Đề tài Xử lí nước thải sản xuất bia

Mục lục Phần 1: Tổng quan Giới thiệu Qui trình công nghệ sản xuất bia và các dòng thải Các phương pháp xử lí nước thải Các phương pháp xử lí cơ học và hoá lí Các phương pháp xử lí sinh học Phương pháp bùn hoạt tính Phần II Đề xuất hệ thống Aeroten Sơ đồ hệ thống Thuyết minh Phần III Tính toán thiết kế và lựa chọn thiết bị Song chắn rác Bể điều hoà Bể lắng sơ cấp Tính kích thước bể Kiểm tra thông số vận hành của bể Tính hiệu quả xử lí Tính lượng cặn lắng Bể Aeroten Các thông số vận hành bể aeroten Tính hiệu quả xử lí Tính thể tích làm việc của bể aeroten Tính lượng bùn sinh ra Tính lưu lượng xả bùn Tính lưu lượng bùn tuần hoàn Kiểm tra tỷ số F/M Tính lượng O2 cần cấp Chọn kích thước hình học của bể aeroten Chọn thiết bị làm thoáng Bể lắng thứ cấp Xử lý bùn Máy ép bùn băng tải Tính sân phơi bùn Phần IV Các bản vẽ thiết kế Bản vẽ dây chuyền Bản vẽ mặt bằng Bản vẽ chi tiết bể aeroten Tài liệu tham khảo Phần I Tổng quan Giới thiệu: Công nghiệp bia của nước ta trong những năm gần đây đã có những tiến bộ vượt bậc, đáng kể nhất trong đó phải nói đến việc mở rộng quy mô hoạt động, tăng sản lượng, của các công ty, các xưởng sản xuất trên cả nước. Từ một sản phẩm chịu sự cạnh tranh gay gắt của nguồn hàng nhập lậu đến những nhãn hiệu nổi tiếng trên thế giới, đến nay có thể nói sản phẩm bia trong nước đã chiếm lĩnh được lòng tin và sự ưa chuộng của người tiêu dùng, các hãng lớn trên thế giới cũng đã có sự hợp tác liên doanh với các công ty trong nước. Định hướng phát triển của ngành cũng đã đề ra qui hoạch phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu tăng trưởng, mức tiêu thụ theo dự báo từ 10l/người/năm, năm 2000 sẽ tăng lên 30l/người/năm, năm 2010. Theo đó, với số lượng nhà máy bia hiện có, sẽ tập trung đầu tư nâng cấp, mở rộng một số nhà máy cùng với chuyển địa điểm, xây dựng một số dây chuyền mới theo công nghệ tiên tiến. Tuy nhiên, trong sản xuất bia nói riêng cũng như sản xuất công nghiệp nói chung, một vấn đề đặt ra là xử lý ô nhiễm từ các nhà máy, trong đó vấn đề xử lý nước thải là vấn đề đòi hỏi sự quan tâm nhiều nhất vì đặc điểm sản xuất của ngành: theo ước tính, nước thải của sản xuất bia gấp khoảng 6 lần so với bia thành phẩm. ở nhiều nhà máy bia, lượng nước thải gấp 10-20 lần lượng bia sản phẩm. Trong sản xuất bia, công nghệ ít thay đổi từ nhà máy này sang nhà máy khác, sự khác nhau dễ thấy nhất là áp dụng phương pháp lên men nổi hay lên men chìm. Nhưng sự khác nhau cơ bản là vấn đề sử dụng nước cho quá trình rửa chai, lon, máy móc thiết bị, sàn nhà...Điều đó dẫn đến tải lượng nước thải và hàm lượng các chất ô nhiễm của các nhà máy bia khác nhau. ở các nhà máy bia có biện pháp tuần hoàn nước và công nghệ rửa tiết kiệm nước, như ở CHLB Đức, nước sử dụng và nước thải trong các nhà máy bia như sau: Định mức nước cấp: 4-8m3/1000l bia; tải lượng nước thải: 2,5-6m3/1000l bia. Tải trọng BOD5: 3-6kg/1000l bia; tỉ lệ BOD5:COD=0,55-0,6 Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải BOD5 = 500-1500mg/l; COD=1000-3000mg/l Tổng nitơ: 30-100mg/l; tổng