Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
M C L C Ụ Ụ
M Đ U Ở Ầ
Theo th ng kê hi n nay n c ta có h n 300 c s ch bi n thu s n, và ệ ố ướ ế ế ơ ở ỷ ả ơ
ẩ kho ng 220 nhà máy chuyên s n xu t các s n ph m đông l nh ph c v xu t kh u ụ ụ ấ ả ấ ả ẩ ạ ả
có t ng công su t 200 t n/ngày. Thi t b ấ ấ ổ ế ị và công nghệ tuy đ ượ ứ c đánh giá là có m c
i v n b coi đ i m i nhanh so v i các ngành công nghi p khác nh ng so v i th gi ổ ế ớ ẫ ư ệ ớ ớ ớ ị
ấ là quá ch m. Đó là m t trong nh ng nguyên nhân t o ra nh ng tác đ ng x u ữ ữ ạ ậ ộ ộ
cho môi tr ngườ . [6]
L ng ch t th i l ng trong ch bi n thu s n đ ượ ỷ ả ượ ế ế ả ỏ ấ ấ c coi là quan tr ng nh t, ọ
ng có l ng ch t th i l n h n so v i các c các nhà máy ch bi n đông l nh th ế ế ạ ườ ượ ả ớ ấ ơ ớ ơ
3/ngày.
c m m, đ h p, bình quân kho ng 50.000m s ch bi n hàng khô, n ở ế ế ướ ồ ộ ắ ả
Thách th c đ t ra là t ứ ặ i l ả ượ ng ô nhi m do các xí nghi p ch bi n thu s n gây ra ệ ế ế ỷ ả ễ
là r t l n n u không đ ế ấ ớ ượ ử ứ c x lý nó s là m t thành viên “tích c c” làm tăng m c ự ẽ ộ
ng trên sông r ch và xung quanh khu ch bi n. Ô nhi m n đ ô nhi m môi tr ễ ộ ườ ế ế ễ ạ ướ c
th i ch bi n thu s n nhi u khi ch a nh n ra ngay do lúc đ u kênh r ch còn kh ế ế ỷ ả ư ề ậ ầ ạ ả ả
năng pha l ng và t ỏ ự làm s ch n ạ c v i l ướ ớ ượ ng th i tích t ả ụ ầ ngày càng nhi u thì d n ề
d n chúng làm x u đi ngu n n ầ ồ ướ ấ c m t sông, r ch, ao, h và cu c s ng khu dân c ồ ộ ố ặ ạ ư
xung quanh. Ngoài ra n c th i c a ngành ch bi n còn kh năng lan truy n d ch ướ ế ế ả ủ ề ả ị
b nh t ệ ừ ả xác thu s n b ch t, th i r a ., và đi u đáng quan tâm n a là gây nh ố ữ ỷ ả ữ ế ề ị
[6]
ng nuôi tr ng nuôi tr ng thu h ưở ng tr c ti p đ n ự ế ế ng iườ lao đ ngộ , đ n môi tr ế ườ ườ ồ ỷ
s n, đ n s phát tri n b n v ng c a ngành. ả ể ề ữ ế ự ủ
Do tính khá nghiêm tr ng nh th , sau đây là đ tài “ Thi t k h th ng x ư ế ề ọ ế ế ệ ố ử
lí n ướ ả c th i nhà máy ch bi n th y s n đông l nh v i năng su t 10 t n s n ủ ả ế ế ạ ấ ấ ả ớ
ph m / ngày. Ch t l ng n c th i đ t lo i A ấ ượ ẩ ướ ả ạ ỏ ạ ” đ góp ph n b o v s c kh e ệ ứ ể ầ ả
ng i dân, ng i lao đ ng và môi tr ng xung quanh. ườ ườ ộ ườ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
1.1. Ngu n g c phát sinh các ch t ô nhi m trong n
Ch ng 1: T NG QUAN ươ Ổ
1.1.1. Quy trình s n xu t c a nhà máy
ồ ố ễ ấ ướ c th i ả
ấ ủ ả
ề Tùy thu c vào các lo i nguyên li u mà công ngh s n xu t s có nhi u ấ ẽ ệ ả ệ ạ ộ
công đo n x lý riêng bi ạ ử ệ ủ t. Sau đây là quy trình ch bi n chung trong công ty th y ế ế
s n đông l nh: ả ạ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
1.1.2. Ngu n g c phát sinh n ồ ố
ướ c th i ả
Qua dây chuy n công ngh s n xu t c a nhà máy th y s n đông l nh, ta ấ ủ ủ ả ệ ả ề ạ
- Công đo n ti p nh n và b o qu n nguyên li u: l
nh n th y n c th i t o ra qua các công đo n sau: ấ ướ ậ ả ạ ạ
ng n c th i ch y ra t ế ệ ả ả ạ ậ ượ ướ ả ả ừ
- Công đo n r a s b . ạ ử ơ ộ
ng đá công đo n này do l ạ ượ ướ p nguyên li u ch y ra. ệ ả
ầ - C ng đo n r a, làm ráo nguyên li u sau khi c t b n i t ng và nh ng ph n ắ ỏ ộ ạ ạ ử ữ ệ ồ
- Công đo n l nh đông s n ph m: l
không c n thi t. ầ ế
ng n c th i t quá trình này do làm ạ ạ ả ẩ ượ ướ ả ừ
mát và phá băng. L ng n c này không ch a nhi u ch t b n do đó không ượ ướ ấ ẩ ứ ề
- Công đo n ra khuôn s n ph m sau khi đông l nh: l
c n x lý. ầ ử
ng n ả ẩ ạ ạ ượ ướ c th i s nh ra ả ỉ
do quá tách s n ph m ra kh i khuôn sau khi làm l nh. ỏ ạ ả ẩ
- T quá trình r a thi
Ngoài ra n c th i còn t o ra t các quá trình khác: ướ ạ ả ừ
t b , nhà x ử ừ ế ị ưở ả ng, d ng c ch a nguyên li u và s n ụ ụ ứ ệ
ph m.ẩ
- T quá trình làm ngu i máy móc và phá băng ộ
- N c th i sinh ho t trong nhà máy.
các dàn l nh. ừ ở ạ
1.2.
ướ ả ạ
1.2.1. Tính ch t c a n
Thành ph n và tính ch t n c th i ấ ướ ầ ả [5]
ấ ủ ướ c th i ả
N c th i t quá trình ti p nh n và ch bi n s n ph m th ng có màu nâu ả ừ ướ ế ế ả ế ậ ẩ ườ
ủ xám do s phân h y c a các nucleoprotein, lipit, photphat v i mùi đ c tr ng c a ự ủ ủ ư ặ ớ
quá trình th i r a, do các lo i vi khu n y m khí ký sinh s ng ố ử ế ẩ ạ ố ở trong c th và các ơ ể
loài vi khu n hi u khí s ng da và mang cá phân gi i các lo i axit amin thành các ế ẩ ố ở ả ạ
ch t gây mùi nh H ư 2S, CH4, NH3… Tùy thu c vào ch ng lo i s n ph m mà mùi có ạ ả ủ ẩ ấ ộ
th dao đ ng t mùi nh đ n n ng. Đ c bi t là n c th i t các quá trình ch ể ộ ừ ẹ ế ặ ặ ệ ướ ả ừ ế
bi n nh tôm, m c và b ch tu c có mùi r t n ng. ạ ấ ặ ư ự ế ộ
Màu s c c a n ắ ủ ướ c th i thay đ i theo s n ph m chính ch bi n trong ngày. ẩ ế ế ả ả ổ
Màu n c th i t ít màu đ n màu r t đ m. Riêng n c th i t ướ ả ừ ấ ậ ế ướ ả ạ i các b t p trung ể ậ
th phân h y các h p ch t h u c b i các ườ ng có màu xám đ n đen do quá trình t ế ự ấ ữ ơ ở ủ ợ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
nhóm men nh : proteaza, lipaza, polipeptid và các aminoaxit. Nên n ư ướ c th i ch ả ế
bi n th y s n có hàm l c x lý s gây ô ủ ả ế ượ ng các ch t ô nhi m cao n u không đ ễ ế ấ ượ ử ẽ
1.2.2. Thành ph n c a n
nhi m các ngu n n c ng m trong khu v c. ồ ướ ễ c m t và n ặ ướ ự ầ
1.2.2.1. Các ch t h u c
ầ ủ ướ c th i ả
ấ ữ ơ
Các ch t h u c ch a trong n ấ ữ ơ ứ ướ c th i ch bi n th y s n ch y u là d b ủ ả ế ế ủ ế ễ ị ả
phân h y. Trong n c th i ch a các ch t nh cacbonhydrat, protein, ch t béo… ủ ướ ứ ư ấ ấ ả
Khi x vào trong ngu n n c s làm suy gi m n ng đ oxy hòa tan trong n c do ồ ướ ẽ ả ả ồ ộ ướ
vi sinh v t s d ng oxy hòa tan đ phân h y các ch t h u c . N ng đ oxy hòa tan ủ ấ ữ ơ ồ ậ ử ụ ể ộ
i 50% bão hòa có kh năng gây nh h ng đ n s phát tri n c a tôm, cá. Oxy d ướ ả ả ưở ể ủ ế ự
hòa tan gi m không ch gây suy thoái tài nguyên th y s n mà còn làm gi m kh ủ ả ả ả ỉ ả
năng t c, d n đ n gi m ch t l ng n c c p cho sinh ự làm s ch c a ngu n n ủ ạ ồ ướ ấ ượ ế ẫ ả ướ ấ
1.2.2.2. Ch t r n l
ho t và công nghi p. ệ ạ
l ng ấ ắ ơ ử
Các ch t r n l l ng làm cho n c đ c ho c có màu, nó h n ch đ sâu ấ ắ ơ ử ướ ế ộ ụ ặ ạ
c đ c ánh sáng chi u xu ng, gây nh h ng t t ng n ầ ướ ượ ế ả ố ưở ớ ợ i quá trình quang h p
l ng cũng là tác nhân gây nh h c a t o, rong riêu… Ch t r n l ủ ả ấ ắ ơ ử ả ưở ự ng tiêu c c
ộ ụ ủ đ n tài nguyên th y sinh đ ng th i gây tác h i v m t c m quan (tăng đ đ c c a ế ạ ề ặ ả ủ ồ ờ
1.2.2.3. Ch t dinh d
ngu n n c) và gây b i l ng lòng sông c n tr s l u thông n c và tàu bè. ồ ướ ở ự ư ồ ắ ả ướ
ng N ng đ các ch t nito, photpho cao gây ra hi n t ấ ộ ưỡ ấ ệ ượ ồ ng phát tri n bùng n ể ổ
i h n t o s b ch t và phân h y gây nên hi n t các loài t o, đ n m c đ gi ế ứ ộ ớ ạ ả ẽ ị ế ệ ượ ng ủ ả
i 0 gây hi n t ng th y v c ch t nh h thi u oxy. N u n ng đ oxy gi m t ồ ế ế ả ộ ớ ệ ượ ủ ự ế ả ưở ng
i ch t l ng n c c a th y v c. Ngoài ra, các loài t o n i trên m t n t ớ ấ ượ ướ ủ ặ ướ ạ c t o ủ ự ả ổ
thành l p màng khi n cho bên d ế ớ ướ ợ ủ i không có ánh sáng. Quá trình quang h p c a
các th c v t t ng d ự ậ ầ ướ ị ư i b ng ng tr . T t c các hi n t ệ ấ ả ệ ượ ấ ng trên gây tác đ ng x u ộ
i ch t l ng n c, ánh h ng t i h th y sinh, ngh nuôi tr ng th y s n, du t ớ ấ ượ ướ ưở ớ ệ ủ ủ ả ề ồ
c. l ch và c p n ị ấ ướ
Amoniac r t đ c cho tôm, cá dù nông đ r t nh . Nông đ làm ch t tôm, ấ ộ ở ộ ấ ế ỏ ộ
cá t 1,2 – 3 mg/l. Tiêu chu n ch t l ng n ừ ấ ượ ẩ ướ ề c nuôi tr ng th y s n c a nhi u ủ ả ủ ồ
qu c gia yêu c u n ng đ amoniac không v t quá 1mg/l. ầ ồ ộ ố ượ
1.2.2.4. Vi sinh v tậ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Các vi sinh v t đ c bi ậ ặ ệ ồ t là vi khu n gây b nh và tr ng giun sán trong ngu n ứ ệ ẩ
c là ngu n ô nhi m đ c bi t. Con ng i tr c ti p s d ng ngu n n n ướ ễ ặ ồ ệ ườ ự ế ử ụ ồ ướ ễ c nhi m
i nh b n hay qua các nhân t ẩ ố lây b nh s truy n d n các b nh d ch cho ng ẫ ệ ẽ ề ệ ị ườ ư
ng hàn, b i li t, nhi m khu n đ ng ti t ni u, tiêu ch y c p tính. b nh l ệ , th ỵ ươ ạ ệ ẩ ườ ễ ế ả ấ ệ
B ng 1.1. Thành ph n n c th i ch bi n th y s n đông l nh ả ầ ướ ủ ả ế ế ả ạ
Ch tiêu ỉ pH SS COD BOD5 Nt ngổ Pt ngổ D u và m Giá trị 5,9 – 9 100 – 300 694 – 2070 391 – 1539 30 – 100 3 – 50 2,4 – 100 ỡ
1.3. Các ph
Đ n vơ ị --- mg/l mgO2/l mgO2/l mg/l mg/l mg/l ng, 2009 Ngu n: T ng c c môi tr ầ ồ ụ ổ ườ
1.3.1. Ph
ng pháp x lý n c th i ươ ử ướ ả [5]
ươ ng pháp c h c ơ ọ
X lý c h c nh m m c đích lo i b các t p ch t không tan nh rác, cát, ạ ỏ ơ ọ ử ụ ư ạ ấ ằ
nh a, d u m , c n l l ng, các t p ch t n i… ra kh i n ỡ ặ ơ ử ấ ổ ỏ ướ ự ạ ầ ư c th i, đi u hòa l u ề ả
ng và n ng đ các ch t ô nhi m trong n l ượ ễ ấ ồ ộ ướ c th i. ả
Các công trình x lý c h c n ơ ọ ướ ử ắ c th i th y s n thông d ng nh : song ch n ủ ả ụ ư ả
1.3.2. Ph
rác, l i l c, b l ng, b đi u hòa. ướ ọ ể ề ể ắ
ng pháp hóa lí ươ
C s c a ph ng pháp hóa lý là đ a vào n c th i ch t ph n ng nào đó, ơ ở ủ ươ ư ướ ả ứ ả ấ
ch t này ph n ng v i các t p ch t b n trong n ấ ẩ ả ứ ạ ấ ớ ướ ạ c th i và có kh năng lo i ả ả
chúng ra kh i n c th i d ỏ ướ ả ướ ạ i d ng c n l ng ho c d ặ ắ ặ ướ ạ ộ i d ng hòa tan không đ c
h i.ạ
Các ph ng pháp hóa lý th ng đ c s d ng đ x lý n ươ ườ ượ ử ụ ể ử ướ ế ế c th i ch bi n ả
th y s n là quá trình keo t , trung hòa k t t a c n , oxy hóa kh , h p ph , trích ly, ủ ả ụ ế ủ ặ ử ấ ụ
1.3.3. Ph
tuy n n i… ể ổ
ươ ng pháp sinh h c ọ
C s c a ph ng pháp x lí sinh h c n c th i là d a vào kh năng oxy ơ ở ủ ươ ọ ướ ử ự ả ả
ử ụ hóa các liên k t h u c d ng hòa tan và không tan c a vi sinh v t. Chúng s d ng ế ữ ơ ạ ủ ậ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
bào, sinh tr ng và các liên k t đó nh là ngu n th c ăn c a chúng đ xây d ng t ứ ự ủ ư ể ế ồ ế ưở
sinh s n c a vi sinh v t. ả ủ ậ
Ph ng pháp này đ c s d ng đ x lý hoàn toàn các ch t h u c có kh ươ ượ ử ụ ấ ữ ơ ể ử ả
năng phân h y sinh h c trong n c th i. Các ph n x lý sinh h c th ng đ ủ ọ ướ ử ầ ả ọ ườ ượ c
c x lý s b qua các quá trình x lý c h c, hóa lý. đ t sau khi n ặ ướ c th i đã đ ả ượ ử ơ ộ ơ ọ ử
Các ph ng pháp sinh h c có th đ c phân chia d a trên các c s khác ươ ể ượ ọ ơ ở ự
- X lý sinh h c hi u khí là bi n pháp x lý n
nhau, nh ng chúng ta có th chia thành hai lo i chính nh sau: ư ư ể ạ
c th i s d ng các nhóm vi ử ử ệ ế ọ ướ ả ử ụ
sinh v t hi u khí. Đ m b o ho t đ ng s ng c a chúng c n cung c p oxy ạ ộ ủ ế ầ ấ ả ậ ả ố
oC.
