GVHD: GS.TS Lâm Minh Triết
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ UNITANK
XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY MAY MẶC,
Q = 4.000m
3
/ng.đ
TIỂU LUẬN MÔN HỌC:
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ NƯỚC THẢI
NỘI DUNG
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ UNITANK
LƯU LƯỢNG VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI
BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CỦA BỂ UNITANK
C
5
H
7
NO
2
+ O
2
+ VSV CO
2
+ H
2
O + tế bào mới + năng lượng
1. Chuyển hóa Amoniac thành Nitrite dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrosomaonas:
Nitơ Amoniac + 1.5 O
2
” Nitrite + H
2
O + giảm độ kiềm

2. Chuyển hóa Nitrite thành Nitrate dưới tác dụng của vi khuẩn Nitrobacter:
Nitrite + 0.5 O
2
Nitrate
Nitơ Amoniac + 2 O
2
Nitrate + H
2
O + Giảm độ kiềm
Nitrate nitrogen + cacbon H.C N2+ Độ kiềm
Oxy hóa CHC
Quá trình Nitrare hóa
Quá trình khử Nitrare
Quá trình khử Phospho
Phốt pho tồn tại trong nước thải dưới các dạng orthophosphate, polyphosphate và phốt pho hữu cơ. Trong quá trình xử lý sinh học, phốt pho
trong nước thải được tách ra thông qua việc tạo thành các mô của tế bào vi sinh vật trong quá trình khử chất hữu cơ.
BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ CỦA BỂ UNITANK
Nước thải được nạp vào ngăn A. Lúc này, ngăn A đang sục khí. Nước thải vào sẽ được hoà trộn với bùn hoạt tính. Các hợp chất hữu cơ được hấp thụ và
phân huỷ một phần. Quá trình này gọi là sự tích luỹ. Từ ngăn A, hỗn hợp bùn lỏng (nước + bùn) chảy qua ngăn B và tiếp tục được sục khí. Bùn sẽ tiếp
tục phân huỷ các chất hữu cơ đã được hấp thụ ở ngăn A. Chúng ta gọi quá trình này là sự tái sinh. Cuối cùng, hỗn hợp bùn lỏng tới ngăn C. Ở đây không
sục khí và không khuấy trộn. Trong điều kiện tĩnh lặng, các hạt bùn lắng xuống do trọng lực, còn nước trong được thu ra bằng máng tràn. Bùn sinh học
dư được loại bỏ tại ngăn C. Để tránh sự lôi cuốn bùn từ A, B và tích luỹ ở C, hướng dòng chảy sẽ được thay đổi (sự chuyển pha).
Pha chính thứ nhất
Pha trung gian thứ nhất
Mỗi pha chính được tiếp nối bằng một pha trung gian. Chức năng của pha này là chuyển đổi ngăn sục khí thành ngăn lắng. Nước thải được nạp vào
ngăn B và cả hai ngăn A, C đều đang trong quá trình lắng. Trong thời gian này, pha chính tiếp theo (với hướng dòng chảy ngược lại) được chuẩn bị,
bảo đảm cho sự phân tách tốt, dòng ra sạch.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Pha này tương tự như pha chính thứ nhất với dòng chảy ngược lại. Nước thải được nạp vào ngăn C, chảy qua B tới A.

Ngăn A bây giờ đóng vai trò là ngăn lắng (không sục khí, không khuấy trộn).
Pha chính thứ hai
Pha trung gian thứ hai
Pha này đối nghịch với pha trung gian thứ nhất. Ngăn sục khí C bây giờ sẽ chuyển thành ngăn lắng trong khi ngăn A
đang ở phần cuối của quá trình lắng và ngăn B sục khí.
Pha này chẩn bị cho hệ thống bước vào pha chính thứ nhất và bắt đầu một chu trình mới.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Cấu trúc chắc gọn, là một khối các ngăn bằng bê tông liền nhau cho phép tiết kiệm tối đa diện tích và vật liệu xây
dựng.

Kết hợp chức năng oxy hoá và chức năng sa lắng tách bùn trong cùng một bể nên không cần hồi lưu bùn.

Quá trình xử lý linh hoạt theo chương trình và có thể điều chỉnh nên rất phù hợp với các loại nước thải có tính chất đầu
vào hay thay đổi.

