83 Đường DX 37, P.Phú Mỹ, Tp Thủ Dầu Một,Bình Dương 0906.313.246

Tính toán thiết kế bể Anoxic (bể sinh học thiếu khí)

Print Friendly and PDF
Trong xử lý nước thải, “Bể Anoxic” là bể quan trọng trong quá trình xử lý amoni và nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học. Công nghệ khử nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học phổ biến nhất hiện nay là: Nitrat hóa và khử Nitrat, diễn biến của quá trình này như sau:
Tính toán thiết kế bể Anoxic (bể sinh học thiếu khí)

1. BỂ ANOXIC XỬ LÝ NI TƠ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Trong xử lý nước thải, “Bể Anoxic” là bể quan trọng trong quá trình xử lý amoni và nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học. Công nghệ khử nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học phổ biến nhất hiện nay là: Nitrat hóa và khử Nitrat, diễn biến của quá trình này như sau:
Tính toán thiết kế bể Anoxic (bể sinh học thiếu khí)
Nitrat hóa
Nitrat hoá là một quá trình tự dưỡng (năng lượng cho sự phát triển của vi khuẩn được lấy từ các hợp chất ôxy hoá của Nitơ, chủ yếu là Amôni. Ngược với các vi sinh vật dị dưỡng các vi khuẩn nitrat hoá sử dụng CO2(dạng vô cơ) hơn là các nguồn các bon hữu cơ để tổng hợp sinh khối mới. Sinh khối của các vi khuẩn nitrat hoá tạo thành trên một đơn vị của quá trình trao đổi chất nhỏ hơn nhiều lần so với sinh khối tạo thành của quá trình dị dưỡng.

Quá trình Nitrat hoá từ Nitơ Amôni được chia làm hai bước và có liên quan tới hai loại vi sinh vật , đó là vi khuẩn Nitrosomonas và Vi khuẩn Nitrobacter. Ở giai đoạn đầu tiên amôni được chuyển thành nitrit và ở bước thứ hai nitrit được chuyển thành nitrat:

Bước 1. NH4– + 1,5 O2 –> NO2– + 2H+ + H2O
Bước 2. NO2– + 0,5 O2 –> NO3–

Các vi khuẩn Nitrosomonas và Vi khuẩn Nitrobacter sử dụng năng lượng lấy từ các phản ứng trên để tự duy trì hoạt động sống và tổng hợp sinh khối. Có thể tổng hợp quá trình bằng phương trình sau :

NH4+ + 2 O2 –> NO3– + 2H+ + H2O (*)

Cùng với quá trình thu năng lượng, một số ion Amoni được đồng hoá vận chuyển vào trong các mô tế bào. Quá trình tổng hợp sinh khối có thể biểu diễn bằng phương trình sau:

4CO2 + HCO3– + NH4+ + H2O –> C5H7NO2 + 5O2

C5H7NO2 tạo thành sinh khối. Toàn bộ quá trình ôxy hoá và phản ứng tổng hợp được thể hiện qua phản ứng sau :

NH4+ + 1,83O2 + 1,98 HCO3– –> 0,021 C5H7NO2 + 0,98 NO3–  +  1,041  H2O + 1,88 H2CO3

Lượng ôxy cần thiết để ôxy hoá amôni thành nitrat cần 4,3 mg O2/ 1mg NH4+. Giá trị này gần bằng với giá trị 4,57 thường được sử dụng trong các công thức tính toán thiết kế. Giá trị 4,57 được xác định từ phản ứng (*) khi mà quá trình tổng hợp sinh khối tế bào không được xét đến.

Khử nitrit và nitrat:
Trong môi trường thiếu ôxy các loại vi khuẩn khử nitrit và nitrat Denitrificans (dạng kị khí tuỳ tiện) sẽ tách ôxy của nitrat (NO3-) và nitrit (NO2-) để ôxy hoá chất hữu cơ. Nitơ phân tử N2 tạo thành trong quá trình này sẽ thoát ra khỏi nước.