- X lý sinh h c y m khí là bi n pháp s d ng các vi sinh v t y m khí đ
liên t c và duy trì nhi t đ trong kho ng 20 – 40 ụ ệ ộ ả
ậ ế ử ụ ử ế ệ ọ ể
lo i b các ch t h u c có trong n ấ ữ ơ ạ ỏ ướ c th i. ả
Ngoài ra còn có các công trình x lý sinh h c trong đi u ki n t ệ ự ử ề ọ ư nhiên nh :
c, cánh đ ng t h sinh h c, h th ng x lý b ng th c v t n ồ ự ậ ướ ệ ố ử ằ ọ ồ ướ ọ i, cánh đ ng l c, ồ
1.4.
c… đ t ng p n ấ ậ ướ
B n thông s và n ng đ các ch t trong n ố ồ ộ ả ấ ướ c th i lo i A ả ạ
B ng 1.2. B ng giá tr m t s thông s và n ng đ các ch t trong n c th i lo i A ị ộ ố ấ ả ả ố ồ ộ ướ ả ạ
Giá tr t i h n ị ớ ạ
Đ n vơ ị --- --- mg/l mgO2/l mgO2/l mg/l mg/l mg/l 5,9 – 9 Không khó ch uị 50 50 30 15 4 5 ầ ỡ
Ngu n: TCVN 5945:2005 Ch tiêu ỉ Ph Mùi SS COD BOD5 Nt ngổ Pt ngổ D u và m ồ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Ch ươ ng 2: L A CH N VÀ THUY T MINH QUY TRÌNH X LÝ Ế Ọ Ử Ự
2.1. L a ch n ph ng pháp x lý ự ọ ươ ử
Vi c l a ch n ph ng pháp x lý t ệ ự ọ ươ ử ố ư ẽ i u s ph thu c vào nhi u y u t ộ ế ố ụ ề
nh ch t l ng n ấ ượ ư ướ c th i sau khi x lý đ t lo i A, thành ph n, tính ch t n ạ ấ ướ c ử ạ ầ ả
th i đ u vào, di n tích m t b ng, v n đ u t … Căn c vào các y u t đó chúng ta ầ ư ả ầ ặ ằ ế ố ứ ệ ố
có th l a ch n h th ng x lý n ệ ố ể ự ử ọ ướ c th i b ng ph ả ằ ươ ớ ng pháp c h c k t h p v i ơ ọ ế ợ
ph ươ ng pháp x lý b ng sinh h c và kh trùng, trong đó ph ọ ử ử ằ ươ ọ ng pháp sinh h c
đóng vai trò quan tr ng.ọ
2.2. Dây chuy n công ngh ề ệ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
2.3. Thuy t minh dây chuy n công ngh ề ế ệ [1]
N c th i t ả ừ ướ ớ các công đo n khác nhau trong quá trình s n xu t cùng v i ấ ạ ả
c th i sinh ho t theo đ n ướ ạ ả ườ ng ng d n chung đ ẫ ố ượ ư ạ c đ a vào h th ng x lý. T i ệ ố ử
đây n c th i đ c x lý l n l t qua các công trình đ n v nh sau: ướ ả ượ ử ầ ượ ị ư ơ
2.3.1. Song ch n rác ắ
M c đ ch: ụ ị
Đ c s d ng đ gi l c l n có trong n ượ ử ụ ể ữ ạ i các c n b n có kích th ẩ ặ ướ ớ ướ ả c th i
ch y u là rác nh m tránh hi n t ng t c ngh n đ ủ ế ệ ượ ằ ẽ ắ ườ ặ ng ng, m ng d n ho c ươ ẫ ố
làm h h ng b m. Khi l ng rác gi ư ỏ ơ ượ l ữ ạ ồ i đã nhi u thì dùng cào đ cào rác lên r i ề ể
i đ a đ n bãi rác đ x lý. t p trung l ậ ạ ư ế ể ử
C u t o: ấ ạ
Hình 2.1. Song ch n rác ắ
đ ng đ Song ch n rác t ắ ự ộ ượ ị c ch t o hoàn toàn b ng thép không g , ch u ằ ế ạ ỉ
đ c s ăn mòn hóa ch t. Bao g m các thanh kim lo i x p song song nhau có ti ượ ự ạ ế ấ ồ ế t
di n tròn hay hình ch nh t, và th ng có hình ch nh t. Song ch c rác th ng d ữ ậ ệ ườ ữ ậ ắ ườ ễ
dàng tr ượ c lên xu ng d c theo 2 khe ọ ố ở ớ thành m ng d n và đ t nghiêng so v i ươ ẫ ặ
o đ tăng hi u qu và ti n l
ng dòng ch y m t góc 45 – 60 i khi làm v sinh. h ướ ả ộ ệ ợ ể ệ ả ệ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
2.3.2. B t p trung ể ậ
Đ thu n ti n cho vi c phân ph i n c th i cho h th ng x lý ti p theo, ố ướ ể ệ ệ ậ ệ ố ử ế ả
ng i ta th ng thi t k b t p trung sau song ch n rác. T b t p trung n ườ ườ ế ế ể ậ ừ ể ậ ắ ướ c
th i s đ c b m b m đ n b l ng cát. ả ẽ ượ ơ ế ể ắ ơ
2.3.3. B l ng cát ể ắ
M c đích: ụ
ỏ B l ng cát dùng đ lo i b các t p ch t vô c không hoà tan nh : cát, s i, ể ạ ỏ ể ắ ư ạ ấ ơ
s n… và các v t li u r n khác có v n t c l ng l n h n các ch t h u c có th ạ ấ ữ ơ ậ ệ ắ ậ ố ắ ớ ơ ể
phân hu trong n ỷ ướ c th i. Vi c tách các t p ch t này ra kh i n ạ ỏ ướ ệ ấ ả ả c th i nh m b o ằ ả
v các thi ệ ế ị ặ t b máy móc kh i b mài mòn, gi m s l ng đ ng các v t li u n ng ả ậ ệ ỏ ị ự ắ ọ
trong ng, b o v b m… ả ệ ơ ố
C u t o: ấ ạ
Hình 2.2. S đ b l ng cát ơ ồ ể ắ
B có c u t o gi ng b ch a hình ch nh t, d c m t phía t ng c a b ấ ạ ứ ữ ể ể ậ ố ọ ộ ườ ủ ể
ụ đ t m t h th ng ng s c khí n m cao h n đáy b 45 - 60 cm. D i dàn ng s c ơ ặ ộ ệ ố ướ ụ ể ằ ố ố
khí là máng thu cát. Đ d c ngang c a đáy b i = 0,2 - 0,4 d c nghiêng v phía ộ ố ủ ể ề ố
máng thu đ cát tr c theo đáy vào máng. ể ượ
T i b l ng cát không khí đ c đ a vào đáy b , k t h p v i dòng n ạ ể ắ ượ ể ế ợ ư ớ ướ c
ch y th ng t o thành qu đ o vòng c a ch t l ng và t o dòng ngang có t c đ ủ ấ ỏ ỹ ạ ạ ả ẳ ạ ố ộ
không đ i ổ ở ấ ữ đáy b . Do t c đ t ng h p c a các chuy n đ ng đó mà các ch t h u ố ộ ổ ợ ủ ể ể ộ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
l ng không l ng xu ng nên trong thành ph n c n l ng ch y u là cát đ n 90 c l ơ ơ ữ ầ ặ ắ ủ ế ế ắ ố
- 95% và ít b th i r a. ị ố ữ
ả Nh ng c n ph i ki m soát t c đ th i khí đ đ m b o t c đ dòng ch y ộ ổ ả ố ể ả ư ể ầ ả ố ộ
đ ch m đ h t cát l ng đ ể ạ ủ ậ ắ ượ ạ c, đ ng th i d dàng tách c n h u c bám trên h t ữ ơ ờ ễ ặ ồ
và đ l n không cho các c n h u c l ng. Cát sau khi tách s đ ữ ơ ắ ủ ớ ẻ ượ ặ ế c chuy n đ n ể
sân ph i cát. ơ
3
1
5
2
4
2.3.4. B đi u hòa ể ề
Hình 2.3. C u t o b đi u hòa ấ ạ ể ề
1. N c vào, 2. Máng phân ph i n c, 3. N c ra, 4. ng c p khí, 5. ng phân ố ướ ướ ướ Ố Ố ấ
ph i khí có l . ố ỗ
Đi u hòa là quá trình ki m soát đ gi m thi u các bi n đ ng v đ c tính ể ả ề ặ ề ể ể ế ộ
i u cho các quá trình x lý ti p theo. Quá c a n ủ ướ c th i nh m t o đi u ki n t ạ ệ ố ư ử ề ế ả ằ
c ti n hành b ng cách tr c th i trong m t b l n, sau đó trình đi u hòa đ ề ượ ế ằ n ữ ướ ộ ể ớ ả
ng chúng vào các b x lý k ti p. b m đ nh l ơ ị ượ ế ế ể ử
Do tính ch t n s n xu t và ph thu c vào ấ ướ c th i thay đ i theo t ng gi ổ ừ ả ờ ả ụ ấ ộ
lo i n ạ ướ c th i c a t ng công đo n nên b đi u hòa có tác d ng đi u ch nh s ể ề ả ủ ừ ụ ề ạ ỉ ự
bi n thiên v l u l c th i theo t ng gi ề ư ượ ế ng c a n ủ ướ ừ ả ờ ự ế trong ngày, tránh s bi n
ng ch t h u c làm nh h đ ng v hàm l ề ộ ượ ấ ữ ả ơ ưở ẩ ng đ n ho t đ ng c a vi khu n ạ ộ ủ ế
trong các b x lý sinh h c, ki m soát pH c a n c th i đ t o đi u ki n t ể ử ủ ướ ể ọ ả ể ạ ệ ố ư i u ề
cho các quá trình sinh h c, hóa h c sau đó, giúp làm gi m kích th ọ ả ọ ướ c và t o ch đ ạ ế ộ
làm vi c n đ nh cho các công trình phía sau, tránh hi n t ng quá t i. ệ ổ ệ ượ ị ả
• T o nên s xáo tr n c n thi
Ch n b đi u hoà có th i khí nén. M c đích c a vi c th i khí là: ọ ể ề ụ ủ ệ ổ ổ
t đ tránh hi n t ng l ng c n và phát sinh ự ầ ạ ộ ế ể ệ ượ ắ ặ
mùi hôi.
• Làm cho các ch t ô nhi m d bay h i đi m t ph n hay toàn b . ộ ễ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
ễ ầ ấ ơ ộ
• T o đi u ki n t ề
t cho quá trình x lý sau đó nh tăng l ng oxy hoà tan ệ ố ạ ử ư ượ
trong n c th i các công đo n sau. ướ c th i, tăng hi u su t l ng n ệ ấ ắ ả ướ ả ở ạ
2.3.5. B UASB ể
Hình 2.4. C u t o b UASB ấ ạ ể
B x lý k khí s phân h y sinh h c các ch t h u c có trong n ấ ữ ơ ể ử ủ ẽ ọ ị ướ ả c th i
trong đi u ki n không có oxy đ t o ra các s n ph m cu i cùng là khí metan và khí ể ạ ệ ề ả ẩ ố
cacbonic. Ta dùng b UASB vì v n hành đ n gi n, phù h p v i lo i n ạ ướ ể ậ ả ơ ớ ợ c th i có ả
COD cao và có th đ t đ c t ể ạ ượ ả ọ i tr ng cao, s d ng b UASB có tính kinh t ể ử ụ ế ơ h n
và nh ng h n ch trong quá trình v n hành có th d dàng kh c ph c b ng các ể ễ ữ ụ ế ậ ằ ắ ạ
ph ng pháp x lý s b . N c th i đ ươ ơ ộ ướ ả ượ ư c đ a tr c ti p vào d ự ế ử ướ i đáy b và đ ể ượ c
đó, sau đó ch y ng phân ph i đ ng đi u ố ồ ề ở ả ượ c lên xuyên qua l p bùn sinh h c và ớ ọ
c tiêu th đó, các b t khí mêtan và cacbonic n i lên trên các ch t h u c đ ấ ữ ơ ượ ụ ở ọ ổ
đ c thu b ng các ch p khí đ d n ra kh i b . N c th i s di n ra s phân tách ượ ỏ ể ướ ả ẽ ễ ể ẫ ự ụ ằ
hai pha là l ng và r n. Pha r n thì h i l u l i l p bông bùn, pha l ng đ c d n ra ồ ư ạ ớ ắ ắ ỏ ỏ ượ ẫ
kh i b . ỏ ề
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
3
5
6
1
4
3
2
2
6
7
2.3.6. B l ng ly tâm đ t 1 ể ắ ợ
Hình 2.5. C u t o b l ng ly tâm đ t 1 ấ ạ ể ắ ợ
1. ng d n n 2. H th ng thanh g t c n. ẫ ướ Ố c th i vào. ả ạ ặ 3. Hành lan công tác. 4. T mấ ệ ố
ch n h ng dòng. 5. Đ ng c . 6. Máng thu n c. 7. ng x c n. ắ ướ ộ ơ ướ ả ặ Ố
Quá trình l ng đ c áp d ng khác nhau v t tr ng n c, ch t r n l ắ ượ ề ỷ ọ ụ ướ ấ ắ ơ ử l ng
và các ch t ô nhi m có trong n c th i đ lo i chúng ra kh i n ễ ấ ướ ả ể ạ ỏ ướ ể ắ c th i. B l ng ả
th ườ ng có d ng hình tròn hay hình ch nh t. Trong quá trình l ng có th b sung ậ ể ổ ữ ắ ạ
ch t tr l ng đ tăng hi u su t l ng. ấ ợ ắ ấ ắ ể ệ
N c th i ch y vào ng trung tâm qua múi phân ph i và vào b . Sau khi ra ướ ể ả ả ố ố
kh i ng trung tâm, n c th i va vào t m ch n h ng dòng và thay đ i h ng đi ỏ ố ướ ắ ướ ả ấ ổ ướ
xu ng, sau đó sang ngang và dâng lên thân b . N c đã l ng trong tràn qua máng ướ ể ắ ố
thu đ t xung quanh thành b và đ c d n ra ngoài. Khi n c th i dâng lên thân b ể ặ ượ ẫ ướ ả ể
và đi ra ngoài thì c n th c hi n chu trình ng i. C n đ ự ệ ặ c l ượ ạ ặ ượ ệ ố ạ c h th ng thanh g t
i và đ a xu ng gi ng c n. B l ng ly tâm đ t 1 có th lo i b đ c 50 c n gom l ặ ạ ể ạ ỏ ượ ể ắ ư ế ặ ố ợ
5.
÷ 70% ch t r n l l ng và 25 ÷ 50% BOD ấ ắ ơ ữ
Bùn c n sau khi ra kh i b l ng 1 thì đ c máy b m đ n sân ph i bùn, còn ỏ ể ắ ặ ượ ế ơ ơ
c th i đ a đ n b Aerotank. n ướ ả ư ế ể
3
4
5
1
B
2
6
L
2.3.7. B Aerotank ể
Hình 2.6. C u t o b Aeroten ấ ạ ể
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
1. ng d n n , 2. ng d n bùn tu n hoàn , 4. ẫ ướ Ố c th i vào ả Ố ẫ ầ , 3. ng d n khí chính ẫ Ố
ng d n khí nhánh, 5. Đĩa phân ph i khí , 6. ng d n n Ố ẫ ố ẫ ướ Ố c th i ra ả
Aerotank là công trình bê tông c t thép có d ng hình ch nh t ho c hình ữ ạ ậ ặ ố
tròn, thông d ng nh t hi n nay là các Aerotank hình b kh i ch nh t. T i b ạ ể ụ ữ ệ ể ậ ấ ố
Aerotank n c th i ch y qua su t chi u dài c a b và đ c s c khí t i đáy ướ ủ ể ề ả ả ố ượ ụ d ừ ướ
ng l b lên nh m tăng c ằ ể ườ ượ ng oxy hoà tan, tăng kh năng khu y tr n môi tr ả ấ ộ ườ ng
và tăng hi u qu quá trình oxy hoá ch t b n h u c có trong n c th i b i vi sinh ấ ẩ ữ ơ ệ ả ướ ả ở
v t.ậ
S l ng bùn ho t tính sinh ra trong th i gian l u n ố ượ ư ạ ờ ướ c trong b Aeroten ể
không đ đ gi m nhanh hàm l ng các ch t b n h u c , do đó ph i hoàn l u bùn ủ ể ả ượ ấ ẩ ữ ơ ư ả
ho t tính đã l ng b l ng 2 vào đ u b nh m duy truỳ n ng đ đ c a vi sinh ạ ắ ở ể ắ ộ ủ ủ ể ầ ằ ồ
v t.ậ
2.3.8. B l ng ly tâm đ t 2 ể ắ ợ
ng t B l ng ly tâm đ t 2 có c u t o và nguyên t c ho t đ ng t ấ ạ ạ ộ ể ắ ắ ợ ươ ự ư ể nh b
l ng ly tâm đ t 1. B l ng ly tâm đ t 2 có nhi m v ch n gi ắ ụ ắ ể ắ ệ ợ ợ ữ ạ các bông bùn ho t
tính đã qua x lý ử ở ể b Aeroten và các thành ph n ch t không hoà tan ch a đ ầ ư ượ c ấ
gi b l ng 1. Bùn c n sau khi ra kh i b l ng 2 thì m t ph n đ l i ữ ạ ở ể ắ ỏ ể ắ ầ ặ ộ ượ ầ c tu n
hoàn l i b Aeroten, ph n bùn d s đ a đ n b nén bùn, còn n ạ ể ư ẽ ư ế ể ầ ướ ả ẽ ư c th i s đ a
đ n b ti p xúc Clo. ế ể ế
2.3.9. B kh trùng ể ử
Hình 2.7. B kh trùng ể ử
B ti p xúc clo dùng đ kh trùng n c th i nh m m c đích phá h y, tiêu ể ế ử ể ướ ụ ủ ả ằ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
di t các lo i vi khu n gây b nh ch a đ c ho c không th kh b các công ệ ư ệ ẩ ạ ượ ử ỏ ở ể ặ
đo n x lý tr ử ạ ướ c. Đ th c hi n kh trùng n ệ ể ự ử ướ ệ c th i, có th s d ng các bi n ể ử ụ ả
pháp nh : clo hoá, ozon, kh trùng b ng tia h ng ngo i UV. ư ử ằ ạ ồ Ở ế đây ch đ c p đ n ỉ ề ậ
ph ng pháp kh trùng b ng clo vì ph ng pháp này t ươ ử ằ ươ ươ ẻ ề ng đ i đ n gi n, r ti n ố ơ ả
và hi u qu ch p nh n đ ả ấ ậ ượ . c ệ
N c th i vào b s ch y theo đ ể ẽ ướ ả ả ườ ề ng dích d c qua các ngăn đ t o đi u ể ạ ắ
ki n thu n l i cho quá trình ti p xúc gi a clo v i n ậ ợ ệ ớ ướ ữ ế ả c th i, khi đó s x y ra ph n ẽ ả ả
ứ ng nh sau: ư
Cl2 + H2O HCl + HOCl
Axit hypocloric HOCl r t y u, không b n và d dàng phân h y thành HCl và ấ ế ủ ễ ề
oxy nguyên t :ử
HOCl HCl + O
+ và OCl- :
Ho c có th phân ly thành H ể ặ
HOCl H+ + OCl-
OCl- và oxy nguyên t t vi ử là các ch t oxy hoá m nh có kh năng tiêu di ạ ả ấ ệ
khu n.ẩ
2.3.10. Máy ép bùn
2
1
5
3
4
Hình 2.8. C u t o máy ép bùn ấ ạ
1. Thùng đ nh l ng và phân ph i. 2. Tr c ép. 3. Bùn vào. 4. N c ra. 5. Bánh bùn ị ượ ướ ụ ố
sau khi tách n c.ướ
Máy ép bùn dây đai dùng đ lo i n ể ạ ướ c ra kh i bùn. Đ u tiên c n bùn t ầ ặ ỏ ừ
thùng đ nh l ng s đ đo n này n ị ượ ẽ ượ c phân ph i vào đo n đ u c a băng t ạ ầ ủ ố i, ả ở ạ ướ c
đ c l c qua dây đai theo nguyên t c tr ng l c, sau đó c n bùn di chuy n theo dây ượ ọ ự ể ắ ặ ọ
đai qua các con lăn thì n c c a c n bùn cũng đ ướ ủ ặ ượ ớ c tách do l c ép gi a con lăn v i ữ ự
dây đai, cu i cùng c n bùn đi qua tr c ép thì n ụ ặ ố c đ ướ ượ ự c tách ra b ng l c ép và l c ự ằ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
c đ a tr l i b đi u hòa đ x lý ti p, còn bánh bùn có th c t. N c tách ra đ ắ ướ ượ ư ở ạ ể ề ể ử ế ể
làm phân vi sinh.
2700
10000
2700
P S N
0 0 7 2
6000
2.3.11. Sân ph i cát ơ
1
0 0 0 6
2
0 0 7 2
3
4000
Hình 2.9. S đ c u t o c a sân ph i cát ơ ồ ấ ạ ủ ơ
1. ng phân ph i cát, 2. ng thu n c, 3. Đê bao Ố Ố ố ướ
b l ng cát còn ch a nhi u n Cát l y ra t ấ ừ ể ắ ề ướ ứ c nên c n ph i làm ráo n ả ầ ướ ở c
sân ph i cát nh m đem l i s thu n l ằ ơ ạ ự ậ ợ ụ i cho s v n chuy n và dùng cho các m c ự ậ ể
c đ a tr l i b đi u hòa đ ti p t c x lý. đích khác. N c tách ra đ ướ ượ ư ở ạ ể ề ể ế ụ ử
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Ch ươ ng 3: TÍNH TOÁN VÀ THI T K H TH NG X LÝ N Ế Ế Ệ Ố Ử ƯỚ C TH I Ả
• Năng su t nhà máy: 10 t n s n ph m/ngày.
Các thông s ban đ u: ố ầ
• T b ng 1.1. ta có:
ấ ả ẩ ấ
ừ ả
5 = 1000 mg/l
BOD5 = 391 – 1539 mg/l. Ch n BOD ọ
COD = 694 – 2070 mg/l. Ch n COD = 1500 mg/l ọ
• Nhà máy làm vi c 3 ca trong m i ngày (24/24) nên l u l
SS = 100 – 300 mg/l. Ch n SS = 200 mg/l ọ
ư ượ ệ ỗ ư ng b m b ng l u ằ ơ
ng gi trung bình. l ượ ờ
3.1. Xác đ nh l u l ng n ư ượ ị ướ c th i ả
L u l ng n ư ượ ướ ẩ c th i c a nhà máy thu s n tính cho 1 t n s n ph m ả ủ ỷ ả ả ấ
3, ch n l u l
3. [1, tr 407]
- L u l
th ng t 30 ÷ 80 m ng là 80m ườ ừ ọ ư ượ
ng n c th i trung bình theo ngày: ư ượ ướ ả
- L u l
= 80 × 10 = 800 (m3/ngày)
ng n c th i trung bình theo gi ư ượ ướ ả : ờ
- L u l
= = 33,33 (m3/h)
ng n c th i trung bình theo giây: ư ượ ướ ả
ả
= = 0,00926 (m3/s) = 9,26 (l/s)
V i ớ = 9,26 l/s thì k = 2,5 ÷ 3 [B ng 3.2 – 1, tr 99]
- L u l
k: h s không đi u hoà chung c a n ề ệ ố ủ ướ c th i. Ch n k = 2,8 ọ ả
ng n ư ượ ướ c th i l n nh t theo ngày: ấ ả ớ
- L u l
= k × = 2,8 × 800 = 2240 (m3/ngày)
ng n c th i l n nh t theo gi : ư ượ ướ ả ớ ấ ờ
- L u l
= k × = 2,8 × 33,33 = 93,324(m3/h)
ng n ư ượ ướ c th i l n nh t theo giây: ấ ả ớ
= k × = 2,8 × 0,00926 = 0,0259 (m3/s) = 25,928 (l/s)
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
3.2. Tính toán các công trình đ n vơ ị
• Kích th
3.2.1. Song ch n rác ắ
- Ch n t c đ dòng ch y trong m ng
n = 0,3 m/s.
