Lời nóI ĐẦU


: Tính toán các công trình đơn vị



tải về 436.46 Kb.
trang5/6
Chuyển đổi dữ liệu08.12.2017
Kích436.46 Kb.
#4218
1   2   3   4   5   6

3.4: Tính toán các công trình đơn vị:


Các thông số đầu ra của nước thải phải đạt QCVN 40:2011/BTNMT

Bảng 7: Các thông số đầu vào và đầu ra của nước thải

Thông số

Đơn vị

Trước xử lí

Sau xử lí

pH




7,0 – 8,5

5,5 – 9

SS

mg/L

2300

100

BOD5

mg/L

2250

50

COD

mg/L

4350

150

TN

mg/L

450

4

TP

mg/L

68

6

N-NH3

mg/L

335

10

Coliform

MPN/100ml

6.6109

1000

3.4.1: Lưu lượng nước thải:


= 500 m3/ngày

Mỗi ngày tắm heo 3 lần, mỗi lần tắm khoảng 2h

Rửa chuồng mỗi ngày 1 lần, mỗi lần khoảng 2h.

Vậy




Trong đó :  [1,5 – 2]


3.4.2: Tính toán hầm biogas:


  • Các số liệu đầu vào để tính toán:

  • Lưu lượng trung bình của nước thải:

  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS = 2300 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 : 2250mg/L

  • Hàm lượng COD: 4350mg/L

  • pH: 7 – 8,5

  • Tổng Nitơ: 450mg/L

  • Tổng Phospho: 68mg/L

  • Coliform: 6,6 109

  • Số liệu đầu ra cần đạt được:

  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS = 460 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 : 900mg/L

  • Hàm lượng COD: 1350mg/L

  • pH: 5 - 8

  • Tổng Nitơ: 360mg/L

  • Tổng Phospho: 54,4mg/L

  • Coliform: 138 106 MPN/100ml

a, Xác định thể tích hầm:

  • Dung tích phần chứa nước trong ngăn phân huỷ của bể biogas ( Tổng thể tích hữu ích của bể chứa ):

Vnước = t

Trong đó:

t: Thời gian lưu nước, t = 20 ngày

Vnước = 20 ngày 500 m3/ngày = 10.000 m3

Nước trong bể chứa chiếm 2/3 chiều cao bể còn lại là dung tích khí:


  • Dung tích của ngăn phân huỷ của bể biogas:

Vphân huỷ = Vnước = 10.000 = 6666,67 m3

  • Kiểm tra tải trọng thể tích:

L = = = 326, 25 ( mgCOD/L.ngđ)

= 0,33 (kgCOD/L.ngđ)

Trong đó:

Q: Lưu lượng nước thải trung bình vào bể mỗi ngày

S: Nồng độ COD đầu vào ( mg/L)


  • Chọn chiều sâu hầm H = 4m, ta có:

  • Diện tích hầm :

W = = = 2.500 m2

  • Chia hầm thành 6 ngăn:

+ Ngăn tiếp nhận, lắng cát: 1 ngăn: là nơi tiếp nhận phân và nước thải đồng thời là ngăn lắng cát

+ Ngăn phân huỷ: 2 ngăn: là nơi mà phân và nước thải được phân huỷ kỵ khí và sinh khí biogas.

+ Ngăn áp lực: 1ngăn: chứa cặn lắng và nước thải sau xử lí. Khi sử dựng khí gas, các chất cặn lắng ở dạng trong ngăn áp lực sẽ chảy ngược vào ngăn phân huỷ để đẩy khí biogas ra.

+Ngăn phân huỷ dự phòng: Vì ngăn phân huỷ được xây dựng cố định, sau một thời gian sử dụng hiệu quả xử lí kém đi, váng xuất hiện, thu khí kém. Lúc này nước thải sẽ từ ngăn tiếp nhận và lắng cát sẽ được chuyển thẳng vào ngăn phân huỷ dự phòng.



  • Chọn chiều rộng cho hầm là 20 m, vậy

  • Chiều dài của hầm là

L = = 125 m

  • Chiều dài của ngăn lắng thứ nhất và ngăn áp lực thứ 6 sẽ bằng khoảng 0,16 tổng chiều dài hầm :

L1 = L6 = 0,16 L = 0,16 125 = 20 m

  • Chiều dài ngăn phân huỷ và ngăn phân huỷ dự phòng :

L2 = L3 = L4 = L5 =

  • Chiều cao an toàn : Hat = 0,5 m

b, Xác định thể tích khí:

  • Thông thường 1m3 nguyên liệu trong bể biogas có thể sinh ra khoảng 0,45m3 khí biogas mỗi ngày.

