Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3 Chương I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ 4 I.1. Giới thiệu chung: 4 I.1.1. Đặc điểm vật lý: 4 I.1.2. Đặc điểm hóa học: 5 I.1.3. Đặc điểm sinh vật, vi sinh vật: 6 I.2. Các thông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt: 6 I.2.1. Hàm lượng chất rắn: 6 I.2.2. Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): 6 I.2.3. Ôxy hòa tan: 7 I.2.4. Trị số pH: 7 I.2.5. Các hợp chất của Nitơ và Photpho trong nước thải: 7 I.2.6. Các hợp chất vô cơ khác trong nước thải: 8 I.2.7. Vi sinh vật: 8 I.3. Các công đoạn xử lý: 9 I.3.1. Tiền xử lý: 9 I.3.2. Xử lý sơ bộ: 9 I.3.3. Xử lý bậc II: 10 I.3.4. Khử trùng: 15 Chương II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 II.1. Quá trình lắng của các hạt rắn trong nước thải: 18 II.2. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí với công nghệ MBBR: 20 II.2.1. Cơ chế: 20 II.2.2. Sự phát triển của tế bào và động học của phản ứng lên men: 21 II.2.3. Quá trình Nitrat hóa: 25 Chương III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ 27 III.1.Mương dẫn nước thải: 27 III.2. Song chắn rác thô: 28 III.3. Bể lắng cát và tách dầu mỡ: 30 III.4. Song chắn tinh: 31 III.5. Bể điều hòa: 32 III.6. Bể lắng đợt I: 33 III.7. Bể MBBR: 35 III.7.1. Thể tích làm việc của bể: 36 III.7.2. Lượng bùn sinh ra do khử BOD5: 37 III.7.3. Các thông số về đệm plastic: 38 III.7.4. Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể: 38 III.7.5. Xác định lượng ôxy cần thiết cho quá trình xử lý: 38 III.7.6. Nhu cầu dinh dưỡng của vi sinh vật: 40 III.7.7. Bố trí thiết bị phân phối khí: 40 III.8. Bể lắng đợt 2: 42 III.9. Bể tiếp xúc khử trùng: 44 III.10. Bể nén bùn: 44 KẾT LUẬN 47 Tài liệu tham khảo: 48 MỞ ĐẦU Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước tạo nên một sức ép lớn đối với môi trường. Trong sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hóa ngày càng gia tăng. Mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm đang ngày càng trầm trọng. Do đó việc xây dựng, vận hành các hệ thống xử lý nước thải cho các đô thị hiện nay là hết sức cần thiết. Đề bài: Ứng dụng công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) trong xử lý nước thải sinh hoạt đô thị. Lưu lượng q = 2000 m3ngày đêm. Yêu cầu xử lý: QCVN 14:2008BTNMT, cột A Chương I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ I.1. Giới thiệu chung: Con người trong các hoạt động kinh tế xã hội đã sử dụng một lượng nước rất lớn. Nước cấp sau khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa chảy tràn trên các mái nhà, mặt đường, sân vườn,…Bị nhiểm bẩn chứa nhiều hợp chất bẩn gây ô nhiễm môi trường. Nước thải sinh hoạt là nước thải được bỏ đi sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt là hỗn hợp phức tạp thành phần các chất, trong đó chất bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ thường tồn tại dưới dạng không hòa tan, dạng keo và dạng hòa tan dễ bị phân hủy thối rữa, chứa nhiều vi trùng gây bệnh và truyền bệnh nguy hiểm. Thành phần và tính chất của chất bẩn phụ thuộc vào mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái làm việc của hệ thống mạng lưới vận chuyển, tập quán sinh hoạt của người dân, mức sống xã hội, điều kiện tự nhiên…Do tính chất hoạt động của đô thị mà chất bản của nước thải thay đổi theo thời gian và không gian. I.1.1. Đặc điểm vật lý: Theo trạng thái vật lý, các chất bẩn trong nước thải được chia thành: Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng kích thước lớn hơn 104 mm, có thể ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải, cây cỏ… Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt khoảng 104 106 mm. Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 106 mm, có thể ở dạng phân tử hoặc phân ly thành ion. Nước thải sinh hoạt thường có mùi hôi thối khó chịu do khi vận chuyển trong cống sau 2 đến 6 giờ xuất hiện khí hydro sunfua.
Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. MỤC LỤC MỞ ĐẦU Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước tạo nên một sức ép lớn đối với môi trường. Trong sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hóa ngày càng gia tăng. Mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm đang ngày càng trầm trọng. Do đó việc xây dựng, vận hành các hệ thống xử lý nước thải cho các đô thị hiện nay là hết sức cần thiết. Đề bài: Ứng dụng công nghệ MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) trong xử lý nước thải sinh hoạt đô thị. - Lưu lượng q = 2000 m 3 /ngày đêm. - Yêu cầu xử lý: QCVN 14:2008/BTNMT, cột A GVHD:PGS.TS. Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 1 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. Chương I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ I.1. Giới thiệu chung: Con người trong các hoạt động kinh tế xã hội đã sử dụng một lượng nước rất lớn. Nước cấp sau khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa chảy tràn trên các mái nhà, mặt đường, sân vườn,…Bị nhiểm bẩn chứa nhiều hợp chất bẩn gây ô nhiễm môi trường. Nước thải sinh hoạt là nước thải được bỏ đi sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt là hỗn hợp phức tạp thành phần các chất, trong đó chất bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ thường tồn tại dưới dạng không hòa tan, dạng keo và dạng hòa tan dễ bị phân hủy thối rữa, chứa nhiều vi trùng gây bệnh và truyền bệnh nguy hiểm. Thành phần và tính chất của chất bẩn phụ thuộc vào mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái làm việc của hệ thống mạng lưới vận chuyển, tập quán sinh hoạt của người dân, mức sống xã hội, điều kiện tự nhiên…Do tính chất hoạt động của đô thị mà chất bản của nước thải thay đổi theo thời gian và không gian. I.1.1. Đặc điểm vật lý: Theo trạng thái vật lý, các chất bẩn trong nước thải được chia thành: - Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng kích thước lớn hơn 10 -4 mm, có thể ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải, cây cỏ… - Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt khoảng 10 -4 - 10 -6 mm. GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 2 SVTH: Phạm Thị Thơm Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. - Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 10 -6 mm, có thể ở dạng phân tử hoặc phân ly thành ion. - Nước thải sinh hoạt thường có mùi hôi thối khó chịu do khi vận chuyển trong cống sau 2 đến 6 giờ xuất hiện khí hydro sunfua. I.1.2. Đặc điểm hóa học: Nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magiê, canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các chất thải khác như cát, sét, dầu mỡ. Nước thải vừa xả ra có tính kiềm, nhưng dần trở nên có tính axit vì thối rữa. Các chất hữu cơ có thể xuất xứ từ thực vật hoặc động vật. Những chất hữu cơ trong nước thải có thể chia thành các chất chứa nitơ và các chất chứa cacbon. Các hợp chất chứa nitơ chủ yếu như urê, prôtêin, amin và axit amin. Các hợp chất chứa cacbon như mỡ, xà phòng, hydrocacbon… I.1.3. Đặc điểm sinh vật, vi sinh vật: Nước thải sinh hoạt chứa rất nhiều sinh vật chủ yếu là vi sinh với số lượng từ 10 5 đến 10 6 tế bào trong 1ml. Nguồn chủ yếu đưa vi sinh vật vào nước thải là phân, nước tiểu và đất cát. Tế bào vi sinh vật hình thành từ chất hữu cơ, nên tập hợp vi sinh có thể coi là một phần của tổng hợp chất hữu cơ trong nước thải. Phần này sống, hoạt động, tăng trưởng để phân hủy phần hữu cơ còn lại của nước thải. Vi sinh trong nước thải thường được phân biệt theo hình dạng. Vi sinh xử lý nước thải có thể chia thành 3 nhóm: Vi khuản, nấm, động vật nguyên sinh (Protozoa). Vi khuẩn đóng vai trò quan trọng đầu tiên trong việc phân hủy chất hữu cơ, nó là cơ thể sống đơn bào, có khả năng phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn lơ lửng hoặc dính bám vào bề mặt vật cứng. Vi khuẩn có khả năng sinh sản rất nhanh, khi tiếp xúc với chất dinh dưỡng có trong nước thải, chúng hấp thụ nhanh thức ăn qua màng tế bào. Đa số vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ, biến chất hữu cơ thành chất ổn định tạo thành bông cặn dễ lắng, GVHD:PGS.TS. Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 3 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. nhưng thường củng có loại vi khuẩn dạng lông tơ (filamentous) kết với nhau thành lưới nhẹ nổi lên bề mặt làm ngăn cản quá trình lắng. Vi khuẩn dạng nấm (Fungi bacteria) có kích thước lớn hơn vi khuẩn và không có vai trò trong quá trình phân hủy ban đầu của chất hữu cơ trong quá trình xử lý nước thải. Vi khuẩn dạng nấm phát triển thường kết thành lưới nổi trên mặt nước gây cản trở dòng chảy và quá trình thủy động học. Động vật nguyên sinh đặc trưng bằng một vài giai đoạn hoạt động trong quá trình sống của nó. Thức ăn chính của động vật nguyên sinh là vi khuẩn, cho nên chúng là chất chỉ thị quan trọng thể hiện hiệu quả xử lý của các công trình xử lý sinh học nước thải. I.2. Các thông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt: Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải ở dạng các virut và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn,… Đồng thời trong nước thải cũng chứa các vi khuẩn không có hại có tác dụng phân hủy các chất thải. I.2.1. Hàm lượng chất rắn: Tổng chất rắn là thành phần đặc trưng nhất của nước thải, nó bao gồm các chất rắn không tan lơ lửng (SS), chất keo và hòa tan. Xác định hàm lượng chất rắn bằng cách cho bay hơi một lượng nước thải trên bếp cách thủy và sấy khô ở nhiệt độ 105 o C cho tới khi trọng lượng không đổi, sau đó đem cân và so sánh với khối lượng nước ban đầu, đơn vị là mg/l. Chất rắn lơ lửng có kich thước hạt 10 -4 mm có thể lắng được và không lắng được (dạng keo). Nó được xác định bằng cách cho nước thải thấm qua giấy lọc tiêu chuẩn với kích thước lỗ khoảng 1,2 µm. Gạn lấy lượng cặn đọng lại trên giấy thấm đem sấy ở nhiệt độ 105 o C cho đến khi trọng lượng không thay đổi, đơn vị mg/l. I.2.2. Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) và hóa học (COD): Mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có thể xác định theo lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí và được gọi GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 4 SVTH: Phạm Thị Thơm Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. là nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hóa. Nhu cầu ôxy sinh hóa là chỉ tiêu rất quan trọng và tiện dùng để chỉ mức độ nhiễm bẩn của của nước thải bởi các chất hữu cơ. Trị số BOD đo được cho phép tính toán lượng ôxy hòa tan cần thiết để cấp cho các phản ứng sinh hóa của vi khuẩn diễn ra trong quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thải. Nhu cầu ôxy hóa học COD: Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần nhỏ các chất vô cơ dễ bị ôxy hóa có trong nước thải. Chỉ tiêu nhu cầu ôxy sinh hóa BOD không đủ để phản ánh khả năng ôxy hóa các chất hữu cơ khó bị ôxy hóa và các chất vô cơ có thể bị ôxy hóa có trong nước thải. Việc xác định COD có thể tiến hành bằng cách cho chất ôxy hóa mạnh vào mẫu thử nước thải trong môi trường axít. Trị số COD luôn lớn hơn trị số BOD 5 và tỷ số COD : BOD càng nhỏ thì xử lý sinh học càng dễ. I.2.3. Ôxy hòa tan: Nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải trước và sau xử lý là chỉ tiêu rất quan trọng. Trong quá trình xử lý hiếu khí luôn phải giữ nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải từ 1,5 – 2 mg/l để quá trình ôxy hóa diễn ra theo ý muốn và để hỗn hợp không rơi vào tình trạng yếm khí. Ôxy là khí có độ hòa tan thấp và nồng độ ôxy hòa tan phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ muối có trong nước. Trong quá trình xử lý nước thải, vi sinh vật tiêu thụ ôxy hòa tan để đồng hóa các chất dinh dưỡng và chất nền BOD, N, P cần thiết cho việc duy trì sự sống, tăng trưởng và sinh sản của chúng. I.2.4. Trị số pH: Trị số pH cho biết nước thải có tính trung hòa, tính axit hay tính kiềm. Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh họa rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH. Quá trình xử lý hiếu khí đòi hỏi giá trị pH trong khoảng 6,5 đến 8,5. I.2.5. Các hợp chất của Nitơ và Photpho trong nước thải: a. Các hợp chất của nitơ trong nước thải: Nước thái sinh hoạt luôn có một số hợp chất chứa nitơ. Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh vật trong các công trình xử lý sinh học. Các hợp chất chứa nitơ là protein, các GVHD:PGS.TS. Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 5 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. sản phẩm phân hủy của nó như amino aixit là nguồn thức ăn hữu cơ của vi khuẩn, và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ có trong nước thải bắt nguồn từ phân và nước tiểu (urê) của người và động vật. Urê bị phân hủy ngay khi có tác dụng của vi khuẩn thành amoni (NH 4 + ) và NH 3 là hợp chất vô cơ chứa nitơ có trong mước thải. Hai dạng hợp chất vô cơ chứa Nitơ có trong nước thải là nitrit và nitrat. Nitrat là sản phẩm ôxy hóa của amoni (NH 4 + ) khi tồn tại oxy, thường gọi quá trình này là quá trình Nitrat hóa. Còn nitrit (NO 2 - ) là sảm phẩm trung gian của quá trình nitrat hóa, nitrit là hợp chất không bền vững dễ bị ôxy hóa thành nitrat (NO 3 - ). Vì amoni sử dụng ôxy trong quá trình Nitrat hóa và các vi sinh vật trong nước, rong, tảo dùng nitrat làm thức ăn để phát triển, cho nên nếu hàm lượng nitơ có trong nước thải xả ra sông, hồ quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng kích thích sự phát triển nhanh của rong, tảo làm bẩn nguồn nước. b.Các hợp chất photpho trong nước thả Photpho cũng giống như nitơ, là chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sống và phát triển trong các công trình xử lý nước thải. Photpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần thiết cho sự phát triển của thảo mộc sống dưới nước, nếu nồng độ photpho trong nước thải xả ra sông, suối quá mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng. Photpho thường ở dạng photphat vô cơ và bắt nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu, phân bón dùng trong nông nghiệp và từ các chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt hằng ngày. I.2.6. Các hợp chất vô cơ khác trong nước thải: Có rất nhiều hợp chất vô cơ trong nước thải. Để đánh giá tính chất nhiểm bẩn của nước thải bởi khoáng vật người ta dùng các chỉ tiêu về hàm lượng sulfat và clorua. Trong nước thải đô thị hàm lượng sulfat vào khoảng 100 đến 150 mg/l, còn hàm lượng clorua từ 150 đến 250 mg/l. Hàm lượng sulfat và clorua thường không hoặc ít thay đổi trước và sau xử lý và cũng không làm ảnh hưởng tới các quá trình lí hóa, sinh hóa nước thải và cặn bã. GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 6 SVTH: Phạm Thị Thơm Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. I.2.7. Vi sinh vật: Nước thải sinh hoạt chứa rất nhiều các vi sinh vật với số lượng từ 10 5 – 10 6 tế bào/1ml. Phần lớn vi sinh có trong nước thải không phải là vi khuẩn gây bênh, có thể có một số ít vi khuẩn gây bệnh như thương hàn, tả, lỵ, vi trùng gan. * Các thông số cụ thể của đồ án: Lưu lượng Q = 1500m 3 /ngày đêm. TT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị 1 Tổng chất rắn TS mg/l 700 2 Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS mg/l 200 3 Nhu cầu ôxy hóa học COD mg/l 500 4 Nhu cầu ôxy sinh hóa BOD 5 mg/l 300 5 Tổng Ni tơ ∑N mg/l 40 6 Tổng Photpho ∑P mg/l 8 7 pH (25 o C) 6,8 8 Dầu mỡ động, thực vật mg/l 100 8 Coliform MPN/100ml 10 7 I.3. Các công đoạn xử lý: I.3.1. Tiền xử lý: Giai đoạn tiền xử lý gồm các công trình và thiết bị có nhiệm vụ loại ra khỏi nước thải các vật có thể gây tắt nghẽn đường ống làm hư hại máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lý của giai đoạn sau, cụ thể như: Loại bỏ hoặc cắt nhỏ những vật nổi lơ lửng có kích thước lớn có trong nước thải như gỗ, nhựa, giấy, vỏ hoa quả,… Loại bỏ cặn nặng như cát sỏi, kim loại, thủy tinh,… Loại bỏ một phần dầu mỡ. Các thiết bị thường dùng là: - Song chắn rác, lưới chắn rác; - Máy nghiền cắt vụn rác; - Bể lắng cát; - Bể điều hòa lưu lượng. GVHD:PGS.TS. Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 7 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. I.3.2. Xử lý sơ bộ: Chủ yếu là quá trình lắng để loại bỏ bớt cặn lơ lửng. Có nhiều loại bể lắng, kết quả xử lý của công đoạn xử lý sơ bộ là loại bỏ được một phần cặn lơ lửng và các chất nổi như dầu, mỡ, bọt,… đồng thời phân hủy yếm khí cặn lắng ở phần dưới của các công trình ổn định cặn. a. Bể lắng cát: Bể lắng cát đặt sau song chắn và đặt trước bể điều hòa lưu lượng và chất lượng, trước bể lắng đợt một. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than vụn, vỏ trứng,… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn. Theo đặc tính của dòng chảy có thể phân loại bể lắng cát: Bể lắng cát ngang, bể lắng cát thổi khí, bể lắng cát ly tâm. b. Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng: Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống cống thu gom chảy về nhà máy xử lý thường xuyên dao động theo các ngày giờ, có 2 loại bể điều hòa: Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy; Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy. Tùy theo điều kiên đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng cống thu gom là mang cống chung thường áp dụng bể điều hòa lư lượng để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa. Ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thải thay đổi thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng. Điều chỉnh pH và bổ sung chất dinh dưỡng N,P: Nước thải trước khi đi vào các công trình xử lý sinh học phải có trị số pH nằm trong khoảng 6,5 – 8,5 và tỷ lệ các chất dinh dưỡng C:N:P trong khoảng 100:5:1. c. Bể lắng đợt I: Có nhiệm vụ lắng các hạt rắn nhỏ hơn 0,2 mm, bể lắng đợt một có nhiều loại khác nhau. Bùn lắng được tách ra khỏi nước ngay sau khi lắng, có thể bằng phương pháp thủ công hay cơ giới. GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 8 SVTH: Phạm Thị Thơm Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: Lưu lượng nước thải, thời gian lắng (hay thời gian lưu), khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng, tải lượng thủy lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ của nước thải và kích thước bể lắng. I.3.3. Xử lý bậc II: Là công đoạn phân hủy sinh học hiếu khí các hợp chất hữu cơ. Mục đích cơ bản của quá trình xử lý sinh học là lợi dụng các hoạt động sống và sinh sản của vi sinh vật để ổn định các hợp chất hữu cơ, làm keo tụ các chất keo lơ lửng không lắng được trong nước thải sinh hoạt để loại chúng ra khỏi nước. Xử lý sinh học gồm các bước: - Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành thể khí và thành vỏ các tế bào vi sinh. - Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải. - Loại các bông cặn sinh học ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực. GVHD:PGS.TS. Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 9 Nước thải vào Bùn Bùn Nước ra Bể lắng đợt 1 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải. I.3.3.1.Một số công nghệ xử lý sinh học hiếu khí được sử dụng trong xử lý nước thải đô thị: a. Bể Aerotank truyền thống: Sơ đồ Nước thải sau bể lắng đợt 1 được trộn đều với bùn hoạt tính tuần hoàn ở ngay đầu bể Aerotank. Đối với nước thải sinh hoạt có mức độ nhiễm bẩn trung bình, lưu lượng tuần hoàn thường từ 20 – 30% lưu lượng nước thải đi vào. Dung tích bể được thiết kế với thời gian lưu nước để làm thoáng trong bể từ 6 đến 8 giờ khi dùng hệ thống sục khí và từ 9 đến 12 giờ khi dùng thiết bị khuấy làm thoáng bề mặt. Các thông số của bể: - Lượng khí cấp vào từ 55 – 65 m 3 /1kgBOD 5 cần khử. - Chỉ số thể tích bùn SVI từ 50 – 150 ml/g. - Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotenk: 1500 – 3000 mg/l. GVHD: PGS.TS. Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 10 SVTH: Phạm Thị Thơm [...]... Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải GVHD:PGS.TS Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 17 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nước thải sinh hoạt của đô thị theo mương dẫn sau khi qua song chắn rác sẽ được tách các tạp chất có kích thước lớn trôi nổi lơ lửng trong nước như gỗ,... Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 21 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải dẫn đến lắng cả khối với bề mặt phân cách rõ rệt giữa các khối chất rắn – lỏng và nước trong II.2 Quá trình xử lý sinh học hiếu khí với công nghệ MBBR: II.2.1 Cơ chế: Khi đưa nước thải vào trong hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, các chất bẩn hữu cơ ở trạng... Thị Thảo Trang 25 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải Cơ sở của công nghệ MBBR là các đệm plastic được giữ lơ lửng và chuyển động liên tục trong quá trình phản ứng trong bể Trong quá trình xử lý, các đệm này được chuyển động do chuyển động của dòng nước và quá trình cấp khí Các vi sinh vật có khả năng phân giải chất hữu cơ trong nước thải bám dính và phát triển... Hàm lượng Nitơ trong nước thải (g/m3) KN: Hệ số bán bão hòa (g/m3) GVHD: PGS.TS Đặng Xuân Hiển – Viện KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà Nội Trang 28 SVTH: Phạm Thị Thơm Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải Chương III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH VÀ THIẾT BỊ Lưu lượng nước thải theo đề bài là 2000 m 3/ngày, chọn hệ số dư là 1,2 Nên Q công suất thiết kế tối đa của... Phạm Thị Thơm Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải Bể SBR có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, hiệu quả xử lý cao, khử được các chất dinh dưỡng nitơ, dễ vận hành Sự dao động lưu lượng nước thải ít ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý Nhược điểm chính của bể là công suất xử lý nhỏ, để hoạt động có hiệu quả phải thường xuyên kiểm tra theo dõi các bước xử lý nước thải c Đĩa lọc sinh... được xử lý từ bể phản ứng sẽ chảy qua một lưới lọc trước khi vào bể lắng bậc II, mục đích của lưới lọc là giữ lại các đệm plastic trong bể phản ứng Công nghệ MBBR có khả năng xử lý hiệu quả rất cao đối với các nước thải có mức độ ô nhiễm hữu cơ và nitơ cao GVHD:PGS.TS Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 13 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước. .. Máy ép bùn Cấp khí MBBR Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải chlorine nhằm diệt các vi khuẩn Nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT Bể nén bùn cột A và được xả ra nguồn tiếp nhận gần đó Bùn từ bể lắng sẽ được bơm qua bể nén Bể lắng đợt II bùn sau đó được đưa vào máy ép bùn, bùn khô sẽ được đưa đi chôn lấp hoặc tận dụng CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Khử trùng... khối lắng trong nước, giữ lại các màng vi sinh ở bể MBBR và các thành phần chất không hòa tan chưa được giữ lại ở bể lắng đợt I Các màng vi sinh như các bông cặn tiếp xúc với nhau tạo thành các đám GVHD:PGS.TS Đặng Xuân Hiển Sinh viên: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 15 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải bông cặn và lắng xuống đáy trong quá trình xử lý Tốc độ... Thị Thảo Trang 29 Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải Độ dốc tối thiểu của mương sao cho tránh lắng cặn trong mương được tính theo imin = công thức thực nghiệm: với d 1 d , : đường kính ống, (mm), d = B = 150 (mm) imin = Do đó: 0,67% ω ∗ vm Q Từ công thức: 1 = 150 = (3.1) Q : Lưu lượng nước thải tối đa, m3/s; - vm - : Vận tốc dòng chảy trong mương, m/s; ω : Tiết... Chuyên Đề: Tính toán thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý nước thải - Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp từ 20 – 27 oC - Thời gian lưu trong bể - Chế độ sục khí: Đảm bảo ôxy ở nồng độ bảo hòa và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng - Tỉ lệ C:N:P = 100:5:1 Nếu chất dinh dưỡng trong nước thải không đủ thì sẽ làm giảm mức độ sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, lúc đó lượng bùn hoạt tính sẽ . Xu n Hi n Sinh vi n: Phạm Thị Thơm Vũ Thị Thảo Trang 11 B lắng đợt 1 B SBR 1 B SBR 2 Khử trùng Xả b n Ngu n tiếp nh n Chuy n Đề: Tính to n thiết kế công nghệ MBBR ứng dụng trong xử lý n ớc. Xu n Hi n – Vi n KH&CN Môi Trường, ĐHBK Hà N i Trang 18 SVTH: Phạm Thị Thơm MBBR B lắng đợt II Khử trùng Ngu n tiếp nh n Cấp khí B n n b n Máy ép b n Chuy n Đề: Tính to n thiết kế công nghệ. trong n ớc thải b ôxy hóa b i các vi sinh vật có trong n ớc thải và các vi sinh vật b m dính tr n đệm sinh học lơ lửng trong n ớc thải. Ban đầu, loại đệm n y nhẹ h n nước n n chúng sẽ lơ lửng