báo cáo thực hành môn xử lý chất thải

Mục tiêu nghiên cứu Xác định lượng nước thải sinh hoạt Tính toán 1 công trình xử lý nước thải Bể UASB 2.. Nội dung nghiên cứuBài tiểu luận hướng tới việc xử lý 2 nội dung chính  Nội d

BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN XỬ LÝ CHẤT THẢI

Giáo viên hướng dẫn: Ths Lý Thị Thu Hà Nhóm:4 thứ 6 tiết 13.

Bài 2: Xử lý nước thải

1 Mục tiêu nghiên cứu

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứu

5 Kết quả nghiên cứu

1 Mục tiêu nghiên cứu

 Xác định lượng nước thải sinh hoạt

Tính toán 1 công trình xử lý nước thải (Bể UASB)

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Khu vực thu gom rác thải của nhóm là TDP Đào Nguyên – TT Trâu Quỳ - H.Gia lâm - TP.Hà Nội

Khu vực có 187 hộ với khoảng 4000 người bao gồm cả sinh viên

Tiến hành điều tra 9 hộ với 34 khẩu

3 Nội dung nghiên cứu

Bài tiểu luận hướng tới việc xử lý 2 nội dung chính

 Nội dung 1: Điều tra nguồn thải

 Xác định được nguồn thải

 Xác định lưu lượng nước thải và hệ số phát sinh

Nội dung 2: Tính toán thiết kế công trình xử lý nước

thải

 Xác định lưu lượng thải

 Xác định hệ số phát thải

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp sử dụng thông tin thứ cấp : phỏng vấn từng hộ gia đình, xin số liệu từ hóa đơn điện nước của chủ nhà cho thuê trọ

5 Kết quả nghiên cứu

Nội dung 1: Khảo sát nguồn thải

Đối tượng nghiên cứu

-Địa điểm khảo sát : Khu vực thu gom rác thải của nhóm là TDP Đào

Nguyên – TT Trâu Quỳ - H.Gia lâm - TP.Hà Nội

Chất thải : nước thải sinh hoạt

Nguồn thải : Chủ yếu do hoạt động vệ sinh cá nhân, tắm rửa, nấu ăn, giặt giũ, nước lau sàn vệ sinh phòng, nước thải từ các bồn cầu đã qua hầm tự hoại, vì thế lượng nước dùng hàng tháng hầu như được thải hết ra ngoài Nước thải qua đường ống dẫn đi vào hệ thống cống thải chung sau đó mới thải ra môi trường tiếp nhận Đặc trưng của nước thải sinh hoạt ở khu vực này chứa thành phần chất hữu cơ (BOD), cặn lơ lửng, mùi, nhiều vi sinh vật gây bệnh, N, P

Bảng 1: Kết quả khảo sát lượng nước sử dụng.

Do lượng nước dùng hầu như được thải hết ra ngoài môi trường nên ta khảo sát lượng nước đầu vào để tìm lưu lượng nước thải.

Lượng nước dùng trung bình ngày là

Nội dung 2: Tính toán 1 công trình xử lý nước thải (Bể Aerotank)

1 BỂ AEROTANK :

Các thông số đầu vào của bể aerotank:

Bảng 1 Thông số đầu vào và đầu ra của bể aerotank

Thông số Đơn vị Giá trị đầu vào Giá trị đầu

Ta chọn các thông số thiết kế bể aerotank như sau:

Bảng 2 Các thông số thiết kế bể aerotank

Hàm lượng bùn hoạt tính sinh ra trong bể aerotank MLVSS 2000 mg/l

Thời gian lưu bùn trung bình trong bể aerotank c 10 ngày

Độ tro của cặn hữu cơ lơ lửng ra khỏi bể Z 0,3 (70% lượng cặn

bay hơi)

* Tính BOD 5 hòa tan trong nước thải đầu ra

BOD5(ra)=BOD5hòa tan đi ra từ bể aerotank + BOD5chứa trong cặn lắng lơ lửng đầu ra

Nước thải đầu ra chứa 50mg/l cặn sinh học, trong đó 65% cặn dễ phân hủy sinh học: 65% x 50 = 32,5 mg/l

Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn này được tính dựa vào phương trình phản ứng:

C5 H7 O2 N + 5 O2 5 CO2 + 2 H2O + NH3 + năng lượng

113 mg 160mg

1mg 1,42mg

( lượng oxy cung cấp này chính là BOD20 của phản ứng)

Lượng cặn hữu cơ tính theo COD :

32,5mgSS/l ×1,42mg Oxy/mg tế bào × 0,7 = 32,305mg/l

Lượng BOD5 trong cặn ra khỏi bể lắng = 0,68 x 32,305 mg/l = 21,967 mg/l BOD5 hoà tan dòng ra:

50 mg/l = S + 21,967 mg/l  S = 28,033mg/l

(%) 6 , 97 100 8

, 1171

033 , 28 8 , 1171

(%) 73 , 95 100 8

, 1171

50 8 , 1171

Hiệu quả xử lý của bể aerotank theo BOD5 hoà tan:

Hiệu quả xử lý BOD5 tổng cộng :

Xác định thể tích bể aerotank

Từ CT và (( ))

c a c

o c k

S S Y X

c: thời gian lưu bùn., 10 ngày

Q: lưu lượng nước thải, = 786 (m 3 /ngày).