  • Lượng khí biogas sinh ra mỗi ngày là:

Vkhí = 0,45 Vnước = 0,45 10.000 m3/ngày = 4.500 m3/ngày

  • Loại khí sinh ra trong bể: (Tài liệu giảng dạy TS Lê Hoàng Nghiêm – 2013)

Bảng 8: Các loại khí sinh ra trong bể

Loại khí

Thành phần

Thể tích

CH4

60%

2.700 m3

CO2

35%

1.575 m3

N2

3%

135 m3

H2

1%

45 m3

H2S

1%

45 m3

  • Loại bỏ hơi nước và khí:

  • Hơi nước trong hỗn hợp khsi có thể làm tắc ống dẫn khí do ngưng tụ, do đó ống khí cần tránh điểm tụ nước loại bỏ hơi nước bằng cách sục hỗn hợp khsi biogas qua bình nước.

  • Loại bỏ CO2: Khí CO2 tan tốt trong nước nên có thể dung nước loại bỏ CO2. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là cần một lượng lớn nước, lớp C trong khí sinh học chiếm 35% khí CO2 và khối lượng riêng của CO2 là 1,84kg/m3 thì cần một lượng nước là 429L để rửa 1m3 khí sinh học. Khí CO2 được hấp thự bởi những dung dịch kiềm(NaOH, Ca(OH)2,….). Các phương trình phản ứng:

2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + CO2 + H2O  2NaHCO3

Ca(OH)2+ CO2  CaCO3 + H2O

Dung dịch kiềm thường được sử dụng thường là nước vôi trong 1kg vôi sống sử dụng có thể loại trừ 300L CO2 tương ứng với 860L hồn hợp khí biogas. Vậy khối lượng vôi sống cần dùng là:





  • Loại bỏ khí H2S: dung dung dịch Na2CO3 ở quá trình trên có thể dung để loại bỏ khí biogas: H2S + Na2SO3  NaHS + NaHCO3

Ngoài ra có thể dung mạt sắt trộn lẫn vs dăm bào để khử khí:

Fe2O3 + 3H2S  Fe2S3 + 3H2O

Sau khi sử dụng oxy sắt được tái sinh bằng cách đem Fe2S3 phơi nắng trong không khí : 2Fe2S3 + 3O2 2Fe2O3 + 3S2


  • Lượng bùn sinh ra:

  • Hiệu quả xử lí cặn lơ lửng đạt 80% lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày là:

Mtươi= 2,3gSS/m3 80% 500 m3/ ngày = 920 g/ngày = 0,92 kg/ngày

c, Tính toán ống dẫn nước và khí:



  • Ống dẫn nước vào và ra:

  • Chọn v = 0,06 m/s  [ 0,05 -0,1] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn)

  • D =

  • Ống dẫn khí:

  • Chọn v = 0,01 m/s  [ 0,01 -0,05] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn)

D =

  • Các thông số thiết kế:

Bảng 9: Các thông số thiết kế hầm biogas:

Chiều dài

m

125

Chiều rộng

m

20

Chiều cao

m

4,5

d, Các thông số sau xử lí:

Hiệu xuất xử lí của các thông số được lấy trong Tài liệu giảng dạy của ThS Lâm Vĩnh Sơn



Bảng 10: Hiệu xuất xử lí của hầm biogas:

Thông số

Trước xử lí

HSXL

Sau xử lí

pH

7,0 – 8,5




5 – 7.5

SS

2.300

80%

460

COD

4.350

70%

1350

BOD5

2.250

60%

900

TN

450

20%

360

TP

68

20%

360

N-NH3

335

10%

301,5

Coliform

6,6109

98%

132106

3.4.3: Hồ sinh học hiếu khí:


  • Số liệu đầu vào:

  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS = 299 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 : 135mg/L

  • Hàm lượng COD: 270mg/L

  • pH: 6,5 – 7,2

  • Tổng Nitơ: 144mg/L

  • Tổng Phospho: 35,36mg/L

  • Coliform: 82,8 106 MPN/100ml

  • Số liệu đầu ra cần đạt được:

  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS = 299 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 : 94,5 mg/L

  • Hàm lượng COD: 189mg/L

  • pH: 6,5 – 8

  • Tổng Nitơ: 43,2mg/L

  • Tổng Phospho: 10,6 mg/L

  • Coliform: 16,56 106 MPN/100ml

Giả sử rằng hiệu quả xử lí hồ sinh học hiếu khí đạt 30%. Như cậy hàm lượng của BOD5 của nước thải ra khỏi hồ sẽ là

S0= 135 70% = 94,5 mg/L



  • Thời gian lưu nước tại hồ tính theo công thức ( Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn)

T =

Trong đó:



: Hệ số sử dụng thể tích hồ: Chọn tỉ lệ B:L = 1:1 – 1:3, = 0,35

K: Hằng số nhiệt độ, ứng với nhiệt độ nước thải của hồ là 250C

ta có: K = 0,1 1,047(25-20) = 0,1258.