ướ c m ng đ t song ch n ặ ươ ắ [1, tr 409]:
- Ch n chi u r ng m ng B = 0,35 m.
ọ ố ộ ươ ả
- Gi
ề ộ ươ ọ
s đ sâu đáy ng cu i cùng c a m ng l i thoát n c là: H = 0,7 m. ả ử ộ ủ ạ ố ố ướ ướ
[1, tr 410]
Suy ra kích th c m ng: r ng × sâu = B × H = 0,35 m × 0,7 m. ướ ươ ộ
V y chi u cao l p n c trong m ng là: ớ ướ ề ậ ươ
(m)
ả
Ch n kích th c thanh: r ng × dày = b × d = 5 mm × 25 mm và khe h gi a các ọ ướ ở ữ ộ
• Kích th
thanh là w = 25 mm. [B ng 9.3 - 1, tr 410]
c song ch n rác: ướ ắ
[1, tr 411]
Gi s song ch n rác có n thanh, v y s khe h m = n + 1. ả ử ậ ố ắ ở
M i quan h gi a chi u r ng m ng, chi u r ng thanh và khe h nh sau: ở ư ề ộ ề ộ ệ ữ ươ ố
B = b × n + w × (n + 1)
350 = 5 × n + 25 × (n +1)
Gi i ra đ c: n = 10,8. ả ượ
Ch n n = 11 thanh. ọ
Khi đó kho ng cách gi a các thanh đi u ch nh l ữ ề ả ỉ ạ i nh sau: ư
350 = 5 × 11 + w × (11 + 1)
• T n th t áp l c qua song ch n: ự
V y w = 24,5 mm. ậ
ắ ấ ổ
T ng ti t di n các khe song ch n: ổ ế ắ [1, tr 411] ệ
A = [B – (b × n)] × h
A = [0,35 – (0,005 × 11)] × 0,25 = 0,074 (m2)
V n t c dòng ch y qua song ch n: ả ậ ố ắ
(m/s)
T n th t áp l c qua song ch n: ắ [1, tr 412] ự ấ ổ
Trong đó:
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
hs: t n th t áp l c qua song ch n rác, m. ự ắ ấ ổ
ậ ố ắ
V: v n t c dòng ch y qua song ch n, m/s. ả n : v n t c dòng ch y trong m ng, m/s. ả ậ ố ươ
g: gia t c tr ng tr ng, g = 9,81m/s. ố ọ ườ
V y (m) = 2,4 (mm) ậ
Nh v y t n th t áp l c n m trong gi i h n cho phép (< 150 mm). ư ậ ổ ự ằ ấ ớ ạ
5 c a n
Hàm l ng ch t l l ng và BOD ượ ấ ơ ử ủ ướ ả c th i sau khi qua song ch n rác gi m ắ ả
4%.
Hàm l ng ch t l l ng còn l i: SS = 200 ×(1 – 0.04) = 192 mg/l ượ ấ ơ ử ạ
5 còn l
o = 1000 × (1 – 0,04) = 960 mg/l
Hàm l ng BOD ượ i: Sạ
B ng 3.1. Các thông s thi t k và kích th c song ch n rác ả ố ế ế ướ ắ
Thông số
ươ
Đ n vơ ị m/s m3/h Giá trị 0,3 93.324
T c đ dòng ch y trong m ng ố ộ ả l n nh t L u l ấ ờ ớ ư ượ c m ng đ t song ch n: Kích th ặ ươ ng gi ướ ắ
- Chi u r ng m 0,35 ề ộ
c trong m ng m m 0,7 0,25 ươ
- Chi u sâu Chi u cao l p n ề Kích th ề ớ ướ c thanh ch n: ướ ắ
- Chi u r ng mm 5 ề ộ
ề
ở ữ
5 còn l ấ ơ ử
ự ng BOD ng ch t l iạ l ng còn l i mm mm Thanh m/s mm mg/l mg/l 25 24,5 11 0,35 2,4 960 192 - Chi u dày Khe h gi u các thanh S thanh ố V n t c dòng ch y qua song ch n ậ ố ắ ả T n th t áp l c qua song ch n ấ ắ ổ Hàm l ượ Hàm l ượ ạ
[1, tr 412]
3.2.2. B t p trung ể ậ
Th tích b t p trung: ể ậ ể
Vb = × t = 93,324 ×15 ×= 23,33 (m3)
Trong đó:
t: th i gian l u n c, t = 10 ÷ 30 phút. ư ướ ờ
Ch n t = 15 phút. ọ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
3/h.
: l u l ng n c th i l n nh t theo gi , = 93,324 m ư ượ ướ ả ớ ấ ờ
Gi s : ả ử
Ch n chi u cao h u ích h = 3 m. ữ ề ọ
f = 0,7 m.
Chi u cao an toàn l y b ng chi u sâu đáy ng cu i cùng h ấ ằ ề ề ố ố
f = 3 + 0,7 = 3,7 m.
V y chi u cao t ng c ng: H = h + h ề ậ ổ ộ
Ch n chi u r ng b : B = 2 m. ề ộ ể ọ
(m) Suy ra chi u dài b : ề ể
V y kích th c c a b t p trung: L × B × H = 3,90 m × 2 m × 3,7 m. ậ ướ ủ ể ậ
• Kích th
3.2.3. B l ng cát ể ắ
c b : ướ ể [B ng Tk-6 – 1, tr 195] ả
Ch n th i gian l u n c trong b l ng cát th i khí t = 5 phút. ư ướ ọ ờ ể ắ ổ
Ch n chi u cao h u ích c a b h = 1,4 m. ủ ể ữ ề ọ
Ch n t s r ng ọ ỉ ố ộ : cao = B : h = 1 : 1
V y chi u r ng b B = h = 1,4 m. ề ộ ể ậ
Th tích b l ng cát th i khí là: ể ắ ể ổ
(m3)
Chi u dài b l ng cát th i khí là: ể ắ ề ổ
(m)
[B ng 10.6 – 1, tr 449]
ả
Ki m tra t s dài: r ng = ỉ ố ể ộ
Giá tr này n m trong kho ng cho phép : ÷ ả ằ ị
• L
V y vi c ch n các thông s nh trên là h p lý. ố ư ệ ậ ọ ợ
ng không khí c n thi t: ượ ầ ế
Qkk = qk × L = 0,3 × 3,97 = 1,2 (m3/phút)
Trong đó:
L: chi u dài b , L = 3,97 m. ể ề
k = 0,3 m3/phút.m. [1, tr 449]
qk: c ườ ng đ không khí cung c p trên 1 m chi u dài b ấ ề ộ ể
• L
Ch n qọ
ng cát trung bình sinh ra trong m i ngày: ượ ỗ
(m3/ngày)
Trong đó:
3/ngày.
: l u l ng n c th i trung bình ngày, = 800 m ư ượ ướ ả
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
3 n
0 = 0,15. [1, tr 195]
• Chi u cao l p cát trong b trong 1 ngày đêm:
ng cát trong 1000 m c th i. Ch n q q0: l ượ ướ ả ọ
ề ể ớ
[1, tr 196]
(m)
• Chi u cao xây d ng b l ng cát th i khí:
Trong đó t: chu kỳ x cát, t = 1 ngày. ả
ể ắ ự ề ổ
Hxd = h +hbv + hc = 1,4 + 0,4 + 0,022 =1,82 (m)
bv = 0,4 m. [1, tr 196]
Trong đó hbv: chi u cao b o v c a b . Ch n h ả ệ ủ ể ề ọ
5 gi m 5%:
- Hàm l
Hàm l ng ch t l l ng SS và BOD ượ ấ ơ ử ả
ng ch t l l ng SS còn l i: ượ ấ ơ ử ạ
- Hàm l
SS = 192 × ( 1 – 0,05 ) = 182,4 mg/l
5 còn l
ng BOD ượ i:ạ
So = 960 × ( 1 – 0,05 ) = 912 mg/l
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
B ng 3.2. Các thông s c a b l ng cát th i khí ố ủ ể ắ ả ổ
Đ n vơ ị Phút Giá trị 5
Thông số c Th i gian l u n ư ướ ờ c b : Kích th ướ ể
m 3,97 - Chi u dài ề
m 1,4 - Chi u r ng ề ộ
t ế ề ầ
ỗ
ể ộ
i ạ
m m3/phút m3/ngày m mg/l mg/l 1,82 1,2 0,12 0,022 182,4 912 ớ ng ch t l ng BOD ấ ơ ử 5 còn l - Chi u cao ng không khí c n thi L ượ ng cát trung bình sinh ra m i ngày L ượ Chi u cao l p cát trong b trong m t ngày đêm ề l ng còn l Hàm l iạ Hàm l ượ ượ
[2]
• Kích th
3.2.4. B đi u hoà ể ề
c b đi u hoà: ướ ể ề
Gi s ch n: ả ử ọ
Th i gian l u n ư ướ ờ c trong b t = 6 h. ể
Chi u cao h u ích b h = 4 m. ữ ề ể
Chi u cao b o v h ệ bv = 0,3 m. ề ả
Chi u r ng b B = 5 m. ề ộ ể
Th tích b đi u hoà: ể ề ể
(m3)
Chi u dài b đi u hoà: ể ề ề
(m)
Chi u cao t ng c ng: ề ổ ộ
H = h + hbv = 4 + 0,3 = 4,3 (m)
• H th ng c p khí cho b đi u hoà:
V y kích th c b đi u hoà: L × B × H = 10 m × 5 m × 4,3 m. ậ ướ ể ề
ể ề ệ ố ấ
L ng khí nén c n thi ượ ầ ế t cho khu y tr n: ấ ộ
qk (m3/phút) = 2400 (l/phút)
Trong đó:
3/m3.phút. [1, tr 418]
3 V: th tích b đi u hoà, V = 200 m
R: t c đ khí nén, ch n R = 0,012 m ố ộ ọ
ể ề ể
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
ể ớ Ch n đĩa khu ch tán plasmis x p c ng b trí m t phía theo chi u dài b v i ố ứ ế ề ọ ố ộ
ng khí r = 100 l/phút.cái. [B ng 9.8 – 1, tr 419] l u l ư ượ ả
V y s đĩa phân ph i khí: ậ ố ố
( đĩa)
B ng 3.3. Các thông s tính toán c a b đi u hoà ố ủ ể ề ả
Thông số
Đ n vơ ị l/m3.phút Giá trị 12
T c đ khí nén ố ộ c b : Kích th ướ ể
- Chi u dài M 10 ề
- Chi u r ng m 5 ề ộ
m 4,3 ề
- Chi u cao ng khí nén c n thi L ế ượ ầ ấ t cho khu y
ế
ng khí m i đĩa khuy ch tán m3/phút Cái l/phút.cái 2,4 24 100 tr nộ S đĩa khuy ch tán ố L u l ỗ ư ượ ế
[1, Tr 455]
3.2.5. B ph n ng k khí UASB ể ả ứ ị
B ph n ng làm b ng bê tông đ c cách nhi t v i bên ngoài. Trong b ả ứ ể ằ ượ ệ ớ ể
4 vào
ph n ng v i dòng n ả ứ ớ ướ c dâng lên qua n n bùn r i ti p t c vào b l ng đ t cùng ồ ế ụ ể ắ ề ặ
v i b ph n ng. Các lo i khí t o ra trong đi u ki n k khí ch y u là khí CH ớ ể ủ ế ả ứ ệ ề ạ ạ ị
ạ CO2 s t o dòng tu n hoàn c c b , giúp cho vi c hình thành nh ng h t bùn ho t ụ ộ ẽ ạ ữ ệ ạ ầ
tính và gi cho chúng n đ nh. M t s b t khí và h t bùn có khí bám vào s n i lên ữ ộ ố ọ ẽ ổ ạ ổ ị
trên m t h n h p phía trên b . Khi va ph i l p ch n phía trên, các bóng b v và ặ ỗ ả ớ ị ỡ ể ắ ợ
c tách ra l i l ng xu ng d i. Đ gi tr ng thái l h t bùn đ ạ ượ ạ ắ ố ướ ể ữ cho l p bùn ớ ở ạ ơ
ng lên ph i gi kho ng 0,6 – 0,9 m/h. l ng, v n t c dòng h ậ ố ử ướ ả ữ ở ả
Bùn nuôi c y ban đ u l y t bùn c a b phân h y k khí t ầ ấ ừ ấ ủ ỵ ủ ể ừ ử quá trình x lý
3. ng 30kgSS/m
- T l
c th i sinh ho t cho vào b v i hàm l n ướ ể ớ ả ạ ượ
MLVS:MLSS c a bùn trong b UASB = 0,75 ỷ ệ ủ ể
o MLVS: Ch t r n l
o MLVS: Vi sinh trong bùn l ngỏ
3/m2.ngày.
- T i tr ng b m t ph n l ng 12m ề ặ
l ng trong bùn l ng ấ ắ ơ ử ỏ
ả ọ ầ ắ
-
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
0=3 kg COD/m3 ngày, hi u qu kh COD đ t 65% và
i tr ng th tích L t Ở ả ọ ể ả ử ệ ạ
- L
BOD5 đ t 75%. ạ
ng bùn phân h y k khí cho vào ban đ u có hàm l ượ ủ ỵ ầ ượ ng ch t r n TS = ấ ắ
- Y = 0,04g VSS/g COD, kd = 0,025 ngày -1
, tc = 60 ngày.
