Tính toán máy thổi khí bể Aerotank trạm xử lý nước thải 3500 m3/ngđ

TÍNH TOÁN MÁY CẤP KHÍ CHO BỂ AEROTEN

LH: 0915.112.775

I. Thông số trạm xử lý.

• Lưu lượng nước thải: Q = 3500 m³/ngđ = 145,8 m³/h
• Lưu lượng giờ max: Q_max^h = 1.77 x 145,8 = 257 m³/h (hệ số không
• Lượng BOD đầu vào bể Aeroten: 600 mg/l
• Lượng BOD đầu ra bể Aeroten: 100 mg/l
• Kích thước bể hiện hữu: LxWxH = 25 x 22 x 5.5 (m): chia làm 4 ngăn

II. Tính toán máy cấp khí đặt cạn:

Lượng không khí cần thiết để xử lý 1 m³ nước thải (ô xy hóa các chất hữu cơ trong bể aeroten) được tính theo công thức sau:

Trong đó:

-         Z: lượng ô xy cần thiết để xử lý 1 mg BOD trong nước thải (mg). Nếu xử lý sinh học hoàn toàn thì Z = 1,1 còn xử lý sinh học không hoàn toàn thì Z = 0,9

-         L_a và L_t: BOD của nước thải trước và sau xử lý (mg/l)

-         K₁: hệ số phân tán khí vào nước, phụ thuộc vào thiết bị và hệ thống phân phối khí. Khi phân tán bọt khí nhỏ lấy K₁ = 1 – 1,5

-         K₂: hệ số phụ thuộc vào độ ngập H_s của thiết bị phân phối khí trong nước thải. (Tại độ sâu đặt đĩa phân phối khí là 5m thì H_s = 2,92)

-         N₁: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ nước thải

N₁ = 1+0,02(T-20) = 1+ 0,02(28-20) = 1,16

(Với T = 28^oC là nhiệt độ trung bình không khí)

-         N₂: Hệ số tính đến tốc độ vận chuyển ô xy vào trong hỗn hợp bùn và nước thải. Đối với nước thải sinh hoạt thì n₂ = 0.85; với nước thải công nghiệp n₂ = 0,7

-         C_P: độ hòa tan ô xy của không khí vào trong nước tùy thuộc vào chiều sâu lớp nước trong bể. được xác định như sau:

C_T: Độ hòa tan của ô xy không khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. (thông số này được chọn theo bảng thực nghiệm, giả sử nhiệt độ trung bình của nước thải là 28 độ C). Ta có lựa chọn C_T = 37,2

Ta có: C_P = 37,2 (1+5/20.6) = 46,2 (mg/L)

-         C_o: Nồng độ trung bình của ô xy trong ngăn aeroten, lấy bằng 2 mg/L

Vậy ta có:

Lưu lượng không khí cần thổi vào bể Aeroten trong một đơn vị thời gian là:

= 18.85 m3/ph

Chọn áp lực làm việc của máy là: H = 6m

Công suất điện: P = 30 KW

Cấp khí cho xử lý nước thải thực phẩm

Tư vấn xử lý nước thải và cung cấp thiết bị: 0977 451 703

Xử lý nước thải chế biến cà phê – Nước thải ở công đoạn rửa thô và xay cà phê: có nồng độ chất ô nhiễm rất cao, cụ thể COD = 32.894 mg/l, BOD = 19.463 mg/l, SS = 1.720, pH ở mức thấp. COD vượt gấp 411 lần cho phép so với tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5945:2005, loại B), BOD vượt gấp 389 lần cho phép so với tiêu chuẩn cho phép, SS vượt gấp 17 lần cho phép so với tiêu chuẩn. Nồng độ ô nhiễm của nước thải cao là do nước thải chứa nhiều chất bẩn bám dính hạt cà phê (cát, đất, bụi, …), các hạt cà phê xanh còn sót lại, xác vỏ cà phê, hạt cà phê bị nát trong quá trình xay.

