Công nghệ xử lý nước thải CXNT-M3226A-C09-120305.doc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (613.45 KB, 9 trang )
Bảng 9.1 Thành phần hóa học của bùn hoạt tính
CHƯƠNG 9
CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ BÙN
9.1 TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN
Một trong nhiệm vụ của quá
trình xử lý nước thải là chuyển
các chất ô nhiễm từ dạng hòa
tan sang dạng rắn và tách các
chất rắn ra khỏi pha lỏng. Các
chất rắn sau khi khử nước (làm
đậm đặc) được gọi chung là
bùn, chứa nhiều thành phần
khác nhau và phải được thải
bỏ hợp lý. Bùn sinh ra từ hệ
thống xử lý nước thải thường
ở dạng lỏng có chứa từ 0,25
-12% chất rắn tính theo khối
lượng tùy thuộc vào công nghệ
xử lý nước thải được áp dụng. Trong những thành phần cần xử lý, bùn chiếm thể tích lớn nhất và
kỹ thuật xử lý cũng như thải bỏ bùn là một trong những vấn đề phức tạp nhất trong quá trình xử lý
nước thải. Các thiết bị xử lý bùn chiếm từ 40-60% tổng chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải
và chi phí xử lý chiếm khoảng 50% chi phí vận hành toàn hệ thống.
9.1.1 Thành Phần Bùn
Thành phần hóa học của bùn hoạt tính
được trình bày trong Bảng 9.1. Nhiều
thành phần hóa học đóng vai trò quan
trọng trong việc lựa chọn giải pháp thải
bỏ bùn sau xử lý và nước thải sinh ra
từ quá trình xử lý bùn.
Số liệu lượng bùn phát sinh từ hệ
thống bùn hoạt tính hiếu khí cổ điển và
cải tiến được trình bày trong Bảng 9.2.
9-1
Bảng 9.2 Lượng bùn sinh ra từ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí cổ điển và cải tiến
9.1.2 Sơ Đồ Dây Chuyền Xử Lý Bùn Tổng Quát
Trong thực tế, quy trình công nghệ xử lý bùn thường chia làm dạng chính tùy theo phương pháp
xử lý sinh học có được áp dụng trong hệ thống không. Quy trình công nghệ xử lý bùn có sử dụng
phương pháp sinh học được trình bày tóm tắt trong Hình 9.1.
Hình 9.1 Các quy trình công nghệ xử lý bùn hoạt tính.
9.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ NÉN BÙN
9-2
9.2.1 Bể Nén Bùn Trọng Lực
Gravity Thickening
Nén bùn trọng lực (Gravity thickening) được thiết kế tương tự như bể lắng
cổ điển, thường sử dụng bể dạng hình tròn. Bùn lỏng được đưa vào ống
lắng trung tâm (center feed well). Bùn sẽ lắng, nén lại ở đáy bể và được
tháo ra định kỳ. Phần nước tách ra trên bề mặt được đưa trở lại bể lắng đợt
1. Bùn từ bể nén bùn được bơm đến bể phân hủy hoặc thiết bị tách nước.
Nén bùn trọng lực được áp dụng rất hiệu quả đối với bùn từ bể lắng đợt 1.
Việc thiết kế bể nén bùn trọng lực cơ bản dựa trên tải trọng bùn. Để duy trì điều kiện hiếu khí
trong bể, lưu lượng bùn cung cấp vào thiết bị cần duy trì ở mức 24-30 m
3
/m
2
.ngđ. Nồng độ bùn
trước và sau khi nén bùn và tải trọng chất rắn trong bể nén bùn trọng lực được trình bày trong
Bảng 9.3.
Bảng 9.3 Tải trọng chất rắn trong bể nén bùn trọng lực
Một số thông số vận hành được áp dụng cho bể nén bùn trọng lực như sau:
- Thời gian lưu bùn thường dao động trong khoảng 0,5-20 ngày;
- Chiều dày lớp bùn trong bể dao động trong khoảng 0,6-2,4 m, tùy theo nhiệt độ môi
trường.
9.2.2 Tuyển Nổi Tách Bùn
Flotation Thickening
Theo nguyên lý vận hành thiết bị, quá trình tuyển nổi tách bùn có thể phân loại thành 3 dạng chính
sau đây: (1) tuyển nổi bằng khí hòa tan (DAF), (2) tuyển nổi chân không và (3) tuyển nổi bằng khí
phân tán. Trong đó, tuyển nổi bằng khí hòa tan thường được sử dụng để xử lý bùn hoạt tính. Sơ đồ
nguyên lý tuyển nổi tách bùn bằng DAF được biểu diễn trên Hình 9.2.
9-3
Tải trọng bùn trong bể tuyển nổi tách
bùn DAF cao hơn bể nén bùn trọng
lực do tốc độ tách pha rắn trong bể
DAF lớn hơn. Tải trọng chất rắn đặc
trưng trong bể DAF được trình bày
trong Bảng 9.4.
Bảng 9.4 Tải trọng bùn trong bể
DAF
9.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ PHÂN HỦY KỴ KHÍ
Việc thiết kế hệ thống phân hủy bùn kỵ khí dựa trên
các thông số chính sau đây: (1) thời gian lưu bùn, (2)
tải trọng thể tích và (3) độ giảm thể tích bùn theo
thời gian.
9.3.1 Thời Gian Lưu Bùn
Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí bùn thải là khí CH
4
và CO
2
. Lượng khí CH
4
sinh ra có thể
được ước tính theo công thức sau:
9-4
Hình 9.2 Sơ đồ tuyển nổi tách bùn DAF.
Đối với thiết bị phân hủy kỵ khí tải trọng cao, có khuấy trộn hoàn toàn và không tuần hoàn bùn,
sinh khối bùn sinh ra hàng ngày có thể được ước tính theo công thức sau đây:
Thông số thiết kế cho thời gian lưu bùn trong thiết bị phân hủy kỵ khí tải trọng cao, có khuấy trộn
hoàn toàn được trình bày trong Bảng 9.5.
Bảng 9.5 Thời gian lưu bùn trong thiết bị phân hủy kỵ khí tải trọng cao, có khuấy trộn hoàn toàn
9.3.2 Hệ Số Tải Trọng
Hai dạng hệ số tải trọng thông dụng nhất là: (1)
kg chất rắn bay hơi đưa vào bể mỗi ngày trên một
đơn vị dung tích bể (kg/m
3
.ngđ) và (2) kg chất rắn
bay hơi đưa vào thiết bị tính trên kg chất rắn bay
hơi có trong bể (kg/kg). Tải trọng đặc trưng đối
với thiết bị phân hủy tải trọng tiêu chuẩn thường
dao động trong khoảng 0,5-1,6 kg/m
3
.ngđ (tính theo chất rắn bay hơi). Đối với thiết bị phân hủy kỵ
khí tải trọng cao, giá trị tải trọng đặc trưng dao động trong khoảng 1,6-4,8 kg/m
3
.ngđ (tính theo
chất rắn bay hơi) và thời gian lưu nước dao động trong khoảng 10-20 ngày. Ở tải trọng cao hơn
4,0 kg/m
3
.ngđ, quá trình khuấy trộn sẽ gặp trục trặc. Ảnh hưởng của nồng độ bùn, thời gian lưu
nước đối với hệ số tải trọng chất rắn bay hơi được trình bày trong Bảng 9.6.
9-5
