My Project

Chöông I. GIÔÙI THIEÄU..................................................3 a. Ñaët vaán ñeà....................................................................................3 b. Noäi dung cuûa ñeà taøi ...................................................................3 c. Phaïm vi vaø giôùi haïn ñeà taøi.........................................................3

Chöông II. TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP DEÄT 4 I. Toång quan..........................................................................................4 b. Quy trình coâng ngheä.......................................................................5 i. Laøm saïch nguyeân lieäu .........................................................6 ii. Chaûi ........................................................................................6 iii. Keùo sôïi, ñaùnh oáng, maéc sôïi ............................................6 iv. Hoà sôïi doïc ............................................................................6 v. Deät vaûi ..................................................................................6 vi. Giuõ hoà ..................................................................................6 vii. Naáu vaûi ...............................................................................6 viii. Laøm boùng vaûi ..................................................................7 ix. Taåy traéng .............................................................................7 x. Nhuoäm vaûi vaø hoaøn thieän ...............................................7

Chöông III. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM.............................................................7 I. Phöông phaùp cô hoïc.........................................................................7 1) Song chaén raùc.......................................................................8 ii. Beå laéng caùt..........................................................................8 iii. Beå taùch daàu môõ................................................................8 iv. Beå loïc cô hoïc........................................................................9 b. Phöông phaùp hoùa hoïc vaø hoùa lyù...............................................9 1) Phöông phaùp hoaù hoïc..........................................................9 ii. Phöông phaùp hoaù lyù...........................................................10 c. Phöông phaùp sinh hoïc....................................................................12 1) Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân......................................................................13 ii. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo.....................................................................15 d. Phöông phaùp xöû lyù caën.............................................................21 1) Saân phôi buøn.......................................................................21 ii. Maùy loïc caën chaân khoâng.................................................22 iii. Maùy loïc eùp baêng taûi.......................................................23

iv. Maùy eùp caën ly taâm..........................................................23 v. Beå Meâtan.............................................................................24 e. Phöông phaùp khöû truøng..............................................................24

Chöông IV. ÑEÀ XUAÁT VAØ TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI.................................25 I. Löïa choïn coâng ngheä ..................................................................25 1) Cô sôû löïa choïn coâng ngheä...............................................25 ii. Deà xuaát daây chuyeàn coâng ngheä...................................26 b. Tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò.................................................28 1) Song chaén raùc.....................................................................28 Tính song Chaén Raùc...............................................................29 ii. Beå ñieàu hoaø.......................................................................33 iii. Beå keo tuï – taïo boâng.........................................................36 iv. Beå laéng I.............................................................................41 v. Beå Aerotank...........................................................................50

Chöông I.

GIÔÙI THIEÄU

a. Ñaët vaán ñeà Ngaøy nay, vaán ñeà moâi tröôøng ñang raát ñöôïc quan taâm, ñaëc bieät laø vaán ñeà nöôùc thaûi trong caùc quy trình saûn xuaát coâng nghieäp. Haàu heát nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy, xí nghieäp cheá bieán, saûn xuaát khi xaû ra moâi tröôøng ñeàu chöa ñaït tieâu chuaån cho pheùp ñaõ daãn ñeán chaát löôïng moâi tröôøng ngaøy caøng bò suy thoaùi nghieâm troïng, ñaëc bieät laø chaát löôïng nöôùc. Treân ñòa baøn thaønh phoá Hoà Chí Minh coù 3 khu cheá xuaát (KCX), 12 khu coâng nghieäp (KCN), 851 doanh nghieäp ñang hoaït ñoäng vôùi toång voán ñaàu tö ñaêng kyù laø 2.45 tyû USD. Taïi caùc khu coâng nghieäp, khu cheá xuaát naøy, caùc doanh nghieäp hoaït ñoäng saûn xuaát thaûi ra moät löôïng lôùn chaát thaûi. Rieâng vôùi ngaønh deät nhuoäm thì thaønh phaàn, yeáu toá ñöôïc quan taâm nhieàu nhaát haøm löôïng COD, BOD, ñoä maøu…. Ñaëc tính nöôùc thaûi cuûa moãi loaïi hình deät nhuoäm thöôøng khaùc nhau, noù phuï thuoäc vaøo coâng ngheä gia coâng, vaøo loaïi hoaù chaát söû duïng. Ñoái vôùi Coâng ty deät nhuoäm Saøi Goøn laø moät trong nhöõng coâng ty chuyeân deät vaø nhuoäm maøu cho saûn phaåm ñeå vuï cho nhu caàu thò tröôøng trong vaø ngoaøi nöôùc, trong quy trình saûn xuaát phaùt sinh moät löôïng nöôùc thaûi lôùn. Nöôùc thaûi chuû yeáu laø nöôùc sinh hoaït cuûa coâng nhaân, nhaø aên vaø veä sinh maùy moùc, haøng ngaøy löôïng nöôùc thaûi ra khoaûng 30m3 vôùi haøm löôïng kim loaïi naëng, daàu môõ, caùc chæ tieâu COD, BOD5, ñoä maøu… vöôït quaù tieâu chuaån cho pheùp nhöng chöa ñöôïc xöû lyù toát do chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Tröôùc tình hình ñoù, Coâng ty caàn xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi vaøo nguoàn taäp trung. Do ñoù, ñoà aùn “ Toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho Coâng ty deät nhuoäm Saøi Goøn coâng suaát 2000m3/ngaøy” nhaèm goùp phaàn cuøng coâng ty baûo veä moâi tröôøng nöôùc noùi rieâng vaø moâi tröôøng noùi chung.

b. Noäi dung cuûa ñeà taøi Tìm hieåu thöïc traïng saûn xuaát vaø xaùc ñònh thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi vaø aûnh höôûng cuûa noù ñeán moâi tröôøng. Ñeà xuaát coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi thích hôïp treân maët baèng hieän traïng cuûa Coâng ty deät nhuoäm Saøi goøn

c. Phaïm vi vaø giôùi haïn ñeà taøi

Phaïm vi giôùi haïn ñeà taøi laø “Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù khí thaûi cho coâng ty Coâng ty Deät nhuoäm Saøi Goøn coâng suaát 2000 m3/ngaøy" Thôøi gian thöïc hieän ñoà aùn: 10/3/2008 ñeán 19/5/2008

Chöông II.

TOÅNG QUAN VEÀ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP DEÄT

I.

Toång quan

Ngaønh deät nhuoäm laø moät trong nhöõng ngaønh coâng nghieäp coù beà daøy truyeàn thoáng ôû nöôùc ta. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa ñaát nöôùc, ngaønh deät nhuoäm coù nhieàu thay ñoåi, ngaøy caøng nhieàu xí nghieäp nhaø maùy ra ñôøi, trong ñoù coù xí nghieäp thuoäc thaønh phaàn kinh teá ngoaøi quoác doanh, lieân doanh vaø 100% voán ñaàu tö nöôùc ngoaøi. Ngaønh coâng nghieäp deät nhuoäm cuõng laø ngaønh ñang phaùt trieån nhanh choùng do coù söï ñaàu tö cuûa trong vaø ngoaøi nöôùc. Trong ñieàu kieän neàn kinh teá hieän nay, deät nhuoäm coâng nghieäp chieám vò trí quan troïng trong neàn kinh teá quoác daân, ñoùng goùp ñaùng keå vaøo ngaân saùch nhaø nöôùc nguoàn giaûi quyeát coâng aên vieäc laøm cho nhieàu lao ñoäng. Deät nhuoäm laø loaïi hình coâng nghieäp ña daïng veà chuûng loaïi saûn phaåm vaø coù söï thay ñoåi veà nguyeân lieäu, ñaëc bieät laø thuoác nhuoäm Nöôùc thaûi coâng nghieäp deät nhuoäm gaây oâ nhieãm nghieâm troïng ñoái vôùi moâi tröôøng soáng, caùc chæ soá nhö: pH, COD, BOD, ñoä maøu, nhieät ñoä ñeàu vöôït quaù tieâu chuaån cho pheùp xaû thaûi vaøo nguoàn, haøm löôïng chaát hoaït ñoäng beà maët ñoâi khi quaù cao leân tôùi 10 – 12 mg/l, khi xaû vaøo nguoàn nöôùc nhö soâng, keânh raïch thì noù taïo maøng noåi treân beà maët, ngaên caûn söï khueách taùn oxy vaøo moâi tröôøng nöôùc gaây nguy haïi cho hoaït ñoäng thuûy sinh vaät. Moät ñieàu quan troïng nöõa laø ñoä maøu cuûa nöôùc thaûi khaù cao, vieäc xaû lieân tuïc vaøo nöôùc ñaõ laøm cho ñoä maøu taêng daàn, daãn ñeán hieän traïng nguoàn nöôùc bò ñuïc, chính caùc thuoác nhuoäm thöøa coù khaû naêng haáp thuï aùnh saùng ngaên caûn söï khueách taùn aùnh saùng vaøo nöôùc, do vaäy thöïc vaät daàn daàn bò huûy dieät, sinh thaùi nguoàn nöôùc coù theå bò aûnh höôûng nghieâm troïng. Theâm vaøo ñoù, thaønh phaàn nöôùc thaûi raát ña daïng, moät soá caùc kim loaïi naëng toàn taïi döôùi daïng phaåm nhuoäm, caùc hoaù chaát phuï trôï cuõng heát söùc

nguy haïi, laø ñoäc toá tieâu dieät thuûy sinh vaät vaø aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söùc khoûe con ngöôøi.

b. Quy trình coâng ngheä Nguyeâ n lieä u ñaà u

Nöôù c tinh boä t, phuï gia, hôi nöôù c

Keù o sôïi, chaû y, gheù p, ñaù nh oá ng

Hoàsôïi

Nöôù c thaû i chöù a hoàtinh boä t, hoù a chaá t

Deä t vaû i

Enzym, NaOH NaOH, hoù a chaá t, hôi nöôù c

Giuõhoà

Naá u

H2SO4 Nöôù c Chaá t taå y giaë t

Xöûlí axit, giaë t

H2O, NaOCl, hoù a chaá t

Taå y traé ng

H2SO4, H2O2,chaá t taå y giaë t

Nöôù c thaû i chöù a hoàtinh boä t bò thuyûphaâ n, NaOH

Giaë t

NaOH,hoù a chaá t

Laø m boù ng

Dung dòch nhuoä m

Nhuoä m, in hoa

H2SO4, H2O2,chaá t taå y giaë t

giaë t

Hôi nöôù c, hoù a

Hoaø n taá t, vaê ng khoå Saû n phaå m

Dòch nhuoä m thaû i

Nöôù c thaû i

i. Laøm saïch nguyeân lieäu Nguyeân lieäu thöôøng ñöôïc ñoùng döôùi daïng kieän boâng thoâ chöùa caùc sôïi boâng coù kích thöôùc khaùc nhau cuøng vôùi caùc taïp chaát töï nhieân nhö buïi, ñaát, haït … nguyeân lieäu boâng thoâ ñöôïc ñaùnh oáng, laøm saïch, troän ñeàu. Sau quaù trình laøm saïch boâng thu döôùi daïng caùc taám boâng phaúng ñeàu.

ii. Chaûi Caùc sôïi boâng ñöôïc chaûi song song vaø taïo thaønh caùc sôïi thoâ.

iii. Keùo sôïi, ñaùnh oáng, maéc sôïi Tieáp tuïc keùo sôïi thoâ taïi caùc maùy sôïi con ñeå giaûm kích thöôùc sôïi, taêng ñoä beàn vaø quaán sôïi vaøo caùc oáng sôïi thích hôïp cho vieäc deät vaûi. Sôïi con trong caùc oáng nhoû ñöôïc ñaùnh oáng thaønh caùc quaû to ñeå chuaån bò deät vaûi. Tieáp tuïc maéc sôïi laø doàn caùc quaû oáng ñeå chuaån bò cho coâng ñoïan hoà sôïi.

iv. Hoà sôïi doïc Hoà sôïi baèng hoà tinh boät vaø tinh boät bieán tính ñeå taïo maøng hoà bao quanh sôïi, taêng ñoä bean, ñoä trôn vaø ñoä boùng cuûa sôïi ñeå coù theå tieán haønh deät vaûi. Hoùa chaát hoà sôïi: tinh boät, keo ñoäng vaät, chaát laøm meàm, chaát beùo, PVA…

v. Deät vaûi Keát hôïp sôïi ngang vôùi sôïi doïc ñaõ maéc ñeå hình thaønh taám vaûi moäc .

vi. Giuõ hoà Taùch caùc thaønh phaàn cuûa hoà baùm leân treân vaûi moäc baèng enzym hoaëc axit. Vaûi sau khi giuõ hoà ñöôïc giaët baèng nöôùc, xaø phoøng, xuùt, chaát hoïat ñoäng beà maët roài ñöa sang naáu taå .

vii. Naáu vaûi Loaït tröø phaàn hoà coøn laïi vaø caùc taïp chaát thieân nhieân cuûa xô sôïi nhö daàu môõ, saùp… sau khi naáu vaûi coù ñoä mao daãn vaø khaû naêng thaám öôùt cao, haáp thuï hoùa chaát, thuoác nhuoäm cao hôn, vaûi meàm maïi vaø ñeïp hôn. Vaûi ñöôïc naáu trong dung dòch kieàm vaø caùc

chaát taåy giaët ôû aùp suaát vaø nhieät ñoä cao. Sau ñoù vaûi ñöôïc giaët nhieàu laàn.

viii. Laøm boùng vaûi Muïc ñích laøm cho sôïi cotton tröông nôû laøm taêng kích thöôùc caùc mao quaûn giöõa caùc maïch phaân töû laøm cho sôïi trôû neân xoáp hôn, deã thaám nöôùc, sôïi boùng vaø taêng khaû naêng baét maøu thuoác nhuoäm.

ix. Taåy traéng Taåy maøu töï nhieân cuûa vaûi, laøm saïch caùc veát baån laøm cho vaûi coù ñoä traéng ñuùng yeâu caàu chaát löôïng. Caùc chaát taåy: NaOCl, H 2O2 vaø caùc chaát phuï trôï khaùc. Ñoái vôùi caùc maët haøng vaûi khaùc nhau ñoøi hoûi caùc phaåm nhuoäm vaø moâi tröôøng khaùc nhau.

x. Nhuoäm vaûi vaø hoaøn thieän Muïc ñích taïo maøu saéc khaùc nhau cuûa vaûi. Ñeå nhuoäm vaûi ngöôøi ta thöôøng söû duïng chuû yeáu caùc loïai thuoác nhuoäm toång hôïp cuøng vôùi caùc hoùa chaát trôï nhuoäm ñeå taïo söï gaén maøu cuûa vaûi. Phaàn thuoác nhuoäm dö khoâng gaén vaøo vaûi ñi vaøo nöôùc thaûi phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö coâng ngheä nhuoäm. Loïai vaûi caàn nhuoäm, ñoä maøu yeâu caàu…

Chöông III.

CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI DEÄT NHUOÄM

Caùc loaïi nöôùc thaûi ñeàu chöùa caùc taïp chaát gaây nhieãm baån coù tính chaát raát khaùc nhau: töø caùc loaïi chaát raén khoâng tan ñeán caùc loaïi khoù tan vaø nhöõng hôïp chaát tan trong nöôùc. Xöû lyù nöôùc thaûi laø loaïi boû caùc taïp chaát ñoù, laøm saïch laïi vaø coù theå ñöa nöôùc vaøo nguoàn tieáp nhaän hoaëc taùi söû duïng. Ñeå ñaït ñöôïc nhöõng muïc ñích ñoù, chuùng ta thöôøng döïa vaøo ñaëc ñieåm cuûa töøng loaïi taïp chaát ñeå löïa choïn phöông phaùp xöû lyù thích hôïp. Thoâng thöôøng caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi nhö sau:

I.