S: Hàm lượng BOD5 đầu vào từ hồ sinh học kị khí sang hồ sinh học hiếu khí

S0: Hàm lượng BOD5 đầu ra từ hồ sinh học hiếu khí sang hồ lắng

T = = = 3,5 ngày đêm



  • Thể tích hồ được tính theo công thức : ( Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn)

W = t = 500 3,5 = 1.750 m3

  • Chiều sâu hồ H[3m – 4m] ( Bài giảng TS Lê Hoàng Nghiêm – 2013).

  • Chọn Hct = 3m, Hxd = 3,5m

  • Diện tích mặt thoáng của hồ đươc tính theo công thức :

F =

  • Chọn thiết kế hồ sinh học hiếu khí gồm 1 đơn nguyên, ta tính được kích thước mỗi hồ trên mặt bằng được chọn như sau:

L

  • Kiểm tra tỉ lệ L/B:

[1 – 2] ( Bài giảng TS Lê Hoàng Nghiêm – 2013)

  • Tính toán ống dẫn nước :

  • Ống dẫn nước vào và ra:

  • Chọn v = 0,06 m/s  [ 0,05 -0,1] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn)

  • D =

  • Các thông số thiết kế :

Bảng 11: Các thông số thiết kế hồ sinh học hiếu khí:

Chiều dài

m

30

Chiều rộng

m

20

Chiều cao

m

3,5

3.4.4: Hồ sinh học kị khí:


  • Số liệu đầu vào để tính toán:

  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS = 460 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 : 900mg/L

  • Hàm lượng COD: 1350mg/L

  • pH: 5 - 8

  • Tổng Nitơ: 360mg/L

  • Tổng Phospho: 54,4mg/L

  • Coliform: 138 106 MPN/100ml

  • Số liệu đầu ra:

  • Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS = 299 mg/L

  • Hàm lượng BOD5 : 135mg/L

  • Hàm lượng COD: 270mg/L

  • pH: 6,5 – 7,2

  • Tổng Nitơ: 144mg/L

  • Tổng Phospho: 35,36mg/L

  • Coliform: 82,8 106 MPN/100ml

  • Chiều sâu hồ: H[2,4m – 3,6m] ( Tài liệu giảng dạy Kỹ thuật XLNT – ThS Lâm Vĩnh Sơn). Chọn H = 3m

  • Diện tích hồ sinh học kị khí = 10% - 20% diện tích hồ sinh học hiếu khí. ( Tài liệu giảng dạy ThS Lâm Vĩnh Sơn)

  • Akị khí = 15% Ahiếu khí = 0,15 600 m2 = 90 m3

  • Hồ có hai ngăn, trong đó: Một ngăn hoạt động chính, một ngăn dự phòng.

  • Hồ có 2 miệng xả, của miệng xả thiết kế để thu nước bề mặt: một miệng cho ngăn hoạt động chính, một miệng cho ngăn dự phòng.

  • Hồ có 2 cửa vào, cửa vào được đặt chìm, vì toàn bộ hoạt động kị khí được diễn ra dưới đáy hồ. Một cửa cho ngăn hoạt động chính, một cửa cho ngăn dự phòng.

  • Thể tích hồ:

V = H A = 3m 90 m2 = 270 m3

  • Chọn chiều dài : L= 15m

Chiều rộng : B = 6m

  • L B = 15 m6m = 90 m2

  • Kiểm tra tỉ lệ L/B:

[1 – 3] ( Bài giảng TS Lê Hoàng Nghiêm – 2013)

  • Tải trong thể tích :

v =

Trong đó :

: Tải trọng thể tích, g/m3/ngày

L: nồng độ BOD đầu vào, L= 900 mg/L

Q: Lưu lượng nước thải trung bình, Q = 500m3/ngày

V: thể tích hồ sinh học kị khí, V= 270m3

v = = g/m3/ngày


  • Thời gian lưu nước:

Mùa hè: 1,5 ngày

Mùa đông: > 5 ngày



  • Tính toán ống dẫn nước:

  • Ống dẫn nước vào và ra:

  • Chọn v = 0,06 m/s  [ 0,05 -0,1] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn)

  • D =

  • Các thông số thiết kế:

Bảng 12: Các thông số thiết kế hồ sinh học kị khí:

Chiều dài

m

15,5

Chiều rộng

m

6

Chiều cao

m

3,5




tải về 436.46 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2022
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương