Công nghệ trong trạm xử lý nước thải

Để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp với trạm xử lý dựa trên cơ sở các số liệu đầu vào và đầu ra, công suất thiết kế, điều kiện mặt bằng, cơ sở khoa học, chi phí đầu tư.

Công nghệ AO trong xử lý nước thải sinh hoạt

Công nghệ xử lý nước thải của trạm xử lý nước thải tập trung được chia làm 3 giai đoạn:

Xử lý bậc I, xử lý bậc II và xử lý bùn.

Giai đoạn xử lý bậc I bao gồm:

Song chắn rác ( lưới lọc thô)
Trạm bơm
Lưới chắn rác
Bể lắng I
Bể điều hòa và trung hòa

Giai đoạn xử lý bậc II bao gồm: Bể hiếu khí kết hợp bể lắng II

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 100m3/ngày đêm

Tại đây chủ yếu diễn ra quá trình xử lý sinh học nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải gồm hai chức năng:

Oxy hóa sinh hóa các chất bẩn hữu cơ có mặt trong nước thải (quá trình bùn hoạt tính) ở ngăn hiếu khí.
Lắng bùn hoạt tính ở ngăn lắng, tương tự như bể lắng đợt II

Thời gian thổi khí (làm thoáng) nước thải trong ngăn hiếu khí được tính theo công thức:

t= (L_a – L_t)/a(1-s)p (giờ)

Trong đó: L_a –Hàm lượng BOD đầu vào của nước thải vào ngăn hiếu khí (mg/L)

L_t – Hàm lượng BOD của nước thải sau xử lý (mg/L)

Liều lượng bùn hoạt tính (g/L)

s- Độ tro của bùn, đối với nước thải sinh hoạt có thể lấy s= 0,3;

p- Tốc độ oxy hóa, mgBOD của 1 gam chất không tro của bùn trong 1 giờ.

Thời gian làm thoáng ứng với nhiệt độ trung bình của nước bằng 15^oC. Theo thực tế, nước thải có nhiệt độ t₁ nên thời gian làm thoáng được tính theo công thức:

t’= t x 15/25 (giờ) với nhiệt độ 25^oC

Để bảo đảm cho hiếu khí- Bể lắng đượt II làm việc bình thường và ổn định, thời gian làm thoáng được tăng thêm 2h. Khi đó: t’’= t’ + 2 (giờ)

Tổng thể tích của ngăn hiếu khí tính theo công thức:

W_A = Q_tb x t’’ (m³⁾

Trong đó: Q_tb – Lưu lượng trung bình của nước thải (m³/h)

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 50m3/ngày đêm

Chiều dài tổng cộng của bể được xác định theo công thức:

L = W_A/(H x B_A) (m)

Trong đó: H – Độ sâu của bể (m)

B_A – Chiều rộng của 1 ngăn hiếu khí (m)

Chiều rộng của ngăn lắng được tính theo công thức:

B_L= Q_max.s /(n x H x v₁) (m)

Trong đó: Q_max.s – Lưu lượng lớn nhất giây (m³/s)

H – Độ sâu lớp nước trong ngăn lắng (m)

n – Số đơn nguyên của ngăn lắng

v₁– Tốc độ dòng chảy của ngăn lắng (m/s)

Lưu lượng không khí cần thiết cho 1m³ nước thải được tính theo công thức:

D = (Z x (L_a – L_t)/(K₁ x K₂ x n₁ x n₂ x(C_p– C)), (m³/m³)

Trong đó, Z – Lưu lượng oxy của không khí, (mg/mgBOD) được xác đinh như sau:

Khi xử lý hoàn toàn : Z = 1,1 mg/mg
Khi xử lý không hoàn toàn: Z = 0,9 mg/mg

K₁ – Hệ số tính đến kiểu thiết bị phân tán không khí

K₂ – Hệ số phụ thuộc vào độ sâu đặt thiết bị phân tán không khí

n₁– Hệ số tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ của nước thải, xác định theo công thức: n₁ = 1 + 0,02(t_tb -20^o) (t_tb = 28^oC)

n₂ – Hệ số tính đến quan hệ giữa tốc độ hòa tan của oxy vào nước thải và bùn với tốc độ hòa tan của oxy trong nước sạch.

Đối với nước sinh hoạt, n₂ = 0,85

C_p – Độ hòa tan của oxy không khí trong nước,mg/L được xác định theo công thức: C_p = C₁(1+ h/20,6) (mg/L)

Trong đó: C₁ – Độ hòa tan của oxy trong nước (mg/L)

h – Độ sâu đặt thiết bị phân tán không khí (m)

C – Nồng độ trung bình của oxy trong ngăn hiếu khí, lấy bằng 2mg/L

Cường độ làm thoáng, m³/m³.h được tính theo công thức:

I = D x H/t’’ (m³/m².h)

Với điều kiện như sau:

Khi I > I_max (xác định theo giá trị K₁ đã lấy) thì phải tăng thêm diện tích vùng làm thoáng F₁.
Nếu I < I_min (xác định theo giá trị K₂ đã lấy) thì phải tăng thêm lưu lượng không khí để đạt được bằng I_min.

Lượng không khí tổng cộng được tính theo công thức:

V = D x Q

Xử lý bùn

Lượng bùn sinh ra trong quá trình xử lý sau khi lắng ở bể lắng II được tuần hoàn 1 phần về bể hiếu khí, phần còn lại đưa sang bể nén để chuẩn bị nén đưa ra ngoài.