Nước thải ở công đoạn đánh nhớt, rửa sạch: có nồng độ chất ô nhiễm cung khá cao, cụ thể COD = 10.447 mg/l, BOD = 7.825 mg/l, SS = 2.753, pH ở mức thấp. COD vượt gấp 130 lần cho phép so với tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5945:2005, loại B), BOD vượt gấp 157 lần cho phép so với tiêu chuẩn cho phép, SS vượt gấp 28 lần cho phép so với tiêu chuẩn. Nồng độ ô nhiễm của nước thải cao là do nước thải chứa nhiều thịt quả cà phê bị tan rã từ quá trình ngâm enzym.
Như vậy có thể nói:
Nước thải chế biến của nhà máy có nồng độ ô nhiễm lớn rất nhiều so với nhà máy tương tự tại Brazil. Giải thích cho điều này có những lý do sau:
-    Công nghệ chế biến không tốt:
Máy xay vỏ không tốt, không loại bỏ hết hạt xanh trong quá trình xay, hay làm nát hạt quá nhiều.
-    Nhà máy không có hệ thống tách vỏ quả trước khi vào hệ thống. Tất cả các loại chất thải phát sinh từ quá trình chế biến cà phê được đưa thẳng ra hệ thống xử lý.

VI. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ.

Xử lý nước thải chế biến cà phê – Nước thải này có hàm lượng BOD, COD, SS cao và pH thấp. Đối với SS cao, chủ yếu là do công đoạn tách vỏ quả và hạt xanh không tốt, vì thế cần thiết phải có thiết bị tách rác dạng băng tải tự động trước khi nước thải chảy vào hệ thống xử lý.
Nước thải sau khi điều hòa có tỷ lệ BOD/COD = 12480/19426 = 0.64 > 0.6: thích hợp cho quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học. Tuy nhiên, độ màu cũng là một yếu tố quan trọng để chọn lựa phương án xử lý.
Quá trình xử lý sinh học được đề xuất để giải quyết COD, BOD rất cao trong nước thải. Cần phải kết hợp cả phương pháp xử lý sinh học kị khí và sinh học hiếu khí. Căn cứ vào thành phần tính chất của nước thải để quyết định phương án xử lý cũng như công trình xử lý nước thải chế biến cà phê. 

VII.THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CÀ PHÊ.

Xử lý nước thải chế biến cà phê – Nước thải sinh ra từ các khâu chế biến của nhà máy được tách rác bằng thiết bị tách rác băng tải. Sau khi loại bỏ rác, nước thải chảy đến bể gom kết hợp quá trình lắng sơ bộ. Tại đây, nước thải được lưu lại với thời gian 1 (một) giờ nhằm loại bỏ sơ bộ lượng cặn trong nước.

Nước thải được bơm đến bể điều hoà. Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng, thành phần tính chất nước thải và nhiệt độ nước thải, tránh tình trạng quá tải vào các giờ cao điểm. Do đó giúp cho hệ thống xử lý làm việc ổn định đồng thời giảm kích thước các công trình đơn vị phía sau. Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống phân phối khí nhằm mục đích xáo trộn và giảm một phần các chất hữu cơ có trong nước thải.

Nước thải tiếp tục được bơm đến bể sinh học kỵ khí vật liệu đệm (UAF) 2 (hai) cấp nhờ vào hai bơm chìm đặt tại bể điều hoà. Bể sinh học kỵ khí có vật liệu đệm cố định, các vật liệu rắn trơ là giá thể cố định cho vi sinh kị khí sống bám trên bề mặt. Giá thể là vật liệu sợi xơ dừa, có độ bền cao trong nước thải. Tỉ lệ riêng diện tích bề mặt/thể tích của vật liệu thông thường dao động trong khoảng 100-220m2/m3. Trong bể sinh học tiếp xúc áp dụng quá trình sinh trưởng sinh học bám dính (Attached Growth). Bể sinh học kỵ khí vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám. Nước thải được phân bố đều hướng từ dưới lên. Quần thể vi sinh sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Quần thể vi sinh này có thể bao gồm vi khuẩn hiếu khí, kị khí và tùy tiện, nấm, tảo và các động vật nguyên sinh. Ngoài ra còn có giun, ấu trùng côn trùng, ốc,…Vi khuẩn tùy tiện chiếm đa số. Phần bên ngoài lớp màng nhầy (khoảng 0.1-0.2mm), là loại vi sinh hiếu khí. Khi vi sinh phát triển, chiều dày càng ngày càng dày hơn, vi sinh ở lớp ngoài tiêu thụ hết lượng oxy khuếch tán trước khi oxy thấm vào bên trong. Vì vậy, gần sát bề mặt giá thể, môi trường kị khí hình thành. Nước thải sau khi qua bể sinh học kỵ khí vật liệu đệm được dẫn sang bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính.