Phöông phaùp cô hoïc

Trong nöôùc thaûi thöôøng chöùa caùc loaïi taïp chaát raén coù kích côõ khaùc nhau bò cuoán theo nhö rôm coû, maãu goã, bao bì chaát deûo, giaáy

gieû, daàu môõ noài, caùt soûi, caùc vuïn gaïch ngoùi … Ngoaøi ra, coøn coù caùc loaïi haït lô löûng ôû daïng huyeàn phuø raát khoù laéng. Tuyø theo kích côõ, caùc haït huyeàn phuø ñöôïc chia ra thaønh haït chaát raén lô löûng coù theå laéng ñöôïc, haït chaát raén keo ñöôïc khöû baèng keo tuï. Caùc loaïi taïp chaát treân duøng caùc phöông phaùp xöû lyù cô hoïc laø thích hôïp (tröø loaïi haït daïng raén keo). Moät soá coâng trình xöû lyù cô hoïc nhö sau:

1) Song chaén raùc Nhaèm giöõ laïi caùc vaät thoâ nhö raùc, gieû, giaáy, voû hoäp, maãu ñaát ñaù…ôû tröôùc song chaén raùc. Song laøm baèng saét troøn hoaëc vuoâng (saét troøn coù ∅ = 8 -10mm), thanh noï caùch thanh kia moät khoaûng baèng 60 – 100mm ñeå chaén vaät thoâ vaø 10 -25mm ñeå chaén vaät nhoû hôn, ñaët nghieân theo doøng chaûy moät goùc 600 -750. Vaän toác doøng chaûy thöôøng laáy 0.8 – 1m/s ñeå traùnh laéng caùt

ii. Beå laéng caùt Döïa vaøo nguyeân lyù troïng löïc, doøng nöôùc thaûi ñöôïc cho chaûy qua “baãy caùt” . Baãy caùt laø caùc loaïi beå, hoá, gieáng … cho nöôùc thaûi chaûy vaøo theo nhieàu caùch khaùc nhau: theo tieáp tuyeán, theo doøng ngang, theo doøng töø treân xuoáng vaø toaû ra xung quanh… Nöôùc qua beå laéng döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc, caùt naëng seõ laéng xuoáng ñaùy vaø keùo theo moät phaàn chaát ñoâng tuï. Caùt laéng ôû baãy caùt thöôøng ít chaát höõu cô. Sau khi ñöôïc laáy ra khoûi beå laéng caùt, soûi ñöôïc loaïi boû. Caùc loaïi beå laéng thoâng duïng laø beå laéng caùt ngang. Thöôøng thieát keá hai ngaên: moät ngaên cho nöôùc qua, moät ngaên caøo caùt soûi laéng. Hai ngaên naøy laøm vieäc luaân phieân.

iii. Beå taùch daàu môõ Nöôùc thaûi moät soá ngaønh coâng nghieäp aên uoáng, cheá bieán bô söõa, caùc loø moå, xí nghieäp eùp daàu… thöôøng coù laãn daàu môõ. Caùc chaát naøy thöôøng nheï hôn nöôùc vaø noåi leân treân maët nöôùc. Nöôùc thaûi sau xöû lyù khoâng coù laãn daàu môõ ñöôïc pheùp cho vaøo caùc thuyû vöïc. Ngoaøi ra, nöôùc thaûi chöùa daàu môõ khi vaøo xöû lyù sinh hoïc seõ laøm bít caùc loå hoûng ôû caùc vaät lieäu loïc, ôû phin loïc sinh hoïc vaø coøn laøm hoûng caùc caáu truùc buøn hoaït tính trong beå aerotank…

Ngoaøi caùch laøm caùc gaït ñôn giaûn baèng caùc taám sôïi treân maët nöôùc, coøn coù thieát bò taùch daàu môõ ñaët tröôùc daây chuyeàn xöû lyù nöôùc thaûi.

iv. Beå loïc cô hoïc Loïc ñöôïc duøng trong xöû lyù nöôùc thaûi ñeå taùch caùc taïp chaát phaân taùn nhoû khoûi nöôùc maø beå laéng khoâng laøm ñöôïc. Trong caùc loaïi phin loïc thöôøng coù loaïi phin loïc duøng vaät lieäu loïc daïng taám vaø loaïi haït. Vaät lieäu loïc daïng taám coù theå laøm baèng taám theùp coù ñuïc loã hoaëc löôùi baèng theùp khoâng gæ, nhoâm, niken, ñoàng thau vaø caùc loaïi vaûi khaùc nhau. Taám loïc caàn coù trôû löïc nhoû, ñuû beàn vaø deûo cô hoïc, khoâng bò tröông nôû vaø bò phaù huyû ôû ñieàu kieän loïc. Vaät lieäu loïc daïng haït laø caùc thaïch anh, than coác, soûi, ñaù nghieàn, thaäm chí coù than naâu, than buøn hay than goã. Ñaëc tính quan troïng cuûa lôùp vaät lieäu loïc laø ñoä xoáp vaø beà maët rieâng. Quaù trình loïc coù theå xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát thuyû tónh cuûa coät chaát loûng hoaëc aùp suaát cao tröôùc vaùch vaät lieäu loïc hoaëc chaân khoâng sau lôùp loïc

b. Phöông phaùp hoùa hoïc vaø hoùa lyù Phöông phaùp hoaù hoïc vaø hoaù lyù laø phöông phaùp duøng caùc phaåm hoaù hoïc, cô cheá vaät lyù ñeå loaïi boû caùc thaønh phaàn lô löûng, caùc taïp chaát hoaø tan, kim loaïi naëng goùp phaàn laøm giaûm COD, BOD. Bao goàm hai phöông phaùp:

1) Phöông phaùp hoaù hoïc • Trung hoaø Phöông phaùp hoaù hoïc thöôøng ñöôïc aùp duïng nhieàu nhaát laø phöông phaùp trung hoaø. Nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng giaù trò pH khaùc nhau, muoán nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù toát baèng phöông phaùp sinh hoïc phaûi tieán haønh trung hoaø vaø ñieàu chænh pH veà 6.6 -7.6. Trung hoaø baèng caùch duøng caùc dung dòch axít hoaëc muoái axít, caùc dung dòch kieàm hoaëc oxít kieàm ñeå trung hoaø nöôùc thaûi. Moät soá hoaù chaát duøng ñeå trung hoaø: CaCO 3, CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2, NaOH, H2SO4…

• Phöông phaùp oxy hoaù vaø khöû

Ñeå laøm saïch nöôùc thaûi ngöôøi ta coù theå söû duïng caùc chaát oxy hoaù nhö clo ôû daïng khí vaø hoaù loûng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclotit canxi vaø natri, pemanganat kali, bicromat kali, peoxythydro (H2O2), oxy khoâng khí, ozon, pyroluit (MnO2)… Trong quaù trình oxy hoaù, caùc chaát ñoäc haïi trong nöôùc thaûi ñöôïc chuyeån thaønh caùc chaát ít ñoäc hôn vaø taùch ra khoûi nöôùc. Quaù trình naøy tieâu toán moät löôïng lôùn caùc taùc nhaân hoaù hoïc, do ñoù quaù trình oxy hoaù hoaù hoïc chæ ñöôïc duøng trong nhöõng tröôøng hôïp khi caùc taïp chaát gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi khoâng theå taùch baèng nhöõng phöông phaùp khaùc. Hoaït ñoäng cuûa caùc chaát oxy hoaù ñöôïc xaùc ñònh bôûi ñaïi löôïng theá oxy hoaù. Caùc chaát ñöôïc bieát trong töï nhieân, flour laø chaát oxy hoaù maïnh nhaát nhöng cuõng chính vì vaäy maø noù khoâng ñöôïc öùng duïng trong thöïc teá.

ii. Phöông phaùp hoaù lyù • Keo tuï Quaù trình laéng cô hoïc chæ taùch ñöôïc caùc haït chaát raén huyeàn phuø coù kích thöôùc lôùn hôn 10-2mm, coøn caùc haït nhoû hôn ôû daïng keo khoâng theå laéng ñöôïc. Ta coù theå laøm taêng kích côõ cuûa chuùng nhôø taùc duïng töông hoã giöõa caùc haït phaân taùn lieân keát vaøo caùc taäp hôïp haït ñeå coù theå laéng ñöôïc. Muoán vaäy, tröôùc heát caàn trung hoøa ñieän tích cuûa chuùng, ñeå lieân keát chuùng laïi vôùi nhau. Quaù trình trung hoøa ñieän tích caùc haït ñöôïc goïi laø quaù trình ñoâng tuï, coøn quaù trình taïo thaønh caùc boâng lôùn töø caùc haït nhoû goïi laø quaù trình keo tuï. Caùc haït lô löûng trong nöôùc ñeàu mang ñieän tích aâm hoaëc döông. Caùc haït coù nguoàn goác töø silic vaø caùc hôïp chaát höõu cô mang ñieän tích aâm, caùc haït hidroxit saét vaø hidroxit nhoâm mang ñieän tích döông. Khi theá ñieän ñoäng cuûa nöôùc bò phaù vôõ, caùc haït mang ñieän tích naøy seõ lieân keát laïi vôùi nhau thaønh caùc toå hôïp caùc phaàn töû, nguyeân töû hay caùc ion töï do. Caùc toå hôïp naøy chính laø caùc haït boâng keo. Coù hai loaïi boâng keo: loaïi kò nöôùc vaø loaïi öa nöôùc. Loaïi öa nöôùc thöôøng ngaäm theâm caùc phaân töû nöôùc cuøng vi khuaån, vi ruùt. Loaïi keo kò nöôùc ñoùng vai troø chuû yeáu trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc noùi chung vaø trong xöû lyù nöôùc thaûi noùi rieâng. Caùc chaát ñoâng tuï thöôøng duøng trong muïc ñích naøy laø caùc muoái saét, muoái nhoâm hoaëc hoãn hôïp cuûa chuùng.

Caùc muoái saét coù öu ñieåm hôn so vôùi caùc muoái nhoâm trong vieäc laøm ñoâng tuï caùc chaát lô löûng cuûa nöôùc vì: • Taùc duïng toát hôn ôû nhieät ñoä thaáp • Khoaûng pH taùc duïng roäng hôn • Taïo kích thöôùc vaø ñoä beàn boâng keo lôùn hôn • Coù theå khöû ñöôïc muøi khi coù H2S. Nhöng muoái saét cuõng coù nhöôïc ñieåm: chuùng taïo thaønh phöùc hoøa tan laøm cho nöôùc coù maøu. Nhöõng chaát keát laéng thaønh buøn vaø trong buøn coù chöùa nhieàu hôïp chaát khoù tan. Vieäc söû duïng laøm phaân boùn caàn phaûi xem xeùt, caân nhaéc, vì buøn naøy coù theå laøm cho caây troàng khoù tieâu hoùa.

• Haáp phuï Phöông phaùp haáp phuï duøng ñeå loaïi heát caùc chaát baån hoaø tan trong nöôùc maø phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc cuøng caùc phöông phaùp khaùc khoâng loaïi boû ñöôïc vôùi haøm löôïng nhoû. Thoâng thöôøng ñaây laø caùc hôïp chaát hoaø tan coù ñoäc tính cao hoaëc caùc chaát coù muøi, vò vaø muøi raát khoù chòu. Caùc chaát haáp phuï thoâng thöôøng laø: than hoaït tính, ñaát seùt hoaït tính, silicagen, keo nhoâm, moät soá chaát toång hôïp khaùc vaø moät soá chaát thaûi trong saûn xuaát nhö xæ tro, xæ maï saét… trong soá naøy than hoaït tính ñöôïc duøng phoå bieán nhaát. Caùc hydroxit kim loaïi ít ñöôïc söû duïng ñeå haáp phuï caùc chaát khaùc nhau trong nöôùc thaûi vì naêng löôïng taùc duïng töông hoã cuûa chuùng vôùi caùc phaân töû cuûa nöôùc raát lôùn, ñoâi khi cao hôn caû naêng löôïng haáp phuï. Löôïng chaát haáp phuï tuyø thuoäc vaøo khaû naêng cuûa töøng loaïi chaát haáp phuï vaø haøm löôïng chaát baån coù trong nöôùc. Phöông phaùp naøy coù theå haáp phuï 58 – 95% caùc chaát höõu cô vaø maøu. Caùc chaát höõu cô coù theå haáp phuï ñöôïc laø phenol, alkybenzen, sunfonit axit, thuoác nhuoäm vaø caùc hôïp chaát thôm.

• Tuyeån noåi Phöông phaùp tuyeån noåi naøy döïa treân nguyeân taéc: caùc phaàn töû phaân taùn trong nöôùc coù khaû naêng töï laéng keùm, nhöng coù khaû naêng keát dính vaøo caùc boït khí noåi leân treân maët nöôùc. Sau ñoù ngöôøi ta taùch caùc boït khí cuøng caùc phaàn töû dính ra khoûi nöôùc. Thöïc chaát quaù trình naøy laø quaù trình taùch boït hoaëc laøm ñaëc boït. Trong moät soá tröôøng hôïp, quaù trình naøy cuõng ñöôïc duøng ñeå taùch caùc chaát hoaø tan nhö caùc chaát hoaït ñoäng beà maët.

Phöông phaùp tuyeån noåi ñöôïc duøng roäng raõi trong luyeän kim, thu hoài khoaùng saûn quyù vaø cuõng ñöôïc duøng trong lónh vöïc xöû lyù nöôùc thaûi. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø thoåi khoâng khí thaønh boït nhoû vaøo trong nöôùc thaûi. Caùc boït khí dính caùc haït lô löûng vaø noåi leân treân maët nöôùc, khi noåi leân caùc boït khí taäp hôïp thaønh boâng haït ñuû lôùn roài taïo thaønh moät lôùp boït chöùa nhieàu haït baån. Tuyeån noåi coù theå ñaët ôû giai ñoaïn xöû lyù sô boä (baäc I)tröôùc khi xöû lyù nöôùc cô baûn (baäc II). Beå tuyeån noåi coù theå thay theá cho beå laéng, trong daây chuyeàn xöû lyù noù coù theå ñöùng tröôùc hoaëc sau beå laéng, ñoàng thôøi coù theå ôû giai ñoaïn xöû lyù boå sung (hay trieät ñeå – baäc III) sau xöû lyù cô baûn. Coù hai hình thöùc tuyeån noåi vôùi: • Suïc khí ôû aùp suaát khí quyeån goïi laø tuyeån noåi baèng khoâng khí. • Baõo hoaø khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån sau ñoù thoaùt khí ra khoûi nöôùc ôû aùp suaát chaân khoâng goïi laø tuyeån noåi chaân khoâng.

• Trao ñoåi ion Thöïc chaát cuûa phöông phaùp trao ñoåi ion laø moät quaù trình trong ñoù caùc ion treân beà maët cuûa chaát raén trao ñoåi vôùi caùc ion coù cuøng ñieän tích trong dung dòch khi tieáp xuùc vôùi nhau. Caùc chaát naøy goïi laø ionit (chaát trao ñoåi ion). Chuùng hoaøn toaøn khoâng tan trong nöôùc. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng ñeå laøm saïch nöôùc noùi chung trong ñoù coù nöôùc thaûi, loaïi ra khoûi nöôùc caùc ion kim loaïi nhö Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Pb, Cd, Mn…cuõng nhö caùc hôïp chaát chöùa asen, photpho, xianua vaø caùc chaát phoùng xaï. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng phoå bieán ñeå laøm meàm nöôùc loaïi ion Ca2+ vaø Mg2+ ra khoûi nöôùc cöùng. Caùc chaát trao ñoåi ion coù theå laø caùc chaát voâ cô hoaëc höõu cô coù nguoàn goác töï nhieân hoaëc hoãn hôïp.

c. Phöông phaùp sinh hoïc Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø döïa vaøo khaû naêng soáng vaø hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät coù taùc duïng phaân hoùa nhöõng chaát höõu cô. Do keát quaû cuûa quaù trình sinh hoùa phöùc taïp maø nhöõng chaát baån höõu cô ñöôïc khoaùng hoùa vaø trôû thaønh nöôùc, nhöõng chaát voâ cô vaø nhöõng chaát khí ñôn giaûn. Nhieäm vuï cuûa caùc coâng trình kyõ thuaät xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø taïo ñieàu kieän soáng vaø hoaït ñoäng cuûa

caùc vi sinh hay noùi caùch khaùc laø ñaûm baûo ñieàu kieän ñeå caùc chaát höõu cô phaân hoùa ñöôïc nhanh choùng. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc coù theå phaân thaønh hai nhoùm: caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân vaø caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo.

1) Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân Cô sôû cuûa phöông phaùp naøy laø döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa ñaát vaø nguoàn nöôùc. Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi döïa treân caùc coâng trình: caùnh ñoàng töôùi, baõi loïc, hoà sinh hoïc. Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi treân caùnh ñoàng töôùi, baõi loïc dieãn ra do keát quaû toå hôïp cuûa caùc quaù trình hoùa lyù vaø sinh hoùa phöùc taïp. Thöïc chaát laø khi cho nöôùc thaûi thaám qua lôùp ñaát beà maët thì caën ñöôïc giöõ laïi ôû ñaáy, nhôø coù oxy vaø caùc vi khuaån hieáu khí maø quaù trình oxy hoùa ñöôïc dieãn ra. Nhö vaäy vieäc coù maët cuûa oxy khoâng khí trong caùc mao quaûn ñaát ñaù laø ñieàu kieän caàn thieát cho quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Caøng saâu xuoáng lôùp ñaát phía döôùi, löôïng oxy caøng ít vaø quaù trình oxy hoùa giaûm daàn. Cuoái cuøng ñeán ñoä saâu maø ôû ñoù chæ dieãn ra quaù trình khöû nitrat. Thöïc teá cho thaáy raèng, quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi qua lôùp ñaát beà maët dieãn ra ôû ñoä saâu tôùi 1,5m. Cho neân caùnh ñoàng töôùi, baõi loïc thöôøng xaây döïng ôû nhöõng nôi möïc nöôùc ngaàm thaáp hôn 1,5m tính ñeán maët ñaát. Nhieàu nöôùc treân theá giôùi phoå bieán vieäc duøng caùc khu ñaát thuoäc noâng tröôøng, noâng traïi ôû ngoaïi oâ ñoâ thò ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. Vieäc duøng nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù sô boä ñeå töôùi cho caây troàng so vôùi vieäc duøng nöôùc ao hoà, naêng suaát cuûa muøa maøng taêng leân 2 - 3 laàn coù khi leân tôùi 4 laàn. Chính vì vaäy, khi löïa choïn phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi vaø vò trí caùc coâng trình xöû lyù, tröôùc tieân phaûi xeùt ñeán khaû naêng söû duïng nöôùc thaûi sau khi xöû lyù phuïc vuï cho lôïi ích noâng nghieäp. Chæ khi khoâng coù khaû naêng ñoù ngöôøi ta môùi duøng phöông phaùp xöû lyù sinh hoùa trong ñieàu kieän nhaân taïo. Nhö vaäy xaây döïng caùnh ñoàng töôùi phaûi tuaân theo hai muïc ñích:

• Veä sinh töùc laø xöû lyù nöôùc thaûi. • Kinh teá noâng nghieäp, töùc laø söû duïng nöôùc thaûi ñeå töôùi aåm vaø söû duïng caùc chaát dinh döôõng coù trong chaát thaûi ñeå boùn cho caây troàng. Nöôùc thaûi sinh hoaït chöùa nhieàu vi khuaån gaây beänh vaø tröùng giun saùn. Vì vaäy khi xaây döïng vaø quaûn lyù caùc coâng trình treân

phaûi tuaân theo nhöõng yeâu caàu veä sinh nhaát ñònh. Neáu khu ñaát chæ duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc chöùa nöôùc thaûi khi caàn thieát thì ñöôïc goïi laø baõi loïc. Xöû lyù nöôùc thaûi ôû hoà sinh hoïc laø lôïi duïng quaù trình töï laøm saïch cuûa hoà. Löôïng oxy caáp cho quaù trình sinh hoùa chuû yeáu laø do khoâng khí xaâm nhaäp qua maët hoà vaø do quaù trình quang hôïp cuûa thöïc vaät nöôùc.

• Hoà sinh vaät Hoà sinh hoïc laø hoà chöùa duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc, chuû yeáu döïa vaøo quaù trình töï laøm saïch cuûa hoà. Trong soá nhöõng coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân thì hoà sinh hoïc ñöôïc aùp duïng roäng raõi hôn. Ngoaøi ra, xöû lyù nöôùc thaûi trong hoà sinh hoïc coøn ñem laïi nhöõng lôïi ích sau: • Nuoâi troàng thuûy saûn. • Nguoàn nöôùc ñeå töôùi cho caây troàng. • Ñieàu hoøa doøng chaûy nöôùc möa trong heä thoáng thoaùt nöôùc ñoâ thò. • Khoâng ñoøi hoûi nhieàu voán ñaàu tö. • Baûo trì vaän haønh ñôn giaûn, khoâng ñoøi hoûi coù ngöôøi quaûn lyù thöôøng xuyeân. • Haàu heát caùc ñoâ thò coù nhieàu ao hoà hay khu ruoäng truõng ñeàu coù theå taän duïng laøm hoà sinh hoïc maø khoâng caàn xaây döïng theâm • Coù nhieàu ñieàu kieän keát hôïp muïc ñích xöû lyù nöôùc thaûi vôùi vieäc nuoâi troàng thuyû saûn vaø ñieàu hoaø nöôùc möa.

• Caùnh ñoàng töôùi coâng coäng vaø baõi loïc Trong nöôùc thaûi sinh hoaït coù chöùa caùc thaønh phaàn chaát dinh döôõng cho caây troàng nhö: ñaïm, laân, kali,… haøm löôïng cuûa chuùng phuï thuoäc vaøo tieâu chuaån thaûi nöôùc. Nhöõng nguyeân toá naøy chuû yeáu ôû daïng hoøa tan, moät phaàn ôû daïng lô löûng. Ñeå traùnh cho ñaát ñai khoâng bò daàu môõ vaø caùc chaát lô löûng bòt kín caùc mao quaûn thì nöôùc thaûi tröôùc khi ñöa leân caùnh ñoàng töôùi, baõi loïc caàn phaûi ñöôïc xöû lyù sô boä. Caùnh ñoàâng töôùi vaø baõi loïc laø nhöõng oâ ñaát ñöôïc san phaúng hoaëc doác khoâng ñaùng keå vaø ñöôïc ngaên caùch baèng nhöõng bôø

ñaát. Nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái vaøo nhöõng oâ ñaát ñoù nhôø heä thoáng maïng löôùi töôùi. Maïng löôùi töôùi bao goàm: möông chính, möông phaân phoái vaø heä thoáng maïng löôùi töôùi trong caùc oâ. Vieäc xaùc ñònh dieän tích caùnh ñoàng töôùi coøn phuï thuoäc vaøo tieâu chuaån töôùi. Tieâu chuaån töôùi chæ coù theå xaùc ñònh ñöôïc khi tính ñeán taát caû caùc yeáu toá khí haäu, thuûy vaên vaø kyõ thuaät caây troàng. Trong moïi tröôøng hôïp, ñieàu kieän veä sinh laø yeáu toá chuû ñaïo. Töø yeâu caàu veà boùn vaø ñoä aåm ñoái vôùi caây troàng, ngöôøi ta ñònh ra tieâu chuaån töôùi vaø boùn. Nhöõng soá lieäu xaùc ñònh tieâu chuaån töôùi laø nhöõng yeâu caàu veà chaát dinh döôõng cuûa caây troàng vaø haøm löôïng caùc chaát ñoù ôû trong nöôc thaûi.

ii. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo Caùc phöông phaùp sinh hoïc xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân laø caùc phöông phaùp döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa caùc nguoàn nöôùc oâ nhieãm, nhôø vaøo hoaït ñoäng soáng cuûa sinh vaät soáng trong nhöõng nguoàn nöôùc oâ nhieãm ñoù. Nhöõng phöông phaùp naøy coù nhöõng öu ñieåm sau: • Ñaàu tö cho xöû lyù thaáp. • Deã vaän haønh. Ñoái vôùi nhöõng loaïi nöôùc thaûi khoâng oâ nhieãm naëng vaø chöùa nhieàu chaát höõu cô ñeàu coù theå söû duïng cho muïc ñích troàng troït vaø chaên nuoâi theo höôùng taùi söû duïng. Bieän phaùp naøy vöøa coù yù nghóa laøm saïch moâi tröôøng vöøa coù yù nghóa kinh teá raát cao. Tuy nhieân, phöông phaùp naøy cuõng coù nhieàu nhöôïc ñieåm raát cô baûn. Quaù trình xöû lyù hay quaù trình hoaït ñoäng cuûa caùc vi sinh vaät trong nöôùc caàn xöû lyù khoâng ñöôïc kieåm soaùt chaët cheõ, do ñoù saûn phaåm cuoái cuøng cuûa caùc quaù trình chuyeån hoùa raát khoù kieåm soaùt. Chính vì theá, caùc quaù trình naøy thöôøng gaây oâ nhieãm khoâng khí khaù cao. Thöïc teá cho thaáy vieäc kieåm soaùt oâ nhieãm khoâng khí töø caùc ao sinh hoïc hay caùc hoà sinh hoïc laø khoâng deã daøng, bôûi vì maët thoaùng cuûa chuùng quaù roäng. Hieäu suaát xöû lyù theo phöông phaùp naøy khoâng cao, do söï khoâng oån ñònh veà soá löôïng vaø soá loaøi vi sinh vaät töï nhieân coù trong nöôùc oâ nhieãm vaø coù trong nöôùc thaûi. Caùc yeáu toá khaùc nhö nhieät ñoä, pH cuõng khoâng ñoàng nhaát trong quaù trình xöû lyù. Trong ñoù yeáu toá nhieät ñoä thay ñoåi khoâng chæ ôû

caùc muøa trong naêm maø coøn thay ñoåi raát maïnh trong khoaûng thôøi gian ngaøy vaø ñeâm. Caùc yeáu toá naøy ta hoaøn toaøn khoâng kieåm soaùt ñöôïc. Do ñoù caùc quaù trình sinh hoïc trong xöû lyù nhanh hay chaäm laø khaùc nhau. Söï maát oån ñònh laøm cho hieäu suaát xöû lyù keùm. Chính vì nhöõng nhöôïc ñieåm treân ñaõ daãn tôùi tình traïng xöû lyù sinh hoïc ôû ñieàu kieän töï nhieân khoâng phaûi luùc naøo cuõng cho keát quaû nhö mong muoán. Ñeå giaûi quyeát nhöõng nhöôïc ñieåm neâu treân vaø phaùt huy hieäu quaû cuûa phöông phaùp xöû lyù nöôùc oâ nhieãm hay nöôùc thaûi, phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo ñöôïc aùp duïng ngaøy caøng nhieàu ôû taát caû caùc nöôùc treân theá giôùi. Chuùng thay daàn caùc phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân. Nhöõng öu ñieåm cuûa phöông phaùp naøy cho pheùp caùc nhaø ñaàu tö thieát keá vaø xaây döïng traïm xöû lyù nöôùc oâ nhieãm vaø nöôùc thaûi ngay trong khu vöïc nhaø maùy, thaäm chí ngay trong khu daân cö. Nhöõng öu ñieåm chính cuûa phöông phaùp sinh hoïc xöû lyù nöôùc oâ nhieãm vaø nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo nhö sau: • Phöông phaùp sinh hoïc xöû lyù nöôùc oâ nhieãm vaø nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo thöôøng chieám dieän tích raát nhoû vì toaøn boä caùc quaù trình sinh hoïc ñöôïc thöïc hieän trong caùc thieát bò leân men hay coøn goïi laø quaù trình phaûn öùng sinh hoïc. Caùc thieát bò naøy thöôøng coù kích thöôùc nhoû, goïn vaø hoaøn toaøn kín. Beà maët tieáp xuùc giöõa pha loûng vaø pha khí thöôøng nhoû. • Toaøn boä quaù trình sinh hoïc xaûy ra trong thieát bò kín, do ñoù ta hoaøn toaøn coù theå kieåm soaùt ñöôïc löôïng khí thaûi phaùt sinh. Ñoàng thôøi kieåm soaùt ñöôïc hieän töôïng oâ nhieãm khoâng khí vaø haïn cheá toái ña nguoàn oâ nhieãm naøy. Chaát löôïng nöôùc sau khi xöû lyù ñöôïc ñaûm baûo theo caùc tieâu chuaån moâi tröôøng hieän haønh vaø hoaøn toaøn oån ñònh trong suoát quaù trình xöû lyù, khi ta ñieàu chænh caùc yeáu toá aûnh höôûng ôû möùc ñoä aûnh höôûng toái öu.

• Beå loïc sinh hoïc - Bioâphin Beå Bioâphin laø moät coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo nhôø caùc vi sinh vaät hieáu khí dính baùm. Quaù trình xöû lyù dieãn ra khi cho nöôùc thaûi töôùi leân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc. ÔÛ beà maët cuûa haït vaät lieäu loïc vaø giöõa caùc khe hôû giöõa chuùng, caùc caën baån ñöôïc giöõ laïi vaø taïo thaønh maøng goïi laø maøng vi sinh. Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoùa caùc chaát baån höõu cô thaâm nhaäp vaøo beå cuøng vôùi nöôùc thaûi. Vi

sinh haáp thuï chaát höõu cô vaø nhôø coù oxy maø quaù trình oxy hoùa ñöôïc thöïc hieän. Nhöõng maøng vi sinh ñaõ cheát seõ cuøng vôùi nöôùc thaûi ra khoûi beå vaø ñöôïc giöõ laïi ôû beå laéng ñôït hai. Vaät lieäu loïc cuûa caùc loaïi beå naøy thöôøng ñöôïc duøng laø than ñaù, ñaù cuïc, soûi, ñaù ong hoaëc baèng caùc vaät lieäu toång hôïp, kích thöôùc trung bình vaøo khoaûng 40 – 80mm, chieàu cao cuûa lôùp vaät lieäu loïc coù theå töø 6 - 9m.  Beå Bioâphin nhoû gioït Bioâphin nhoû gioït duøng ñeå xöû lyù sinh hoùa nöôùc thaûi hoaøn toaøn vôùi haøm löôïng BOD cuûa nöôùc sau khi xöû lyù ñaït 15mg/l. Ñaëc ñieåm rieâng cuûa beå Bioâphin nhoû gioït laø kích thöôùc cuûa haït vaät lieäu loïc khoâng lôùn hôn 25 - 30mm vaø taûi troïng töôùi nöôùc nhoû. Beå Bioâphin nhoû gioït thöôøng ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp löu löôïng nhoû töø 20 –1.000 m3/ngaøy.ñeâm, hieäu suaát xöû lyù cao, coù theå ñaït tôùi 90% hay cao hôn theá.  Beå Bioâphin cao taûi Beå Bioâphin cao taûi khaùc vôùi beå Bioâphin nhoû gioït ôû choã beå Bioâphin cao taûi coù chieàu cao coâng taùc vaø taûi troïng töôùi nöôùc cao hôn. Vaät lieäu loïc coù kích thöôùc töø 40 - 60mm, vì vaäy giöõa caùc haït coù khe hôû lôùn. Neáu ôû beå bioâphin nhoû gioït laø thoaùng gioù töï nhieân thì ôû beå Bioâphin cao taûi laø thoaùng gioù nhaân taïo. Nhö vaäy söï trao ñoåi khoâng khí xaûy ra ôû trong thaân beå vôùi cöôøng ñoä cao hôn. Nhôø coù toác ñoä loïc lôùn vaø söï trao ñoåi khoâng khí nhanh maø quaù trình oxy hoùa caùc chaát höõu cô xaûy ra vôùi toác ñoä cao. Ñeå caùc maøng vi sinh tích ñoäng laïi khoâng laøm taéc ngheõn caùc khe hôû giöõa caùc haït vaät lieäu loïc thì phaûi thöôøng xuyeân röûa beå. Neáu haøm löôïng BOD cao hôn möùc quy ñònh thì phaûi caàn pha loaõng vôùi nöôùc soâng hoaëc vôùi nöôùc ñaõ ñöôïc xöû lyù. Tuøy theo möùc ñoä yeâu caàu xöû lyù maø beå Bioâphin cao taûi coù theå thieát keá vôùi sô ñoà moät baäc hoaëc hai baäc. Beå Bioâphin moät baäc thöôøng duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc khoâng hoaøn toaøn. Beå Bioâphin cao taûi hai baäc ñöôïc aùp duïng trong nhöõng tröôøng hôïp khi möùc ñoä yeâu caàu xöû lyù ñoøi hoûi cao maø sô ñoà moät baäc khoâng thöïc hieän ñöôïc

• Quaù trình buøn hoaït tính (aerotank)

