BỂ BÙN HOẠT TÍNH

Để thiết kế bể bùn hoạt tính người ta phải chú ý đến loại bể, lưu lượng nạp, lượng bùn sinhra, nhu cầu và khả năng chuyển hóa oxy, nhu cầu về dinh dưỡng cho vi khuẩn, đặc tính củanước thải đầu vào và đầu ra, điều kiện môi trường, giá thành, chi phí vận hành, bảo trì.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BỂ BÙN HOẠT TÍNH BỂ BÙN HOẠT TÍNHĐể thiết kế bể bùn hoạt tính người ta phải chú ý đến loại bể, lưu lượng nạp, lượng bùn sinhra, nhu cầu và khả năng chuyển hóa oxy, nhu cầu về dinh dưỡng cho vi khuẩn, đặc tính củanước thải đầu vào và đầu ra, điều kiện môi trường, giá thành, chi phí vận hành, bảo trì.Xác định tỉ lệ thức ăn trên số lượng vi khuẩn F/M (food to microorganism)trong đóF/M: tỉ lệ thức ăn trên số lượng vi khuẩn d-1S0: BOD hoặc COD của nước thải đầu vào, mg/L (g/m3) [influent soluble BOD]Q: thời gian lưu tồn nước trong bể bùn hoạt tính = Vr/Q, dVr: Thể tích bể, Mgal (m3)Q: Lưu lượng nước thải nạp vào bể, Mgal/d (m3/d)X: hàm lượng vật chất rắn bay hơi (VSS) trong bể mg/L (g/m3)Lưu ý các giá trị thực nghiệm cho thấy F/M nằm trong khoảng 0,05 ÷ 1,0Với một hiệu suất sử dụng thức ăn U của vi khuẩn ta có công thức:trong đóE: hiệu suất của quá trình xử lý, %E = [(S0 - S)/S0)] × 100Thay vào phương trình trên ta có:trong đóS: BOD hoặc COD của nước thải đầu ra, mg/L (g/m3) [ effluent soluble BOD]Thời gian lưu nước trong bể bùn hoạt tính được tính bằng công thức:Thời gian lưu nước trong cả hệ thống được tính bằng công thức:trong đóqs: thời gian lưu nước trong hệ thốngVs: thể tích bể lắng thứ cấpXác định thời gian lưu trú trung bình của vi khuẩn trong bểtrong đóqc: thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn trong bể theo thể tích bể, dVr: thể tích bể, Mgal (m3)X: hàm lượng VSS trong bể, mg/L (g/m3)Xw: hàm lượng VSS trong bùn thải bỏ, mg/L (g/m3)Qw: lưu lượng bùn thải bỏ, Mgal/d (m3/d)Xe: hàm lượng VSS trong nước thải đầu ra, mg/L (g/m3)Qe: Lưu lượng nước thải đầu ra, Mgal/d (m3/d )Theo các số liệu của Mỹ qc = 3 ÷ 15 ngày cho hiệu quả xử lý và khả năng lắng của bùn tốt.Thời gian lưu tồn nước trong bể là 4 ÷ 8 giờ, lưu lượng nạp 3 ÷ 30 kg BOD5/m3.dNếu hàm lượng VSS trong nước thải đầu ra là không đáng kể ta có:Nhu cầu về dưỡng chất nhằm bảo đảm sự phát triển của các vi khuẩn được thể hiện quacông thức:trong đóRs: là lượng BOD5 (hay chất nền) được sử dụng (hay loại bỏ)Rs = Q(S0 - S)Rb: lượng sinh khối được sản sinh ratrong đóY: sản lượng biomass tính bằng mgVSS/mg BOD5Ta có: Kd = 0,48tS-0,415(1,05)t - 20 trong đóKd: tốc độ phân hủyts: tuổi trung bình của bùn đối với bể bùn hoạt tính (≈ θ C)Theo thực nghiệm thì tỉ lệ BOD5 : N : P ≈ 100 : 5 : 1 Một số hệ số động cho việc xử lý nước thải sinh hoạt bằng bể bùn hoạt tính Hệ số Đơn vị Giá Trị Khoảng biến thiên Tiêu biểu k d-1 2 ÷ 10 5 Ks mg/L BOD5 25 ÷ 100 60 mg/L COD 17 ÷ 50 40 Y mg VSS/mg BOD5 0,4 ÷ 0,8 0,6 Kc d-1 0,025 ÷ 0,075 0,06 Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991Các bước để thiết kế một bể bùn hoạt tính:1. Chọn thời gian cư trú trung bình của vi khuẩn trong bể. Các yếu tố cần biết: BOD5 của nước thải đầu ra SS của nước thải đầu ra Khả năng chịu đựng của bể đối với sự biến động lớn của nước thải đầu vào (lưu lượng, hàm lượng chất gây ô nhiễm) Nhu cầu về năng lượng cho các thiết bị cung cấp khí Nhu cầu về dưỡng chất2. Chọn thời gian lưu tồn của nước thải trong bể. Các yếu tố cần biết: Thích hợp cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm Quá trình ổn định, không bị ảnh hưởng của các chất độc Lượng MLSS được giữ ổn định3. Xác định thể tích bể lắng thứ cấp cần thiết. Các yếu tố cần biết: Diện tích bề mặt của bể lắng Diện tích cần thiết cho việc cô đặc bùn4. Xác định công suất thiết bị sục khí. Các yếu tố cần biết: Xác định nhu cầu về oxy Xác định nhu cầu điện năng để duy trì các chất rắn ở dạng lơ lửng.5. Chọn tỉ lệ hoàn lưu bùn6. Ước tính lượng bùn thải bỏ Các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành bể bùn hoạt tính và nguyên nhân Sự cố Nguyên nhânHiệu suất loại BOD hoà tan thấp 1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể quá ngắn 2. Thiếu N và P pH quá cao hoặc quá thấp Trong nước thải đầu vào có chứa độc tố Sục khí chưa đủ Khuấy đảo chưa đủ hoặc do hiện tượng ngắn mạchNước thải chứa nhiều chất rắn 1. Thời gian cư trú của vi khuẩn trong bể quá lâu 2. Quá trình khử nitơ diễn ra ở ...