Y: Hệ số sản lượng tế bào, đây là một thông số động học xác định bằng thực nghiệm Ở trên ta đã chọn Y = 0,5mg VSS/mg BOD5,

So: hàm lượng BOD5 của nước thải dẫn vào bể aerotank = 1171,8 (mg/l)

S: hàm lượng BOD5 hoà tan của nước thải ra khỏi bể aerotank,

X: hàm lượng chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính (MLVSS).

Kd: hệ số phân hủy nội bào – đây cũng là thông số động học được xác định bằng thực nghiệm, chọn Kd = 0,06 ngày -1

Từ trên ta suy ra (1( ))

c d

o c

S S QY V

(1 2000x

28,033) -

8 0,5x(1171, 18875x









•Tính toán đường ống dẫn nước vào bể:

Vận tốc nước chảy trong ống chọn v = 0,6 – 0,9m/s, chọn v = 0,7m/s Lưu lượng nước thải theo giờ là 786,45m3/h

Đường kính ống dẫn nước

cm

m x

x x

x xv

Qtb

7 , 0 3600 24

45 , 786 4

19 , 33732

04,

* Lưu lượng bùn dư cần xả bỏ mỗi ngày

Hệ số sản lượng quan sát Y obs 0,3125

1006,01

5,

0k

1 d   



x

Y Y

c

obs

Lượng bùn gia tăng mỗi ngày tính theo MLVSS

)/

(44,

674610

)033,288,1171(188753125

,010

).(

.)

Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra mỗi ngày

) /

( 05 , 8433 8

, 0

44 , 6746 8

, 0

) ( )

P x ss  x vss  

Lượng bùn dư cần xử lí = Tổng lượng bùn – lượng SS trôi ra khỏi lắng 2

Mdư(VSS) =8433,05 - 18875x100x10-3 = 6545,55 (kgSS/ngày)

* Xác định lưu lượng bùn thải Q wa

e w

r c

QX X Q

X V

X: hàm lượng bùn hoạt tính trong bể X = 2000mg VSS/l.

Xe: nồng độ bùn ở nước thải đầu ra = 0,7 x 100=70 mg/l

Xr: nồng độ bùn tuần hoàn = 8000 mg/l

Qwa: lưu lượng bùn thải.

Q: lưu lượng nước xả tại nguồn.

108000

1070188752000

19,

ngày

m x

x x x

* Lưu lượng bùn tuần hoàn

Lập cân bằng vật chất: QX o + Q r X r = (Q+ Q r )X

Trong đó:

Q: lưu lượng nước thải.

Qr: lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn.

Xo: hàm lượng cặn lơ lững đầu vào aerotank (coi X­ o= 0).

X: hàm lượng bùn hoạt tính trong bể aerotank.

Xr: hàm lượng của lớp bùn lắng hoặc bùn tuần hoàn

Khi đó tương đương: Qr Xr = (Q + Qr )X

QX = Qr(Xr – X)

8000 2000 5

r r

Q X

/(1132518875

6,

Q

* Xác định lượng oxy cần cung cấp cho bể aerotank

- Lượng oxy yêu cầu trong quá trình xử lý ở 20 o C :

f

S S

1000

) ( 

Trong đó:

f: hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD20: f =0.68

Px là lượng bùn sinh ra trong 1 ngày: Px = 351,17 (kgSS/ngày)

OCo = 1 , 42 351 , 17 824 , 16

68 , 0 1000

) 033 , 28 8 , 1171 ( 45 , 786







x x

x

(kgO2/ngày)

- Lượng oxy cần khi nhiệt độ nước thải là 30 o C là

) / ( 29 , 1242 8

, 0

1 024

, 1

1 2

94 , 7 1

08 , 9 16 , 824 1 024

, 1

1

20 30 20

30

x

x x

x C C

OCoxC

l s



Trong đó: Cs20 = 9,08mg/l nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20 o C.

Cs30 = 7,94mg/l nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 30 o C.

Cl = 2 mg/l nồng độ oxy duy trì trong bể aerotank.

.

 hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm trong nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng kích thước bể chọn

hệ số hiệu chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối Đối với nước thải

Lượng không khí cần thiết để cung cấp vào bể

t kk

OC

OU

Trong đó OCt =1242,29 kg O2/ngày: Lượng oxy thực tế cần cung cấp cho bể

OU: Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối

Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối h = 2,8 m, chiều sâu bể 3 m.

( 08 , 61525 /

88735 5

, 1 21

10 29 ,

phút l

l ngày

m x

x

* Tính toán hệ thống phân phối khí

Kích thước đường ống phân phối khí:

x

x xv

xQ D

khí

33 , 0 12

027 , 1 4 4

Các ống nhánh đặt theo chiều rộng bể, vuông góc với chiều dài bể.

Khoảng cách giữa các ống nhánh ở 2 đầu bể với thành bể chọn a = 0,8(m).

Khoảng cách giữa các ống nhánh là khoảng cách giữa các đĩa : x = 2(m).

Số lượng ống nhánh

) ( 1 , 35 1 2

8 , 0 2 8 , 69 1

2

ong

x x

a l

Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh 0 , 029 ( / )

36

027 ,

s m Nnh

m x

x xv

xq d

nh

nh k

nhanh

dia N

N n

nh



Bảng 3 Các thông số thiết kế bể Aerotank

STT Các thông số Ký hiệu Kích thước

1 Kích thước bể Aerotank

3 Lượng không khí cần cấp cho bể điều