ÔÛ caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi, ngöôøi ta thöôøng xaây döïng caùc beå Aerotankbaèng beâ toâng coát theùp theo hình khoái chöõ nhaät hay hình truï. Trong ñoù hình khoái chöõ nhaät ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn. Quaù trình chuyeån hoùa vaät chaát trong beå Aerotank khi cho nöôùc thaûi vaøo hoaøn toaøn do hoaït ñoäng soáng cuûa nhieàu loaïi vi sinh vaät khaùc nhau. Caùc vi sinh vaät trong beå Aerotank 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 Aerotank laø ñieàu kieän raát caàn thieát. Trong xöû lyù hieáu khí, ngöôøi ta thöôøng duøng caùc heä thoáng caùnh khuaáy hay heä thoáng thoåi khí. Khi khoâng khí vaøo beå Aerotank, gaây ra nhöõng taùc ñoäng chuû yeáu sau: • Cung caáp oxy cho teá baøo vi sinh vaät. • Laøm xaùo troän dung dòch, taêng khaû naêng tieáp xuùc giöõa vaät chaát vaø teá baøo vi sinh vaät. • Phaù vôõ teá baøo vaây cuûa saûn phaåm trao ñoåi chaát xung quanh teá baøo vi sinh vaät, giuùp cho cô chaát thaåm thaáu töø ngoaøi teá baøo vaøo trong teá baøo vaø quaù trình vaän chuyeån caùc chaát töø trong teá baøo ra ngoaøi teá baøo nhanh hôn. • Taêng nhanh quaù trình sinh saûn cuûa vi khuaån. • Taêng nhanh söï thoaùt nhieät. • Vi sinh vaät trong caùc beå Aerotank chuû yeáu laø caùc vi sinh vaät hieáu khí, vì theá trong quaù trình vaän haønh beå Aerotank, baét buoäc phaûi cung caáp oxy cho chuùng hoaït ñoäng. Oxy caàn thieát cho quaù trình taêng tröôûng teá baøo vaø tieán haønh caùc quaù trình oxy hoùa sinh hoïc. • Thôøi gian ñaàu vi sinh vaät söû duïng oxy raát ít coù saün trong beå Aerotank, löôïng oxy naøy seõ nhanh choùng bò tieâu thuï heát. Do ñoù ta phaûi cung caáp oxy töø beân ngoaøi vaøo. Khi cung caáp khí vaøo beå Aerotank, khoâng khí caàn phaûi ñöôïc cung caáp ñaày ñuû vaø ñeàu khaép beå Aerotank ñeå laøm taêng hieäu quaû xöû lyù. Khi coù maët oxy trong beå Aerotank seõ xaûy ra quaù trình oxy hoùa. Caùc quaù trình oxy hoùa trong beå Aerotank thöôøng traûi qua ba giai ñoaïn:  Giai ñoaïn thöù nhaát Toác ñoä oxy hoùa seõ baèng toác ñoä tieâu thuï oxy, khi ñoù buøn hoaït tính ñöôïc hình thaønh vaø phaùt trieån. Vi sinh vaät thích nghi vôùi ñieàu kieän môùi vaø taêng nhanh khoái löôïng, ñoàng thôøi nhu caàu veà oxy taêng daàn.  Giai ñoaïn thöù hai

ÔÛ giai ñoaïn naøy khoái löôïng vi sinh vaät ñaït ñöôïc möùc ñoä toái ña vaø daàn tôùi möùc oån ñònh. Khi ñoù nhu caàu oxy cuõng ñaït tôùi möùc oån ñònh. Trong giai ñoaïn naøy, caùc chaát höõu cô ñöôïc phaân huûy maïnh nhaát.  Giai ñoaïn thöù ba Nhu caàu veà oxy trong giai ñoaïn naøy baét ñaàu giaûm. Sau ñoù nhu caàu veà oxy baét ñaàu taêng, do ôû giai ñoaïn naøy quaù trình nitrat hoùa môùi xaûy ra. Cuoái giai ñoaïn naøy, löôïng oxy caàn thieát môùi baét ñaàu giaûm daàn cho tôùi cuoái. Moät soá beå Aerotank thöôøng gaëp :  Beå Aerotank taûi troïng thaáp

Ñaây laø loaïi Aerotank ñöôïc öùng duïng vaøo xöû lyù nöôùc thaûi töø raát laâu vaø nhieàu nöôùc treân theá giôùi. Loaïi beå naøy thöôøng ñöôïc thieát keá ñôn giaûn, deã vaän haønh. Beå Aerotank truyeàn thoáng ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù BOD < 400mg/l, löôïng khoâng khí caáp trung bình baèng 20 – 30% nöôùc thaûi trong beå Aerotank. Hieäu suaát xöû lyù BOD ñaït töø 80 – 95%. Loaïi beå Aerotank naøy thöôøng chæ aùp duïng cho nöôùc thaûi oâ nhieãm nheï.  Beå Aerotank taûi troïng cao moät baäc Trong tröôøng hôïp nöôùc oâ nhieãm coù BOD cao, chuùng ta phaûi thieát keá heä thoáng thoåi khí lieân tuïc vaøo beå Aerotank. ÔÛ ñaây khoâng khí ñöôïc thoåi vaøo lieân tuïc trong khoaûng thôøi gian 6 – 8 giôø. Nhôø ñoù khaû naêng oxy hoùa vaät chaát xaûy ra raát nhanh. Heä thoáng cung caáp khí ñöôïc phaân phoái theo suoát chieàu daøi cuûa beå. Trong thôøi gian cuoái cuûa quaù trình, neân haï thaáp möùc ñoä neùn khí ñeå quaù trình nitrat hoùa vaø khöû nitrat hoùa tieán trieån maïnh, laøm giaûm löôïng nitô coù trong nöôùc thaûi.  Beå Aerotank taûi troïng cao nhieàu baäc Khi thieát keá beå Aerotank nhieàu ngaên, caùc quaù trình sinh hoùa ñöôïc tieán haønh ôû nhieàu ngaên hoaëc ôû nhieàu beå Aerotank. ÔÛ beå Aerotank nhieàu baäc naèm ngang, khoâng khí ñöôïc phaân phoái ñeàu khaép theo chieàu daøi cuûa beå. ÔÛ beå Aerotank nhieàu baäc ñöùng, ngöôøi ta chæ phaân phoái khí ôû ngaên ñaàu, töø ñoù khoâng khí seõ theo doøng chaûy vaø chuyeån ñeán

nhöõng ngaên sau. Nhö vaäy, caøng veà sau löôïng oxy caøng giaûm. Öu ñieåm cuûa beå naøy laø ôû ngaên ñaàu BOD giaûm raát nhanh. Ñieàu ñoù cho thaáy laø quaù trình chuyeån hoùa chính, coøn nhöõng ngaên sau laø quaù trình khöû nitrat. Kieåu beå naøy thích hôïp cho nhöõng loaïi nöôùc thaûi coù BOD > 500mg/l, chaát raén trong beå < 150mg/l, pH = 6.5 – 9.0, nhieät ñoä khoâng khí khoâng nhoû hôn 60C vaø khoâng cao quaù 300C.  Beå Aerotank taûi troïng cao xen keõ beå laéng buøn Beå Aerotank xen keõ beå laéng buøn nhaèm taêng theâm vieäc khöû BOD vaø ñaëc bieät laø khöû nitrat. Nhôø vieäc thieát keá taùch rôøi nhöõng beå Aerotank maø vieäc ñieàu khieån cheá ñoä thoåi khí vaø quaù trình kieåm soaùt ñöôïc deã daøng hôn. Buøn hoaït tính tuaàn hoaøn khi xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng coù ñoä tuoåi 3 – 7 ngaøy vaø coù khaû naêng chöùa taûi troïng BOD khoâng nhoû hôn 0,5kg tính treân 1kg chaát höõu cô trong ngaøy, hieäu suaát xöû lyù BOD ñaït tôùi 70 – 75%.  Beå Aerotank khuaáy troän hoaøn chænh Trong beå Aerotank coù boá trí caùc maùy khuaáy troän beà maët vaø ñöôïc laép ñaët ôû nhieàu vò trí coù khoaûng caùch ñeàu trong toaøn boä beà maët beå. Do ñoù oxy, caùc chaát hoøa tan, huyeàn phuø vi sinh vaät seõ ñöôïc phaân phoái ñeàu trong beå. Nhöõng beå theo kieåu naøy thöôøng coù dieän tích roäng, do ñoù möùc ñoä pha loaõng ngay töø ñaàu raát cao

• Loïc sinh hoïc tieáp xuùc daïng troáng quay (RBC) RBC goàm moät loaïi ñóa troøn xeáp lieàn nhau baèng polystylen hay PVC. Nhöõng ñóa naøy ñöôïc nhuùng chìm trong nöôùc thaûi vaø quay töø töø. Trong khi vaän haønh, sinh vaät taêng tröôûng seõ dính baùm vaøo beà maët ñóa vaø taïo thaønh moät lôùp maøng nhaày treân toaøn boä beà maët öôùt cuûa ñóa. Ñóa quay laøm cho sinh khoái luoân tieáp xuùc vôùi chaát höõu cô trong nöôùc thaûi vaø vôùi khoâng khí ñeå haáp thuï oxy, ñoàng thôøi taïo söï trao ñoåi oxy vaø duy trì sinh khoái trong ñieàu kieän hieáu khí. Söï quay cuõng laø cô cheá taùch nhöõng chaát raén dö thöøa baèng söùc tröôït vaø duy trì chaát raén bò röûa troâi trong huyeàn phuø, do vaäy thöïc hieän quaù trình laøm saïch. RBC coù theå ñöôïc söû duïng nhö coâng trình xöû lyù thöù caáp, vaø coù theå ñöôïc vaän haønh cho nhöõng coâng trình nitrate hoaù vaø khöû nitrate lieân tuïc theo muøa.

• Möông oxy hoùa

Möông oxy hoaù laø loaïi coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc tuaàn hoaøn. Thôøi gian laøm thoaùng keùo daøi töø 1 -3 ngaøy. Coù theå duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi vôùi noàng ñoä BOD 20 = 1000 – 1500 mg/l vaø ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït thì khoâng caàn qua laéng maø chæ caàn qua song chaén raùc vôùi khe hôû maét löôùi 8mm. Söùc chöùa tính theo buøn hoaït tính vaøo khoaûng 200gr BOD5/(kg.ngaøy ñeâm). Moät phaàn buøn hoaït tính ñöôïc khoaùng hoaù ngay trong möông. Khi taûi troïng buøn khoaûng 50gr BOD5/(kg.ngaøy ñeâm), thì thöïc teá buøn hoaït tính ñöôïc khoaùng hoaù hoaøn toaøn. Do ñoù soá löôïng buøn hoaït tính giaûm khoaûng 2.8 laàn, töùc coøn khoaûng 30gr chaát khoâ tính cho moät ngöôøi trong moät ngaøy. Möông oxy hoaù hoaøn toaøn coù hình daïng chöõ nhaät hoaëc hình troøn, ñaùy vaø bôø thöôøng ñöôïc gia coá, chieàu saâu coâng taùc töø 0.7 ñeán 1m, toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc ôû trong möông khoâng nhoû hôn 0.3m/s, theå tích coâng taùc khoaûng 0.3m3/ ngöôøi, laøm thoaùng baèng cô hoïc.

d. Phöông phaùp xöû lyù caën Buøn caën cuûa nöôùc thaûi trong nhaø maùy xöû lyù laø hoãn hôïp cuûa nöôùc vaø caën laéng coù chöùa nhieàu chaát höõu cô coù khaû naêng phaân huyû, deã bò thoaùi röõa vaø coù caùc vi khuaån coù theå gaây ñoäc haïi cho moâi tröôøng vì theá caàn coù bieän phaùp xöû lyù tröôùc khi thaûi ra nguoàn tieáp nhaän. Muïc ñích cuûa quaù trình xöû lyù buøn caën laø:  Giaûm khoái löôïng cuûa hoãn hôïp buøn caën baèng caùch gaït moät phaàn hay phaàn lôùn löôïng nöôùc coù trong hoãn hôïp ñeå giaûm kích thöôùc thieát bò xöû lyù vaø giaûm troïng löôïng phaûi vaän chuyeån ñeán nôi tieáp nhaän.  Phaân huyû caùc chaát höõu cô deã bò thoái röõa, chuyeån chuùng thaønh caùc hôïp chaát höõu cô oån ñònh vaø caùc hôïp chaát voâ cô ñeå deã daøng taùch nöôùc ra khoûi buøn caën vaø khoâng gaây taùc ñoäng xaáu ñeán moâi tröôøng cuûa nôi tieáp nhaän.

1) Saân phôi buøn Ñieàu kieän aùp duïng: nôi coù ñaát roäng, caùch xa khu daân cö, möïc nöôùc ngaàm thaáp döôùi maët ñaát >1m, coù saün lao ñoäng phoå thoâng ñeå xuùc buøn khoâ töø saân phôi buøn leân xe taûi. Caáu taïo: saân phôi buøn chia thaønh nhieàu oâ, kích thöôùc moãi oâ phuï thuoäc vaøo caùch boá trí ñöôøng xe vaän chuyeån buøn ra khoûi saân

phôi vaø ñoä xa khi xuùc buøn töø oâ phôi leân xe. Ñaùy vaø thaønh oâ phôi buøn thöôøng laøm baèng beâ toâng coát theùp hay xaây gaïch ñaûm baûo caùch ly hoaøn toaøn dung dòch buøn vôùi moâi tröôøng xung quanh. Treân ñaùy oâ phôi ñoå moät lôùp soûi côõ haït 8 -10mm, daøy 200mm, trong lôùp soûi ñaët heä thoáng khoan loã D8 - D10 mm hình xöông caù ñeå ruùt nöôùc veà hhoá thu, ñaùy saân phôi buøn phaûi cao hôn möïc nöôùc ngaàm ñeå deã thu nöôùc. Treân lôùp soûi vaø lôùp caùt loïc côõ haït 0.5 – 2mm, daøy 150 – 200mm. Laøm khoâ buøn treân saân phôi xaûy ra theo hai giai ñoaïn, giai ñoaïn 1: loïc heát nöôùc qua lôùp caùt, soûi; giai ñoaïn 2: laøm khoâ baèng caùch boác hôi nöôùc töï nhieân treân beà maët roäng. Caën ñaõ xöû lyù oån ñònh coù chu kyø phôi khoâ ngaén hôn caën chöa xöû lyù oån ñònh. Saân phôi buøn coù theå coù maùi che hay khoâng coù maùi che, neáu khoâng coù maùi che veà muøa möa saân phôi khoâng laøm vieäc ñöôïc. Caùc chæ tieâu thieát keá: ñaït noàng ñoä caën 25%( ñoä aåm 75%)  Chieàu daøy buøn 8 cm : thôøi gian phôi laø 3 tuaàn  Chieàu daøy buøn 10 cm : thôøi gian phôi laø 4 tuaàn  Chieàu daøy buøn 12 cm : thôøi gian phôi laø 6 tuaàn

ii. Maùy loïc caën chaân khoâng Maùy loïc caën chaân khoâng laø thieát bò laøm khoâ buøn coù theå giaûm ñoä aåm cuûa buøn töø 99% xuoáng 70 - 85% tuyø thuoäc vaøo tính chaát cuûa caën vaø toác ñoä quay cuûa maùy( thôøi gian laøm khoâ). Loaïi thieát bò naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng nhieàu trong thôøi gian tröôùc, möôøi naêm gaàn ñaây do coù nhieàu loaïi thieát bò coù hieäu suaát cao hôn, chi phí ñaàu tö vaø chi phí quaûn lyù reû hôn nhieàu laàn, laïi coù quaù trình vaän haønh ñôn giaûn hôn, neân thieát bò loïc chaân khoâng ñaõ khoâng ñöôïc söû duïng. Thieát bò loïc caën chaân khoâng goàm troáng loïc hình truï ñaët naèm ngang, vaønh ngoaøi boïc vaûi loïc baèng sôïi niloâng hoaëc sôïi theùp khoâng ræ, maéc löôùi 80 – 100 micromet. Troáng loïc ñaët ngaäp trong thuøng chöùa caën 1/4 ñeán 1/3 ñöôøng kính. Khi loïc troáng quay quanh truïc naèm ngang, beân trong troáng loïc ñöôïc ñaët maùy bôm chaân khoâng töø 300 – 650mmHg. Beân ngoaøi troáng laø aùp löïc khí trôøi, beân trong laø chaân khoâng neân nöôùc ñi qua vaûi loïc vaøo phía trong coøn caën ñöôïc giöõ laïi treân maët troáng, caën ñöôïc laøm khoâ ñeán ñoä aåm 70 -80%. Chæ tieâu thieát keá laø naêng suaát laøm khoâ caën ñeán 75% laø 17kg caën / m2 beà maët troáng trong moät giôø.