5%
o Y : H s s n l
ng t ệ ố ả ượ ế bào ph thu c n ụ ộ ướ ỉ ố ố c th i , mg/mg (t s kh i ả
ng t bào hình thành / kh i l c xác l ượ ế ố ượ ng c ch t s d ng, đ ơ ấ ử ụ ượ
ng logarit). đ nh trong m t th i gian xác đ nh c a pha tăng tr ị ủ ộ ờ ị ưở
o kd: h s phân h y n i bào
ủ ộ ệ ố
o tc: th i gian l u bùn
• Di n tích b m t ph n l ng: ề ặ
ư ờ
ầ ắ ệ
o : L u l
A = 12m3/m2.ngày.
ng n c th i trung bình ư ượ ướ ả
o LA : T i tr ng b m t c n l ng, L
• Th tích ngăn ph n ng b UASB:
ề ặ ầ ắ ả ọ
ả ứ ể ể
o C0: Hàm l
ng COD còn l i sau khi qua b đi u hòa ượ ạ ể ề
Sau khi qua song ch n rác, b l ng cát s c khí, b đi u hòa, hàm l ể ề ể ắ ụ ắ ượ ả ng COD gi m
20% nên l ng COD còn l i là: ượ ạ
3.ngày, LCOD = 3kg/m3.ngày.
C0 = 1500 mg/l × (1 – 0,2) = 1200 mg/l = 1200 g/m3 = 1200 / 1000 kg/m3
o LCOD: T i tr ng th tích, kg COD/m
• Ch n 4 đ n nguyên hình vuông, v y c nh m i đ n nguyên là:
ả ọ ể
o n: S đ n nguyên ố ơ
• Chi u cao ph n ph n ng:
ậ ạ ỗ ơ ọ ơ
ả ứ ề ầ
p = 1,5 – 2m)
Gi s : ả ử
p = 1,5 m (Theo quy ph m hạ
o Chi u cao ph u thu khí: h
ề ể
o Chi u cao b o v : h
ệ bv = 0,3 m ề ả
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
V y chi u cao t ng c ng c a b UASB: ủ ể ề ậ ổ ộ
Htc = H + hp + hbv = 4,80 + 1,5 + 0,3 = 6,6 (m)
Ch n m i đ n nguyên g m 2 ph u thu khí. M i ph u có chi u cao 1,5m. ỗ ơ ề ễ ễ ọ ồ ỗ
ề Đáy ph u thu khí có chi u dài b ng c nh đ n nguyên l = W = 4,08 m và chi u ề ễ ằ ạ ơ
• V y ph n di n tích b m t khe h gi a các ph u thu khí là:
r ng w = 1,7 m. ộ
ở ữ ề ặ ệ ễ ầ ậ
, % di n tích b m t b ề ặ ể ệ
Trong đó:
o A: Di n tích b m t b
ề ặ ể ệ
o Akh: Di n tích khe h gi a các ph u thu khí
ở ữ ễ ệ
o Ap: Di n tích đáy ph u thu khí
kh / A cho phép trong kho ng 15 – 20%
ệ ễ
Giá tr Aị ả
• M i đ n nguyên có 4 khe h , di n tích trung bình cho m i khe h : ở ệ
(th a mãn trong kho ng cho phép) ả ỏ
ỗ ơ ở ỗ
2)
• L
(m2) thu c kho ng ( 2 – 5 m ả ộ
ượ ng bùn nuôi c y ban đ u cho vào b : ể ầ ấ
, t nấ
Trong đó:
3, Css=30 kg/m3
o Css: Hàm l
3, Vr = 320 m3
ng bùn trong b , kg/m ượ ể
o Vr: Th tích ngăn ph n ng, m
ả ứ ể
o TS: Hàm l
ng ch t r n nuôi c y ban đ u, %, TS = 5% ượ ấ ắ ấ ầ
• Hàm l
(t n)ấ
ng COD và BOD c a n c th i sau khi x lý k khí: ượ ủ ướ ử ả ỵ
CODra = (1 – ECOD) × CODvào = (1 – 0,65) × 1200 = 420 mg/l
BOD5 ra = (1 – EBOD) × BODvào
Hàm l ượ ể ề ng BOD sau khi qua song ch n rác, b l ng cát s c khí và b đi u ể ắ ụ ắ
hòa gi m đi kho ng 20%: ả ả
BOD5 vào = 1000 × (1 – 0,2) = 800 mg/l
BOD5 ra = (1 – 0,75) × 800 = 200 mg/l
• L
ECOD, EBOD : Hi u qu kh COD và BOD 5 ả ử ệ
ng sinh kh i hình thành m i ngày: ượ ố ỗ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Trong đó:
o Y: H s s n l
ng t bào, Y = 0,04 g VS/g COD ệ ố ả ượ ế
0= 1200 mg/l = 1200/1000kg/m3
o S0 : Hàm l
3 ng COD ra kh i b UASB, S = 420mg/l = 420/1000 kg/m
ng COD vào b UASB, S ượ ể
o S: Hàm l
c = 60 ngày
ượ ỏ ể
o tc: Th i gian l u bùn, t
d = 0,025 ngày -1
ư ờ
o kd: H s phân h y n i bào, k
ủ ộ ệ ố
3/ngày
o L u l
ng trung bình c a n c th i, Q = = 800 m ư ượ ủ ướ ả
(kg VS/ngày)
Th tích khí Methane sinh ra m i ngày: ể ỗ
Trong đó:
o VCH4: Th tích khí metan sinh ra
đi u ki n tiêu chu n( nhi ể ở ề ệ ẩ ệ ộ oC t đ 0
và áp su t 1 atm) ấ
o 350,84: H s chuy n đ i lý thuy t l
ng khí meetan s n sinh t ể ổ ệ ố ế ượ ả ừ 1
2, lit CH4/kg BODL.
kg BODL chuy n hoàn toàn thành khí metan và CO ể
VCH4 = 350,84× [(1200 – 420)×800/1000 – 1,42×9,98] = 213952 (l/ngày) 214
• L
(m3/ngày)
ng bùn d ph i b m ra trong m i ngày: ượ ư ả ơ ỗ
• L
(m3/ngày)
ng ch t r n t ượ ấ ắ ừ bùn d : ư
MSS = QW × CSS = 0,44 × 30 = 13,2 (kg SS/ngày)
B ng 3.4. Các thông s tính toán b UASB ể ả ố
Thông số
ầ ắ
ả ứ
ơ
ệ ể ố ơ ạ
Đ n vơ ị m2 m3 Đ n nguyên m m m m m Giá trị 66,67 320 4 4,08 4,80 1,5 0,3 6,6 Ký hi uệ A Vr N W H hp hbv Htc Di n tích b m t ph n l ng ề ặ Th tích ngăn ph n ng S đ n nguyên hình vuông C nh m i đ n nguyên ỗ ơ Chi u cao ph n ph n ng ả ứ ầ Chi u cao ph u thu khí ễ Chi u cao b o v ệ ả Chi u cao t ng c ng c a b UASB ộ ổ ề ề ề ề ủ ể
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
m m m2 4.08 1,7 4,16 l w skhe
4 ngố
ng bùn nuôi c y ban đ u ầ
4 sinh ra
ượ ượ
T nấ mg/l mg/l kg VS/ngày m3/ngày m3/ngày kgSS/ngày Ngày 192 420 200 9,98 214 0.44 13,2 60 Mb CODra BOD5 ra Psk VCH4 Qw Mss tc Đáy ph u thu khí: ễ - Chi u dài ề - Chi u r ng ề ộ Di n tích m t đ u phân ph i ố ộ ầ ệ S ng phân ph i trên m i đ n ỗ ơ ố ố ố nguyên L ượ ấ Hàm l ng COD ra Hàm l ng BOD 5 ra L ng sinh kh i hình thành ố ượ Th tích khí CH ể L ng bùn d b m ra ượ ư ơ ng ch t r n t L bùn d ư ượ ấ ắ ừ Th i gian l u bùn trong b ể ư ờ
3.2.6. B l ng ly tâm đ t 1 ể ắ ợ [1,tr425]
Di n tích b m t l ng: ề ặ ắ ệ
(m2)
Trong đó:
3/ngày
ả
: l u l ng n c th i trung bình ngày, = 800 m ư ượ ướ ả
A = 40 m3/m2.ngày. [B ng 9.10 – 1, tr 425]
LA: t ả ọ i tr ng b m t, ch n L ề ặ ọ
Đ ng kính b l ng: ể ắ ườ
(m)
b =
Đ ng kính ng trung tâm: d = 20% D = 0,2 × 5 = 1 (m). ườ ố
Ch n chi u cao h u ích c a b l ng ữ ủ ể ắ h = 3 m; chi u cao l p bùn l ng h ề ề ắ ọ ớ
at = 0,3 m. [1, tr 426]
th = 0,2 m; chi u cao an toàn h ề
0,7 m; chi u cao l p trung hòa h ề ớ
V y chi u cao t ng c ng c a b l ng ly tâm đ t 1: ủ ể ắ ề ậ ộ ổ ợ
H = h + hb + hth + hat = 3 + 0,7 + 0,2 + 0,3 = 4,2 (m)
tt = 60% h = 0,6 × 3 = 1,8 (m).
Chi u cao ng trung tâm: H ề ố
Ki m tra l i th i gian l u n c trong b l ng: ể ạ ư ướ ờ ể ắ
Th tích ph n l ng: ầ ắ ể
(m3)
Th i gian l u n c: ư ướ ờ
[B ng 9.10 – 1, tr 425]
ả
(h)
Giá tr này n m trong kho ng cho phép: 1,5 ÷ 2,5. ả ằ ị
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
V y các thông s đã ch n trên là thích h p. ậ ố ọ ợ
T i tr ng máng tràn: ả ọ
[1, tr 128]
(m3/m.ngày)
B l ng đ t 1 có th lo i b đ c t 30 ÷ 60% ch t r n l l ng. ể ạ ỏ ượ ừ ể ắ ợ ấ ắ ơ ữ
Ch n hi u qu x lý c n l l ng E = 60% ả ử ặ ơ ữ ệ ọ
Gi s hi u qu x lý c n l l ng đ t 35% sau khiqua b đi u hòa và ả ử ệ ả ử ặ ơ ữ ể ề ạ
UASB:
SSvào = 182,4 × ( 1 – 0.35 ) = 118,56 mg/l
V y l ng bùn t ậ ượ ươ i sinh ra m i ngày là: ỗ
iươ = SS ×× E
Mt
Trong đó: SS: hàm l ng c n l l ng, SS = 118,56 mg/l ượ ặ ơ ữ
3/ngày
: l u l ng n c th i trung bình ngày, = 800 m ư ượ ướ ả
iươ = 118,56 × 800 × 0,6 = 56908,8 (gSS/ngày) = 56,91 (kgSS/ngày) V y: Mậ t
E: hi u qu x lý c n l l ng, E = 60% ả ử ặ ơ ữ ệ
Gi s bùn t c th i th c ph m có hàm l ng c n 5% (đ m = ả ử i c a n ươ ủ ướ ự ẩ ả ượ ộ ẩ ặ
95%), t s VSS : SS = 0,75 và kh i l ng riêng bùn t i 1,053 kg/l. ỉ ố ố ượ ươ
V y l u l ng bùn t i c n ph i x lý là: ậ ư ượ ươ ầ ả ử
iươ (l/ngày) = 1,08(m3/ngày)
Qt
L ng bùn t i có kh năng phân hu sinh h c: ượ ươ ả ọ ỷ
i(VSS)
ươ
= 56,91 × 0,75 = 42,68 (kgVSS/ngày) Mt
B ng 3.5. Các thông s thi t k và tính toán b l ng ly tâm đ t 1 ả ố ế ế ể ắ ợ
Đ n vơ ị giờ m3/m2.ngày m3/m.ngày Giá trị 1,70 40 51
Thông số Th i gian l u n c ờ ư ướ T i tr ng b m t ả ọ ề ặ T i tr ng máng tràn ả ọ ng trung tâm: Ố
- Đ ng kính m 1 ườ
m 1,8
ề c b l ng: - Chi u cao Kích th ướ ể ắ
- Đ ng kính m 5 ườ
ề
l ng m m2 % 4,2 20 60 - Chi u cao Di n tích b m t l ng ề ặ ắ Hi u qu x lý c n l ả ử ặ ơ ữ ệ ệ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
ỗ
ỷ
L L L ng bùn t ng bùn t ng bùn t i sinh ra m i ngày i có kh năng phân hu sinh h c ọ i c n x lý kgSS/ngày kgVSS/ngày m3/ngày 56,91 42,68 1,08 ượ ượ ượ ươ ươ ả ươ ầ ử
3.2.7. B Aerotank ể
Hình 3.1. S đ làm vi c c a h th ng ệ ủ ệ ố ơ ồ
Trong đó:
ng n c đ u vào, l u l Q , Qr , Qw, Qc: l u l ư ượ ướ ư ượ ầ ư ng bùn tu n hoàn, l u ầ
3/ngày.
5)
ng n c đ u ra, m l ượ ng bùn x và l u l ả ư ượ ướ ầ
So, S: n ng đ ch t n n (tính theo BOD ấ ề ồ ộ ở ầ ấ ề đ u vào và n ng đ ch t n n ồ ộ
sau khi qua b Aeroten và b l ng 2, mg/l. ể ắ ể
ầ X, Xr, Xc: n ng đ ch t r n bay h i trong b Aeroten, n ng đ bùn tu n ấ ắ ể ộ ồ ơ ộ ồ
[1, tr 137]
hoàn và n ng đ bùn sau khi qua b l ng 2, mg/l. ể ắ ộ ồ
5.
