Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 4 - TS. Phan Thanh Lâm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:115

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 4 cung cấp cho người học những kiến thức như Chất điện phân đa phân tử; Trợ keo tụ/tạo bông; Thiết bị cho quá trình Keo tụ - Tạo bông; Bể tạo bông vách ngăn; Nhu cầu năng lượng cho xáo trộn;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải: Chương 4 - TS. Phan Thanh Lâm

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHƯƠNG 4 XỬ LÝ BẬC MỘT (Bể điều hòa, Lắng, Keo tụ - Tạo bông) TS. Phan Thanh Lâm
Các quá trình xử lý nước thải Sơ bộ Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3 Bậc cao • Sơ bộ • Bậc I • Bậc II • Bậc III • Bậc cao (preliminary (primary) (secondary) (Tertiry) (Advanced ) • Bậc I tăng • Bậc II với ) cường khử chất (Advanced dinh dưỡng primary)
Mức độ xử lý nước thải Mức độ xử lý Mô tả Loại bỏ các thành phần như rác, vật nổi, cát, dầu mỡ mà có thể Sơ bộ (preliminary) gây ra các vấn đề trong vận hành và bảo dưỡng cho các công trình Bậc I (primary) Loại bỏ một phần SS và chất hữu cơ Bậc I tăng cường Tăng cường khử SS và chất hữu cơ bằng cách thêm hoá chất (Advanced primary) hoặc lọc Khử chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học ở dạng hoà tan và cặn lơ Bậc II (secondary) lững bằng phương pháp sinh học/hoá học. Khử trùng cũng bao gồm trong xử lý bậc II Bậc II với khử chất Khử chất hữu cơ, SS và chất dinh dưỡng (N,P) dinh dưỡng Khử SS còn lại (sau xử lý bậc II) bằng lọc cát hoặc lưới lọc Bậc III (Tertiry) (microscreens). Khử chất dinh dưỡng Khử chất lơ lững và hoà tan còn lại sau quá trình xử lý sinh học Bậc cao (Advanced) bình thường khi có yêu cầu tận dụng lại nước thải sau xử lý
Xử lý sơ bộ + Xử lý bậc 1 Song, lưới chắn rác Loại bỏ cát Lắng sơ bộ Nghiền rác Tách dầu mỡ Ổn định dòng chảy Trung hòa pH
Bể điều hòa
Dạng bể điều hòa • Mục tiêu :  Khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động của lưu lượng  Nâng cao hiệu suất của các quá trình phía sau  Giảm kích thước và chi phí của những công nghệ xử lý phía sau. • Ứng dụng  Điều hòa lưu lượng mùa khô để làm giảm lưu lượng và tải lượng tối đa  Điều hòa lưu lượng mùa mưa cho hệ thống cống riêng (dẫn nước thải sinh hoạt) chịu ảnh hưởng của dòng thấm và dòng vào  Điều hòa lưu lượng hệ thống cống chung (nước mưa và nước thải) • Dạng bể điều hòa  Điều hòa trong dòng: Tất cả dòng chảy vào bể điều hòa. Ổn định lưu lượng và tải lượng  Điều hòa ngoài dòng: lưu lượng lớn hơn lưu lượng giới hạn sẽ chảy vào bể điều hòa  chi phí bơm giảm
Bể điều hòa
Bể điều hòa • Dạng bể điều hòa  Điều hòa thể tích không đổi  Điều hòa thể tích thay đổi
Bể điều hòa • Thuận lợi khi áp dụng điều hòa lưu lượng:  Xử lý sinh học được nâng cao, giảm nhẹ quá tải, pha loãng chất gây ức chế sinh học và pH được ổn định.  Chất lượng đầu ra và hiệu quả nén bùn của bể lắng đợt 2 được cải thiện do bông cặn đặc chắc hơn.  Trong xử lý hóa học, ổn định tải lượng sẽ dễ dàng điều khiển giai đoạn chuẩn bị và châm hóa chất  tăng cường độ tin cậy của quá trình • Bất lợi khi áp dụng điều hòa lưu lượng  Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần tương đối lớn.  Bể điều hòa ở những nơi gần khu dân cư cần được che kín để hạn chế mùi  Đòi hỏi phải khuấy trộn và bảo dưỡng thiết bị.  Chi phí đầu tư cao
Bể điều hòa • Vị trí đặt:  Sau xử lý bậc 1 và trước xử lý bậc 2 (xử lý sinh học).  Trước bể lắng 1 • Chú ý:  Điều hòa đặt sau xử lý bậc 1 sẽ ít gây ra sự tích lũy ván nổi và cặn lắng.  Điều hòa đặt trước bể lắng 1 cần phải có khuấy trộn để ngăn cản sự lắng đọng của cặn, và thổi khí để ngăn cản hình thành mùi
Bể điều hòa • Thể tích bể điều hòa:  Xác định bằng phương pháp đồ thị và phương pháp bảng (Cộng lưu lượng): thể hiện thể tích tích lũy của lưu lượng dòng vào và lưu lượng bơm (lưu lượng trung bình) theo thời gian.  Trong thực tế, thể tích của bể điều hòa sẽ lớn hơn do:  Do sự hoạt động liên tục của thiết bị thổi khí và khuấy trộn, không cho phép bơm hết hoàn toàn bể.  Khi cần pha loãng đầu vào có nồng độ đậm đặc, dòng nước sau xử lý được tuần hoàn trở về bể điều hòa  cần thể tích thêm vào  Cần thể tích dự trữ khi lưu lượng hằng ngày tăng đột ngột ngoài dự kiến • Hình dạng bể:  Đối với bể điều hòa trên dòng thải (giảm thiểu cả lưu lượng và tải lượng): áp dụng bể phản ứng khuấy trộn dòng liên tục.  Không nên bố trí tỉ lệ dài : rộng quá lớn.  Bố trí đầu vào và ra tránh tạo dòng chết (short-circuit)  bố trí máy khuấy gần dòng vào.
Thể tích Bể điều hòa • Phương pháp cộng thể tích lưu: 𝒒  Bước 1: Tính lưu lượng trung bình Q (m3/s) 𝑸 𝟐𝟒  Bước 2: Tính lưu lượng quan sát được và lưu lượng trunh bình từ các số liệu đã cho. Chú ý: chọn thời gian quan sát là điểm đầu.  Bước 3: Xây dựng bảng sắp xếp theo trình tự, bắt đầu từ thời điểm quan sát. Tính tuần tự: Chọn V vào ở thời Thể tích (m 3): dựa trên lưu lượng trong thời gian 1h. điểm bất kì Thể tích ra (m3): dựa trên lưu lượng trung bình trong thời gian 1h. Thể tích lưu (m3): Thể tích – Thể tích ra Tổng thể tích lưu (m3): tính tổng thể tích của thể tích lưu.  Bước 4: Tìm thể tích cần thiết của bể điều hòa Thể tích cần thiết của bể điều hòa đối với một ngày là lượng tích lũy cực đại. Tuy nhiên, cần cung cấp từ 20 – 50% dung tích dư để cho lưu lượng thay đổi không mong muốn, lắp đặt thiết bị, và sự lắng đọng bồi đắp bể của chất rắn
Thể tích Bể điều hòa • Phương pháp cộng thể tích lưu: • Ví dụ: xác định kích thước bể điều hòa sử dụng những ghi nhận số liệu hằng ngày sau đây Thời gian (giờ) Lưu lượng (m3/s) Thời gian (giờ) Lưu lượng (m3/s) Giữa đêm 0.0492 Giữa trưa 0.01033 1 0.0401 1 giờ chiều 0.0975 2 0.0345 2 0.0889 3 0.0296 3 0.0810 4 0.0288 4 0.0777 5 0.0312 5 0.0755 6 0.0375 6 0.0700 7 0.0545 7 0.0700 8 0.0720 8 0.0688 9 0.0886 9 0.0644 10 0.0972 10 0.0542 11 0.1022 11 0.0513
Thể tích Bể điều hòa • Phương pháp cộng thể tích lưu: • Ví dụ: xác định kích thước bể điều hòa sử dụng những ghi nhận số liệu hằng ngày sau đây • Dựa các bước ở trên, ta có :  Bước 1: Tính lưu lượng trung bình Q (m3/s) 𝒒 𝑸 𝟎. 𝟎𝟔𝟓𝟓 𝟐𝟒  Bước 2: Tính lưu lượng quan sát được và lưu lượng trunh bình từ các số liệu đã cho trên bảng. Lưu lượng quan sát được ban đầu lúc 8 giờ sáng