Trong bể hiếu khí bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học song song là khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính (oxy hòa tan DO>2mg/l), cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ. Dưới điều kiện này, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn.

VSV + C5H7NO2 (chất hữu cơ) + 5O2 –> 5CO2 + 2H2O + NH3 + VSV mới  (1)Bể này đòi hỏi chọn hình dạng bể, trang thiết bị sục khí thích hợp. Bể này có dạng chữ nhật, hàm lượng bùn hoạt tính và nhu cầu oxy đồng nhất trong toàn bộ thể tích bể. Bể này có ưu điểm chịu được quá tải rất tốt. METCALF and EDDY (1991) đưa ra tải trọng thiết kế khoảng 0.8-2.0 kgBOD5/m3.ngày với hàm lượng bùn 2.500 – 4.000 mg/L, tỉ số F/M 0.2-0.6. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn (mixed liquor). Hỗn hợp này chảy đến bể lắng bùn sinh học.

Bể lắng bùn sinh học có nhiệm vụ lắng và tách bùn ra khỏi nước thải. Bùn sau khi lắng có hàm lượng SS = 8.000 – 10.000mg/L, một phần sẽ tuần hoàn trở lại bể sinh học (25-75% lưu lượng) để giữ ổn định mật độ cao vi khuẩn tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ, đồng thời ổn định  nồng độ MLSS  = 3500 mg/l. Các thiết bị trong bể lắng gồm ống trung tâm phân phối nước, hệ thống thanh gạt bùn – motour giảm tốc và máng răng cưa thu nước. Độ ẩm bùn dao động trong khoảng 98.5 – 99.5%. Lưu lượng bùn dư Qw thải ra mỗi ngày được bơm về sân phơi bùn.

Do tính chất của nước thải là có hàm lượng chất lơ lửng cao, sau quá trình xử lý sinh học sẽ không đạt tiêu chuẩn nên sẽ được tiến hành keo tụ. Tại bể keo tụ, hóa chất keo tụ được bổ sung vào liên tục để quá trình keo tụ xảy ra hoàn toàn. Sau quá trình keo tụ, các bông cặn sẽ hình thành.kết bông lại và lắng khá nhanh nhờ sự hỗ trợ của chất trợ keo tụ là polymer. Nước thải sau đó được dẫn sang bể lắng bùn hoá lý để tiến hành tách pha. Phần bùn dễ lắng sẽ được lắng xuống đáy bể và được thu gom liên tục nhờ hệ thống gạt gom bùn được lắp đặt trong bể. Phần nước trong sau lắng sẽ tràn qua máng thu nước răng cưa và tiếp tục chảy vào bể khử trùng để diệt vi khuẩn trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại A – TCVN 5945 : 2005.

Giải pháp lắp đặt hệ thống phân phối khí bể Aeroten

Giải pháp lắp đặt đĩa phân phối khí trong công trình xử lý nước thải

Tư vẫn miễn phí kỹ thuật: 0977 451 703
Email: Vuquocviet1983@gmail.com

Hệ thống cấp và phân phối khí trong bể Aeroten là vô cùng quan trọng. Việc tính toán lựa chọn máy thổi khí Longtech như: Lưu lượng cấp khí, công suất điện năng tiêu thụ và hiệu quả làm việc sẽ góp phần quan trọng đảm bảo chất lượng xử lý nước thải.