Vận hành hoàn toàn tự động, đảm bảo chất lượng ổn định của nước thải đã xử lý, dẫn đến chi phí vận hành thấp. Dễ
dàng mở rộng các chức năng khử N, P.
ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA UNITANK
Ưu điểm
Nhược điểm
Khó tính toán việc khử nito-photpho tại bể anoxic. Gây ảnh hưởng chất lượng dòng ra
Thông số Đơn vị tính Giá trị
pH - 6.0 - 6.5
BOD
5
mg/l 500
COD mg/l 820
SS mg/l 80
P-Tổng mg/l 8

N- Tổng mg/l 18
Coliform MNP/100ml 5*10
5
LƯU LƯỢNG VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI
Lưu lượng nước thải
Q = 4.000 m
3
/ng.đ
Chất lượng nước thải
QCVN 24-2009/BTNMT – cột A
Yêu cầu xả thải
Nước đã xử lý Đạt loại A theo QCVN: 24:2009/BTNMT
Bể chứa bùn dư
Nước thải Sinh hoạt
SCR, Hố Gom
Bể Điều Hòa
NT sản xuất
Máy thổi khí
Bể UNITANK
Bể lọc
Khử trùng
NT nhà ăn
Tách mỡ
Bể trung gian
Đường nước thải
Đường bùn dư
Ghi chú:
Máy thổi khí
SƠ ĐỒ HTXL NƯỚC THẢI
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ UNITANK

Mục đích

Xem unitank như bể aerotank khuấy trộn hoàn toàn. Khi đó trong pha chính có 2 ngăn làm việc như aerotank , mỗi ngăn thể tích là V:

Thông số Đơn vị Khoảng
Giá trị chọn
Ngày 0.75-15
14
Y 1/ngày 0.4-0.8
0.5
X mg/L 800-4000
4000
Kd 1/ngày 0.02-0.1
0.05
V = 988.24 m
3
Chọn chiều sâu của bể là :H = 5 (m)
Chiều sâu bảo vệ: h = 0.5 m
Chọn mặt bằng của mỗi ngăn là hình vuông cạnh a:
Vậy bể unitank gồm 3 ngăn bằng nhau, thông với nhau với kích thước mỗi
ngăn là:
H x a x a = 5.5 x 14 x14 m
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỂ TÍCH BỂ UNITANK
)*1(*
)(***
*2
ckdX
SSoYQc
V
θ

θ
+
−
=
c
θ
mHVa 145/24.988/ ===
Bể unitank là dạng hoạt động liên tục . Nhưng nếu cứ vận hành bể một chiều theo sơ đồ sau thì lượng bùn trong ngăn A và B liên tục bị rửa trôi vễ ngăn C
theo khe hở thông giữa các ngăn. Khi đó ngăn A có đầu vào S0 không đổi mà lượng bùn liên tục mất đi sẽ làm cho tỉ số F/M liên tục tăng. Đến một lúc nào
đó tỷ số này sẽ vượt quá mức vận hành bình thường (F/M = 0.2-1 ngày-1) làm cho ngăn A hoạt động kém hiệu quả ảnh hưởng đến chất lượng nước đầu ra.
Do đó cần đổi chiều vận hành sau một khoảng thời gian hoạt động.
T pha chính 1 = T pha chính 2
T phụ 1 = T phụ 2
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Từ đồ thị trên,
ta thấy:
(F/M tại A) = 1 khi t = 0.2014 ngày (= 290 phút).
Vậy thời gian hoạt động của pha chính 1 là
290 phút
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Kết quả giải các phương trình trên cho thấy S đầu ra tại ngăn C là đạt tiêu chuẩn(< 20 mg/L). Cụ thể theo sơ đồ:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Bùn (X) trong ngăn A, B liên tục giảm trong khi ngăn C có nồng độ bùn liên tục tăng
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Pha Phụ
Do 2 pha phụ là tương đương nhau nên ta xét pha phụ 1.
Khi đổi chiều hoạt động (kết thúc 1 pha chính) ta không thể chuyển ngay lập tức qua pha chính tiếp theo được vì:
- Ngăn A có nồng độ S cao hơn tiêu chuẩn (SA = 42 mg/L > 20 mg/L)

-
Ngăn A có nồng độ bùn lơ lửng lớn chưa kịp lắng (XA = 2119 mg/L)
Vậy trước khi chuyển qua pha chính tiếp theo ta cần có một pha phụ xen giữa để đảm bảo đưa ngăn A từ chức năng ngăn hiếu khí thành
ngăn lắng và nước ra từ ngăn này đạt tiêu chuẩn
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Chú ý

Thời gian vận hành pha phụ thông qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1:nước thải vào ngăn B không sục khí, ngăn A tiếp tục sục khí mà không cho nước
thải vào để giảm SA = 42mg/L SA = 20mg/L→

Giai đoạn 2:nước thải vào ngăn B sục khí,ngăn A để yên để bùn trong đó lắng xuống chuẩn bị
cho nước ra từ ngăn này ở pha chính 2.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Kết quả giải các phương trình trên cho thấy S đầu ra tại ngăn C là đạt tiêu chuẩn(< 20 mg/L)
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Bùn (X) trong ngăn A ,B liên tục giảm trong khi ngăn C có nồng độ bùn liên tục tăng. Theo sơ đồ:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA
Giải 7 phương trình trên ta có: đầu ra SC vẫn đạt ( < 20 mg/L)
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ - THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC PHA