+ Khử nitrat :
NO3– + 1,08 CH3OH + H+ –> 0,065 C5H7NO2 + 0,47 N2 + 0,76 CO2 + 2,44 H2O

+ Khử nitrit :
NO2– + 0,67 CH3OH + H+ –> 0,04 C5H7NO2 + 0,48 N2 + 0,47 CO2 + 1,7 H2O

Như vậy để khử nitơ công trình xử lý nước thải cần :
  1. Điều kiện thiếu khí ( thiếu ôxy tự do )
  2. Có nitrat (NO3- ) hoặc nitrit (NO2-)
  3. Có vi khuẩn kị khí tuỳ tiện khử nitrat;
  4. Có nguồn cácbon hữu cơ
  5. Nhiệt độ nước thải không thấp.
  6. Các vị trí của bể anoxic xử lý ni tơ trong hệ thống xử lý nước thải giàu amoni:
Vị trí bể anoxic trước bể aerotank (phổ biến nhất)

Bể anoxic đặt trước bể vi sinh hiếu khí có các ưu điểm như: không cần bổ sung nguồn chất hữu cơ, dễ kiểm soát DO <1 mg/l. Nhược điểm của đặt bể anoxic trước bể aerotank là hàm lượng nitơ đầu vào thấp, cần phải hồi lưu nước thải từ bể aerotank về bể anoxic.

Vị trí bể anoxic sau bể aerotank


Công nghệ đặt bể anoxic sau bể aerotank có ưu điểm: không cần hồi lưu nước từ bể aerotank về bể anoxic, nước tự chảy. Nhược điểm của công nghệ này là phải bổ sung chất hữu cơ vào bể anoxic, phải có công đoạn sục khí sau bể anoxic để loại bỏ khí nitơ (nếu không có công đoạn này bùn sẽ nổi ở bể lắng).

 2. TÍNH TOÁN BỂ ANOXIC TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

– q0: Công suất nước thải phải xử lý (m3/ngày)

– BOD0… SS0: Thông số đầu vào của nước thải (g/m3)

– BODK…SSK: Thông số đầu ra của nước thải sau khi được xử lý (g/m3)

– α (α≥0): Hệ số hồi lưu nước thải đã được oxy hóa và bùn hoạt tính từ sau ngăn oxic trở về ngăn Anoxic (một phần bùn trở về ngăn điều hòa)

– q: Công suất nước thải đi vào các ngăn điều hòa, anoxic, oxic: q=q0(1+α)

2.1. Xác định tỉ lệ bùn tuần hoàn về Bể Anoxic xử lý ni tơ trong hệ thống xử lý nước thải:

Độ ẩm của bùn là 99% nên lượng N-NO3 quay về bể anoxic là: 0,01.α.q0 NO3K . Trong đó:

NO3K  = NH40-NH4K     

Trong các quá trình xử lý nước thải, yêu cầu hữu cơ tính theo BOD được các định theo tỉ lệ BOD: (TN) là 5:1 vì vậy tại bể anoxic thiết lập được sự cân bằng sau đây:

(NH40-NH4K)q0 = NO3K q0+0,01.α.q0 NO3K+0,2(BOD0-BODK)q0    

α= 100[NH40-NH4K – NO3K– 0,2(BOD0-BODK) ]/ NO3K        

Ghi chú:Trong trường hợp không đủ hữu cơ (BOD) thì phải bổ sung các chất hữu cơ như methanol hoặc ethanol.

2.2. Tính toán bể Anoxic xử lý ni tơ trong hệ thống xử lý nước thải

Nồng độ NH4in, BODin, NO3in đi vào bể Anoxic được xác định như sau:



Thời gian lưu cần thiết của hệ vi sinh vật (VSV) tại bể khử Nitơ (ngày)

Thể tích tối thiểu của ngăn Anoxic (m3)



Lượng bùn tạo thành từ quá trình khử Nitơ (kg/ngày)

Print Friendly and PDF

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Tin mới hơn

Bể Anoxic, Xử lý Nitơ-Photpho bằng công nghệ sinh học thiếu khí

Bể Anoxic, Xử lý Nitơ-Photpho bằng công nghệ sinh học thiếu khí

Bể Anoxit trong công nghệ xử lý nước thải hay còn gọi là bể lên men, bể anoxit được sử dụng kết hợp với các công nghệ hiếu khí hay kỵ khí để xử lý...