iii. Maùy loïc eùp baêng taûi Maùy laøm khoâ caân baèng loïc eùp treân baêng taûi ñöôïc duøng phoå bieán nhaát hieän nay vì quaûn lyù ñôn giaûn, ít toán ñieän, hieäu suaát laøm khoâ caën chaáp nhaän ñöôïc. Nguyeân taéc hoaït ñoäng: Heä thoáng loïc eùp caën treân baêng taûi goàm maùy bôm buøn töø beå coâ ñaëc ñeán thuøng hoaø troän hoaù chaát keo tuï (neáu caàn) vaø ñònh löôïng caën, thuøng naøy ñaët treân ñaàu vaøo cuûa baêng taûi, heä thoáng baêng taûi vaø truïc eùp, thuøng ñöïng vaø xe vaän chuyeån caën khoâ, bôm nöôùc saïch ñeå röûa baêng taûi, thuøng thu nöôùc loïc vaø bôm nöôùc loïc veà ñaàu khu xöû lyù.ñaàu tieân caën töø thuøng ñònh löôïg vaø phaân phoái ñi vaøo ñoaïn ñaàu cuûa baêng taûi ôû ñoaïn naøy nöôùc ñöôïc loïc qua baêng taûi theo nguyeân taéc loïc troïng löïc, ñi qua caàn gaït ñeå san ñeàu caën teân toaøn chieàu roäng baêng, roài ñi qua truïc eùp vaø coù löïc eùp taêng daàn. Hieäu suaát laøm khoâ caën phuï thuoäc vaøo nhieàu thoâng soá nhö: ñaëc tính cuûa caën, caën coù troän vôùi hoaù chaát keo tuï hay khoâng, ñoä roãng cuûa baêng loïc, toác ñoä di chuyeån vaø löïc neùn cuûa baêng taûi. Noàng ñoä caën sau khi laøm khoâ treân maùy loïc eùp baêng taûi ñaït ñöôïc töø 15 – 25%. Chæ tieâu thieát keá : Maùy eùp buøn baêng taûi coù treân thò tröôøng coù chieàu roäâng baêng töø 0.5 -3.5m, phoå bieán laø loaïi maùy coù chieàu roäng baêng 1.0m, 1.5m vaø 2m. Taûi troïng caën treân 1m roäng cuûa baêng taûi dao ñoäng töø 90 -680 kg/m chieàu roäâng baêng.h, tuyø thuoäc vaøo loaïi caën vaø loaïi maùy. Löôïng nöôùc loïc qua baêng töø 1.6 -6.3l/m roäng. giaây. Maùy loïc eùp baêng taûi neân ñaët nôi roäng, thoaùng gioù ñeà phoøng noàng ñoä H 2S quaù möùc cho pheùp.

iv. Maùy eùp caën ly taâm Laøm khoâ caën theo nguyeân taéc laéng vaø eùp caën baèng löïc ly taâm. Dung dòch caën ñöôïc bôm vaøo maùy theo oáng coá ñònh ñaët ôû doïc taâm maùy, naèm trong loõi cuûa truïc baùnh vít chuyeån ñoäng chaäm vaø ngöôïc chieàu vôùi thuøng quay ñeå doàn caën khoâ ñeán cöûa xaû caën. Caën ñi ra khoûi ñaàu oáng ñaët ôû cuoái thuøng quay, caën chòu taùc ñoäng cuûa löïc ly taâm dính vaøo maët trong thuøng, nöôùc traøo ra ñöôïc thaùo qua loã ñaët ôû cuoái thuøng quay.Caùc thoâng soá thieát keá: löu löôïng caáp vaøo q, ñaëc tính vaø noàng ñoä caën P, nhieät ñoä t, vaän toác quay cuûa thuøng ly taâm vaø vaän toác quay ngöôïc chieàu cuûa truïc vít doàn caën w.

Maùy eùp caën ly taâm ñang ñöôïc duøng phoå bieán ôû caùc nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi vì: voán ñaàu tö ít, chi phí quaûnlyù thaáp, tuy coù toán dieäân tích hôn caùc loaïi maùy khaùc, heä thoáng kín khoâng coù muøi, chieám ít dieäân tích, khoâng phaûi thöôøng xuyeân theo doõi. Nhöôïc ñieåm: toán ñieän hôn caùc maùy eùp baêng taûi, löôïng caën coøn trong nöôùc loïc cao hôn baêng taûi.

v. Beå Meâtan Beå laéng hai voû söû duïng treân nhöõng traïm xöû lyù nhoû vaø trung bình (q <1000 m3/ngaøy ñeâm). Nhöôïc ñieåm chính cuûa beå laéng hai voû laø dung tích buoàng töï hoaïi vaø chieàu cao xaây döïng lôùn, neân khoâng theå xaây döïng ôû nhöõng nôi möïc nöôùc ngaàm cao vaø ñaát xaáu. Maët khaùc, quaù trình leân men cuûa caën dieãn ra trong ñieàu kieän töï nhieân neân chaäm chaïp vaø khoâng kieåm tra ñieàu chænh ñöôïc. Vì vaäy trong nhieàu tröôøng hôïp caàn thieát phaûi xaây döïng beå meâtan. Beå meâtan laø keát quaû cuûa quaù trình phaùt trieån caùc coâng trình xöû lyù caën. Ñoù laø coâng trình thöôøng coù maët baèng hình troøn hay hình chöõ nhaät, ñaùy hình noùn hay hình choùp ña giaùc vaø coù naép ñaäy kín. Ôû treân cuøng cuûa naép ñaäy laøm choùp muõ ñeå thu hôi khí. Caën ôû trong beå meâtan ñöôïc khuaáy troän ñeàu vaø saáy noùng nhôø thieát bò ñaëc bieät. Caên cöù vaøo nhieät ñoä cuûa quaù trình leân men maø ngöôøi ta phaân bieät laø quaù trình leân men aám (10 - 430C) vaø quaù trình leân men noùng (>430C).

e. Phöông phaùp khöû truøng Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc coøn chöùa khoaûng 105 – 106 vi khuaån trong 1ml. Haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi truøng gaây beänh, nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi moät vaøi loaøivi khuaån gaây beänh naøo trong nöôùc thaûi ra nguoàn nöôùc caáp, hoà bôi, hoà nuoâi caù thì khaû naêng truyeàn beänh seõ raát cao, do ñoù phaûi coù bieän phaùp tieät truøng nöôùc thaûi tröôùc khi xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän. Caùc bieän phaùp tieät truøng nöôùc thaûi phoå bieán nhaát hieän nay laø:  Duøng clo hôi qua thieát bò ñònh löôïng clo.  Duøng hypocorit canxi daïng boät -Ca(ClO)2 hoaø tan trong thuøng dung dòch 3 – 5% roài ñònh löôïng vaøo beå tieáp xuùc.  Duøng hypocorit natri, nöôùc zavel NaClO

 Duøng ozon, ozon ñöôïc saûn xuaát töø khoâng khí do maùy taïo ozon ñaët trong nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi. Ozon saûn xuaát ra ñöôïc daãn ngay vaøo beå hoaø tan vaø tieáp xuùc. Töø tröôùc ñeán nay, khi tieät truøng nöôùc thaûi hay duøng clo hôi vaø caùc hôïp chaát cuûa clo vì clo laø hoaù chaát ñöôïc caùc ngaønh coâng nghieäp duøng nhieàu, coù saün treân thò tröôøng, giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc, hieäu quaû khöû truøng cao. Nhöng hieän nay, caùc nhaø khoa hoïc ñang khuyeán caùo haïn cheá duøng clo ñeå tieät truøng nöôùc thaûi vì:  Löôïng clo dö 0.5mg/l trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo söï an toaøn vaø oån ñònh cho quaù trình tieät truøng seõ gaây haïi ñeán caù vaø caùc vi sinh vaät coù ích khaùc.  Clo keát hôïp vôùi hydrocacbon thaønh hôïp chaát coù haïi cho moâi tröôøng soáng. Trong xöû lyù nöôc thaûi, coâng ñoaïn khöû khuaån thöôøng ñöôïc ñaët ôû cuoái quaù trình, tröôùc khi laøm saïch nöôùc trieät ñeå vaø chuaån bò ñoå vaøo nguoàn tieáp nhaän.

Chöông IV.

ÑEÀ XUAÁT VAØ TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI

I.

Löïa choïn coâng ngheä

1) Cô sôû löïa choïn coâng ngheä  Vieäc löïa choïn choïn coâng ngheä döïa vaøo caùc yeáu toá cô baûn sau ñaây • Coâng suaát cuûa traïm xöû lyù • Thaønh phaàn vaø ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi • Tieâu chuaån xaû nöôùc thaûi vaøo caùc nguoàn tieáp nhaän töông öùng • Phöông phaùp söû duïng caën • Khaû naêng taän duïng caùc coâng trình coù saún • Ñieàu kieän maët baèng vaø ñaëc ñieåm ñòa chaát thuûy vaên khu vöïc xaây döïng • Khaû naêng ñaùp öùng thieát bò cho heä thoáng xöû lyù • Chi phí ñaàu tö xaây döïng, quaûn lyù, vaän haønh vaø baûo trì  Caùc chæ tieâu kinh teá kyõ thuaät khaùc • Nöôùc thaûi tröôùc xöû lyù

Baûng 12: Caùc thoâng soá thieát keá STT

Thoâng soá

Ñôn vò

Giaù trò

1 2 3 4 5 6

ST

Q m3/ ngaøy 2000 pH 10 COD mg/l 1300 BOD5 mg/l 700 SS mg/l 500 Toång nitô mg/l 1.75 • Nöôùc thaûi sau xöû lyù: Ñaït tieâu chuaån TCVN 5945-2005 (loaïi B) Thoâng soá Ñôn Keát TCVN 5945 -2005

T

vò

1 2 3 4 5

pH COD BOD5 SS Daàu

6 7

khoaùng Toång photpho Saét

môõ

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

qua û 6–7 510 340 430

(loaïi B) 5.5 – 9 100 50 100 1 6 5

3.8 54.9 12

ii. Deà xuaát daây chuyeàn coâng ngheä a) Sô ñoà daây chuyeàn coâng ngheä

NÖÔÙ C THAÛ I TÖØNHAØMAÙ Y

SONG CHAÉ N RAÙ C

THUØ NG THU RAÙ C

Cấp oxi BEÅÑIEÀ U HOAØ

Axit H2SO4 TRUNG HOAØ

Al2(SO4)3 BEÅPHAÛ N ÖÙ NG

BEÅLAÉ NG I Buø n tuaà n hoaø n Cấp oxi BEÅAEROTENK

BEÅLAÉ NG II NaOCl 10%

BEÅTIEÁP XUÙ C

BEÅTHU BUØ N

Máy ép bùn Nöôù c tuaà n hoaø n

NGUOÀ N TIEÁP NHAÄ N

SAÂ N PHÔI BUØ N

Bùn khô

• Thuyeát minh sô ñoà coâng ngheä Nöôùc thaûi töø quaù trình deät nhuoäm theo möông chaûy daãn töï nhieân veà haàm bôm tieáp nhaän. Tröôùc khi vaøo haàm bôm tieáp nhaän nöôùc thaûi ñöôïc chaûy qua song chaén raùc ñeå loaïi boû raùc vaø chaát raén lô löûng coù kích thöôùc lôùn. Sau ñoù nöôùc thaûi töø haàm bôm tieáp nhaän ñöôïc bôm leân beå ñieàu hoaø. Taïi ñaây nöôùc thaûi ñöôïc oån ñònh löu löôïng vaø noàng ñoä chaát oâ nhieãm trong nöôùc. Ñeå hoaø troän nöôùc thaûi trong beå ñieàu hoaø ta duøng heä thoáng thoåi khí thoâng qua caùc oáng phaân phoái khí ñaët chìm trong ñaùy beå. Nöôùc thaûi sau khi ñieàu hoaø xong ñöôïc bôm sang beå phaûn öùng, keo tuï taïo boâng. Ñoàng thôøi vôùi quaù trình naøy laø dung dòch chaát keo tuï taïo boâng pheøn (Al2(SO4)3.18H20) vaø dung dòch PAC 30% ñöôïc chaâm vaøo vôùi lieàu löôïng nhaát ñònh töø caùc thieát bò pha cheá thoâng qua bôm ñònh löôïng. Ôû ñaây nöôùc thaûi ñöôïc ñieàu chænh pH veà khoaûng 6.5 – 7.0 taïo ñieàu kieän toát cho quaù trình keo tuï vaø laéng. Sau khi thöïc hieän quaù trình trung hoaø vaø keo tuï taïo boâng, nöôùc thaûi ñöôïc ñöa sang beå laéng ñôït I. Taïi ñaây xaûy ra quaù trình laéng, nhöõng haït caën coù troïng löôïng lôùn hôn löïc ñaåy cuûa nöôùc seõ laéng

xuoáng ñaùy beå. Ngöôïc laïi nhöõng chaát coù troïng löôïng nhoû hôn seõ noåi leân treân. Caën laéng döôùi ñaùy beå ñöôïc bôm ra saân phôi buøn theo moät chu kyø nhaát ñònh. Nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng I seõ töï chaûy sang beå loïc sinh hoïc thoâng qua giaøn phaân phoái nöôùc, taïo ra löïc quay giaøn phaân phoái seõ phaân phoái ñeàu nöôùc khaép beà maët lôùp vaät lieäu loïc. Caùc vi sinh vaät soáng treân caùc vaät lieäu loïc seõ oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Nöôùc thaûi sau khi qua beå loïc sinh hoïc ñöôïc daãn ñeán beå laéng II, taïi ñaây buøn khoâng tuaàn hoaøn laïi maø ñöôïc bôm ñeán saân phôi buøn. Phaàn nöôùc trong theo oáng daãn nöôùc ra beå chöùa roài ñöa ra nguoàn taäp trung cuûa khu cheá xuaát. Löôïng buøn xaû ra töø beå laéng I vaø beå laéng II ñöôïc daãn ñeán saân phôi buøn. Sau khi ñoä aåm cuûa buøn giaûøm tôùi 5% seõ ñöôïc thu gom ñeå vaän chuyeån ñi nôi khaùc.

b. Tính toaùn caùc coâng trình ñôn vò Caùc thoâng soá tính toaùn • Löu löôïng Q = 2000m3/ngaøy ñeâm • Haøm löôïng COD = 1300 mg/l • Haøm löôïng BOD5 = 700 mg/l • Chaát raén lô löûng SS = 500 mg/l • Daàu môõ khoaùng = 3.8 mg/l • N = 3.5 • P = 1.5 • Ñoä maøu = 54.9 mg/l Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø: Q 2000 Qtbh    83.333(m3 / h) 24 24 Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø lôùn nhaát: h Qmax  Qtbh  K h  83.333  2  166.666( m3 / h) Trong ñoù: Kh laø heä soá vöôït taûi (1.5 –3.5), choïn Kh = 2 Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giaây lôùn nhaát: s max

Q

Qtbh 83.333    0.0462(m3 / s) 3600 3600

1) Song chaén raùc  Tính möông daãn nöôùc  Dieän tích tieát dieän öôùt

Q 0.046   0.092(m 2 ) V 0.5 Trong ñoù: Q : löu löôïng tính toaùn (m3/s) V : vaän toác chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi tröôùc song chaén raùc (m/s), v =0.5(m/s) Thieát keá möông daãn coù chieàu roäng b = 0.3 (m) = 300 (mm) Chieàu saâu möïc nöôùc trong möông daãn w 0.092 h1    0.307(m) = 307 (mm) b 0.3 Chieàu saâu xaây döïng tröôùc song chaén raùc hx = h1 + hbv = 0.307 + 0.5 =0.807(m) P : chu vi öôùt (m) P = ( b + h1 ) x 2 = ( 0.3 +0.307 ) x 2 = 1.214 (m) = 1214 (mm) Baùn kính thuyû löïc w 0.092 R  (m)   0.076(m) P 1.214 w



  



Heä soá seâzi (C ) 1 1 C= x Ry = x 0.0760.17 = 49.636 n 0.013

Trong ñoù: n : heä soá nhaùm, n = 0.013 y : heä soá phuï thuoäc vaøo heä soá nhaùm, do R = 0.076 < 1 neân ta aùp duïng coâng thöùc:

y = 1.5n1/2 = 1.5(0.013)1/2 = 0.171 

Ñoä doác thuyû löïc (i) V2 0.52 i 2   0.001 C  R 49.6362  0.076

 Tính song Chaén Raùc 

Soá khe hôû caàn thieát cuûa song chaén raùc Q maxs 0.046 nk  1.05   13.125(khe) V  b  h1 0.5 x0.025 x0.307 Choïn n =13 khe Trong ñoù: n: Soá khe hôû caàn thieát cuûa song chaén raùc

•

•

V: vaän toác trung bình qua khe hôû cuûa song chaén raùc,v =0.3m/s b: chieàu roäng khe hôû thöôøng laáy töø 2.5 – 50 (mm), choïn b = 25 (mm) k: heä soá tính ñeán khaû naêng thu heïp cuûa doøng chaûy h1: ñoä saâu nöôùc ôû chaân song chaén tính baèng ñoä ñaày trong möông daãn nöôùc ñeán song chaén raùc. Chieàu roäng cuûa song chaén raùc (Bs) Bs = d ( n – 1 ) + b x n Bs= 0.008 (13 – 1 ) + 0.025 x13 = 0.421 (m) = 421(mm) d: chieàu daày thanh chaén d= 0.008m = 8mm (Trang 92, Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø khu coâng nghieäp, Laâm Minh Trieát). Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc Toåàn thaát aùp löïc qua song chaén raùc saïch öùng vôùi löu löôïng nöôùc thaûi qua song cöïc ñaïi coù xeùt ñeán hình daïng cuûa thanh chaén (theo Hoaøng Hueä, xöû lyù nöôùc thaûi, naêm 2000) ta coù: d  hs = β ×   b

4/3

V 2  ×  a  × sin θ  2g  4/3

 0,82  o ×  × sin 60  2 × 9.81  hs = 1.67 × 0.39 × 0.033 × 0.866 = 0.008m = 8(mm)  0.008  hs = 1.67 ×    0.025 

Trong ñoù:  : heä soá phuï thuoäc hình daïng thanh chaén theo ( Hoaøng



Hueä, xöû lyù nöôùc thaûi, naêm 2000), choïn  = 1.67 d: chieàu roäng lôùn nhaát cuûa thanh chaén choïn W = 0.008m =8 (mm) b: chieàu roäng beù nhaát cuûa 1 khe b = 0.025(m) = 25 (mm) Va: vaän toác chaûy qua khe hôû Va = 0.8 (m/s)  : goùc nghieân cuûa song chaén raùc so vôùi maët phaúng naèm ngang Ta coù song chaén raùc laáy raùc thuû coâng coù  töø 45 – 60 0, choïn  = 600 (Theo Hoaøng Hueä, xöû lyù nöôùc thaûi, naêm 2000). Chieàu daøi ngaên môû roäng tröôùc song chaén raùc B  Bm 0.421  0.3 l1  S   0.166(m) = 166 (mm) 2tg 20 2  0.364

 





Trong ñoù: Bm : beà roäng möông daãn Bm = 0.3 (m) = 300 (mm) Bs : chieàu roäng song chaén raùc Bs = 0.421 (m) = 421 (mm)  : goùc môû roäng tröôùc song chaén raùc .Theo quy phaïm  = 20 Chieàu daøi môû roäng sau song chaén raùc l2 = l1 : 2 = 0.166 : 2 = 0.083 (m) = 83 (mm) Chieàu daøi xaây döïng cuûa möông ñaët song chaén raùc L = l1 + l2 + lbl = 0.166+ 0.083 + 1.5 = 1.749 (m) = 1749 (mm) Trong ñoù: Lbl : chieàu daøi buoàn laéng choïn lbl = 1.5 (m) = 1500 (mm) Chieàu saâu xaây döïng cuûa möông ñaët song chaén raùc H = h1 + hs + 0.5 H = 0.307+ 0.018 + 0.5 =0.825(m) = 825(mm) Trong ñoù: h1: chieàu cao lôùp nöôùc tröôùc song chaén raùc hs: toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc 0.5: Khoaûng caùch giöõa coát saøn nhaø ñaët song chaén raùc vaø möïc nöôùc cao nhaát Chieàu daøi cuûa moãi thanh H 0.825  lt = = 0,953 ( m ) sin  sin 600

Thoâng soá thieát keá

Kí

Ñôn

Kích

hieäu N b Bm

vò mm mm mm

thöôùc 13 25 300

SCR Chieàu roäng song chaén raùc Chieàu daøy thanh chaén raùc Chieàu daøi ngaên môû roäng

Bs d l1

mm mm mm

421 8 166

tröôùc SCR Chieàu daøi ngaên môû roäng sau

l2

mm

83

SCR Chieàu daøi xaây döïng cuûa

L

mm

1749

möông ñaët SCR Chieàu saâu möông ñaët SCR Chieàu sau xaây döïng

H hx

mm mm

0.825 0.807

Soá khe hôû Chieàu roäng khe hôû Chieàu roäng möông daãn tröôùc

Ñoä doác

i

mm

0.001

 Haàm tieáp nhaän • Thôøi gian löu nöôùc trong haàm tieáp nhaän töø 10 – 30 phuùt,

choïn t = 20 phuùt •

Theå tích cuûa haàm tieáp nhaän h Vb  Qmax t 

•



166.666 x 20  55.333( m3 ) 60

Kích thöôùc beå Choïn chieàu sau höõu ích laø 2m, chieàu cao an toaøn laáy baèng chieàu saâu ñaùy oáng cuoái cuøng hf = 0.5 m  Chieàu saâu toång coäng laø 2.5 m. Suy ra kích thöôùc töông öùng cuûa beå laø: L  B  H  2.5  4  5.5  m  Choïn bôm coù löu löôïng laø Q = 166.666m3/h = 0.046 m3/s ñeå bôm cho caùc coâng trình ñôn vò tieáp theo. Toån thaát coät aùp cuûa maùy bôm

H = hd + hc +hf + H Trong ñoù: hd, hc: toån thaát doïc ñöôøng vaø toån thaát cuïc boä cuûa ñöôøng oáng, khoâng vöôït quaù 0.4m; choïn 0.4m. hf: toån thaát aùp löïc qua thieát bò phaân phoái, khoâng vöôït quaù 0.5m, choïn hf = 0.5m. H: ñoä saâu lôùp nöôùc trong beå, H = 2m Suy ra:

H = 0.4 + 0.5 + 2.5 = 3.4m 

Coâng suaát cuûa maùy bôm

N

•

  g  H  Q 1000  9.81 3.4 x 0.046   1.92( KW ) 1000  1000  0.8

Trong ñoù: Q: löu löôïng bôm trung bình, m3/s ρ : khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng Nöôùc: ρ = 1000 kg/m3 g: gia toác troïng tröôøng, g = 9.81 m/s2 η : hieäu suaát cuûa bôm, η = 0.73 – 0.93, choïn η = 0.8 H: coät aùp bôm, mH2O Coâng suaát thöïc teá cuûa maùy bôm

NTT = 1.5 x N = 1.5 x 1.9 = 2.88 (KW)

•

Baûng 14 : Caùc thoâng soá thieát keá haàm tieáp nhaän

ST

Teân thoâng soá

Kí

T

Ñôn

hie

Kích

vò

thöôù

1

Chieàu

saâu

haàm

äu H

m

c 2.5

2

tieáp nhaän Chieàu daøi

haàm

L

m

4

3

tieáp nhaän Chieàu roäng

haàm

B

m

5.5

tieáp nhaän

ii. Beå ñieàu hoaø  Theå tích beå

 

h V  Qmax  t  166.666  2  333.332 m3

Vôùi t laø thôøi gian löu nöôùc, choïn t = 23h.  Dieän tích beå laø: Choïn hình daïng beå ñieàu hoøa laø hình chöõ nhaät, chieàu V 333.332   133.332 m2 h 2.5 Choïn kích thöôùc beå: L  B  26.7  5  m  .

 

saâu beå h = 2,5 m. F 

Choïn chieàu cao an toaøn 0.5 m. vaäy chieàu cao toång coäng cuûa beå: H = 3 m. Theå tích xaây döïng beå ñieàu hoøa:

 

V  L  B  H  26.7  5  3  400.5 m3

 Tính toaùn löôïng khoâng khí caàn thieát  Löôïng khí caàn cung caáp cho beå Qkk  vk V  0, 015  400.5  6 m3 / phut  360 m3 / h









Trong ñoù: vk : toác ñoä caáp khí trong beå ñieàu hoøa, choïn vk = 0,015 m3/m3.phuùt (Theo Laâm Minh Trieát, baûng 9.7 trang 412 saùch xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp). V : dung tích beå ñieàu hoøa.



Choïn heä thoáng caáp khí baèng nhöïa PVC coù ñuïc loå, heä thoáng goàm 3 oáng nhaùnh, caùc oáng nhaùnh ñaët vuoâng goùc vôùi beå vaø chaïy doïc theo chieàu daøi beå. Ñöôøng kính oáng chính 4 Qkk 4  360 choïn D = 100 mm D   0.92  m   v  15  3600 v: vaän toác khí trong oáng v = 10-15m/s, choïn v = 15 m/s. Khí ñöôïc cung caáp töø maùy khí neùn, ñi vaøo oáng daãn chính ñaët doïc theo chieàu daøi beå sau ñoù ñi vaøo 3 oáng nhaùnh ñaët theo chieàu roäng beå. Khoaûng caùch giöõa caùc nhaùnh laø 1m, caùch thaønh 0.5m.



D = 70

Löu löôïng khí trong moãi oáng Q 360 qong  kk   120 m3 / h n 3 Ñöôøng kính oáng nhaùnh Choïn vaän toác khí qua oáng nhaùnh v=15m/s











d= 50

4  120  0.053  m   v  15  3600 Vôùi v: vaän toác khí trong oáng 10 – 15 m/s. Choïn v = 10 m/s ( Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp- Laâm Minh Trieát) Choïn oáng coù d = 60mm, ñöôøng kính caùc loå 2-5 mm. Choïn dloã = 5mm = 0,005m, vaän toác khí qua loã choïn vloå = 15m/s (vloå thay ñoåi töø 5 – 20 m/s). Löu löôïng khí qua moät loå d lo 2   0,004 2 qlo  vlo   15   3600  0,678 m 3 / h 4 4 Soá loå treân moät oáng q 120 N  ong   176.9 (loã) qlo 0, 678 d ong 



4 qong



Choïn 177 loã treân 1 oáng.  Khoaûng caùch giöõa caùc loã L 26.7 l   0,15  m   15  cm  N 177  Aùp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn H c  hd  hc  h f  H  0,4  0,5  2,5  3,4 m 



Trong ñoù: hd,hc : laø toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi oáng daãn, thoâng thöôøng, hd & hc khoâng vöôït quaù 0,4m. hf : toån thaát aùp löïc qua thieát bò phaân phoái, hf khoâng vöôït quaù 0,5 (m). H : chieàu saâu ngaäp nöôùc cuûa beå = 2,5 (m).  Coâng suaát maùy khí neùn

(

)

34400 ⋅ P 0, 29 − 1 ⋅ q (CT152/122-saùch XLNT – Hoaøng Hueä) 102 ⋅η Trong ñoù: q : löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp (m3/s). η :hieäu suaát maùy neùn khí, choïn n = 0,7 (70%). P : aùp löïc khí neùn (atm) N=

P=

10,33 + H c 10,33 + 3,4 = = 1,329(atm) 10,33 10,33

(CT 149/122- saùch XLNT- Hoaøng Hueä) N 

(

)

34400  1,3290,29  1 360 102 0, 7 3600

 4.14  KW 

 Hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi qua beå ñieàu hoøa Haøm löôïng SS = 550 (100 - 4)% = 480 (mg/l) Haøm löôïng COD = 1300 (100 - 4)% = 1248 (mg/l) Haøm löôïng BOD5 = 700 (100 - 4)% = 672 (mg/l) Toùm ST T 1ﾁ 2 3 4 5 6 8 8

taét thoâng soá thieát keá Beå ñieàu hoøa Teân thoâng soá Ñôn vò Chieàu daøi beå (L) Chieàu roäng beå (B) Chieàu cao laøm vieäc cuûa beå (h) Chieàu cao xaây döïng beå (H) Löu löôïng khoâng khí suïc vaøo beå (Qkk) Soá oáng nhaùnh Ñöôøng kính oáng chính Ñöôøng kính oáng suïc khí (doáng)

Soá löôïng

m m m

26.7 5 2,5

m m3/h

3 360

oáng Mm mm

3 100 60

9

Ñöôøng kính loå suïc khí (dloå)

mm

5

iii. Beå keo tuï – taïo boâng  Dung tích beå 30 V  Qtb h t  83.333   41.67 m3 60 Trong ñoù: QTBh : löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø max. t : thôøi gian löu nöôùc trong beå (thôøi gian troän), choïn t = 30 phuùt. Xaây döïng beå coù kích thöôùc: B x H = 2.5 x 2.5 (m).

 

b) Tieát dieän ngang cuûa beå

 

F  B H  2.5  2.5  6.25 m 2

c) Chieàu daøi beå L

V 41.67   6.667  m  , choïn L=7(m) F 6.25

Theo chieàu daøi cuûa beå, ta chia beå thaønh 4 buoàng, ñöôïc ngaên caùch vôùi nhau baèng caùc vaùch ngaên höôùng theo doøng thaúng ñöùng. Theå tích moãi buoàng nhö sau: • • • •

3 Buoàng 1: V1  B  H  L  2.5  2.5  3.5  21.875  m  3 Buoàng 2: V2  B  H  L  2.5  2.5  3.5  21.875  m  3 Buoàng 1: V1  B  H  L  2.5  2.5  3.5  21.875  m  3 Buoàng 2: V2  B  H  L  2.5  2.5  3.5  21.875  m 

 Tính toaùn heä thoáng caùnh khuaáy Choïn heä thoáng khuaáy troän daïng cô khí, caáu taïo caùnh khuaáy goàm truïc quay vaø 4 baûn caùnh khuaáy ñaët ñoái xöùng nhau qua truïc. Toång dieän tích caùnh khuaáy laáy baèng 15% dieän tích maët caét ngang cuûa beå (theo quy phaïm töø 15 – 20%).  Dieän tích caùnh khuaáy 15  6.25 Fc  15% F   0.938 m 2 100

 

lbc =

1000 b = 234 Lcaùnh = 2000

 Dieän tích 1 baûn caùnh khuaáy f 

Fc 0.938   0.234 m 2 4 4

 

 Chieàu daøi caùnh khuaáy Chieàu daøi caùnh khuaáy phaûi nhoû hôn beà roäng beå töø 0,4 – 0,5 m. Choïn 0,5m  Lcaùnh = 2.5- 0.5 = 2 m. Chieàu daøi 1 baûn caùnh lbc = 1m  Chieàu roäng baûn caùnh bc 

f l bc



0, 234  0, 234  m  1

 Buoàng phaûn öùng 1 Dung tích : V1 = 21.875m3. Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa caùnh khuaáy: 14 voøng/phuùt.  Toác ñoä chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa caùnh khuaáy so vôùi nöôùc

vk =

•

2 ×π × R × n 2  3.14  1 6   0.628(m / s ) 60 60

Trong ñoù: R: khoûang caùch töø meùp caùnh khuaáy ñeán taâm truïc quay. n = 6: soá voøng quay caùnh khuaáy trong 1 phuùt. Naêng löôïng quay caùnh khuaáy N  51 C Fc v 3  511.3  0.938  0.6283  15.403  W  Trong ñoù: v:toác ñoä chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa caùnh khuaáy so vôùi maët nöôùc (m/s) f : toång dieän tích cuûa baûn caùnh khuaáy (m2) C : heä soá söùc caûn cuûa nöôùc, phuï thuoäc vaøo tyû leä chieàu daøi l vaø chieàu roäng b cuûa baûn caùnh quaït:( theo Nguyeãn Ngoïc Dung- xöû lyù nöôùc caáp)

 Khi l/b = 5 , C = 1,2  Khi l/b = 20 , C = 1,5  Khi l/b > 21 , C = 1,9

2 = 8.55  C = 1.3 0.234 Fc = 9.38: toång dieän tích baûn caùnh khuaáy. Naêng löôïng tieâu hao cho vieäc khuaáy troän 1 m3 nöôùc thaûi N 15.403 Z   0.704 W / m3 V1 21.875 Tyû soá chieàu daøi/chieàu roäng =

•







Giaù trò Gradien vaän toác Z 0.704 G  10  10  87.475 s 1  100 s 1  0, 0092

 

 

 : ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa nöôùc, ôû t =250C,  = 0.0092 (kg.m2/s)  Buoàng phaûn öùng 2 Dung tích : V2 = 21.875m3. Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa caùnh khuaáy: 14 voøng/phuùt.  Toác ñoä chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa caùnh khuaáy so vôùi nöôùc

vk =

•

2 ×π × R × n 2  3.14  1 5   0.523(m / s ) 60 60

Trong ñoù: R: khoûang caùch töø meùp caùnh khuaáy ñeán taâm truïc quay. n = 5: soá voøng quay caùnh khuaáy trong 1 phuùt. Naêng löôïng quay caùnh khuaáy N  51 C Fc v 3  511.3  0.938  0.5233  8.897  W  Trong ñoù: v:toác ñoä chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa caùnh khuaáy so vôùi maët nöôùc (m/s) f : toång dieän tích cuûa baûn caùnh khuaáy (m2) C : heä soá söùc caûn cuûa nöôùc, phuï thuoäc vaøo tyû leä chieàu daøi l vaø chieàu roäng b cuûa baûn caùnh quaït:( theo Nguyeãn Ngoïc Dung- xöû lyù nöôùc caáp)

 Khi l/b = 5 , C = 1,2  Khi l/b = 20 , C = 1,5  Khi l/b > 21 , C = 1,9

2 = 8.55  C = 1.3 0.234 Fc = 9.38: toång dieän tích baûn caùnh khuaáy. Naêng löôïng tieâu hao cho vieäc khuaáy troän 1 m3 nöôùc thaûi N 8.897 Z   0.407 W / m3 V2 21.875 Tyû soá chieàu daøi/chieàu roäng =