phospho: 10-30mg/l pH: 5,7-11,7. Qui trình công nghệ sản xuất bia và các nguồn nước thải: Nguyên liệu trong sản xuất bia bao gồm: malt đại mạch, thường chiếm 70%, các nguyên liệu khác như gạo, ngô, mạch (không phải malt) khoảng 30%, ngoài ra còn dùng hoa hublon, các loại bột trợ lọc như điatomit, bentonit... Qui trình sản xuất bia gồm các công đoạn sau: Nấu-Đường hoá: nấu và đường hoá nguyên liệu bột và malt nghiền nhằm chuyển hoá tinh bột thành dạng dễ hoà tan và thuỷ phân tinh bột thành đường. Nước thải của công đoạn này giàu các chất hidratcacbon, xenlulozo, hemixenlulozo, pentozo trong vỏ trấu, các mảnh hạt và bột, các cục vón... cùng với xác hoa, một ít tanin, các chất đăng, các chất màu. Lên men: gồm có lên men chính và lên men phụ. Nước thải của công đoạn này rất giàu xác men- chủ yếu là protein, các chất khoáng, vitamin cùng với bia cặn. Hoàn thiện sản phẩm: bao gồm các công đoạn: lọc, bão hoà CO2, chiết bock, đóng chai, thanh trùng. Nước thải ở đây chứa bột trợ lọc lẫn xác men lẫn bia chảy tràn ra ngoài. Các loại nước thải phát sinh trong quá trình sản xuất từ các công đoạn khác nhau không những có sự khác biệt về thành phần, tính chất, nồng độ các chất ô nhiễm mà còn cả về lưu lượng và chế độ xả nước thải. Từng loại nước thải lại có sự thay đổi về thành phần, tính chất và nồng độ các chất ô nhiễm theo thời gian do chế độ thao tác, mức độ tự động hoá. Điều này sẽ gây khó khăn trong việc thiết lập các giải pháp kĩ thuật và công nghệ để xử lí ô nhiễm nước thải. Các đặc trưng cơ bản của các loại nước thải này có thể dẫn ra như sau: Nước thải lọc bã hèm: Nước thải loại này phát sinh từ công đoạn lọc bã malt, là loại nước thải bị ô nhiễm khá mạnh. Thành phần và tính chất nước thải này có thể tham khảo ở một số nhà máy bia như: bia Sài Gòn, bia Cần Thơ, bia Sóc Trăng, Trà Vinh như sau: Bảng 1: Tính chất nước thải lọc bã hèm Các chỉ tiêu ô nhiễm đơn vị tính Nguồn thải từ Công ty bia Sài Gòn Các nhà máy bia khác pH - 6,8 7,2-9,4 Độ màu Pt-Co 60 200-400 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 265 95-650 COD mg/l 946 1800-2500 Phosphat (PO43-) mg/ 2,68 0,25-5,60 Nước thải vệ sinh máy móc, thiết bị và sàn nhà trong các phân xưởng sản xuất: Thành phần, tính chất và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải loại này thay đổi theo từng công đoạn rửa và chế độ rửa. ở các thùng lên men, nước thải rửa chứa nhiều các vi sinh vật bám dính. ở các máy rửa chai, chai được rửa qua các bước: rửa với nước nóng, rửa bằng dung dịch kiềm loãng nóng, tiếp đó là rửa sạch bẩn bên trong và nhãn bên ngoài chai, sau đó rửa sạch bằng nước nóng và nước lạnh, do đó dòng thải của quá trình rửa chai có độ pH cao và làm cho dòng thải chung có giá trị kiềm tính. Nước rửa sàn ngoài các tạp chất cơ học còn có khả năng chứa các chất hữu cơ hoà tan và các vi sinh vật. Bảng 2: Tính chất nước thải từ phân xưởng chiết (*Công ty bia Thanh Hoá- năm 1996*) Thông số Kết quả PX chiết Cuối nguồn pH >8,0 8,0 Cặn toàn phần 0,98 0,68 NH+4 - Vết PO43- 0,5 0,5 COD 44,8 168,6 BOD5 26,5 102,0 Nước thải