Đối với hệ thống xử lý nước thải cao su, việc tính toán cân bằng sinh khối hệ thống cần thiết cho các chỉ tiêu BOD, Amonia, Nitơ tổng là vấn đề không đơn giản. Nhất là khi cần phải tính toán để đạt được mục tiêu sử dụng hợp lý, cân bằng và đạt được hiệu quả xử lý cao nhất.
Đôi khi trong quá trình vận hành hệ thống, chúng ta sẽ bị bối rối làm sao để tính toán cân bằng sinh khối cần thiết cho các chỉ tiêu: BOD, Amonia, Nitơ tổng. Bài viết này, Microbe-Lift sẽ hướng dẫn các bước tính toán cơ bản để đạt được mục tiêu sử dụng hợp lý, cân bằng và đạt được hiệu quả xử lý cao nhất.
Các nội dung chính
Đối tượng tính toán
Hệ thống xử lý nước thải sản xuất từ cao su có các thông số như dưới đây:
- Q = 8.000 m3/ngày
- HRT = 15h
- SRT = 12 ngày
- MLVSS (X) = 2.000 mg/l
Các thông số đầu vào và đầu ra như sau:
Mục tiêu tính toán
Để cân bằng sinh khối hệ thống xử lý nước thải sản xuất cao su, có 4 đối tượng cần tính toán:
1. Tính toán lượng sinh khối thải bỏ (kg/ngày)
2. Tính toán các các thành phần chứa Nitơ:
- Lượng Nitơ tồn tại dưới dạng sinh khối (kg/ngày).
- Lượng Nitơ chuyển hóa trong quá trình Nitrat hóa.
- Lượng Nitơ chuyển hóa trong quá trình khử Nitrat.
3. Tính toán COD:
- Tính lượng COD bị oxy hóa khử Nitrat.
- Lượng COD bị oxy hóa bởi phân hủy hiếu khí. (Tham khảo xử lý COD, BOD trong nước thải cao su)
4. Tính toán lượng kiềm cần bổ sung
Các bước tính toán cân bằng sinh khối hệ thống xử lý nước thải cao su
Tính toán lượng sinh khối thải bỏ (Rw, kg/ngày) từ SRT:
Tính toán các thành phần chứa Nitơ
a. Tính toán lượng thành phần Nitơ trong sinh khối (Biomasss_N) dựa trên lượng bùn sinh khối thải bỏ và tiêu thụ. Công thức phân tử của sinh khối C5H7O2N:
b. Tính toán lượng Nitơ bị Nitrat hóa (Nitrified_N) từ TKN đầu vào và đầu ra. Lưu ý, Nitơ trong sinh khối sẽ không tham gia vào quá trình Nitrat hóa.
c. Tính toán lượng Nitơ bị khử Nitrat hóa (denitrified_N) được tính bằng Nitrified_N trừ đi NO3_N trong nước thải đầu ra:
Xem thêm: Khắc phục nước thải cao su vượt chỉ tiêu nito, amonia
Tính toán COD
a. Tính toán lượng COD bị oxy hóa bởi quá trình khử Nitrat dựa vào cân bằng điện tử
Cứ 2,86 kg COD loại bỏ được 1 kg NO3_N. Lượng COD bị tiêu thụ là:
2,86 * 977,2 = 2.795 kg/ngày
b. Tính toán lượng COD bị oxy hóa bởi phân hủy hiếu khí
Lượng COD cần được xử lý là: Q*(S0 – S) = 8.000 * (900 – 100)/1.000 = 6.400 kg/ngày
Cứ 1 kg sinh khối tương đương với 1,42 kg COD. Như vậy, lượng COD trong sinh khối là: 1,42 kg COD/kg VSS x 830 kg/ngày = 1.178,6 kg/ngày
Như vậy, tổng COD bị oxy hóa bởi phân hủy hiếu khí sẽ là: 6.400 kg/ngày – 1.178,6 kg/ngày – 2.795 kg/ngày = 2.426,4 kg/ngày
Tính toán lượng kiềm cần bổ sung
a. Lượng kiềm tiêu thụ bởi quá trình Nitrat hóa (để chuyển hóa 1 kg Nitrified_N cần 7,14 kg kiềm):
Nitrified_CO3 = 7,14 * 1.017,2 = 7.262,8 kg/ngày
b. Lượng kiềm được sinh ra từ quá trình khử Nitrat (có 3,57 kg kiềm được sinh ra khi khử 1 kg denitried_N):
denitrified_CO3 = 3,57 977,2 = 3.488,6 kg/ngày
Tổng lượng kiềm đầu vào (initial_CO3): Initial_CO3 = Q CO3in = 8.000 * 150/1.000 = 1.200 kg/ngày
Tổng lượng kiềm đầu ra (initial_CaCO3): Effluent_CO3 = Q*CO3out = 8.000 * 80/1000 = 640 kg/ngày
=> Tổng lượng kiềm thiếu cho hệ thống (lượng cần bổ sung từ bên ngoài): CO3add = 1.200 – 7.262,8 + 3.488,6 – 640 = – 3.214,2 kg/ngày
Trên đây là hướng dẫn tính toán bổ sung và cân bằng sinh khối hệ thống xử lý nước thải cao su để đảm bảo các yếu tố cần thiết cho quá trình xử lý các chỉ tiêu BOD, COD, TSS, Amonia và Nitơ. Hy vọng sẽ giúp ích được bạn đọc trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải. Mọi thông tin chi tiết hoặc cần tư vấn thêm vui lòng liên hệ 0909 538 514 để được hỗ trợ.
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