•







Giaù trò Gradien vaän toác Z 0.407 G  10  10  65.513 s 1  87.475 s 1  0.0092

 

 

 : ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa nöôùc, ôû t =250C,  = 0.0092 (kg.m2/s)

Caùnh khuaáy lc (m)

Buoàng thöù 1

Buoàng thöù 2

2

2

bc (m)

0.234

0.234

R(m)

1000

1000

V1 = 0.628

V2 = 0.523

N (w)

15.403

8.897

Z (w/m3)

0.704

0.407

G (l/s)

87.475

65.513

Vk (m/s)

 Tính oáng daãn nöôùc vaøo beå phaûn öùng Choïn ñöôøng kính oáng daãn nöôùc laø d =180 mm = 0.18 m

v 

4Q  d 2 4  0.0321

3.14   0.025 

2

v  0.908 ( m / s ) Vaän toác nöôùc ñi Tính loã cuûa oáng phaân phoái. trong oáng

Vaän toác nöôùc ñi trong oáng v = 0.908 (m/s) (thuoäc qui phaïm 0.8 -1 m/s - xöû lyù nöôùc caáp -Nguyeãn Ngoïc Dung - trang 39)  Oáng phaân phoái ñöôïc ñaët theo chieàu roäng beå vaø phaân phoái baèng caùc loã ñeå cho nöôùc ñi ñeàu vaøo beå phaûn öùng) • Choïn ñöôøng kính loã laø dl = 50mm = 0.050 m • Vaän toác nöôùc ñi trong oáng: v = 0.908(m/s)

Ql 

 d2

v 4 2 Q  0.0462 3.14 n  (0.050) 24.972   0.908 Ql 0.00185 4 Q  0.00178; ( m3 / s ) n l 12.978 •

Soá loã

•

choïn n =13 loã khoaûng caùch giuõa caùc taâm loã

e = b/n = 2/13 e = 0.154 (m)

 Tính oáng daãn nöôùc sang beå laéng • Choïn vaän toác nöôùc ñi trong oáng laø voâ = 0.15 (qui phaïm 0.15 -0.3 m/s - xöû lyù nöôùc caáp -Nguyeãn Ngoïc Dung - trang 61) • Dieän tích oáng daãn nöôùc

A = Q/voâ = 0.0231/0.15 A = 0.154 (m2)

•

Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc D 

4A





4  0.308  0.443( m) 3.14

Choïn D = 626 mm •

Kieåm tra laïi vaän toác V= 0.15 m/s thuoäc qui phaïm 0.15 -0.3 m/s

v

4Q 4  0.0231  2 2  D 3.14   0.443

v  0.15

(m / s )

•

Choïn 3 töôøng chaén : Töôøng 1 caùch ñaùy 0.1 m Töôøng 2 caùch maët nöôùc 0.1 m Töôøng 3 caùch ñaùy 0.1 m

iv. Beå laéng I Choïn beå ñôït 1 coù daïng hình troøn, nöôùc thaûi vaøo töø taâm vaø thu nöôùc theo chu vi ( beå laéng ly taâm). Baûng 5.11: Caùc thoâng soá thieát keá ñaëc tröng cho beå laéng li taâm Thoâng soá

Giaù trò Trong Ñaëc tröng khoaûn

Thôøi gian löu nöôùc(h) Taûi troïng beà maët(m3/m2 ngaøy)

g 1.5-2.5

2

32-48 32-48

Löu löôïng trung bình

80-120

Löu löôïng cao ñieåm

125-500

Taûi troïng maùng traøn(m3/m ngaøy) OÁng trung taâm:

15-20%D 55-65%H

• Ñöôøng kính

3-4.6

3.7

• Chieàu cao

3-60

12-45

62-167

83

0.02-0.05

0.03

Chieàu saâu H cuûa beå laéng(m) Ñöôøng kính D cuûa beå laéng(m) Ñoä doác ñaùy(mm/m)

Toác ñoä thanh gaït buøn( voøng/phuùt)  Nguoàn : Baûng 9.10, Trang 428, Xöû lí nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp tính toaùn thieát keá coâng trình, Laâm Minh Trieát (Chuû bieân-2004). a. Dieän tích beà maët laéng A

tb Qng

LA

 LA: Taûi troïng beà maët (m3/m2 ngaøy)

Choïn : LA= 40 (m3/m2 ngaøy)

o

 A

tb Qng

LA



2000  50 (m2) 40

 Ñöôøng kính beå laéng: D 

4* A 4*50   7.981(m)  Choïn D=  3,14

8(m)  Ñöôøng kính oáng trung taâm: d  20% D  1.6(m)  Chieàu cao toång coäng cuûa beå laéng ñôït I

Htc=H + hn+ hth+ hbv=3 + 2.05 + 0.15 + 0.3 = 5.5 (m) o

Choïn

 Chieàu saâu beå laéng: H= 3 (m)  Chieàu cao phaàn hình noùn : hn= 2.05 (m)  Chieàu cao lôùp trung hoøa: hth= 0.15 (m)  Chieàu cao baûo veä: hbv= 0.3 (m)

 Chieàu cao oáng trung taâm: htt  60% H  0, 6  3 =1,8 (m)  Ñöôøng kính phaàn loe oáng trung taâm

dloe  1,35d  1.35 1.6  2.16(m)  Ñöôøng kính taám haét :dh= 1,3dl = 1,3* 1.6 =2.08 m.

 Khoaûng caùch töø meùp ngoaøi cuûa mieäng loe

ñeán meùp ngoaøi cuøng cuûa beà maët taám haét theo maët phaúng qua truïc L

4* Q vk *  *  D  d n 

• Trong ñoù  vk= 0.02m/s: toác ñoä doøng nöôùc chaûy qua khe hôû giöõa

mieäng loe oáng trung taâm vaø beà maët taám haét.  dn: ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình choùp cuït; choïn

dn=0.6m 4  2000

 L  0.02     8  0.8   24  3600  0.171( m)  Chieàu cao phaàn hình noùn:  D  dn  * tg 2  

hn  

Choïn α = 45o

o

 8  0.6  0  tg  45   3.7 m 2  

 hn  

b. Kieåm tra laïi thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng  Theå tích phaàn laéng W

 3.14   D2  d 2   H    82  1.62   3  144.691(m3 ) 4 4

 Thôøi gian löu nöôùc

t

W 144.691   1.736(h)  1.5( h) Qhtb 83.333

 Taûi troïng maùng traøn: Ls 

tb Qng

 *D



2000 3  79(m3 / ng) <500(m /m.ng) 3.14 8

 Theå tích ngaên chöùa caën töôi cuûa beå laéng I (beå laéng li taâm) : Wb 

tb C0 * Qng * E * t *100

100  P

• Trong ñoù  C0: Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua beå ñieàu hoøa

 E: Hieäu suaát laéng(%), choïn 80%  T: Thôøi gian tích luõy caën(t=8 h)  P: Ñoä aåm cuûa caën( buøn) töôi  P=95%: Neáu xaû baèng töï chaûy  P=93% :Neáu xaû caën baèng maùy bôm.  Wb 

tb C0 * Qng * E *100

(100  P ) *1000*1000



480* 2000*0,8*100 = 0,64 (m3/h) (100  95) *106 * 24

 Theå tích toång coäng cuûa beå Vbeå =

  D be 2 3.14  82  Hbeå =  5.5 =276.32 (m3) 4 4

o Choïn Vbeå = 277 (m3) c. Tính toaùn maùng thu nöôùc o Choïn  Beà roäng maùng bm =0,25 (m)  Chieàu saâu : hm=0,3 (m)

150

250 750

200

300

Ñeä mcao su daø y 50 mm

Hình 5.12: Maùng thu nöôùc beå laéng  Ñöôøng kính trong maùng thu Dmt  D  2* b  8  2*0, 2  8,9(m)

 Vôùi b : Beà daøy thaønh beå ; b= 0,2 ( Theo TCXD51-84 )  Ñöôøng kính ngoaøi maùng thu: Dmn  Dmt  bm  8,9  0, 25  9,15(m)  Chieàu daøi maùng thu ñaët theo chu vi beå:

Lm   Dmt  3.14  8.9  27.946(m)  Taûi troïng thu nöôùc treân beà maët maùng:

lm 

tb Qng

Lm



2000  71.567(m3 / m.ngay ) 27.946

d. Tính maùng raêng cöa Drc  Db  8(m)

 Chieàu daøi maùng raêng cöa l m   * Drc  3.14  8  25.12(m)

o Choïn  Soá khe : 4khe/1m daøi , khe taïo goùc 900

 Beà roäng raêng cöa : braêng=100 (mm)  Beà roäng khe : bk=150( mm)  Chieàu saâu khe : hk=bk/2= 150/2= 75(mm)  Chieàu cao toång coäng cuûa maùng raêng cöa : htc  200(mm)  Toång soá khe : n  4lm  4  25.12  100.48(khe)  Choïn n=100(khe)

100

200

75

150

D(ñaë t theo chu vi )

Hình 5.13: Maùng raêng cöa beå laéng  Löu löôïng nöôùc chaûy qua moät khe

qk 

tb Qng

n



2000(m3 / ng )  20(m3 / khe.ng ) 100

 Taûi troïng thu nöôùc treân 1 maùng traøn

Lm 

tb Qng

lm



2000(m3 / ng )  79.618(m3 / m.ng ) 25.12(m)

e. Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc töø beå laéng ra ngoaøi o Choïn vaän toác nöôùc trong oáng daãn v=0,8(m/s)(Theo ñieàu 2.6.2 TCVN51-84).  Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc D

tb 4* Qng

 *v



4  2000  191(mm) 3,14  0,8  3600  24

o Vaäy choïn oáng uPVC coù  = 200 mm o Choïn ñöôøng kính oáng daãn buøn  = 200 mm  Hieäu quaû xöû lyù caën 80% vaø taûi troïng 40

m3/m2ngaøy .

 Löôïng buøn töôi sinh ra moãi ngaøy

Mtöôi

=480gSS/m3*2000m3/ngaøy

*(0.8)/1000g/kg

=

768

kg.SS/ngaøy  Löu löôïng buøn töôi caàn xöû lyù : Q töôi =

M tuoi 768kg / ng  = 1.459 m3/ngaøy (1  P ) *  (1  0,95) *1053

  : khoái löôïng rieâng cuûa buøn töôi 1053 (kg/m3)

 P: Ñoä aåm cuûa caën( buøn) töôi 95%  Mtöôi : löôïng buøn töôi sinh ra moãi ngaøy (kg /ngaøy)

f. Xaùc ñònh hieäu qua xöû lyù BOD5 , COD vaø SS  ÔÛ beå laéng I hieäu quaû laéng caën SS töø 70-90%,giaû söû

hieäu quaû xöû lyù 80% vaø BOD5 töø 25-50%, giaû söû hieäu quaû xöû lyù 30% .  Caën lô löûng SS sau beå laéng I

SS= 480*(1 – 0,8) = 96 mg/l  BOD5 coøn laïi sau beå laéng I

BOD5 =672*(1 – 0,3) = 470.4 mg/l  COD coøn laïi sau beå laéng I

COD =1248*(1 – 0,3) = 873.6 mg/l

MAËT CAÉT A-A Lan can D34 OÁng thu buøn D120

Maùng raêng cöa +3800

+3500

OÁng daãn nöôùc vaøo D120

OÁng thu vaùn noåiD150

5500

Phaàn loe oáng trung taâm D1215 0.00

OÁng daãn nöôùc ra D120

Taám chaén

0.00

2250

200

200

OÁng trung taâm D900

2250

Hình 5.14: Maët caét beå laéng I

• Keát quaû tính toaùn Thoâng soá

Ñôn

Kích

Ñöôøng kính Chieàu cao coät nöôùc Chieàu cao toång Chieàu cao phaàn choùp ñaùy 45% Theå tích thöïc cuûa beå Thôøi gian löu nöôùc Ñöôøng kính maùng thu nöôùc

vò m m m m m3 h m

(Dmaùng) Ñöôøng kính

m

4,5

(Draêng cöa) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc ra

mm

120

beå (Ddaãn nöôùc) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc ra

mm

120

beå (Dbuøn)              

maùng

raêng

cöa

thöôùc 8 5,2 5,5 2,05 88 1,83 5,15

  Caën lô löûng SS sau beå laéng I

SS= 480*(1 – 0,8) = 96 mg/l  BOD5 coøn laïi sau beå laéng I

BOD5 =672*(1 – 0,3) = 470.4 mg/l  COD coøn laïi sau beå laéng I

COD =1248*(1 – 0,3) = 873.6 mg/l

v. Beå Aerotank  Soá lieäu tính toaùn  Haøm löôïng BOD5 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo Aerotank , S0 =

470.4 mg/l  Haøm löôïng chaát lô löûng trong nöôùc thaûi daãn vaøo

Aerotank , SS = 96 (mg/l)  Haøm löôïng BOD5 trong nöôùc thaûi caàn ñaït sau xöû lí, S =

50 mg/l  Löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi trong 1 ngaøy ñeâm , tb Qngay = 2000 m3/ngaøy

 Haøm löôïng chaát lô löûng caàn ñaït sau xöû lí laø 50 (mg/l)

trong doù 65% laø chaát raén deã phaân sinh hoïc  Nhieät ñoä nöôùc thaûi, t= 25oC

 Chaát lô löûng trong nöôùc thaûi ñaàu ra laø chaát raén sinh hoïc chöùa 80% chaát deã bay hôi (Z=20%)  % caën höõu cô laø a= 75% (chaát coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc). o Thoâng soá löïa choïn  Thôøi gian löu buøn, θ c = 5 ÷ 15 ngaøy

 Tæ soá F/M = 0,2 ÷ 0,6 kgBOD/kgVSS.ngaøy  Taûi troïng theå tích, Ls = 0,8 ÷ 1,92 kgBOD/m3.ngaøy  Noàng ñoäbuøn sau khi hoøa troän X = 2500 ÷ 4000 mg/l  Heä soá hoâ haáp noäi baøo, Kd = 0,06 ÷ 0,15 ngaøy-1  Tæ soá tuaàn hoaøn buøn hoaït tính, Qth/Q = 0,25 ÷ 1  Tæ soá BOD5/COD, F = 0,424  Heä soá saûn löôïng buøn, Y = 0,4 ÷ 0,8 mgVSS/mgBOD5

a.

Xaùc ñònh haøm löôïng BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra  Toång BOD5 ra = BOD5 hoaø tan + BOD5 cuûa caën lô löûng ra  Noàng ñoä BOD5 cuûa nöôùc thaûi ñaàu ra: BOD5 =

50

mg/l  Haøm löôïng chaát lô löûng coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc ôû ñaàu ra b=50 * 0,75 = 37,5 (mg/l)  COD cuûa chaát lô löûng coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc ôû ñaàu ra c =37,5 (mg/l) * 1,42 (mgO2tieâu thuï/mg teá baøo bò oxi hoa)* (1-0.2) = 42,6 (mg/l)  BOD5 cuûa chaát lô löûng ôû ñaàu ra

d= 42,6* 0,424 = 18,06 (mg/l)

 BOD5 hoaø tan trong nöôùc thaûi ôû ñaàu ra

e= BOD5chophep - d = 50 – 18,06 = 31,94 (mg/l) b.

Hieäu quaû xöû lí  Hieäu quaû xöû lí tính theo BOD5 hoaø tan

E1 =

BOD5  d 555, 75  18, 06 *100% = *100% = 96,75% BOD5 555, 75

 Hieäu quaû xöû lí tính theo COD E2 = c.

CODV   CODR  e  1311  (100  31,94) *100% = *100% = 94,8% CODV 1311

Tính toaùn kích thöôùc beå aerotank  Theå tích beå Aerotank

V =

Q * Y * c *  S 0  S  X *  1  K d * c 

• Trong ñoù  Q : Löu löôïng trung bình ngaøy  Y : Heä soá saûn löôïng buøn, choïn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5   c : Thôøi gian löu buøn ; choïn  c = 10 ngaøy  X : Noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong buøn hoaït tính

; choïn X=2500 mg/l  Xb : Noàng ñoä buøn hoaït tính tuaàn hoaøn , choïn Xb= 8000

(mg/l)  Kd : Heä soá phaân huûy noäi baøo; Kd = 0,06 ngaøy-1  S0 : Noàng ñoä BOD5 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo beå aerotank

; S0 = 555,75 mg/l  S : Noàng ñoä BOD5 hoaø tan cuûa nöôùc thaûi ra beå

aerotank ;

S=31,94 mg/l  V = o

600*0, 6*10*  555, 75  31,94  = 471,43 (m3) 2500*  1  0, 06*10 

Choïn V = 472 m3

• Trong ñoù choïn  Chieàu cao höõu ích cuûa beå Aerotank, H = 4 m  Chieàu cao baûo veä cuûa beå Aerotank, hbv = 0,5 m  Chieàu cao xaây döïng cuûa beå Aerotank

Hxd = H + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 m  Dieän tích maët baèng cuûa Aerotank

S =

V H

=

472 4

= 118 (m2)

o Choïn Aerotank goàm 1 ñôn nguyeân vôùi kích thöôùc L*B*H=15*8*4,5 m d.

