Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tư nhân Mỹ Phước huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương

thụ ôxy. Giai đọan 2: Bùn họat tính khôi phục khả năng ôxy hóa, đồng thời ôxy hóa các chất hữu cơ chậm ôxy hóa còn lại. Trong giai đoạn một tốc độ oxy hóa rất cao, có khi gấp 3 lần giai đoạn hai. Giai đoạn ba: Sau một thời gian khá dài tốc độ ôxy hóa cầm chừng và có chiều hướng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ ôxy tăng lên. Đây là giai đoạn nitrat hóa các muối amon. III.5.2.2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của Aerotank Lượng ôxy hòa tan trong nước. Để tạo điền kiện cho vi sinh vật hiếu khí bể Aerotank có khả năng oxy hóa các chất bẩn hữu cơ đạt hiệu quả thì cần phải cung cấp đủ lượng oxy hòa tan. Lượng oxy hòa tan được coi là đủ khi lượng nước thải ra trong bể lắng đợt II có nồng độ oxy hòa tan là 2 mg/l. Để đáp ứng nhu cầu oxy hòa tan trong bể ta thường chọn một trong các giải pháp sau: Dùng khuấy cơ học với dạng khuấy ngang hoặc khuấy đứng. Nhưng biện pháp này không hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu oxy hóa cần thiết cho vi sinh vật. Thổi và sục khí bằng hệ thống khí nén với các hệ thống phân tán khí thành các dòng hoặc tia lớn nhỏ khác nhau. Kết hợp khí nén với khuấy đảo Thành phần dinh dưỡng đối với vi sinh vật Thành phần dinh dưỡng chủ yếu trong nước thải là cacbon gọi là chất nền được thể hiện bằng BOD. Ngoài BOD còn có nitơ và phosphat ở dạng NH4+ và muối phosphat. Đây là những chất dinh dưỡng tốt nhất đối với sinh vật. Nếu lượng chất dinh dưỡng có trong nước thải không đủ sẽ ảnh hưởng đến mức độ sinh trưởng và phát triển của sinh vật, thể hiện qua lượng bùn hoạt tính bị giảm. Ngoài ra, nếu lượng nitơ trong nước thải không đủ trong thời gian dài làm cho bùn hoạt tính khó lắng, các hạt bông bùn sẽ bị nổi lên theo dòng nước ra làm cho nước khó trong và chứa một lượng lớn vi sinh vật, ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật. Ngược lại, nếu lượng photpho thiếu dẫn đến vi sinh vật sẽ phát triển ở dạng sợi là nguyên nhân làm cho bùn hoạt tính bị phồng lên, khó lắng và bị cuốn ra khỏi hệ thống xử lý, làm giảm sinh trưởng của bùn hoạt tính và giảm cường độ qúa trình ôxy hóa. Trong thực tế, nếu dùng hồi lưu lại bùn hoạt tính nhiều lần sẽ làm giảm hiệu quả làm sạch của nước vì lượng vi sinh vật phát triển không tốt do không còn đủ lượng dinh dưỡng. Vì vậy, để khắc phục điều này cần phải có tỉ lệ các chất dinh dưỡng cho qúa trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí như sau: BOD : N : P = 100 : 5 : 1 , thường tỉ lệ này chỉ đúng trong 3 ngày đầu, trong thời gian này vi sinh vật trong bể Aerotank phát triển mạnh và bùn hoạt tính cũng được tạo thành nhiều nhất. Khi trong nước thải không có đủ nitơ và photpho người ta bổ sung bằng cách cho thêm phân nitơ, photpho và kali vào trong nước thải. Nếu trường hợp dư thừa lượng N và P, phải khử các thành phần này bằng biện pháp sinh học hoặc xử lý bằng ao hồ ổn định với việc nuôi trồng bèo, rau muống và các thực vật nổi khác. Aûnh hưởng của nhiệt độ Tốc độ phản ứng oxy hóa sinh hóa tăng khi nhiệt độ tăng. Nhưng trong thực tế nhiệt độ nước thải trong hệ thống xử lý được duy trì trong khoảng 20 – 300C. Nếu nhiệt độ tăng qúa ngưỡng trên có thể làm cho vi sinh vật bị chế. Ngược lại, nếu nhiệt độ qúa thấp thì tốc độ làm sạch sẽ bị giảm và qúa trình thích nghi của vi sinh vật trong môi trường mới bị chậm lại, hiệu quả xử lý nước thải không cao. Tuy nhiên, khi nhiệt độ nước thải tăng thì độ hòa tan của oxy trong nước giảm. Do vậy,để duy trì nồng độ oxy hòa tan trong nước người ta tiến hành sục khí liên tục. Aûnh hưởng do pH của nước thải Giá trị pH cũng ảnh hưởng đến qúa trình tạo men trong tế bào và qúa trình hấp thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào. Đối với đa số loại vi sinh vật khoảng gía trị pH tối ưu là từ 6,8 – 8,5. Nồng độ các chất lơ lửng Nồng độ các chất lơ lửng trong nước thải không qúa 150 mg/l thì xử lý bằng bể Aerotank sẽ cho hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn cao. Ngược lại, nếu nồng độ các chất lơ lửng trong nước thải không vượt qúa100 mg/l thì loại hình xử lý thích hợp là bể lọc sinh học. Tuy nhiên, đây chỉ là những quy ước thực nghiệm đối với những loại bể Aerotank thông thường, còn đối với các bể Aerotank khuấy đảo hoàn toàn thì nồng độ các chất lơ lửng có thể là cao hơn. Nhưng với hàm lượng chất lơ lửng cao sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý, vì vậy cần phải qua bể lắng đợt 1 trong qúa trình xử lý để loại bỏ bớt cặn lớn và một phần chất rắn lơ lửng. III.5.2.2.1.4. Phân loại bể Aerotank Có nhiều cách phân loại Aerotank: Phân loại theo chế độ thủy động: Aerotank đẩy, Aerotank khuấy trộn, Aerotank hỗn hợp. Phân loại theo chế độ làm việc của bùn hoạt tính: Aerotank có ngăn hoặc tái sinh bùn hoạt tính tách riêng và loại không có ngăn tái sinh bùn hoạt tính tách riêng. Theo tải trọng BOD trên 1 gam bùn trong một ngày ta có: Aerotank tải trọng cao, Aerotank tải trọng trung bình, Aerotank tải trọng thấp.… Dưới đây là một số bể Aerotank đại diện thường dùng trong quá trình xử lý nước thải: Bể Aerotank truyền thống Bể lắng I Bể Aerotank Bể lắng II Nước thải vào Nước ra Bùn thải Bùn tuần hoàn Hình 3: Sơ đồ công nghệ bể Aerotank truyền thốáng Nước thải sau bể lắng đợt I được trộn đều với bùn hoạt tính tuần hoàn ở ngay đầu bể Aerotank. Dung tích bể được thiết kế với thời gian lưu nước để làm thoáng trong bể từ 6 – 8 giờ khi dùng hệ thống sục khí và khi dùng thiết bị khuấy đảo làm thoáng bề mặt thì t = 9 – 12 giờ. Tuổi của bùn thường từ 3 – 15 ngày. Nồng độ BOD đầu vào thường < 400 mg/l, hiệu quả xử lý BOD vào khoảng 80 – 95%. Bể Aerotank tải trọng cao Bể Aerotank tải trọng cao được áp dụng để xử lý nước thải đầu ra đạt chất lượng từ loại B - C . Nước thải qua bể lắng đợt I và được trộn đều với 10 – 20% lượng bùn tuần hòan đi vào bể Aerotank để làm thoáng trong thời gian 1 – 3 giờ. Nồng độ bùn hoạt tính trong bể ≤ 1000 mg/l, lượng BOD đầu vào lớn hơn 500 mg/l. Lượng BOD được khử từ 60 – 65%. Bể Aerotank được cấp khí giảm dần theo dòng chảy Nước thải và bùn họat tính được đưa vào đầu bể. Thường ở đây có nồng độ chất hữu cơ nhiễm bẩn lớn nhất, sẽ xảy ra cường độ ôxy hóa cao, nhu cầu lượng ôxy lớn nhất. Do đó cần cấp không khí nhiều và giảm dần theo chiều dài bể. Thời gian sục khí nước thải với bùn hoạt tính là 6 – 8 giờ. Lượng bùn sau khi hoạt hóa được hồi lưu thường bằng 25 – 50% lưu lượng dòng vào. Ưu điểm của bể: - Giảm được lượng không khí cấp, - Không có sự làm hiếu khí qúa mức ngăn cản sự sinh trưởng và hoạt động của vi khuẩn khử các hợp chất chứa nitơ, trong đó có giai đoạn khử nitrat thành N2 bay vào không khí. Bể Aerotank ổn định và tiếp xúc Nước thải từ bể lắng I được trộn đều với bùn hoạt tính đã được tái sinh đưa vào ngăn tiếp xúc của bể, ở ngăn tiếp xúc bùn hoạt tính hấp phụ phần lớn các chất keo lơ lửng, các chất hữu cơ ở dạng hòa tan có trong nước thải với thời gian rất ngắn khoảng 0,5 – 1giờ rồi chảy sang bể lắng đợt II. Bùn lắng ở đáy bể lắng đợt II được bơm tuần hoàn lại ngăn tái sinh. Ơû bể tái sinh, bùn được làm thoáng trong thời gian từ 3 – 6 giờ để oxy hóa hết các chất bẩn hữu cơ, bùn sau khi tái sinh trở thành ổn định. Bùn dư được thải ra ngoài. Bể ổn Bể tiếp định bùn xúc Lắng I Lắng II Nước thải chưa xử lý Bùn tuần hoàn Nước ra Bùn thải Hình 4 : Sơ đồ công nghệ bể aerotank ổn định và tiếp xúc Ưu điểm : Bể Aerotank có dung tích nhỏ, chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải. Bể Aerotank thông khí kéo dài Bể làm thoáng kéo dài được thiết kế với tải trọng thấp, tỷ số giữa chất dinh dưỡng với vi sinh vật thấp, thời gian làm thoáng lơn từ 20 – 30 giờ nhằm tạo điều kiện cho vi sinh vật trong bể làm việc ở giai đoạn hô hấp nội bào. Bể này chỉ áp dụng cho nhà máy xử lý nước thải có công suất Q ≤ 3500 m3/ngày. Tải trọng tính theo BOD5 trên một đơn vị thể tích bể La = 240 mg BOD/m3. ngày. Lượng không khí cần cấp vào tính theo BOD: Bể sâu 1,8m cần 280 m3/ 1kg BOD5 Bể sâu 2,7m cần 187 m3/ 1kg BOD5 Nếu làm thoáng bằng máy khuấy cơ học trên bề mặt thì cần không ít hơn 2 kg O2/ 1kg BOD5 Bùn dư Bể Aerotank thông khí kéo dài Bể lắng II Song chăn rác Nước thải Hình 5: Sơ đồ làm việc bể Aerotank làm thoáng khí kéo dài Bể Aerotank có khuấy đảo hoàn chỉnh Bể hiếu khí có tốc độ thông khí cao khuấy đảo hoàn chỉnh là loại bể tương đối lý tưởng để xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm và các chất lơ lửng cao. Bể này có thời gian làm việc ngắn. Trong bể Aerotank nước thải, bùn hoạt tính , ôxy hóa tan được khuấy trộn đều. Do đó, nồng độ các chất được phân bố đều ở mọi nơi trong bể và dẫn đến quá trình ôxy hóa được đồng đều, hiệu quả cao. Ưu điểm của quy trình công nghệ này Pha loãng ngay nồng độ các chất nhiễm bẩn, kể cả các chất độc hại nếu có Không xảy ra hiện tượng qúa tải cục bộ ở mọi nơi trong bể Thích hợp cho xử lý các loại nước thải có tải trọng cao, chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng. Các thông số tính toán bể Aerotank Nồng độ bùn hoạt tính lấy theo hàm lượng BOD ban đầu đi vào bể Aertank như sau: BOD5 ≤ 100 mg/l thì X ≤ 1500 mg/l BOD5 = 100 – 150 mg/l thì X ≤ 2000 mg/l BOD5 = 150 – 200 mg/l thì X ≤ 2800 mg/l BOD5 > 200 mg/l thì X = 2800 – 4000 mg/l Nếu bể Aerotank làm thoáng kéo dài thì X ≤ 5000 mg/l (Theo tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Độ tro của bùn hoạt tính Z lấy bằng 0,3 Công thức tính toán bể Aerotank Thể tích làm việc của Aerotank tính theo tuổi của bùn hay thời gian lưu bùn hoạt tính trong bể (Theo công thức 5 – 21/ 66, tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Trong đó: V: Thể tích làm việc của bể Aerotank (m3) Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm cần xử lý (m3/ngày) S0: Hàm lượng BOD5 ở đầu vào của nước thải (mg/l) S: Hàm lượng BOD5 ở đầu ra của nước thải sau xử lý (mg/l) Y: Hệ số sinh trưởng cực đại (mg bùn hoạt tính / mg BOD5 tiêu thụ) : Thời gian lưu bùn trong bể, thường từ 15 - 20 ngày X: Nồng độ bùn hoạt tính (mg/l) Kd: Hệ số phân hủy nội bào (ngày -1) Thời gian nước lưu lại trong bể Trong đó: t: Thời gian nước lưu lại trong bể (giờ) V: Thể tích của bể Aerotank (m3 ) Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm (m3/ngày đêm) Tốc độ tăng trưởng của bùn hoạt tính (Theo công thức 5 – 24/ 67 , tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Trong đó: Yb: Tốc độ tăng trưởng của bùn họat tính Y: Hệ số sinh trưởng cực đại (mg bùn hoạt tính / mg BOD5 tiêu thụ) :Thời gian lưu bùn trong bể, chọn 10 ngày Kd: Hệ số phân hủy nội bào (ngày -1), chọn Kd = 0,055/ngày Bảng 12: Giá trị đặc trưng các thông số động học K, Ks, Y, Kd trong quá trình xử lý nước thải: Hệ số Đơn vị đo Giá trị Khoảng dao động Tiêu biểu K: Hệ số sử dụng cơ chất tối đa Ngày -1 2 - 10 2 KS: Hằng số bán vận tốc, hàm lượng cơ chất ở tốc độ sinh trưởng mg BOD/l hay mg COD/l 25 – 100 15 – 70 60 40 Y: Hệ số sử dụng cơ chất cự đại. Tính theo tỉ lệ giữa sinh khối và khối lượng cơ chất tiêu thụ trong thời gian nhất định mg bùn hoạt tính / mg BOD 0,4 – 0,8 0,6 Kd: Hệ số phân hủy nội bào Ngày -1 0,02 – 0,1 0,055 Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày Abùn = Yb . Q (S0 - S) Trong đó: Abùn: Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày (kg) Yb: Tốc độ tăng trưởng của bùn họat tính Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm (m3/ngày đêm) S0: Lượng BOD5 đầu vào (mg/l) S: Lượng BOD5 hòa tan ra khỏi bể lắng (mg/l) Tính lưu lượng xả bùn (theo công thức 5 -15 và 5 – 16/ 65, tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Suy ra Trong đó: Qra: Lưu lượng bùn thải ra (m3/ngày) V: Thể tích bể Aerotank (m3) X: Nồng độ bùn hoạt tính cần duy trì trong bể Aerotank (mg/l) Xra: Nồng độ bùn hoạt tính trong nước ra khỏi bể lắng (mg/l) XT: Nồng độ bùn hoạt tính từ đáy bể lắng để tuần hoàn lại bể Aerotank (mg/l) Qra: Lưu lượng nước đã xử lý đi ra khỏi bể lắng 2 (m3/ngày) :Thời gian lưu bùn trong bể (ngày) Xác định lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn QT. (Theo công thức 6.5/93 – Tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Trong đó: X: Nồng độ bùn hoạt tính cần duy trì trong bể Aerotank (mg/l) XT: Nồng độ bùn hoạt tính từ đáy bể lắng để tuần hoàn lại bể Aerotank (mg/l) QT:Lưu lượng hỗn hợp bùn tuần hoàn lại (m3/h) QV: Lưu lượng nước thải đi vào công trình xử lý (m3/h) Kiểm tra giá trị của tốc độ sử dụng chất nền BOD5 cho một đơn vị khối lượng (gr) bùn hoạt tính trong một đơn vị thời gian được xác định theo công thức: Trong đó: : Gía trị sử dụng chất nền cho một đơn vị khối lượng bùn hoạt tính trong một đơn vị thời gian (mg BOD5/ 1 gr bùn hoạt tính) S0: Lượng BOD5 đầu vào ,S0 = 100 (mg/l) S: Lượng BOD5 hòa tan ra khỏi bể lắng, (mg/l) X: Nồng độ bùn hoạt tính cần duy trì trong bể Aerotank, X = 2000 mg/l. t: Thời gian nước lưu lại trong bể (giờ) Xác định tỷ số khối lượng chất nền trên khối lượng bùn hoạt tính F/M được xác định theo công thức: Trong thực tế, khi thiết kế và vận hành hệ thống xử lý nước thải thông số được dùng để kiểm tra là tỷ số F/M Trong đó: S0: Lượng BOD5 đầu vào (mg/l) X: Nồng độ bùn hoạt tính cần duy trì trong bể Aerotank, mg/l. t: Thời gian nước lưu lại trong bể Lượng ôxy cần thiết (Tính theo công thức 6 -15/ 105, theo tài liệu 3 – tài liệu tham khảo) (kg O2/ngày) Trong đó: OC0: Lượng ôxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở 200C Q: lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) S0: Nồng độ BOD5 đầu vào (g/m3) S: Nồng độ BOD5 đầu ra (g/m3) f: Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang COD hay BOD20 thường f = 0,45 – 0,68 Px: Phần tế bào dư xả ra ngoài theo bùn dư = Yb x Q (S0 - S)x10-3 (kg/ngày) 1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD N0: Tổng hàm lượng nitơ đầu vào (g/m3) N: Tổng hàm lượng nitơ đầu ra (g/m3) 4,57: Hệ số sử dụng ôxy khi ôxy hóa NH+4 thành NO3-. Lượng ôxy thực tế cần (Tính theo công thức 6 -16 / 106, , tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) (kg/ngày) Trong đó: Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy = 1 Csh: Nồng độ ôxy bão hòa trong nước sạch ứng với nhiệt độ và độ cao so với mặt biển tại nhà máy xử lý (mg/l) Cs20: Nồng độ ôxy bão hòa trong nước sạch ở 200C Cd: Nồng độ ôxy cần duy trì trong bể. Khi xử lý nước thải thường lấy Cd = 1,5 – 2 mg/l α : Hệ số điều chỉnh lượng ôxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng và kích thước bể, có giá trị từ α = 0,6 – 0.94 Tính lượng không khí cần thiết (Tính theo công thức 6 -17 / 107, tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Trong đó: OCt: Lượng ôxy cần thiết f: Hệ số an toàn, thường từ f =1,5 – 2 OU: Công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gam ôxy cho 1m3 không khí OU = Ou . h Với : Ou: Công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gam ôxy cho 1m3 không khí, ở độ sâu ngập nước h có thể chọn theo bảng (7 -1) đến (7-4) h: Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí. Công suất máy nén khí Trong đó: Qkk: Lưu lượng không khí cần cung cấp (m3/s) η : Hiệu suất máy bơm, thường từ 0.75 – 0.8 - p: áp lực của khí nén (at) (Được tính theo công thức 149 theo tài liệu 3 – Tài liệu tham khảo) Trong đó: Hc: Áp lực yêu cầu chung khi tạo bọt khí (m) Hc = h + hd + hc + hf h: Chiều cao hữu ích của bể(m) hc: Tổn thất qua thiết bị phân phối (m) hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối (m). Giá trị này không vượt quá 0.5m. Tổng tổn thất hc và hd không vượt quá 0.4m. III.5.2.2.2. Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là công trình xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qua lớp vật liệu lọc. Ở bề mặt của lớp vật liệu lọc và các khe hở ở giữa chúng các cặn bẩn được giữ lại và tạo thành màng và gọi là màng vi sinh vật. Lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có ở bể lọc được cung cấp bằng phương pháp tự nhiên hoặc nhân tạo. Vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và nhờ có oxy quá trình oxy hóa được thực hiện. Những màng vi sinh vật đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II. Vật liệu lọc và các vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặt riêng lớn như đá cuội, đá dăm, vòng gốm, các lọai Polymer… Một số bể Biôphin thường sử dụng trong thực tế: III.5.2.2.2.1. Bể Biôphin nhỏ giọt Biôphin nhỏ giọt dùng để xử lý nước thải hoàn toàn với hàm lượng BOD của nước sau khi xử lý đạt 15 mg/l. Bể được xây dựng dưới dạng hình tròn hay hình chữ nhật có tường đặt và đáy kép. Đáy trên là tấm đan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy dưới liền khối không thấm nước. Chiều cao giữa hai lớp đáy lấy khoảng 0.4 – 0.6m. Nước thải dẫn vào bể bằng một thiết bị phân phối, theo chu kỳ nước được tưới lên toàn bộ bề mặt bể lọc. Nước thải sau khi lọc sẽ chảy vào hệ thống thu nước và được dẫn ra khỏi bể. Đặc điểm riêng của bể lọai này là kích thước của các hạt vật liệu lọc không lớn hơn 25 – 30 mm và tải trọng tưới nhỏ (0,5 – 1 m3/m3 Vật liệu lọc). Hiệu xuất xử lý theo BOD đạt 90%. Nó được áp dụng cho các hệ thống có công suất từ 20 – 1000 m3/ngày.đêm. III.5.2.2.2.2. Bể Biôphin cao tải Họat động giống như bể biôphin nhỏ giọt chỉ khác là ở bể biôphin cao tải có chiều cao cộng tác và tải trọng tưới nước lớn hơn. Vật liệu có kích thước 40 – 60 mm, vì vậy giữa các hạt có khe hở lớn Bể Biôphin cao tải có thể áp dụng đối với trạm xử lý có công suất Q ≤ 50.000 m3/ngày.đêm Ưu điểm của quá trình lọc này là: Xử lý nước có độ nhiễm bẩn cao; Rút ngắn thời gian xử lý; Đồng thời có hệ thống xử lý hiệu quả nước cần có quá trình khử nitrat hoặc phản nitrat hóa. Nhược điểm: Không khí ra khỏi bể lọc thường có mùi hôi thối và xung quanh bể lọc có nhiều ruồi muỗi. Công thức bể Biophin cao tải Xác định gía trị BOD20 cho phép của nước thải trước khi chảy vào bể lọc sinh học BOD20 cho phép = BOD20 xử lý * K Với: BOD20 sau xử lý: là giá trị BOD5 yêu cầu của nước thải sau khi xử lý K: là hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình của nước thải và chiều cao lớp vật liệu lọc, HL = 3m, với nhiệt độ≥140C. Chọn K = 7,5 (Theo tài liệu 1– Tài liệu tham khảo) Tải trọng bề mặt của bể lọc sinh học Trong đó: q: Tải trọng bề mặt của bể (m3/m2ngày đêm) Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm (m3/ngày đêm) Xác định hệ số tuần hoàn nước Diện tích của lọc sinh học cao tải Biôphin là: Trong đó: F: Diện tích của bể lọc sinh học (m2) Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm, m3/ngày đêm q:Tải trọng thủy lực lên bề mặt bể lọc Đường kính bể lọc sinh học (m) Trong đó: D: Đường kính của bể lọc sinh học (m) F: Diện tích của bể lọc sinh học (m2) Chương IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN ĐA KHOA MỸ PHƯỚC IV.1. Các thông số tính toán IV.1.1. Các thông số đầu vào Chọn các thông số đầu vào của trạm xử lý như sau: Qng.đTB: 60 m3/ ngày. đêm pH : 7 BOD5: 140 mg/l COD : 200 mg/l SS : 200 mg/l Tổng Nitơ : 35 mg/l IV.1.2. Các thông số đầu ra Yêu cầu sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B, TCVN 5945-1995 pH: 6 – 8.5 BOD5: 50 mg/l COD: 100 mg/l SS: 100 mg/l IV.2. Lựa chọn công nghệ xử lý: Dựa vào thành phần và tính chất của nước thải bệnh viện, điều kiện mặt bằng, công nghệ xử lý nước thải cho bệnh viện Đa khoa Tư nhân Mỹ Phước được đưa ra trong hình 6. Nước thải bệnh viện Bể điều hoà Song chắn rác Bể lắng đứng 1 Bể Aerotank Bể lắng đứng 2 Bể khử trùng Bể gom bùn Bùn tuần hoàn Bể nén bùn Xả ra nguồn tiếp nhận Bồn hoá chất Máy nén khí Chôn lấp Hình 6: Sơ đồ tổng thể công nghệ XLNT bệnh viện Thuyết minh công nghệ : Toàn bộ nước thải của bệnh viện được dẫn tập trung đến trạm xử lý. Đầu tiên nước thải từ khu khám chữa bệnh, nước thải sinh hoạt sau bể tự họai và nước thải từ khâu phục vụ sẽ được đưa qua công trình xử lý cơ học là song chắn rác để giữ lại rác và các tạp chất vô cơ có kích thước lớn hơn 16 mm (bao nilon, bông băng …). Sau đó, nước sau sẽ tự chảy vào bể điều hoà để điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải. Tại đây sẽ bố trí các thiết bị sục khí nhằm xáo trộn đều nước thải và làm giảm một phần BOD nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Sau khi qua bể điều hoà, nước thải sẽ được đưa vào bể lắng đứng đợt 1. Tại đây, các thành phần lơ lửng và tạp chất thô không hoà tan sẽ được giữ lại ở đáy bể, cặn lắng sẽ được bơm tách đưa vào bể gom bùn. Phần nước chứa các chất lơ lửng không lắng được sẽ được đưa sang bể aerotank. Tại bể aerotank, không khí được cung cấp vào nhờ hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn đều hỗn hợp nước thải - bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh vật phân huỷ chất hữu cơ, vi sinh tăng trưởng và kết thành bông bùn. Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N,P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và tế bào mới. Cho nên BOD trong nước thải giảm xuống đồng thời vi sinh tăng sinh khối. Nước từ bể aerotank được tiếp tục chảy sang bể lắng đứng đợt 2 để lắng bùn sinh ra do quá trình phân huỷ sinh học, một phần lượng bùn hoạt tính sẽ được hoàn lưu trở lại bể aerotank, còn phần dư sẽ đưa vào bể gom bùn. Nước thải sau khi qua bể lắng đứng đợt 2 sẽ tiếp tục chảy sang bể tiếp xúc khử trùng. Tại đây, nước được hoà trộn với Chlorine và với thời gian tiếp xúc là từ 20 đến 40 phút thì các vi sinh vật gây bệnh còn sót lại sẽ bị tiêu diệt hết trước khi thải ra hệ thống thu gom. Nước thải sau khi xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995 (cột B) trước khi thải ra hệ thống cống thu gom dẫn đến trạm xử lý nước thải tập trung của KCN để xử lý lần II đạt TCVN 5945-1995 (cột A) trước khi thải ra sông Thị Tính. IV.3. Tính toán công trình đơn vị: - Lưu lượng trung bình tính toán Q = 60 m3/ ngày. đêm - Chọn hệ số không điều hoà giờ Kh = 2 (K cho phép 1,5-3,5) - Lưu lượng tính tóan theo ngày - Lưu lượng tính tóan theo giờ - Lưu lượng tính tóan theo giây IV.3.1. Bể tự hoại: Nước thải sau khi qua bể tự hoại thì hàm lượng chất bẩn sẽ giảm như sau: - Hàm lượng chất lơ lửng giảm 45% - Hàm lượng BOD20 giảm 20 – 40 % IV.3.2. Song chắn rác Số lượng khe hở giữa các thanh Trong đó: n: Số khe của song chắn rác qmax: lưu lượng tối đa của nước thải (m3/s) b: khoảng cách giữa các thanh b = 16 ÷ 25 (mm), chọn b = 16 mm v: Vận t