WesterntechVN – Trong quá trình xử lý nước thải, aeroten (bể aeration) là một trong những thành phần quan trọng giúp loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ thông qua quá trình oxy hóa sinh học. Aeroten hoạt động dựa trên sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường có oxy, giúp phân hủy các chất hữu cơ, đặc biệt là BOD5 (biochemical oxygen demand). Để đạt được hiệu quả xử lý tối ưu, việc tính toán và thiết kế aeroten phải tuân theo các công thức và phương pháp cụ thể.
Tính toán thể tích làm việc của Aeroten
Một trong những yếu tố quan trọng trong thiết kế aeroten là tính toán thể tích làm việc sao cho phù hợp với tải trọng và lưu lượng nước thải cần xử lý. Các công thức tính toán thường được sử dụng bao gồm:
-
Tính theo tỷ số F/M (Khối lượng cơ chất trên khối lượng bùn hoạt tính):
Công thức:
Việc tính toán tỷ số F/M giúp xác định tỷ lệ phù hợp giữa cơ chất và vi sinh vật, đảm bảo sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật trong quá trình xử lý.
-
Tính theo tốc độ sử dụng cơ chất của 1 gam bùn hoạt tính trong một đơn vị thời gian:
Công thức:
Công thức này được sử dụng để tính toán thể tích bể aeroten cần thiết dựa trên khả năng sử dụng cơ chất của bùn hoạt tính.
-
Tính theo tuổi của bùn (thời gian lưu bùn hoạt tính trong bể):
Tính toán hiệu quả xử lý
Hiệu quả xử lý của aeroten có thể tính toán bằng công thức sau:
E=S0−SS0×100E = \frac{S_0 – S}{S_0} \times 100E=S0S0−S×100
Trong đó:
- EEE: Hiệu quả xử lý (%) của hệ thống aeroten.
- S0S_0S0: Hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu vào (mg/l).
- SSS: Hàm lượng BOD5 trong nước đã xử lý (mg/l).
Hiệu quả xử lý phản ánh khả năng của aeroten trong việc giảm thiểu lượng BOD5 trong nước thải.
Tính toán thời gian oxy hóa chất hữu cơ trong aeroten
Thời gian oxy hóa chất hữu cơ từ nồng độ đầu vào S0S_0S0 đến nồng độ cuối ScS_cSc trong aeroten có thể được tính theo công thức:
Trong đó:
- ppp: Tốc độ oxy hóa riêng (g O₂/kg bùn/h).
- XXX: Nồng độ của bùn trong aeroten (kg/m³).
- sss: Độ tro của bùn.
Tính toán lượng bùn sinh ra hàng ngày
Lượng bùn sinh ra hàng ngày phụ thuộc vào đặc tính nước thải và hệ số phân hủy bùn. Hai cách tính phổ biến là:
- Cách tính của Liên Xô: Gbuˋn=0,3×(SS)+0,3×(BOD5)G_bùn = 0,3 \times (SS) + 0,3 \times (BOD_5)Gbuˋn=0,3×(SS)+0,3×(BOD5)
- Cách tính thay thế: Gbuˋn=k×CODG_bùn = k \times CODGbuˋn=k×COD
Trong đó:
- SSSSSS: Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải (kg/ngày).
- BOD5BOD_5BOD5: Hàm lượng BOD5 trong nước thải (kg/ngày).
- CODCODCOD: Hàm lượng hóa chất cần oxi hóa trong nước thải (kg/ngày).
Kết luận
Tính toán thiết kế và vận hành aeroten là bước quan trọng để đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả. Các công thức và phương pháp tính toán giúp kỹ sư và nhà thiết kế xác định được các thông số quan trọng như thể tích aeroten, hiệu quả xử lý, thời gian oxy hóa và lượng bùn sinh ra. Việc áp dụng chính xác các công thức này sẽ giúp hệ thống xử lý đạt hiệu quả cao và đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.
