,00287m/s. - Vaän toác buøn chaûy trong oáng trong ñieàu kieän coù bôm laø 1 – 2 m/s - Choïn vaän toác buøn trong oáng v=1 m/s D = pv Q4 = 14,31 00287,04 ´ ´ = 0,0605m Choïn oáng PVC F70 (Ftrong=60) ØBôm buøn tuaàn hoaøn -Löu löôïng bôm :Qr = 248,17 m3/ng. = 0,00287m3/s. -Coät aùp cuûa bôm : aùp duïng phöông trình