Thôøi gian löu nöôùc trong beå Aerotank θ =

V 472 = Q 600

= 0,787 ngaøy = 18,89 h e. Kieåm tra tæ soá F/M & taûi troïng höõu cô  Tæ soá F/M 555, 75 S0 F = = 0,393* 2500 M θ*X

= 0,565 (kg/kg.ngaøy) ∈ (0,2 ÷ 0,6 kg/kg.ngaøy)  Taûi troïng theå tích Ls =

S0 * Q *103 = V

555, 75*600 *103 472

= 0,707 (kgBOD5/m3.ngaøy) f.

Tính löôïng buøn thaûi boû moãi ngaøy  Heä soá saûn löôïng quan saùt Yb =

Y 1  K d * c

=

0, 6 = 0,375 (ngaøy-1) 1  0, 06*10

 Löôïng sinh khoái gia taêng moãi ngaøy tính theo haøm löôïng chaát raén deã bay hôi

Px

=

Yb * Q *  S0  S  = 103 g / kg

0,375*600*  555, 75  31,94  103

=

117,86

(kg/ngaøy)  Löôïng taêng sinh khoái tính theo haøm löôïng chaát lô löûng Px1 =

117,86 Px = 0,8 0,8

= 147,325 (kg/ngaøy)

 Löôïng buøn thaûi boû moãi ngaøy (Px) = Löôïng taêng

sinh khoái tính theo haøm löôïng chaát lô löûng – Haøm löôïng chaát lô löûng coøn laïi trong doøng ra Pxaû = Px1 - Pra Pra = Q*SSñaàura Pxaû =147,325 – 600 * 50 *10-3 = 117,325 (kg/ngaøy) g.

Xaùc ñònh löu löôïng buøn dö thaûi boû Buøn dö ñöôïc xaû boû, daãn ñeán beå chöùa buøn töø ñöôøng oáng daãn buøn tuaàn hoaøn - Löu löôïng buøn dö thaûi boû c =



V*X Qx * X t  Qr * X r

Qx =

V * X   c * Qr * X r c * X t

• Trong ñoù  Xt: Noàng ñoä buøn hoaït tính trong doøng tuaàn hoaøn ( caën

khoâng tro )  Xt =(1-Z)*Xb = 0,8 * 8000 = 6400 (mg/l)  Xr: Noàng ñoä buøn hoaït tính trong nöôùc ra khoûi beå  Xr = (1-Z)*c

= 0,8 * 42,6 = 34,08 (mg/l)

 Qra: Löu löôïng nöôùc thaûi ra khoûi beå Aerotank, xem löôïng

nöôùc thaát thoaùt do tuaàn hoaøn buøn laø khoâng ñaùng keå, Qr = Qv = 600 (m3/ngaøy)  Qx =

472* 2500 − 10*600*34, 08 = 15,2(m3/ngaøy) 10*6400

 Xaùc ñònh thôøi gian tích luyõ caën t =

V*X 472* 2500*103   10 ( ngaøy ) Px 117,86

 Thôøi gian löu thöïc teá lôùn hôn thöïc teá laø 3-4 laàn T= 30 (ngaøy)  Xaùc ñònh löôïng buøn höõu cô xaõ ra haèng ngaøy khi heä thoáng ñaõ oån ñònh B = Qx *Xb = 15,2*8000*10-3 =121,6(kg/ngaøy)  Caën bay hôi B’=(1-Z)*B = 0,8*121,6 =97,28 (kg/ngaøy)  Caën bay hôi ñaõ xöû lyù ra khoûi beå laéng B” =Qr*Xr=600*34,08*10-3 = 20,448 (kg/ngaøy)  Toång caën höõu cô sinh ra B’+B” = 97,28 + 10,224

=117,86(kg/ngaøy)=Px h.

Xaùc ñònh tæ soá tuaàn hoaøn buøn

Q Xo

Beå aerotank

Qth Xth

Q +Qth X

L aé ng II

Qra Xra

Xth Qb

Hình 5.15: Sô ñoà tuaàn hoaøn nöôùc ôû beå Aerotank  Phöông trình caân baèng vaät chaát cho beå Aerotank

Q*Xo + Qth*Xth = (Q + Qth)*X • Trong ñoù  Q: Löu löôïng nöôùc thaûi  Xt: Noàng ñoä buøn tuaàn hoaøn daãn vaøo Aerotank Xt =

6400 mg/l  Qth: Löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn

 X: Noàng ñoä chaát deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính, X = 2500 mg/l  Löu löôïng tuaàn hoaøn Qth X = Qr Xt  X

Qth =

Qr * X 600* 2500 = = 384,6 (m3/ngaøy) Xt  X 6400  2500

 Vaäy, ta coù =

i.

Qth 384,6 = = 0,641 Q 600

Tính toaùn ñöôøng oáng daãn nöôùc vaø buøn Töø beå laéng ñôït I, nöôùc thaûi töï chaûy sang beå Aerotank. Sau quaù trình xöû lí sinh hoïc, nöôùc thaûi tieáp tuïc chaûy sang beå laéng ñôït II.  Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc ra khoûi beå Aerotank

Dn =

4* Q 24*3600*  * vn

• Trong ñoù:  vn: Vaän toác nöôùc töï chaûy trong oáng daãn do cheânh

leäch cao ñoä, vn = [0,3 ÷ 0,9 m/s]; choïn vn = 0,7 m/s

 Dn = o

4*600 = 112 (mm) 24*3600*  *0, 7

Choïn oáng nhöïa uPVC daãn nöôùc ra khoûi beå Aerotank coù  120mm

 Ñöôøng kính oáng daãn buøn tuaàn hoaøn Db =

4 xQth 24 x3600 xxvb

• Trong ñoù:  Qth: Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, Qth =384,6 m3/ngaøy  vb: Vaän toác buøn chaûy trong oáng trong ñieàu kieän bôm, vb

= 1 ÷ 2 m/s ; choïn vb = 1,5 m/s  Db = o

4*384,6 24*3600*  *1,5

= 61 (mm)

Choïn oáng daãn buøn laø oáng nhöïa PVC, ñöôøng kính  90 mm

 Tính toaùn ñöôøng daãn buøn dö  Löu löôïng buøn dö Qw = 18,95 m3/ng = 0,00021 m/s.

D=

4Q = v

4  0,00021 = 0,016 m 1  3,14

o Choïn vaän toác buøn trong oáng v= 1 m/s o

Choïn oáng uPVC , coù  60 mm

j. Xaùc ñònh löôïng khoâng khí caàn thieát cung caáp cho beå Aerotank  Löôïng oxi caàn thieát theo ñeàu kieän chuaån cuûa

phaûn öùng ôû 20oC OCo =

Q *( So − S ) - 1,42 * Px 1000* f

• Trong ñoù:  So: Noàng ñoä BOD5 ñaàu vaøo, So = 555,75 mg/l  S: Noàng ñoä BOD5 hoaø tan ñaàu ra, S = 31,94 mg/l  f: Heä soá chuyeån ñoåi töø BOD5 sang COD; f = 0,424  Px: Löôïng sinh khoái gia taêng moãi ngaøy tính theo haøm

löôïng chaát raén deã bay hôi; Px = 117,86 kg/ngaøy 

OCo

=

600*(555, 755 − 31,94) − 1, 42*117,86 = 1000*0, 424

573,88

kgO2/ngaøy  Löôïng oxi caàn thieát trong ñieàu kieän thöïc teá OCt =



Cs  1 1 * *  T  20    Cs  C  1, 024

OCo * 

• Trong ñoù:  Cs: Noàng ñoä oxi baõo hoaø trong nöôùc, Cs = 9,08 mg/l  C: Noàng ñoä oxi caàn duy trì trong beå, C = 1,5  3 mg/l,

choïn C = 2 mg/l   : Heä soá ñieàu chænh löôïng oxi ngaám vaøo nöôùc thaûi

do aûnh höôûng cuûa haøm löôïng caën, chaát hoaït ñoäng beà maët, thieát bò laøm thoaùng, kích thöôùc & hình daùng beå;  = 0,6  0,94; choïn  = 0,75 

9, 08 

1

1

*  OCt = 573,88 *  = 871,6 (kgO2/ngaøy) *  25 20  0, 75  9, 08  2  1, 024

 Löôïng khoâng khí caàn thieát OK = •

OCt *f OU

Trong ñoù

 f: Heä soá an toaøn, f = 1,5 ÷ 2, choïn f = 1,5  OU = Ott.h: Coâng suaát hoaø tan oxi vaøo nöôùc thaûi cuûa

thieát bò phaân phoái khí tính theo gam oxi cho 1 m3 khoâng khí. o Choïn thieát bò khueách taùn khí daïng ñóa ; ñöôøng kính d = 240 mm ; chieàu cao h = 100 mm ; löu löôïng khí qua moãi ñóa phaân phoái , q = 200 l/phuùt.ñóa

Hình 5.16: Ñóa phaân phoái khí  Ou: Coâng suaát hoaø tan oxi vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò

phaân phoái, choïn Ou=7 gO2/m3.m (Baûng 7 -1: Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lí nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai-2000)  h: Ñoä ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái khí, h = 4 m  OK =

871,6 *1,5 = 46.692,86 (m3/ngaøy)= 0,54 (m3/s) 7 * 4*103

 Soá löôïng ñóa thoåi khí caàn laép ñaët trong beå

Aerotank

N =

OK = q

m3 ngay = 162 (ñóa) 3 l 24*60 phut 3 m 200 *10 * phut.dia l ngay 46.692,86

 Vaäy soá ñóa thoåi khí caàn laép ñaët trong beå aerotank laø 162 caùi  Löôïng khoâng khí maø moãi kgBOD5 tieâu thuï

OK

46.692,86

qk= Q * S  S x103 = =148,57(m3khí/kgBOD5  o  600*(555, 75  31,94) *103 )  Löôïng khoâng khí caáp vaøo beå Aerotank

e = k.

OK Q

=

46.692,86 = 77,82 (m3khí/m3nöôùc thaûi) 600

Tính toaùn maùy thoåi khí  AÙp löïc caàn thieát cuûa heä thoáng phaân phoái khí Hk = hd + hc + hf + H • Trong ñoù  hd: Toån thaát aùp löïc do ma saùt doïc theo chieàu daøi oáng

daãn; hd ≤ 0,4 m; choïn hd = 0,2 m  hc: Toån thaát cuïc boä; hc ≤ 0,4 m; choïn hc = 0,25 m  hf: Toån thaát qua thieát bò phaân phoái khí; hf ≤ 0,5 m; choïn

hf = 0,45 m  H: Chieàu saâu höõu ích cuûa beå aerotank; H = 4 m  Hk = 0,25 + 0,2 + 0,45 + 4 = 4,9 m ≈ 5 m  Aùp löïc maùy thoåi khí tính theo Atmotphe: Pm =

Hm 0,5 = = 0,0494 atm 10,12 10,12

 Naêng suaát yeâu caàu Qkk = 46.692,86 (m3/ngaøy) = 0,54 (m3/s)  Coâng suaát maùy thoåi khí Pmaùy

G * R * T1 = 29, 7 * n * e

 p  0, 283   2  − 1  p1  

• Trong ñoù  Pmaùy : Coâng suaát yeâu caàu cuûa maùy neùn khí (KW)

 G: Troïng löôïng cuûa doøng khoâng khí , kg/s  G = Qkk × ρkhí = 0,54 * 1,3 = 0,702 kg/s  R : haèng soá khí; R = 8,314 KJ/K.mol 0K  T1: Nhieät ñoä tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo T 1= 273

+ 25 = 298 0K  P1: aùp suaát tuyeät ñoái cuûa khoâng khí ñaàu vaøo P 1= 1

atm  P 2:

aùp

suaát

tuyeät

ñoái

cuûa

khoâng

khí

ñaàu

ra

P2=Pm+1=0,0494+1=1,05 atm  n=

K −1 = 0,283 K

( K = 1,395 ñoái vôùi khoâng khí )

 29,7 : heä soá chuyeån ñoåi  e: Hieäu suaát cuûa maùy , choïn e= 0,8 0, 702*8,314* 298  Pmaùy = 29, 7 *0, 283*0,8

 1,05  0, 283  − 1    1  

=3,6 KW ≈ 4,8 Hp (Hp =0,7457KW)  Coâng suaát thöïc cuûa bôm baèng 1,2 coâng suaát tính toaùn  NT = 1,2N = 4,32 (KW) ≈ 5,76 Hp  Taïi beå Aeroten ñaët 2 maùy thoåi khí 6 Hp hoaït

ñoäng luaân phieân nhau. l.

Caùch phaân phoái ñóa thoåi khí trong beå  Khí töø ñöôøng oáng daãn chính phaân phoái ra 9 ñöôøng

oáng phuï (ñaët doïc theo chieàu roäng beå) ñeå cung caáp cho beå Aerotank

 Treân moãi ñöôøng oáng daãn khí phuï laép ñaët 18 ñaàu oáng thoåi khí daïng ñóa  Khoaûng caùch giöõa 2 ñöôøng oáng daãn khí phuï ñaët gaàn nhau laø 0,8 m  Khoaûng caùch giöõa 2 ñöôøng oáng ngoaøi cuøng ñeán

thaønh beå laø 0,8 m  Khoaûng caùch giöõa 2 ñaàu thoåi khí gaàn nhau laø 0,8m  Khoaûng caùch giöõa caùc ñaàu thoåi khí ngoaøi cuøng ñeán thaønh beå ( chieàu daøi beå ) laø 0,7m Kích thöôùc truï ñôõ laø : L*B*H = 0,2 m * 0,2 m * 0,2 m. m.

Tính toaùn ñöôøng oáng daãn khí  Löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh q’k =

OK 9

=

0,54 9

= 0,06 (m3/s)

 Ñöôøng kính oáng daãn khí chính Dk =

4* OK  * vk

• Trong ñoù:  vk: Vaän toác khí trong oáng daãn chính; vk = 15 m/s

 Dk = o

4*0,54  *15

= 214 (mm)

Choïn oáng daãn khí chính laø oáng theùp , ñöôøng kính  220 mm

o Ñöôøng kính oáng nhaùnh daãn khí dk =

4* q 'k  *v

 Trong ñoù:

 v: Vaän toác khí trong oáng nhaùnh, v = 15 m/s  dk = o

4*0,06  *15

= 71 (mm)

Choïn loaïi oáng daãn khí nhaùnh laø oáng theùp , ñöôøng kính  90 mm

 Kieåm tra laïi vaän toác  Vaän toác khí trong oáng chính Vkhí =

4*0, 49 4* Qk = = 15,6 m/s 3,14*0, 202  * D2

 Vaän toác khí trong oáng nhaùnh V’khí =

OÁng daã n nöôù c vaø o D120

4*0, 035 4* Q 'k = 17,8 m/s 2 = 3,14*0, 052  *d

MAË T C AÉ T A-A

OÁng daã n khí c hính D220 200

+3500 +3000

4500

3000

OÁng daã n nöôù c ra D120

OÁng khí nhaù nh D90 200 2001000

0.00

0.00

1 15000 15400 16000

Hình 5.17: Maët caét beå Aerotank

• Keát quaû tính toaùn Thoâng soá

Ñôn vò

Soá lieä

Chieàu daøi (L) Chieàu roäng (B) Chieàu cao toång coäng (H) Löu löôïng khoâng khí suïc vaøo beå

m m m m3/s

u 15 8 4,5 0,54

aerotank (OK) Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh (q’k) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc ra khoûi beå

m3/s mm

0,06 120

Aerotank (Dn) Ñöôøng kính oáng daãn buøn tuaàn hoaøn

mm

90

(Db) Ñöôøng kính oáng daãn khí chính (Dk) Ñöôøng kính oáng nhaùnh daãn khí (dk) Soá löôïng ñóa phaân phoái trong beå

mm mm mm

220 90 162

Aerotank Soá löôïng oáng nhaùnh phoái khí Thôøi gian tích luõy caën thöïc teá Thôøi gian löu nöôùc trong beå Aerotank

oáng ngaøy h

9 30 18,89