Tính toán thiết kế công nghệ xử lý sinh học kỵ khí - UASB

Tính toán thiết kế công nghệ xử lý sinh học kỵ khí - UASB

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian.

Tính toán thiết kế bể tuyển nổi siêu nông DAF

Tính toán thiết kế bể tuyển nổi siêu nông DAF

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, khả năng tự lắng kém ra khỏi pha lỏng....

Tính toán thiết kế bể tự hoại 3 ngăn

Tính toán thiết kế bể tự hoại 3 ngăn

Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc một (xử lý sơ bộ) đồng thời thực hiện ba chức năng: lắng nước thải, lên men cặn lắng và lọc nước thải sau...

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất sắt thép

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sản xuất sắt thép

Tại sao phải xử lý nước thải sản xuất sắt thép?

Tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2

Tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2

Tính toán cơ khí xử lý bụi và CO2 là bước quan trong để xử lý số liệu thiết kế công trình để xử lý bụi và CO2

Tính Toán Bể Tuyển Nổi

Tính Toán Bể Tuyển Nổi

Bể Tuyển Nổi là một công trình trong hệ thống xử lý nước thải. Với mục đích loại bỏ các chất rắn lơ lửng có kích thước rất nhỏ, không thể thu hồi ở...

Tin cũ hơn

Tính toán thiết kế cụm keo tụ - tạo bông

Tính toán thiết kế cụm keo tụ - tạo bông

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ TRỘN_TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ KEO TỤ - TẠO BÔNG

3 phương pháp xử lý nước nhiễm mặn hiệu quả nhất hiện nay

3 phương pháp xử lý nước nhiễm mặn hiệu quả nhất hiện nay

Nước nhiễm mặn là gì?Nước nhiễm mặn là nguồn nước có chứa hàm lượng lớn các chất muối hòa tan (chủ yếu là NaCl) vượt qua ngưỡng cho phép. Thông...

Xử lý nước thải AXIT KIỀM

Xử lý nước thải AXIT KIỀM

Phân xưởng mạ thường dùng các dung dịch mạ khác nhau, công nghệ sản xuất khác nhau, nước thải có axit kiềm khác nhau, có nơi chủ yếu là axit, có nơi...

Xử lý nước thải kim loại nặng

Xử lý nước thải kim loại nặng

Ngoài nước thải crôm, nước thải còn chứa nhiều ion kim loại nặng như: niken, đồng, kẽm, cacđimi… Để xử lý kim loại nặng thường dùng các phương pháp:...

Xử lý bụi và khí độc hại

Xử lý bụi và khí độc hại

Trong quá trình mạ, sinh ra bụi và khí độc hại. ví dụ như: HCN, N02, NO … bụi mù axit crôm, axit, kiềm … Những chất này ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi...

Xử lý khí CO2

Xử lý khí CO2

CO2 được biết đến bởi tác động của nó đối với hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu. Tuy nhiên CO2 có thể được tái chế thành nhiên liệu và hóa chất....

Hiệu suất của các công trình xử lý nước thải

Hiệu suất của các công trình xử lý nước thải

Công nghệ xử lý nước thải luôn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng và ảnh hưởng tới hiệu xuất của hệ thống xử lý nước thải. Đó là điều hiển nhiên,...

Công nghệ xử lý nước thải MBBR

Công nghệ xử lý nước thải MBBR

MBBR là từ viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor, là quá trình xử lý nhân tạo trong đó sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh dính bám...

Tính toán thiết kế bể lắng ngang, bể lắng cát

Tính toán thiết kế bể lắng ngang, bể lắng cát

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ BỂ LẮNG NGANG1.1. Tính toán kích thước bể- Chiều dài của bể lắng- Vận tốc nước chảy trong bể (V0)- Vận tốc nước chảy trong bể (V0)

Khách hàng tiêu biểu

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây