Tính toán lựa chọn máy thổi khí cho hệ thống xử lý nước thải
Máy thổi khí được biết tới với nhiều các ứng dụng khác nhau trong công nghiệp, nông nghiệp, xử lý nước thải, tuy nhiên ứng dụng cho hệ thống xử lý nước thải được nhiều người biết tới nhất. Trên thị trường hiện này có nhiều hãng máy thổi khí khác nhau, mỗi hãng lại có nhưng model riêng phù hợp với từng quy mô cũng như công suất tương ứng bởi vậy chúng ta cần tính toán và lựa chọn máy thổi khí cho phù hợp với hệ thống của chúng ta đang sử dụng.
Máy thổi khí là một trong những thiết bị xử lý nước thải, được sử dụng chủ yếu trong công nghệ xử lý sinh học với tác dụng cung cấp lượng khí oxy cho các vi sinh vật trong bể hiếu khí. Vậy lượng khí cần cung cấp bao nhiêu là phù hợp?
Trạm xử lý nước thải Yên Sở - Hà Nội
Thường hàm lượng DO trong bể hiếu khí duy trì trong khoảng 1,5 – 4mg/l là phù hợp. Nếu ít hơn, sẽ gây ảnh hưởng đến hoạt đống sống của vi sinh vật, ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình xử lý. Nói vậy, không có nghĩa là chúng ta có thể cung cấp nhiều khí hơn để tránh việc thiếu hụt Oxy. Nếu khí được cung cấp quá nhiều, sẽ gây vỡ các bông bùn hoạt tính, phá vỡ cấu trúc của bùn, dẫn đến việc phá hủy nơi sinh sống của quần thể vi sinh vật hiếu khí, làm cho nước đầu ra bị đục, nhiều cặn và hiệu suất kém. Ngoài ra, cung cấp nhiều khí gây lãng phí năng lượng không cần thiết.
Lượng khí cần cung cấp cho hệ thống là bao nhiêu?
Với công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện hiếu khí. Lượng Ôxy cần thiết cho vi khuẩn để thực hiện quá trình Ôxy hóa như sau:
Lượng Ôxy cần thiết = Lượng Ôxy hóa ngoại bào các chất hữu cơ + Lượng Ôxy để vi khuẩn thực hiện nitrat hóa + Lượng Ôxy ôxy hóa nội bào các chất hữu cơ
Trong thực tế, để Ôxy hóa hoàn toàn 1 kg BOD thì cần từ 1,5 đến 1,8 kg O2 (phụ thuộc vào đặc điểm hệ thống cấp và phân phối khí)
♦ Đối với Aeroten, cường độ thổi khí nhỏ nhất (Imin) phụ thuộc vào độ sâu của hệ thống phân phối khí. Việc xác định Imin được tính theo TCXDVN 51:2006
| Hs (m) | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Imin(m3/m2.h) | 43 | 12 | 38 | 32 | 28 | 24 | 4 | 3.5 | 3 | 2.5 |
♦ Để không phá cấu trúc của bùn hoạt tính trong bể Aeroten thì Imin ≤ 100 m3/m2.h
♦ Đối với quá trình làm thoáng sơ bộ và đông tụ sinh học trước khi lắng. Lượng không khí được chọn là 0,5 m3 khí/m3 nước thải. thời gian làm thoáng từ 15 – 20 phút
♦ Đối với bể tuyển nổi, cường độ cấp khí là 40 – 50 m3/m2 mặt đáy bể trong 1 giờ
♦ Đối với bể lắng cát thổi khí, cường độ cấp khí là 3 – 5 m3/m2 mặt bể trong 1 giờ
♦ Đối với quá trình làm giàu ôxy cho sông hồ, để khắc phục hiện tượng phân tầng. Và ôxy hóa sinh hóa chất hữu cơ trong nguồn nước bị ô nhiễm bởi nước thải đô thị, lượng không khí cần cấp là 0,1 – 0,6 m3/1m3 nước nguồn.
Tính toán lựa chọn máy thổi khí cho hệ thống xử lý nước thải
♦ Lượng không khí cần cấp cho quá trình xử lý nước thải tính theo công thức
Qk = Qtt.D (m3 khí/h)
+ Qtt – lưu lượng nước thải tính toán (m3/h)
+ D – Lượng không khí cần thiết để xử lý 1 m3 nước thải (m3 khí/ m3 nước thải)
♦ Áp lực của máy thổi khí tính theo công thức
+ Hs – Độ ngập của thiết bị phân tán khí trong nước (m)
♦ Công suất của máy thổi khí được tính theo công thức sau
+ QK – Tổng lưu lượng khí cấp cho bể xử lý (m3/h)
+ η – Hệ số sử dụng hữu ích của máy thổi khí (lấy khoảng 0,5 – 0,75)
Tính toán số lượng đĩa phân phối khí cần dùng
Kết hợp với máy thổi khí để phân phối khí cho bể là đĩa phân phối khí. Vậy cần tính toán lượng đĩa phân phối khí như thế nào là phù hợp nhất.
Giả sử, ta đã tính toán được máy thổi khí với Lưu lượng 30m3/phút. Vậy thì cần số lượng đĩa phân phối khí tinh là bao nhiêu?
Đối với các đĩa phân phối khí bọt mịn (khí tinh), kích thước bọt khí từ 1 – 6mm
Đối với hệ ống đục lỗ, đĩa khí thô thì kích thước bọt khí từ 2 – 10 mm
Đăng nhận xét