giải nhiệt và làm mát thiết bị: Đây là loại nước thải được qui ước là sạch vì chúng chỉ đóng vai trò tác nhân trao đổi nhiệt, không trực tiếp tham gia vào quá trình công nghệ. Nước thải này có thành phần và tính chất giống với nguồn cung cấp ban đầu, chỉ khác là nhiệt độ của chúng cao hơn. (40-550C). Nước thải loại này thường được thải trực tiếp ra nguồn hoặc tái sử dụng sau khi đã làm nguội. Nước thải sinh hoạt: Đây là loại nước thải tạo ra do các hoạt động sinh hoạt ở nơi sản xuất. Nước thải loại này có mức độ ô nhiễm trên trung bình với thành phần giàu cặn bã hữu cơ, các chất dinh dưỡng N,P và vi sinh vật. Tuy nhiên trong nhà máy, nước thải sinh hoạt thường được thu gom riêng để xử lí tự hoại. Nước thải tự nhiên: Ngoài các loại nước thải kể trên còn một lượng nước mưa đáng kể trên bề mặt công ty, nhất là vào mùa mưa. Lượng nước mưa này cũng được qui ước là sạch và có thể xả trực tiếp vào cống nhận. Các loại nước thải ‘sạch’ cũng có thể được tận dụng để pha loãng nồng độ nước thải đi vào xử lí. Các phương pháp xử lí nước thải sản xuất bia: Nhiều phương pháp xử lí khác nhau đối với nước thải sản xuất bia đã được nghiên cứu và áp dụng thực tiễn tại nhiều nước trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Mỗi phương pháp xử lí chỉ đạt được một hiệu quả nhất định nào đó với một vài chất ô nhiễm tương ứng. Để đạt được hiệu quả xử lí mong muốn ở đầu ra, nhiều khi phải kết hợp nhiều phương pháp và quá trình xử lí khác nhau. Các phương pháp xử lí nước thải sản xuất bia có thể phân thành 2 nhóm chính: Phương pháp xử lí cơ học và hoá lí: Thành phần nước thải sản xuất bia có chứa hàm lượng cặn khá lớn do xác các nấm men và bột trợ lọc bia hiện diện trong dòng thải. Xử lí cơ học là một phương pháp thông dụng để loại bỏ cặn lơ lửng (SS) ra khỏi các dòng thải của nhà máy bia. Các bể lắng đợt 1 chính là những công trình ứng dụng phương pháp này. Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy xử lí nước thải sản xuất bia cho hiệu quả xử lí độ màu, độ đục khá cao trên các mô hình lắng, trung bình đạt 50-60%, việc giảm được SS cũng kéo theo một lượng đáng kể các chất hữu cơ. Một vấn đề cần chú ý trong sản xuất bia là các dòng thải từ các công đoạn khác nhau sẽ có độ pH khác nhau. Dòng thải từ khâu lọc bã hèm có thể có pH gần trung tính tuy nhiên dòng thải rửa chai lại thường có giá trị pH cao. Vì vậy trước khi đưa vào công đoạn xử lí chung, cần thiết phải phân luồng kiểm tra và trung hoà pH, có thể trung hoà pH bằng Ca(OH)2 hoặc bằng CO2 thu hồi từ khâu lên men. Phương pháp xử lí sinh học: Nước thải bia có hàm lượng các chất hữu cơ hoà tan và lơ lửng cao, tỉ lệ BOD5/COD =0,5-0,7, trong đó chủ yếu là hidratcacbon, protein và các axit hữu cơ nên đặc biệt thích hợp với các phương pháp xử lí sinh học. Các phương pháp xử lí sinh học gồm có xử lí hiếu khí, kị khí hay kết hợp, việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải, điều kiện kinh tế-kỹ thuật và diện tích sử dụng cho phép. Trong hệ thống xử lí nước thải công nghiệp bia thường dùng các phương pháp xử lí sinh học sau: Phương pháp bùn hoạt tính: (aeroten) với tải lượng bùn (hay tỉ lệ F/M) từ 0,05 – 0,1kg BOD5/kg bùn/ngày và chỉ số bùn tới 270mg/l. Phương pháp màng sinh học hiếu khí: sử dụng thiết bị dạng tháp hoặc dạng bể trong đó có lớp đệm bằng các hạt nhân tạo, gỗ... làm chỗ dính bám cho vi sinh vật. Loại này thường có tải trọng thể tích từ 1,0-1,6kg BOD5/m3.ngày và tải lượng bùn 0,4-0,64kg BOD5/kg bùn/ngày. Hồ sinh học hiếu khí: có thể gồm một hoặc nhiều hồ nối tiếp hoặc song song được sục khí, vận hành với tải trọng thể tích tối đa từ 0,25-0,3kg BOD5/m3.ngày. Phương pháp này đặc biệt đòi hỏi diện tích lớn, thích hợp với những nhà máy có điều kiện tự nhiên thuận lợi. Phương pháp kị khí: thích hợp với xử lí nước thải bia có hàm lượng chất ô nhiễm cao COD > 2000mg/l. Phương pháp yếm khí có ưu điểm là lượng bùn sinh ra ít, tiêu tốn ít năng lượng (không tốn năng lượng sục khí) và tạo ra khí metan có giá trị nên đã được nhiều nhà máy bia trên thế giới áp dụng Phương pháp kết hợp: nước thải được xử lí kị khí trước khi đi vào xử lí hiếu khí để giảm tải trọng ô nhiễm. Phương pháp này thích hợp khi yêu cầu dòng ra có chất lượng cao. Trong các phương pháp xử lí sinh học kể trên, phương pháp bùn hoạt tính hiện nay được áp dụng phổ biến nhất ở Việt Nam. 3.2. Phương pháp bùn hoạt tính: Các công đoạn xử lí trong phương pháp bùn hoạt tính bao gồm: Tiền xử lí: công đoạn tiền xử lí nhằm loại bỏ ra khỏi nước thải tất cả các vật có thể gây tắc nghẽn đường ống làm hư hại máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lí của giai đoạn sau, cụ thể: Nước thải rửa chai lọ, téc cần qua sàng chắn để loại bỏ mảnh thuỷ tinh vỡ và cặn giấy. Nước thải từ phân xưỏng nấu cần qua lưới chắn để loại bỏ các vỏ bã kích thước lớn. Xử lí sơ cấp: xử lí sơ cấp thường bao gồm các công đoạn lắng cát, điều hoà, lắng sơ cấp, tuyển nổi tách dầu. Đặc điểm của nước thải sản xuất bia là có lưu lượng không ổn định trong ngày, thay đổi theo ca sản xuất hoặc theo mùa vì vậy các dòng thải sau giai đoạn tiền xử lí cần được dẫn qua bể điều hoà để ổn định lưu lượng. Trong bể điều hoà phải có thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hoà tan và san đều nồng độ, không cho cặn lắng. Nước sau bể điều hoà được dẫn sang bể lắng sơ cấp hay còn gọi là bể lắng đợt 1. Bể lắng này có nhiệm vụ loại ra khỏi nước thải các loại cặn lắng gồm: cặn cứng như cát, cặn lơ lửng có khả năng dính kết và keo tụ. Xử lí hiếu khí: Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 đi vào bể phản ứng hiếu khí aeroten. ở trong bể, các chất lơ lửng trong nước thải đóng vai trò là hạt nhân cho vi khuẩn dính bám và sinh trưởng, phát triển dần thành các bông bùn hoạt tính. Do quá trình sống của vi sinh vật sử dụng chất nền-BOD và các chất dinh dưỡng N, P chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và sinh khối mới nên nước thải được làm sạch khỏi phần lớn các chất ô nhiễm. Bể aeroten phải được làm thoáng liên tục bằng sục khí hoặc làm thoáng bề mặt để đảm bảo cung cấp đủ oxi cho các quá trình sinh học diễn ra trong bể và để không lắng các bông bùn hoạt tính. Xử lí thứ cấp: Nước ra sau bể aeroten có một lượng lớn các bông bùn lơ lửng do đó cần đi vào bể lắng đợt 2 để làm trong nước và tách bông bùn. Ngoài ra, do số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu của nước tại bể aeroten không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ trong nước nên cần tuần hoàn lại một phần bùn ở bể lắng 2 để duy trì nồng độ bùn hoạt tính thích hợp trong bể. Tiệt trùng: Nước ra sau lắng 2 cần được qua bể tiếp xúc clo để đảm bảo diệt vi sinh vật, khử mầu, khử mùi và giảm nhu cầu oxi hoá sinh học trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Xử lí bùn: phương pháp bùn hoạt tính tạo ra một lượng bùn dư khá lớn. Bùn dư sau các bể lắng được thu gom về nơi tiếp nhận để làm khô và ổn định nếu cần thiết. Bùn dư của nước thải nhà máy bia thường ít chứa các chất độc hại do đó có thể xử lí đơn giản bằng cách nén, ép hoặc cô đặc bằng trọng lực, sau đó làm khô và đưa ra bãi thải hoặc thu hồi làm phân bón. Với ưu điểm như hiệu quả xử lí cao, quá trình vận hành đơn giản, dễ kiểm tra, phương pháp bùn hoạt tính đã được nghiên cứu và đề xuất tại các công ty bia Sài Gòn, bia Thanh Hoá. Phần II Đề xuất hệ thống Aeroten 1.Sơ đồ hệ thống aeroten: 6 2 3 7 4 5 Nước thải vào 1 8 Nước ra 9 10 Bùn khô Song chắn rác Bể điều hoà Bể lắng sơ cấp Bể aerotank Bể lắng thứ cấp Sân phơi bùn Máy nén khí Clo hoá Bùn lắng từ bể sơ cấp Bùn hồi lưu 2. Thuyết minh dây chuyền: Các loại nước thải sau khi qua sàng chắn rác 1 được trộn chung ở bể điều hoà 2. Sau đó nước thải qua van tự chảy vào bể lắng sơ cấp 3, ở bể lắng 3 nước thải được lưu lại một thời gian để một số tạp chất lơ lửng lắng xuống. Cặn lắng ở bể sơ cấp được đưa về bể chứa. Sau bể lắng sơ cấp, nước được đưa vào bể aeroten 4. Thời gian lưu của nước trong bể aeroten là 5 giờ. Bể aeroten được làm thoáng bằng thiết bị sục khí. Nước ra sau bể hiếu khí được chảy vào bể lắng thứ cấp 5 và lưu lại ở đây để lắng bùn hoạt tính. Bùn lắng đi vào ngăn chứa, một phần bùn được bơm trở lại bể aeroten, bùn dư được đưa sang bể chứa. Định kì0, bùn được đưa sang máy lọc ép băng tải rồi đưa sang sân phơi bùn. Nước sau khi lắng được dẫn qua bể clo hoá 5 để tiệt trùng và được xả vào đường tiếp nhận. Phần 3 Tính toán thiết kế và lựa chọn thiết bị Song chắn rác: - Song chắn rác được đặt trên đường tập trung nước thải chảy về bể điều hoà. Song chắn rác được đặt đứng vuông góc với dòng chảy, song chắn gồm các thanh kim loại (thép không rỉ), tiết diện 5´20mm, đặt cách nhau 20-50mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo 2 khe ở thành mương dẫn. Bể điều hoà Thời gian lưu nước trong bể điều hoà = 4 giờ Thể tích bể Thể tích xây dựng Bể điều hoà được đặt ngầm dưới đất, chiều sâu bể=2m, diện tích bề mặt , xây bể có kích thước 2,5m´2,4m´ 2m. Trong bể điều hoà đặt cánh khuấy làm nhiệm vụ khuấy trộn để đảm bảo hoà tan và san đều nồng độ các chất bẩn trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng trong bể. Bể lắng sơ cấp 3.1. Tính kích thước bể: Chọn bể lắng sơ cấp: kiểu bể lắng ngang Thời gian lưu nước trong bể lắng sơ cấp =1,5giờ Thể tích bể Thể tích xây dựng Chiều cao lắng =chiều cao mực nước trong bể =1,5m, chiều cao dự trữ trên mặt thoáng= 0,3m, chiều cao xây dựng của bể=1,8m. Bề mặt của bể Bể lắng có chiều dài = 2,5m, chiều rộng =1m Để nước từ bể điều hoà tự chảy sang bể lắng sơ cấp, bể lắng sơ cấp cũng được bố trí ngầm dưới đất. 3.2. Kiểm tra thông số vận hành của bể: Tải trọng bề mặt Vận tốc giới hạn trong vùng lắng k: hằng số phụ thuộc tính chất cặn, k= 0,04 đối với hạt cát, k=0,06 đối với hạt có khả năng dính kết. r: tỉ trọng của hạt, thường từ 1,2-1,6; chọn=1,25 g: gia tốc trọng trường =9,8m/s2 d: đường kính tương đương của hạt, chọn d= 10-4m l: hệ số ma sát phụ thuộc đặc tính bề mặt của hạt và chuẩn số Raynol của hạt khi lắng, l = 0,02-0,03; chọn = 0,025. - Vận tốc nước chảy trong vùng lắng - Máng thu nước ra: bố trí 1 máng ngang chạy suốt chiều rộng bể đặt ở độ cao 1m so với đáy bể, mực nước trong máng=0,5m. - Vận tốc nước chảy vào máng tại mặt cắt ngang 3.3. Tính hiệu quả xử lí: - Hiệu quả khử BOD và SS ở bể lắng sơ cấp tính theo công thức thực nghiệm , trong đó: R: hiệu quả khử BOD và SS (%) t: thời gian lưu nước a,b: hằng số thực nghiệm ở nhiệt độ³200C. - Hiệu quả khử BOD ở bể lắng sơ cấp chỉ tính đến BOD trong cặn lơ lửng. - Nước thải có các thông số đầu vào: BODv= 800mg/l SSv=200mg/l Hàm lượng cặn hữu cơ trong cặn lơ lửng= 80% Độ tro của cặn =0,3 Tỉ lệ BOD/COD= 0,6 - Lượng cặn hữu cơ lơ lửng = 200.0,8= 160mg/l - Lượng cặn hữu cơ tính theo BOD =1,42. 0,6.(1-0,3)160=95,4mg/l - Hàm lượng BOD của nước thải sau bể lắng sơ cấp BODv = 800 – 95, 4.(1- 0,31)= 735mg/l BOD hoà tan=800- 95,4=704,6mg/l - Hàm lượng SS = 200(1- 0,53)= 94mg/l 3.4. Tính lượng cặn lắng ở bể sơ cấp: - Lượng cặn của bể lắng sơ cấp G1 = 50.(200-94)=5,3kg/ngày - Nồng độ cặn lắng ở bể sơ cấp=5%. - Tỷ trọng của cặn lắng d=1,02 - Thể tích cặn V1= G/(d.0,05)= 0,104m3/ngày Bể Aeroten Sơ đồ bể aeroten: Qv, Sv Bể lắng 2 Bể aeroten Qr, Sr, Xr QT, Xt Qxả, Xt Các thông số của nước thải đi vào bể aeroten: Q=50m3/ngày BODv= 735mg/l, BOD hoà tan=704,6mg/l BOD ra khỏi bể lắng thứ cấp = 40mg/l Tỉ lệ BOD/COD= 0,6 Hàm lượng cặn hữu cơ trong cặn lơ lửng= 80% Nv= 60mg/l Nr=10mg/l SSv= 94mg/l SSr=40mg/l Thông số vận hành bể aeroten: - Nồng độ bùn hoạt tính trong bể X=2500mg/l (cặn bay hơi) - Độ tro của cặn=0,3, nồng độ cặn lắng ở bể lắng đợt 2 và cũng là nồng độ cặn tuần hoàn=10000mg/l. - Thời gian lưu của bùn: 5 ngày - Thời gian lưu của nước thải: 5 giờ 4.1. Tính hiệu quả xử lí : - Lượng cặn hữu cơ lơ lửng trong nước ra ở sau bể lắng thứ cấp=40.0,8=32mg/l - Lượng cặn lơ lửng tính theo BOD=32.1,42.0,6.(1-0,3)=19,1mg/l - BOD hoà tan trong nước ra sau lắng 2=40-19,1=20,9mg/l - Hiệu quả xử lí tính theo BOD - Theo BOD hoà tan 4.2.Thể tích làm việc của bể aeroten: Q: lưu lượng nước vào qn: thời gian lưu của nước trong bể 4.3. Lượng bùn hoạt tính sinh ra: Y: hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (mg/mg) = 0,6 Kc: hệ số phân huỷ nội bào = 0,06 Tốc độ tăng trưởng của bùn Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong ngày 4.4.Tính lưu