B l ng ly tâm đ t 1 có th lo i b 25 ÷ 50% BOD ể ạ ỏ ể ắ ợ
5 còn l
5 sau l ng 1 gi m 30%. Do đó l ả
V y ch n l ng BOD ng BOD ọ ượ ậ ắ ượ iạ
khi vào b Aeroten là: ể
• Các thông s thi
So = 200 × (1 – 0,3) = 140 (mg/l)
t k : [1, tr 495] ố ế ế
3/ngày, = 33,33 m3/h
L u l ng n c th i = 800 m ư ượ ướ ả
5 vào b Aeroten là S
o = 140 mg/l
Hàm l ng BOD ượ ể
Hàm l ng đ u ra nh h n 30 mg/l, ta ch n hàm l ng còn l i là ượ BOD5 ở ầ ỏ ơ ọ ượ ạ
20 mg/l (n c th i lo i A) ướ ả ạ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Hàm l ng c n l đ u ra nh h n 50 mg/l, ta ch n l ng còn l i là ượ l ng ặ ơ ử ở ầ ỏ ơ ọ ượ ạ
25mg/l. Trong đó có 65% c n d phân hu sinh h c. ặ ễ ọ ỷ
5 : BODL = 0,68
H s chuy n đ i BOD ể ổ ệ ố
o = 0
N c th i khi vào b Aeroten có hàm l ng ch t r n l ướ ể ả ượ ấ ắ ơ ử ồ l ng bay h i (n ng ơ
đ vi sinh v t ban đ u) X ậ ộ ầ
T s gi a l ng ch t r n l l ng bay h i (MLVSS) v i l ng ch t r n l ỉ ố ữ ượ ấ ắ ơ ử ớ ượ ơ ấ ắ ơ
l ng (MLSS) ử
Hàm l ng bùn tu n hoàn 10000 mg/l ượ ầ
N ng đ ch t r n l l ng bay h i (hay bùn ho t tính) đ c duy trì trong b ộ ấ ắ ơ ử ạ ồ ơ ượ ể
Aeroten là MLVSS = 3200 mg/l
Th i gian l u bùn trung bình θc = 10 ngày ư ờ
d = 0,072 ngày -1
H s phân h y n i bào k ủ ộ ệ ố
H s s n l ng t i đa (t s gi a t bào đ c t o thành v i l ệ ố ả ượ ố ỉ ố ữ ế ượ ạ ớ ượ ấ ng ch t
c tiêu th ) Y = 0,4045 mgVSS/mg BOD 5 n n đ ề ượ ụ
• Xác đ nh hi u qu x lý: ệ
Lo i và ch c năng c a b : ch n b Aeroten khu y tr n hoàn toàn. ọ ể ủ ể ứ ấ ạ ộ
5 hoà tan sau l ng 2 theo m i quan h sau:
ả ử ị
Xác đ nh BOD ị ệ ắ ố
5
5 hoà tan + BOD5 c a c n l
T ng BOD đ u ra = BOD l ng ổ ở ầ ủ ặ ơ ử
L ng c n có th phân hu sinh h c: ượ ể ặ ọ ỷ
0,65 × 25 = 16,25 (mg/l)
c th i sau l ng 2: BODL c a c n l ủ ặ ơ ử l ng d phân hu sinh h c c a n ỷ ọ ủ ướ ễ ả ắ
[1, tr 495]
16,25 × 1,42 = 23,08(mg/l)
bào b oxy hoá. Trong đó: 1,42 là mg O2 tiêu th /mg t ụ ế ị
l ng c a n c th i sau b l ng 2: BOD5 c a c n l ủ ặ ơ ử ủ ướ ể ắ ả
BOD5 = BODL × 0,68 = 23,08 × 0,68 = 15,69 (mg/l)
c th i sau b l ng 2: BOD5 hoà tan c a n ủ ướ ể ắ ả
20 = S + 15,69. Suy ra S = 4,31 mg/l
5 hoà tan:
Hi u qu x lý tính theo BOD ả ử ệ
(%)
Hi u qu x lý c a toàn b s đ : ộ ơ ồ ủ ả ử ệ
(%)
•
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Xác đ nh kích th c b Aeroten: ị ướ ể
[1, tr 496]
Th tích b Aeroten: ể ể
Trong đó:
3/ngày
: l u l ng n c đ u vào, = 800 m ư ượ ướ ầ
5
Y: h s s n l ng t bào,Y = 0,4045 mgVSS/mgBOD ệ ố ả ượ ế
5 c a n
o = 140 mg/l
ng BOD So: hàm l ượ ủ ướ c th i vào b Aeroten, S ể ả
5 hoà tan sau l ng 2, S = 4,31 mg/l
S: hàm l ng BOD ượ ắ
X: n ng đ ch t r n bay h i đ ộ ấ ắ ơ ượ ồ c duy trì trong b , X = 3200 mg/l ể
d = 0,072 ngày-1
kd: h s phân h y n i bào, k ủ ộ ệ ố
c = 10 ngày
θc: th i gian l u bùn, θ ư ờ
3)
V y: (m ậ
Th i gian l u n c c a b : ư ướ ủ ể ờ
(h)
Gi s ch n: ả ử ọ
Chi u cao h u ích b h = 3 m; chi u cao b o v h ả ệ bv = 0,5 m ữ ề ể ề
bv = 3 + 0,5 = 3,5 (m)
V y chi u cao b t ng c ng là: H = h + h ể ổ ề ậ ộ
Ch n t s r ng: cao = B : H = 1,5 : 1 ọ ỉ ố ộ
V y chi u r ng c a b là: B = 3 × 1,5 = 4,5 (m) ủ ể ề ộ ậ
Suy ra chi u dài c a b là: (m) ủ ể ề
•
Kích th c c a b Aerotank: L × B × H = 5,91 m × 4,5 m × 3,5 m ướ ủ ể
Tính l ng bùn d th i ra m i ngày: ượ ư ả ỗ
[1, tr 497]
L ng bùn d th i ra m i ngày đ c tính theo công th c: ượ ư ả ỗ ượ ứ
Suy ra: Qw = (m3/ngày)
3 V: th tích b Aeroten, V = 79,78 m
Trong đó:
ể ể
đ u ra c a h th ng Xc: n ng đ ch t r n bay h i ộ ấ ắ ơ ở ầ ủ ệ ố ồ
Xc = 0,7 × SS ra = 0,7 × 25 = 17,5 (mg/l)
Xr: n ng đ ch t r n bay h i có trong bùn ho t tính tu n hoàn. ộ ấ ắ ầ ạ ồ ơ
Xr = 0,7 × 10000 = 7000 (mg/l)
•
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Tính l ượ ng bùn tu n hoàn: ầ
Hàm l ng bùn ho t tính trong b Aeroten: ượ ể ạ
(mgSS/l)
D a vào s cân b ng sinh kh i qua b Aeroten, xác đ nh t l ố ỉ ệ ự ự ể ằ ị bùn tu n hoàn ầ
[1, tr 431]
d a trên ph ự ươ ng trình cân b ng sinh kh i: ằ ố
× Xo + Qr × Xr = (Q + Qr ) × X
Trong đó:
3/ngày.
3/ngày.
: l u l ng n c th i trung bình theo ngày vào b , m ư ượ ướ ể ả
Qr: l u l ư ượ ng bùn tu n hoàn, m ầ
o= 0 mg/l.
ng ch t r n l l ng bay h i đ u vào, X Xo: hàm l ượ ấ ắ ơ ử ơ ầ
Xr: hàm l ượ ng SS c a bùn tu n hoàn, mgSS/l. ầ ủ
X: hàm l ng bùn ho t tính trong b Aeroten b c m t, mgSS/l. ượ ể ậ ạ ộ
r = × , chia 2 v cho , bi u th c đ
c tri n khai nh sau: V i Qớ ứ ượ ể ế ư ể
V y l u l ậ ư ượ ng bùn tu n hoàn là: ầ
Qr = × = 0,84 × 800 = 672 (m3/ngày) = 28(m3/h)
BOD và t s F/M: ỉ ố
i tr ng th tích L • Ki m tra t ể ả ọ ể
BOD:
T i tr ng th tích L ả ọ ể
LBOD = (kgBOD5/m3.ngày)
BOD = 0,8 ÷ 1,9). [1, tr 432]
-1)
Giá tr này n m trong kho ng cho phép (L ả ằ ị
[1, tr 432]
Ki m tra t s : = (ngày ỉ ố ể
Giá tr này n m trong kho ng cho phép (= 0,2 ÷ 0,6). ả ằ ị
Trong đó:
3.ngày
i tr ng th tích, kgBOD/m LBOD: t ả ọ ể
5 vào, mg/l
3 V: th tích b Aeroten, m ể
So: n ng đ BOD ồ ộ
ể
θ: th i gian l u n c trong b , h ư ướ ờ ể
• Tính toán l ng khí c n thi t cho quá trình bùn ho t tính: ượ ầ ế ạ
[1, tr 432]
Ch n hi u su t chuy n hoá oxy c a thi t b khu ch tán khí: e = 10%, h s ủ ể ệ ấ ọ ế ị ệ ố ế
an toàn f = 2 đ tính công su t th c t c a máy th i khí. ự ế ủ ể ấ ổ
obs) tính theo công th c:ứ
H s s n l ng quan sát (Y ệ ố ả ượ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Yobs = (mgVSS/mgBOD)
[1, tr 498]
L ượ ng bùn sinh ra m i ngày theo VSS: ỗ
Px = Yobs × × (BODvào – BODra)
Px = 0,235 × 800 × (140 – 4,31) × 10-3 = 25,51 (kgVSS/ngày)
L tiêu th trong quá trình bùn ho t tính:
Kh i l ng BOD ố ượ ụ ạ
×10-3 = 159,64 kgBODL/ngày
Nhu c u oxy cho quá trình: ầ
= – 1,42 × Px = 159,64 – 1,42 × 25,51 = 123,42 kgO2/ngày
Gi s r ng không khí có 23,2% tr ng l ng oxy và kh i l ng riêng không ả ử ằ ọ ượ ố ượ
khí là 1,2 kg/m3. V y l ng không khí lý thuy t cho quá trình là: ậ ượ ế
Mkk = (m3/ngày)
Ki m tra l ng không khí c n thi t cho quá trình xáo tr n hoàn toàn: ể ượ ầ ế ộ
38,59 (l/m3.phút) =
Trong đó:
3 V: th tích b Aeroten, V = 79,78 m
t b khu ch tán khí, e = 10% e: hi u xu t chuy n hóa oxy c a thi ể ủ ệ ấ ế ị ế
ể ể
3.phút.
Giá tr này n m trong kho ng cho phép q = (20 ÷ 40) l/m ả ằ ị
Nh v y, l ư ậ ượ ầ ng khí c p cho quá trình bùn ho t tính cũng đ cho nhu c u ủ ấ ạ
xáo tr n hoàn toàn. ộ
L u l t c a máy th i khí: ư ượ ng c n thi ầ ế ủ ổ
Qkk = 6,20(m3/phút)
Trong đó: : h s an toàn, = 2. ệ ố
B ng 3.6. Các thông s tính toán c a b Aeroten ủ ể ả ố
5 hoà tan
Thông số
Đ n vơ ị % m3 h Giá trị 96,92 79,78 2,39 c trong b ể
Hi u qu x lý theo BOD ả ử ệ Th tích b ể ể Th i gian l u n ư ướ ờ c b : Kích th ướ ể
- S đ n nguyên Cái 1 ố ơ
- Chi u dài m 5,91 ề
- Chi u r ng m 4,5 ề ộ
- Chi u cao m 3,5 ề
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
ư ả ỗ
ng bùn d th i ra m i ngày ng bùn ho t tính trong b ạ ể ượ
ng bùn tu n hoàn vào b m3/ngày mgSS/l m3/ngày ể ầ
ng khí c n thi t c a máy th i khí kgO2/ngày m3/phút 1,65 4571 672 0,84 123,42 6,20 L ượ Hàm l L ượ H s tu n hoàn ệ ố ầ Nhu c u oxy ầ L ầ ượ ế ủ ổ
3.2.8. B l ng ly tâm đ t 2 ể ắ ợ
3/m2.ngày và
2.h. [1, tr 433]
Ch n t i tr ng b m t thích h p cho lo i bùn ho t tính là 20 m ọ ả ọ ề ặ ạ ạ ợ
t ả ọ i tr ng ch t r n là 5 kg/m ấ ắ
V y di n tích b m t l ng theo t i tr ng b m t là: ề ặ ắ ệ ậ ả ọ ề ặ
AL= (m2)
Trong đó:
3/ngày
: l u l ng n c th i trung bình theo ngày, m ư ượ ướ ả
i tr ng b m t, LA: t ả ọ ề ặ m3/m2.ngày
i tr ng ch t r n là: Di n tích b m t b l ng tính theo t ề ặ ể ắ ệ ả ọ ấ ắ
AS = (m2)
Trong đó:
3/h
: l u l ng n c th i vào theo gi , = 33,33 m ư ượ ướ ả ờ
r = 28 m3/h
Qr: l u l ư ượ ng bùn tu n hoàn, Q ầ
S = 5 kg/m2.h
3
i tr ng ch t r n, L LS: t ả ọ ấ ắ
MLSS: l ng ch t r n l l ng, MLSS = kg/m ượ ấ ắ ơ ữ
i tr ng ch t r n là di n tích tính Do AS > AL nên di n tích b m t theo t ệ ề ặ ả ọ ấ ắ ệ
toán.
Đ ng kính b l ng: ể ắ ườ
D = = = 8,45 8,50 (m)
Đ ng kính ng phân ph i trung tâm: ườ ố
L = 3 m, chi u cao l p bùn l ng h
b =
ố d = 20% D = 0,2· 8,50 = 1,7 (m)
[1, tr 434]
Ch n chi u sâu h u ích c a b l ng h ữ ủ ể ắ ề ọ ề ắ ớ
1,5 m và chi u cao b o v h ả ệ bv = 0,3 m. Đ d c đáy b 8%. ộ ố ể ề
Chi u cao t ng c ng c a b : ủ ể ề ộ ổ
H = hL + hb + hbv = 3 + 1,5 + 0,3 = 4,8 (m)
Chi u cao ng phân ph i trung tâm: ề ố ố
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Htt = 60% hL= 0,6 × 3 = 1,8 (m)
Ki m tra l i th i gian l u n b l ng: ể ạ c ư ướ ở ể ắ ờ
Th tích ph n l ng: ầ ắ ể
(m3)
Th i gian l u n c: ư ướ ờ
t = = = 2,66 (h)
Th tích ph n ch a bùn: ầ ứ ể
Vb = AS × hb = 56,07 × 1,5 = 84,11 (m3)
Th i gian l u gi ư ờ ữ bùn trong b : ể
(h)
T i tr ng máng tràn: ả ọ
La = = = 55,12(m3/m.ngày)
a < 500 m3/m.ngày. [1, tr 435]
Giá tr này n m trong kho ng cho phép L ả ằ ị
B ng 3.7. Các thông s chính c a b l ng ly tâm đ t 2 ủ ể ắ ả ố ợ
Đ n v Thông số ơ ị Giá trị
Kích th c b l ng: ướ ể ắ
- Đ ng kính m 8,50 ườ
m 4,8 ề
c ng phân ph i trung tâm: - Chi u cao Kích th ố ướ ố
- Đ ng kính m 1,7 ườ
- Chi u cao Th i gian l u n Th i gian gi m h h 1,8 2,66 3,00 ề c ư ướ bùn trong b ữ ờ ờ ể
[1, tr 468]
3.2.9. B kh trùng chlorine ể ử
Ch n th i gian l u c a n ư ủ ướ ọ ờ c th i trong b t = 40 phút. ể ả
Th tích b ti p xúc: ể ế ể
V = × t = = 22,22 (m3)
Ch n v n t c dòng ch y trong b ti p xúc v = 2,5 m/phút. Ti t di n ngang ậ ố ể ế ả ọ ế ệ
b ti p xúc: ể ế
An = (m2)
Gi s chi u cao h u ích c a b ti p xúc h = 0,9 m; chi u cao b o v h ả ử ủ ể ế ệ bv = ữ ề ề ả
0,3m V y chi u cao t ng c ng c a b : ủ ể ề ậ ổ ộ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
H = h + hbv = 0,9 + 0,3 = 1,2 (m)
Chi u r ng c a b : ủ ể ề ộ
B = (m)
Chi u dài t ng c ng c a b : ủ ể ề ổ ộ
[1, tr 468]
L = (m)
Ki m tra t s L : B = 102,87 : 0,24 = 428,63(>10). ể ỷ ố
V y vi c ch n kích th ệ ậ ọ ướ c trên là thích h p ợ
ắ Đ gi m chi u dài xây d ng có th chia b ra làm 10 ngăn ch y dích d c. ể ả ự ể ể ề ả
Chi u r ng m i ngăn là B = 0,24 m. Chi u dài c a m i ngăn đ c tính nh sau: ề ộ ủ ề ỗ ỗ ượ ư
B ng 3.8. Thông s tính toán c a b ti p xúc clo ủ ể ế ả ố
Thông số c ư ướ ể
ể
Đ n vơ ị phút m3 m/phút m2 Giá trị 40 22,22 2,5 0,22
Th i gian l u n ờ Th tích b ể V n t c dòng ch y trong b ậ ố ả t di n ngang c a b Ti ệ ủ ể ế c b : Kích th ướ ể
- S ngăn ngăn 10 ố
- Chi u dài m 10,30 ề
- Chi u r ng m 0,24 ề ộ
- Chi u cao m 1,2 ề
3.2.10. Máy ép bùn
3/ngày.
L ng bùn t b UASB là 0,44 m ượ ừ ể
3/ngày.
L ng bùn t b l ng 1 là 1,08m ượ ừ ể ắ
3/ngày.
L ng bùn t b l ng 2 là 1,65 m ượ ừ ể ắ
V y l u l ng bùn c n ph i x lý trong m t ngày : ậ ư ượ ả ử ầ ộ
q = 0,44 + 1,08 + 1,65 = 3,17 m3/ngày
L u l ng c n đ n l c ép dây đai: ư ượ ế ọ ặ
(m3/h). [1, tr 502]
Trong đó:
1 = 99,2%
c khi nén. P P1 là đ m c a bùn tr ộ ẩ ủ ướ
2 = 95%
b l ng 2. P P2 là đ m c a bùn khi nén ủ ộ ẩ ở ể ắ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
3. [1, tr 510]
Gi s hàm l ng bùn sau khi nén C = 50 kg/m ả ử ượ
V y l ng c n đ a đ n máy: ậ ượ ặ ư ế
(kg/h) = 25,36 (kg/ngày)
Suy ra l ng c n đ a đ n máy trong 2 tu n là 355,04 kg. ượ ặ ư ế ầ
Hai tu n máy ép làm vi c 1 ngày và 1 ngày làm vi c 8 gi ệ ệ ầ . ờ
V y l ng c n đ a đ n máy trong 1 gi : ậ ượ ặ ư ế ờ
(kg/h)
T i tr ng c n trên 1 m r ng c a băng t i dao đ ng trong kho ng 90 ÷ 680 ả ọ ủ ặ ộ ả ả ộ
(kg/m chi u r ng băng.gi ). ề ộ ờ [1, tr 396]
V y ch n băng t ọ ậ ả i có năng su t 90 kg/m.h ấ
Chi u r ng băng t i: ề ộ ả
(m)
Ch n máy có chi u r ng băng 0,5 m và năng su t 90 kg/m r ng.h ề ộ ấ ọ ộ
3.2.11. Sân ph i cát ơ
Di n tích h u ích c a sân ph i cát: ữ ủ ệ ơ
F = = 19,2 ( m2 )
Trong đó:
t : Th i gian gi a các l n l y cát, t = 80 ngày. ầ ấ ữ ờ
H: Chi u cao l p bùn cát, H = 0,5 m. ề ớ
c = 0,12 m3/ngày
ng cát trung bình sinh ra m i ngày, W Wc: l ượ ỗ
c sân ph i cát: L B × H = 5,5 m 3,5 m × 0,5 m. V y ch n kích th ọ ậ ướ ơ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
3.3. T ng k t thi t b chính trong tr m x lý n ổ ế ế ị ử ạ ướ c th i ả
t b chính trong t m x lý n B ng 3.9. T ng k t các thi ổ ế ả ế ị ử ạ ướ c th i ả
Số
STT Kích th c (m) Di n tích H ng m c ụ ạ nượ l ướ ệ
L × B × H; D × H 3,9 × 2 × 3,7 B t p trung 1 (m2) 7,8 g 1 ể ậ
3,97 × 1,4 × 1,82 B l ng cát 2 5,56 1 ể ắ
10 × 5 × 4,3 B đi u hoà 3 50 1 ể ề
4,08 × 4,08 × 6,6 66,67 B UASB 4 4 ể
5 B l ng ly tâm đ t 1 5 × 4,2 20 1 ể ắ ợ
6 B Aeroten 5,91 × 4,5 × 3,5 26,6 1 ể
7 B l ng ly tâm đ t 2 8,5 × 4,8 56,75 1 ể ắ ợ
8 B ti p xúc clo 10 10,30 × 0,24 × 1,2 24,72 ể ế
9 Nhà đ t máy ép bùn 5 × 3 × 4 15 1 ặ
10 5,5 × 3,5 × 0,5 1
Sân ph i cát T ng c ng 19,25 292,35 ơ ộ ổ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Ch ng 4: C U T O VÀ NGUYÊN T C HO T Đ NG B UASB
[5]
ươ Ạ Ộ Ấ Ạ Ắ Ể
4.1. Các quá trình sinh hóa
Đây là quá trình phân h y k khí ch t b n đ ấ ẩ ượ ủ ỵ ả c di n ra hang lo t các ph n ễ ạ
nh sau: ứ ng sinh hóa r t ph c t p và có th mô t ứ ạ ể ấ ả ư
Hình 4.1. Quá trình phân h y ch t h u c trong đi u ki n k khí ấ ữ ơ ệ ỵ ủ ề
c vi t: Ph n ng t ng quát c a quá trình có th đ ủ ả ứ ể ượ ổ ế
2O
2 + NH3 + CH4
Quá trình sinh hóa có th chia thành 4 giai đo n sau: ể
H p ch t h u c + H ấ ữ ơ ợ Sinh kh i + CO ố
ạ
Giai đo n th y phân ủ ạ
Trong giai đo n này, d i tác d ng c a các lo i enzyme ngo i bào c a vi ạ ướ ủ ụ ủ ạ ạ
khu n th y phân c a nhi u loài vi sinh v t khác nhau ti ủ ủ ề ậ ẩ ế ấ ữ ơ ứ t ra, các ch t h u c ph c
t p nh hydratcacbon, protein, lipit d dàng phân h y thành các ch t đ n giàn, d ạ ấ ơ ủ ư ễ ễ
bay h i nh etanol, các axit béo nh axit acetic, axit butyric, axit propionic, axit ư ư ơ
lactic…. Và các khí CO2, H2 và NH3.
Giai đo n axit hóa ạ
Nh ng h p ch t t o ra trong giai đo n th y phân v n quá l n đ đ c vi ấ ạ ể ượ ữ ủ ẫ ạ ợ ớ
sinh v t h p th nên c n đ c phân gi ậ ấ ầ ượ ụ ả ế ự ậ i ti p. Giai đo n này b t đ u b ng s v n ắ ầ ạ ằ
chuy n ch t n n qua màng ngoài t ấ ề ể ế ồ ế bào xuyên qua thành đ n màng trong r i đ n ế
đó các axit amin, t ế bào ch t v i s tham gia c a các protein v n chuy n. ủ ấ ớ ự ể Ở ậ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
đ ườ ơ ng đ n và axit béo m ch dài đi u bi n đ i v các axit h u c m ch ng n h n, ữ ơ ạ ổ ề ề ế ắ ạ ơ
2 … Giai đo n này còn g i là giai đo n lên men. ọ
m t ít khí hydro và CO ộ ạ ạ
C ch axit hóa các axit béo và glycerin t ơ ế ươ ắ ng đ i ph c t p, có th tóm t c ứ ạ ể ố
- Glycerin b phân gi
nh sau: ư
ị ả ả i thành m t s s n ph m trung gian đ t o s n ẩ ộ ố ả ể ạ
ph m cu i cùng. S n ph m trung gian v n song song t n t ồ ạ ẫ ả ẩ ẩ ố ả i cùng s n
- Axit béo m ch dài LCFA ch y u b phân gi
ph m cu i. ẩ ố
i ph c t p nh sau: ủ ế ị ạ ả ứ ạ ư
Axit béo + CoA Acyl – CoA
c th c hi n nh enzyme Acyl – CoA synthetaza Ph n ng ho t hóa này đ ạ ả ứ ượ ự ệ ờ
màng trong t bào vi khu n. Đ i v i ch t béo, s n ph m t o thành ch n m ằ ở ế ố ớ ẩ ẩ ấ ạ ả ủ
y u là axit acetic và m t ít axit propionic. ế ộ
Giai đo n axetat hóa ạ
ủ Các vi khu n t o metan v n không th tr c ti p s d ng các s n ph m c a ể ự ế ử ụ ẩ ạ ẫ ả ẩ
quá trình axit hóa nêu trên, ngo i tr axit acetic, do v y các ch t này c n đ ạ ừ ậ ầ ấ ượ c
phân gi i ti p thành nh ng phân t đ n gi n h n n a. S n ph m phân gi i là axit ả ế ữ ử ơ ơ ữ ả ẩ ả ả
c t o thành b i vi khu n acetat hóa: acetic, khí H2, CO2 đ ượ ạ ẩ ở
CH3CH2OH (ethanol) + H2O CH3COO - + H+ + 2H2
- + H+ + 3H2
CH3CH2COO - (propionic) + 3H2O CH3COO - + HCO3
CH3(CH2)2COO – (butyric) + 2H2O 2CH3COO - + H+ + 2H2
Giai đo n metan ạ
Đây là b ướ c cu i cùng trong c quá trình phân gi ả ố ả ỵ ẩ i k khí t o s n ph m ả ạ
ợ mong mu n là khí sinh h c v i thành ph n có ích là khí metan b ng cách t ng h p ầ ọ ớ ằ ố ổ
- Con đ
các con đ ng sau: ườ
ng 1: ườ
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
Lo i vi sinh v t ậ Hydrogenotrophic methanogen s d ng c ch t là hydro và ơ ấ ử ụ ạ
- Con đ
ng metan sinh ra b ng con đ ng này. CO2. D i 30% l ướ ượ ằ ườ
ng 2: ườ
CH3COOH CO2 + CH4
4CO + 2H2O CH4 + 3CO2
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
Lo i vi sinh v t ậ Acetotrophic methanogen chuy n hóa acetat thành metan và ể ạ
- Con đ
ng metan sinh ra qua con đ ng này. CO2. Kho ng 70% l ả ượ ườ
ng 3: ườ
CH3OH + H2 CH4 + H2O
4(CH3)3 – N + 6H2O 9CH4 + 3CO2 + 4NH3
Lo i vi sinh v t i c ch t ch a nhóm ậ Methylotrophic methanogen phân gi ạ ả ơ ứ ấ
mety. Ch m t l ng không đáng k metan đ c sinh ra t con đ ng này. ỉ ộ ượ ể ượ ừ ườ
4.2. C u t o ấ ạ
c (UASB) Hình 4.2. B bùn k khí dòng ch y ng ỵ ể ả ượ
Ghi chú: Gas dome (n p ch a khí); effluent gutter (rãnh tháo n c); settling zone ứ ắ ướ
(vùng l ng); baffle (van); gas collector (thi t b thu khí); deflector (c c làm l ch); ắ ế ị ự ệ
sludge blanket (l p bùn); sludge outlets (tháo bùn). ớ
4.3. Nguyên t c ho t đ ng ắ ạ ộ
B chia làm hai ngăn: ngăn l ng và ngăn lên men. Trong b di n ra 2 quá ể ễ ể ắ
c th i qua t ng c n l l ng và lên men l i. Khí trình: l c trong n ọ ướ ặ ơ ử ầ ả ượ ng c n gi ặ l ữ ạ
metan t o ra ạ ở ữ ớ gi a l p bùn. H n h p khí – l ng và bùn làm cho bùn t o thành ỏ ạ ỗ ợ
l ng. V i quy trình này, bùn ti p xúc t t v i ch t h u c có trong n d ng l ạ ơ ử ế ớ ố ớ ấ ữ ơ ướ c
ạ th i và quá trình phân h y x y ra tích c c. Nh các vi sinh v t có trong bùn ho t ự ủ ả ậ ả ờ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
tính mà các ch t b n trong n i lên, xuyên qua l p bùn b phân ấ ẩ ướ c th i, đi t ả d ừ ướ ớ ị
ớ ủ ặ h y. Trong b , các vi sinh v t lien k t nhau và hình thành các h t bùn l n đ n ng ủ ế ể ạ ậ
ẽ ạ đ không b cu n trôi ra kh i b . Các lo i khí t o ra trong đi u ki n k khí s t o ạ ể ỏ ể ị ố ệ ề ạ ỵ
ra dòng tu n hoàn c c b , giúp cho vi c hình thành nh ng h t bùn ho t tính và gi ụ ộ ữ ệ ạ ạ ầ ữ
ặ ạ cho chúng n đ nh. Các b t khí và h t bùn có khí bám vào s n i lên trên m t t o ẽ ổ ạ ổ ọ ị
thành h n h p phía trên b . Khi va ph i l p l ả ớ ướ ể ợ ỗ ỡ i ch n phía trên, các b t khí v ra ắ ọ
c tách ra kh i h n h p l i l ng xu ng d i. Đ gi và các h t bùn đ ạ ượ ỏ ỗ ợ ạ ắ ố ướ ể ữ ớ cho l p
bùn tr ng thái l ng lên ph i gi kho ng 0.6 – ở ạ ơ ử l ng, v n t c dòng n ậ ố c h ướ ướ ả ữ ở ả
0.9 m3/h. Bùn đ 3 – 6 tháng/ l n. ượ ả c x ra kh i b UASB t ỏ ể ừ ầ
4.4. Các y u t nh h ng đ n quá trình ho t đ ng b UASB ế ố ả ưở ạ ộ ể ế
4.4.1. Th i gian l u ờ ư
Th i gian l u bùn (SRT) là thông s quan tr ng th ng đ c l a ch n làm ư ờ ọ ố ườ ượ ự ọ
thông s thi t k c a b . Giá tr SRT thông th ng đ c ch n là 12 – 15 ngày. ố ế ế ủ ể ị ườ ượ ọ
N u th i gian l u bùn trong b phân h y quá ng n, s x y ra hi n t ẽ ả ệ ượ ư ủ ể ế ắ ờ ng c n ki ạ ệ t
vi sinh v t lên men metan, t c là vi sinh v t lo i b l n h n vi sinh v t t o thành. ậ ạ ỏ ớ ơ ậ ạ ứ ậ
Th i gian l u n ư ờ ướ ờ c (HRT) cũng là m t thông s khá quan tr ng. Khi th i ộ ố ọ
ậ gian l u ng n, áp su t riêng ph n c a khí hydro tăng lên, gây c ch vi sinh v t ầ ủ ứ ư ế ấ ắ
sinh metan và nh h ng đ n ch t l ng khí sinh h c. ả ưở ấ ượ ế ọ
4.4.2. Nhi t Đệ ộ
Vùng nhi t đ đ quá trình phân h y k khí x y ra là khá r ng và m i vùng ệ ộ ể ủ ỵ ả ỗ ộ
nhi t đ s thích h p cho t ng nhóm vi sinh v t k khí khác nhau. Vùng nhi ệ ộ ẽ ậ ỵ ừ ợ ệ ộ t đ
oC và vùng nhi
oC s thích h p ợ
m – trung bình: 20 – 45 t đ cao – nóng: 45 – 65 ẩ ệ ộ ẽ
cho s ho t đ ng c a nhóm vi sinh v t lên men metan. M t s nhóm vi sinh v t k ự ạ ộ ộ ố ậ ỵ ủ ậ
oC. Nhi
OC và hi u nhi
khí có kh năng ho t đ ng vùng nhi ạ ộ ả ở ệ ộ ấ t đ th p – l nh: 10 – 15 ạ ệ ộ ố t đ t i
oC.
t 55 ư ố ớ u đ i v i vi sinh v t metan là a m 35 ậ ư ấ ế ệ
4.4.3. pH
Trong quá trình x lý k khí, các giai đo n phân h y có nh h ử ủ ạ ả ỵ ưở ự ế ng tr c ti p
qua l i l n nhau, làm thay đ i t c đ quá trình phân h y chung. Đ i v i n ạ ẫ ổ ố ộ ố ớ ướ ủ ả c th i
m i n p vào công trình thì nhóm vi sinh v t axit hóa thích nghi h n nhóm vi sinh ớ ạ ậ ơ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
v t metan hóa. Khi pH gi m m nh (pH < 6) s làm cho khí metan sinh ra gi m đi. ậ ẽ ả ạ ả
Kho ng pH t i u giao đ ng trong m t kho ng h p t 6,5 – 8,5. ả ố ư ẹ ừ ả ộ ộ
4.4.4. Tính ch t c a ch t n n ấ ề ấ ủ
Hàm l ng t ng ch t r n (TS) c a m u ượ ấ ắ ẫ ủ ủ ổ có nh h ả ưở ấ ng l n đ n hi u su t ệ ế ớ
ng ch t r n quá cao không đ hòa tan các ch t cũng nh không phân h y. Hàm l ủ ượ ấ ắ ủ ư ấ
đ pha loãng các ch t trung gian khi n hi u qu sinh khí gi m. ủ ế ệ ả ả ấ
Hàm l ượ ấ ủ ng t ng ch t r n bay h i (VS) c a m u th hi n b n ch t c a ể ệ ấ ắ ủ ẫ ả ổ ơ
ch t n n, bao g m nh ng ch t d phân h y (đ ữ ấ ễ ấ ề ủ ồ ườ ữ ng, tinh b t, protein..) và nh ng ộ
ch t khó phân h y (xenllulo, đ u m hàm l ủ ầ ấ ỡ ượ ủ ng cao). T c đ và m c đ phân h y ứ ộ ố ộ
c a m u ph thu c r t l n vào ph n trăm c a m i thành ph n k trên trong m u. ủ ộ ấ ớ ầ ể ủ ụ ầ ẫ ẫ ỗ
4.4.5. Các ch t dinh d ng đa l ng và vi l ng ấ ưỡ ượ ượ
ng đ i l t cho quá trình sinh tr ng và phát Các ch t dinh d ấ ưỡ ạ ượ ng c n thi ầ ế ưở
ế tri n c a vi sinh v t trong h th ng phân h y k khí g m N và P là ch y u. N u ủ ỵ ể ủ ệ ố ủ ế ậ ồ
quá nhi u N có th d n t i s tích t amoni khi n pH tăng lên và c ch vi sinh ể ẫ ớ ự ề ụ ứ ế ế
i, quá ít N không đ cho vi sinh v t sinh metan tiêu th và v t sinh metan. Trái l ậ ạ ụ ủ ậ
ng khí sinh h c gi m. s n l ả ượ ả ọ
ổ N ng đ v a đ c a m t s kim lo i có tác d ng kích thích s trao đ i ạ ộ ố ộ ừ ủ ủ ự ụ ồ
ch t vi sinh v t lên men metan thông qua s nh h ấ ở ự ả ậ ưở ủ ng lên ho t tính enzyme c a ạ
chúng. Các ch t vi l ng c n có m t trong enzyme bao g m: Ba, Ca, Mg, Na, Co, ấ ượ ặ ầ ồ
Ni, Fe, H2S…và m t s nguyên t ộ ố ố ạ d ng v t nh Se, Tu, Mo… ư ế
4.4.6. Các ch t đ c ấ ộ
ng và Các ch t có m t trong môi tr ặ ấ ườ ng nh h ả ưở ng l n đ n s sinh tr ế ự ớ ưở
phát tri n c a vi sinh v t k khí. Oxygen đ c coi là đ c t ể ủ ậ ỵ ượ ộ ố ủ ộ c a quá trình này. M t
4, CHCl3, CH2Cl2, và m t s kim lo i n ng (Cu, Ni, ộ ố
s d n xu t c a metan nh CCl ố ẫ ấ ủ ư ạ ặ
2, H2S cũng gây đ c cho vi sinh v t k khí. NH
+ 4
Zn…), các ch t nh HCHO, SO ư ấ ậ ỵ ộ
2- đ
gây c ch cho quá trình k khí và S ứ ế ỵ ượ c coi là ch t gây c ch cho quá trình ứ ế ấ
ố metan hóa. Các ch t có tính oxi hóa m nh nh thu c tím, các halogen và các mu i ư ạ ấ ố
có oxi c a nó, ozon… đ c coi là ch t di t khu n h u hi u hi n nay. ủ ượ ấ ệ ẩ ữ ệ ệ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
4.5. u, nh Ư ượ c đi m ể
u đi m: Chi phí đ u t , v n hành th p, l Ư ể ầ ư ậ ấ ượ ng hóa ch t c n b sung ít, ấ ầ ổ
không đòi h i c p khí, do đó ít tiêu hao năng l ng, có th thu h i, tái s ỏ ấ ượ ể ồ ử
ng t biogas, l ng bùn sinh ra ít, cho phép v n hành v i t d ng năng l ụ ượ ừ ượ ớ ả i ậ
Nh
tr ng h u c cao, gi m di n tích công trình. ả ữ ơ ệ ọ
i khi ch t l ượ c đi m: Giai đo n kh i đ ng kéo dài, d b s c t ở ộ ễ ị ố ả ể ạ ấ ượ ng
c vào bi n đ ng, b nh h ng b i các ch t đ c h i, khó h i ph c sau n ướ ế ộ ị ả ưở ấ ộ ạ ụ ở ồ
th i gian ng ng ho t đ ng. ừ ạ ộ ờ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
K T LU N Ậ Ế
t k m t h th ng x lý n c th i không ph i là m t vi c d dàng, Đ thi ể ế ế ộ ệ ố ử ướ ệ ễ ả ả ộ
nó đòi h i ph i qua m t quá trình kh o sát và phân tích lâu dài đ có đ ể ả ả ộ ỏ ượ ữ c nh ng
s li u chính xác. Tuy nhiên v i tính ch t gi ố ệ ấ ớ ả ị ọ đ nh c a đ án thì em đã ch n ủ ồ
ph ng án và các thông s đã đ c kh o sát tr ươ ố ượ ả ướ ả c thông qua tài li u tham kh o, ệ
c th i lo i A. đ x lý n ể ử ướ ả ạ
ể ứ Đây là m t đ tài có ý nghĩa th c ti n l n, v i công ngh đ a ra có th ng ự ễ ớ ộ ề ệ ư ớ
c th i có thành ph n t ng t , góp ph n vào vi c x lý n d ng đ x lý n ụ ể ử ướ ầ ươ ả ự ệ ử ầ ướ c
th i đ b o v môi tr ng và s c kho cho ng ả ể ả ệ ườ ứ ẻ ườ ậ i dân s ng trong vùng lân c n ố
nhà máy tr c khi n c th i đ c th i ra môi tr ng. Tuy nhiên, bên c nh các ướ ướ ả ượ ả ườ ạ
ố bi n pháp k thu t cũng c n v n đ ng các doanh nghi p nhà máy đ có th ph i ể ể ệ ệ ậ ậ ầ ộ ỹ
h p m t cách có hi u qu nh t. ợ ệ ấ ả ộ
Trong quá trình th c hi n đ tài không tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong ự ữ ề ế ệ ấ ỏ
nh n đ ậ ượ ự c s đóng góp ý ki n c a các th y cô và các b n ủ ạ . Em xin chân thành ế ầ
c m n. ả ơ
Đ án công ngh 2 GVHD: TS. Bùi Xuân Đông ệ ồ
[1]. Lâm Minh Tri
TÀI LI U THAM KH O Ả Ệ
t, Nguy n Thanh Hùng, Nguy n Ph c Dân (2004), ế ễ ễ ướ X lýử
n c th i đô th và công nghi p – Tính toán thi t k công trình, NXB ướ ệ ả ị ế ế
Đ i H c Qu c Gia TP H Chí Minh. ạ ọ ố ồ
[2]. http://vi.scribd.com/doc/51449080/15/B%E1%BB%83-%C4%91i%E1%BB
[4]. Tr n Th Truy n (2006),
[3]. http://vi.scribd.com/doc/51449080/17/Tinh-toan-b%E1%BB%83-UASB %81u-hoa
t k nhà máy, Đ i H c Đà N ng - ế ề ầ C s thi ơ ở ế ế ạ ẵ ọ
Tr ng Đ i H c Bách Khoa. ườ ạ ọ
[5]. Nguy n Văn Ph ễ
c, ướ X lý n ử ướ ằ c th i sinh ho t và công nghi p b ng ệ ạ ả
ph ng pháp công ngh sinh h c ươ ọ . Nhà xu t b n xây d ng. ấ ả ệ ự
[6]. http://yeumoitruong.vn/forum/showthread.php?t=3522