Thể tích Bể điều hòa • Phương pháp cộng thể tích lưu:  Bước 3: Xây dựng bảng sắp xếp theo trình tự, bắt đầu từ thời điểm quan sát. Tính tuần tự: Thể tích (m3): dựa trên lưu lượng trong thời gian 1h. VD: Thể tích = Q x 1h x 3600s/h = 0.072 m3/s x 1h x 3600 s/h = 259.2 m3 Thể tích ra (m3): dựa trên lưu lượng trung bình trong thời gian 1h. VD: Thể tích ra = Q x 1h x 3600s/h = 0.0655 m3/s x 1h x 3600 s/h = 235.8 m3 Thể tích lưu (m3): Thể tích – Thể tích ra VD: Thể tích lưu = thể tích – thể tích ra = 259.2 m3 - 235.8 m3 = 23 m3 Tổng thể tích lưu (m3): tính tổng thể tích của thể tích lưu. VD: đối với khoảng thời gian thứ hai, lưu giữ tích lũy là Tổng thể tích lưu = 23.4 m3 + 83.16 m3 = 106.56 m3 Chú ý: giá trị sau cùng của tích lũy bằng zero. Nghĩa là bể điều hòa không chứa nước để sẵn sàng cho ngày tiếp theo
Lưu lượng Thể tích Thể tích ra Thể tích lưu Tổng thể tích lưu Thể tích Bể3/s Thời gian m điều hòam3 m3 m3 m3 8•giờ sáng pháp cộng thể tích lưu: 235.8 Phương 0.072 259.2 23.4 23.4 • Ví dụ: xác định kích thước bể235.8 hòa sử83.16 những ghi nhận 9 0.0886 318.96 điều dụng 106.56 số liệu hằng ngày sau đây 10 0.0972 349.92 235.8 114.12 220.68 11Dựa các0.1022 ở trên, ta có bảng số liệu sau132.12 • bước 367.92 235.8 đây: 352.8 12 0.01033 371.88 235.8 136.08 488.88 1 giờ chiều 0.0975 351 235.8 115.2 604.08 2 0.0889 320.04 235.8 84.24 688.32 3 0.0810 291.6 235.8 55.8 744.12 4 0.0777 279.72 235.8 43.92 788.04 5 0.0755 271.8 235.8 36 824.04 6 0.0700 266.4 235.8 30.6 854.64 7 0.0700 252 235.8 16.2 870.84 8 0.0688 247.68 235.8 11.88 882.72 9 0.0644 231.84 235.8 -3.96 878.76 10 0.0542 195.12 235.8 -40.68 838.08
Lưu lượng Thể tích Thể tích ra Thể tích lưu Tổng thể tích lưu Thể tích Bể3/s Thời gian m điều hòam3 m3 m3 m3 • Phương pháp cộng thể tích lưu: 235.8 11 0.0513 184.68 -51.12 786.96 • 12Ví dụ: xác định kích thước bể235.8 hòa sử-58.68 những ghi nhận 0.0492 177.12 điều dụng 728.28 số liệu hằng ngày sau đây 1 giờ sáng 0.0401 144.36 235.8 -91.44 636.84 • Dựa các0.0345 ở trên, ta có bảng số liệu sau -111.6 2 bước 124.2 235.8 đây: 525.24 3 0.0296 106.56 235.8 -129.24 396 4 0.0288 103.68 235.8 -132.12 253.88 5 0.0312 112.32 235.8 123.48 140.4 6 0.0375 135 235.8 -100.8 39.6 7 0.0545 196.2 235.8 -39.6 0  Bước 4: Tính Tổng thể tích Tổng thể tích = 882.72 m3 x 1.35 = 1192 m3
Thể tích Bể điều hòa • Phương pháp giả bằng đồ thị:  Bước 1: Tính thể tích tích lũy tương tự như trong Phương pháp cộng thể tích  Bước 2: Vẽ đồ thị giữa ngày trên trục X (điểm gốc là giữa đêm), thể tích tích lũy trên trục Y  Bước 3: Nối điểm ban đầu và điểm cuối của đồ thị. Kết quả cho lưu lượng trung bình hàng này (m3/d).  Bước 4: Vẽ hai đường song song theo lưu lượng trung bình và đường tiếp tuyến với đường cong ở điểm cao nhất và điểm thấp nhất  Bước 5: Xác định thể tích đòi hỏi của bể điều hòa
Thể tích Bể điều hòa Đồ thị xác định thể tích bể điều hòa lưu lượng đạt cực đại một lần trong ngày (a) Đồ thị xác định thể tích bể điều hòa lưu lượng nước thải đạt cực đại hai lần trong ngày (b)
Thể tích Bể điều hòa