Một yếu tố quan trọng nữa là lựa chọn hệ thống phân tán khí vào bể chứa nước thải cần xử lý:
Trên thực tế có các phương pháp sau:
- Sử dụng hệ thống phân phối khí dạng đĩa bọt mịn Jager - Đức; Longtech - Đài Loan
- Sử dụng hệ thống đường ống phân phối khí
- Sử dụng hệ thống ống đục lỗ phân phối khí

Trong các phương pháp trên, tùy theo mức độ đầu tư, yêu cầu tiêu chuẩn nước sau xử lý mà quyết định lựa chọn loại phân phối khí cho phù hợp.
Hiện nay, theo kinh nghiệm của đơn vị thi công các trạm xử lý nước thải thì loại thiết bị phân phối khí đựa ưa chuộng lựa chọn nhất là sử dụng đĩa phân phối khí.
Ưu điểm:
- Bọt khí phân phối có dạng bọt mịn, kích thước bọt từ 1 - 2 mm
- Số lượng bọt khí là rất lớn. khoảng 6500 lỗ/đĩa với loại Jager - ĐỨC
- Hiệu quả chuyển đổi Ô xy là cao
- Vật liệu chịu được môi trường có tính ăn mòn vật liệu
- Gía thành đầu tư vừa phải
Nhược điểm:
- Việc bảo dưỡng định kỳ và sửa chữa khi gặp sự cố là rất khó khăn
- Dễ bị tắc khi mà trong bể có nhiều cặn rắn
- Dễ bị rách màng khi trong bể có chứa vật rắn lớn

Đĩa phân phối khí JAGER - Đức

Để khắc phục hiện tượng hư hỏng và cần phải thay thế sửa chữa hệ thống phân phối khí dạng đĩa, ngày này Quang Minh đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng loại cấp khí dạng đĩa và lắp đặt riêng thành từng khung nhỏ và lắp đặt kiểu di động và dễ dàng đưa lên khỏi mặt nước trong bể.

Hệ thống đĩa dạng khung di động

Hệ thống đĩa phân phối khí lắp đặt cố định tại đáy bể

HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ BỂ ĐIỀU HÒA - 0977 451 703

CÔNG TY TNHH XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ MÔI TRƯỜNG HỒNG PHÚC

WWW.HONGPHUCTV.COM.VN

EMAIL: MOITRUONGHONGPHUC@GMAIL.COM

TEL: 0977 451 703

Máy thổi khí đặt cạn bể hiếu khí

Đĩa phân phối khí bọt mịn HD270

LIÊN HỆ: 0977.451.703

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H₂S, sunfit, ammonia, nitơ, … dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân chia thành 2 loại:

·         Phương pháp kỵ khí: Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều  kiện không có oxy;

·         Phương pháp hiếu khí: Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục.

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo ba giai đoạn chính như sau:

-          Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;

-          Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;

-          Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các nguyên tố vi lượng,...

Các phản ứng sinh hóa cơ bản của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm có:

-          Oxy hóa các chất hữu cơ:

            C_xH_yO_z + O₂                                       CO₂ + H₂O + DH

-          Tổng hợp tế bào mới:

            C_xH_yO_z + NH₃ + O₂                        Tế bào + CO₂ + H₂O + C₅H₇NO₂ - DH

-          Phân hủy nội bào:

            C₅H₇NO₂ + 5O₂                     5CO₂ + 2H₂O + NH₃ ± DH

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa được đáp ứng bằng cách sử dụng máy thổi khí để cấp khí liên tục dạng hạt mịn vào nước nên quá trình phân hủy chất hữu cơ có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. 

Tốc độ sử dụng oxy hòa tan trong bể thổi khí phụ thuộc vào:

-          Tỷ số giữa lượng thức ăn (Chất hữu cơ có trong nước thải) và lượng vi sinh vật: tỷ lệ F/M;

-          Nhiệt độ;

-          Tốc độ sinh trưởng và hoạt độ sinh lý của vi sinh vật;

-          Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;

-          Lượng các chất cấu tạo tế bào;

-          Hàm lượng oxy hòa tan.

Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại. Các vi sinh vật hiếu khí trong thiết bị xử lý sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO₂, H₂O, NO₃^-, SO₄^2-,… 

MÁY CẤP KHÍ BỂ AAO - 0977 451 703

LIÊN HỆ: MR. VIỆT - 0977 451 703

Từ năm 1982, Longtech đã phát triển như một nhà sản xuất máy thổi khí chất lượng cao. Với nguyên tắc không  ngừng  cải thiện và đổi mới công nghệ, hiện nay Longtech đã phát triển mạnh và dẫn đầu thị trường Đài Loan và châu Á. Máy thổi khí của Longtech được sản xuất theo qui trình chặt chẽ, chất lượng đặt ngang bằng với tiêu chuẩn kỹ thuật phương Tây với chi phí và hiệu quả sản xuất siêu cạnh tranh, dễ dàng bảo trì  phù hợp nhu cầu kỹ thuật của  khách hàng.

Tất cả các máy thổi khí  Longtech được sản xuất bằng công nghệ CNC cho độ chín xác cao và được kiểm tra hàng năm  nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn ISO 9001 và tiêu chuẩn chất lượng CE. Sự chú ý tỉ mỉ  đến từng chi tiết, các lỗi kỹ thuật nên được giữ ở mức tối thiểu, máy thổi khí 3 thùy của Longtech đã đạt đến hiệu suất cao nhất, độ ồn thấp nhất, độ rung nhỏ nhất, với đầy đủ các chủng loại, phụ kiện theo yêu cầu của khách hàng.

Các đặc trưng nổi bật:

-       Đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về kỹ thuật ISO 9001 và CE

-       Sản xuất, gia công, chế tạo theo yêu cầu của khách hàng (kích thước, áp lực, thiết kế, phụ kiện).

-       Sử dụng công nghệ tiện CNC  làm tăng khả năng đo và cắt chính xác hơn, do đó hiệu suất cao hơn.

-       Độ rung truyền qua thùy máy ít hơn, nhờ đó trục, vòng bi, bộ truyền động làm việc bền hơn.

-       Thiết kế 3 thùy kiểm soát áp lực dòng chảy ngược nào về phía roto.

-       Bôi trơn bằng dầu chất lượng cao, được chứng minh là tốt hơn dùng mỡ bôi trơn.

-       Cải thiện đáng kể trong tỷ lệ hiệu suất không khí: phạm vi khí, áp lực và chân không rộng hơn, dòng chảy ổn định hơn, sự thay đổi áp lực ít hơn.

-       Máy chạy êm hơn: thiết kế mới có thể làm giảm thiểu hiệu quả độ ồn xuống mức xấp xỉ 5dB.

-       Tiêu thụ điện năng ít hơn.

-       Tất cả các sản phẩm của Longtech có thể được sử dụng cho OEM.

-       Quản lý chặt chẽ các tiêu chuẩn chất lượng.

-       Tùy biến kỹ thuật, thiết kế phù hợp với yêu cầu của người sử dụng (thiết kế,kích cỡ, áp lực, phụ kiện…)

-       Lắp ráp, gia công sử dụng công nghệ CNC để các kích thước, số đo chính xác, từ đó tăng hiệu quả sử dụng cho máy.

-       Ít rung lắc vì được vận hành chuyền động qua hệ thống trục, bánh răng và vòng bi.

-       Máy được thiết kế với cánh gió ba thùy giúp dòng khi cấp liên tục trong mỗi chu kỳ quay của cánh gió.

-       Máy được bôi trơn bằng dầu cao cấp tối ưu hơn các loại dầu mỡ bôi trơn khác.

-       Cải thiện đáng kể các hệ số, hiệu suất hoạt động như : lưu lượng khí lớn hơn, áp lực đẩy và hút cao hơn, dòng khí ổn định, áp suất ổn định.

-       Ít hao tốn năng lượng, tiết kiệm điện năng tiêu thụ.

-       Thiết bị chính hãng sản xuất và phân phối