lượng xả bùn: Trong đó: V: thể tích làm việc bể aeroten=10,4m3 Q: lưu lượng nước vào bằng lưu lượng nước ra=50m3/ngày X: nồng độ bùn hoạt tính trong bể aeroten= 2500mg/l qb: thời gian lưu của bùn = 5 ngày Xr: nồng độ bùn hoạt tính trong nước đã lắng (cặn không tro) Xr= 40.0,8.0,7=22,4mg/l Xt: nồng độ bùn hoạt tính (cặn không tro) lấy từ đáy bể lắng thứ cấp để tuần hoàn lại bể aeroten. Xr= 10000.0,7= 7000mg/l Khối lượng cặn xả ra ở bể lắng 2 4.5. Xác định lưu lượng tuần hoàn: Theo cân bằng , rút ra: Lưu lượng tuần hoàn: 4.6. Kiểm tra tỷ số F/M: Tốc độ riêng 3.4.7. Tính lượng oxi cần cấp: Lượng O2 cần cấp: a: hệ số oxi hoá BOD b: hệ số oxi hoá hợp chất chứa nitơ Lượng không khí cần đưa vào bể aeroten: r: KLR của không khí ở 250C, = 1,225kg/m3 j=0,232kg O2/kg kkhí g: hiệu quả sử dụng O2 =7-10% 4.8. Chọn kích thước xây dựng bể aeroten: - Thể tích xây dựng , bể aeroten trong hệ thống có dung tích nhỏ, nên lựa chọn các kích thước xây dựng để bể có diện tích mặt thoáng lớn. - Chiều cao làm việc của bể =1,7m, chiều cao dự trữ=0,3m - Diện tích bề mặt - Xây dựng bể có kích thước 3´2,5´2m 4.9. Thiết bị làm thoáng: Chọn hệ thống phân phối bọt khí trung bình. Cấu tạo: thiết bị gồm đường ống chính f100, ống bên f80 khoan lỗ d=4mm. Lỗ khoan thành 1 hàng. Khoảng cách tâm lỗ= 25mm. ống dài 0,6m, các ống gắn với nhau thành dàn ống xương cá. Vận tốc khí đi trong ống=10-15m/s.Vận tốc khí ra khỏi lỗ=5-20m/s. Cách đặt ống: dàn ống đặt sát đáy bể, theo chiều ngang của bể. Số dãy ống trong bể =2, chiều dài dàn ống trong bể= 2.2,2=4,4m. Số ống trên một dãy=10, khoảng cách giữa các ống = 250m. Theo bảng 7-2[2]: OE: công suất hòa tan oxi của thiết bị=0,8kg O2/KW. Năng lượng tiêu tốn cho thiết bị= GO2/OE= 46,2/0,8=57,75KW/ngày. Bể lắng thứ cấp Bể lắng thứ cấp chọn kiểu tháp lắng có ống trung tâm. Chỉ tiêu thiết kế lựa chọn theo bảng 9-1 [2] Tải trọng bề mặt Q/S = 16,4-32,8m3/m2.ngày Vậy, diện tích bề mặtằ2m2 Tải trọng bùn 3,9-5,85kg/m2.ngày Chọn các kích thước: Chiều cao tháp phần hình trụ: 5m Chiều cao dự trữ trên mặt thoáng: 0,3m Đường kính =1,6m Góc côn ở đáy=70o, chiều cao phần đáy côn=0,75m Đường kính ống trung tâm =200mm. Xử lý bùn: Cặn được đưa ra sân phơi bùn hàng ngày, chu kì phơi 1tuần. Thể tích cặn Qc= 0,104+0,58=0,684m3/ngày. Chiều dày lớp bùn trên sân phơi=20cm, vậy diện tích 1 ô phơi cần V=0,684/0,2=3,42ằ4m2. Sân phơi gồm 7 ô, kích thước 2´2m, bố trí thành 2 dãy: một dãy có 3 ô, một dãy có 4 ô; diện tích đường bao quanh, hố thu nước, trạm bơm đưa nước về đầu khu xử lí lấy bằng 50% diện tích ô phơi. Tổng diện tích sân phơi F= 4.7.1,5=42m2. Chiều cao thành sân phơi H= h1+ h2+h3+h4=80cm h1: chiều cao lớp sỏi=20cm h2: chiều cao lớp cát=20cm h3: chiều cao dự trữ=20cm h4: chiều cao bùn=20cm. Tài liệu tham khảo Lương Đức Phẩm. Công nghệ xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học,1999. NXB GD. Trịnh Xuân Lai. Tính toán thiết kế các công trình xử lí nước thải,1999. NXB XD. Báo cáo: Đánh giá tác động môi trường công ty bia Sài Gòn,1995 Báo cáo: Đánh giá tác động môi trường công ty bia Thanh Hoá,1996