Tính toán bể Anoxic. Nguyên tắc thiết kế bể Anoxic?

Trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh – bùn hoạt tính có giai đoạn xử lý nitrat. Ở giai đoạn này sử dụng 1 vùng anoxic được tạo ra.

Bằng cách thiết kế 1 bể không có khí và nồng độ oxy hòa tan giữ dưới  ngưỡng 1 mg/ lít nhưng không đạt ngưỡng 0 mg/ lít càng tốt. Điểm hoạt động mục tiêu lý tưởng trong khoảng 0.2 – 0.5 mg/ lít. Nồng độ của chất lỏng hỗn hợp và chất rắn lơ lửng TSS cũng phải được giữ cân bằng. Độ pH của vùng anoxic phải gần với mức trung tính 7.0 ppm và không được giảm xuống dưới 6.5 ppm.

• Nguồn carbon cần cấp đủ. Thông thường là 2.72 mg BOD5 cho mỗi mg NO₃^– N được loại bỏ.
• Để thiết kế và tính toán bể anoxic chính xác cần chú ý đến các yếu tố sau:

Nguyên tắc hoạt động của bể anoxic

Cơ chế chính là sự phân tán (khử nitơ sinh học) bằng hỗn hợp vi khuẩn dị dưỡng

NH3 → NO3 → NO2 → NO → N2O → N2 (khí)

• Cơ chế thứ cấp là thông qua đồng hóa (tăng trưởng sinh khối); sự hấp thu bị giới hạn: 12-14% trọng lượng sinh khối
• Cần vùng hiếu khí để cung cấp quá trình nitrat hóa và vùng anoxic (thấp hoặc không DO) để cung cấp khử nitrat

• Nguồn thực phẩm carbon hữu cơ (BOD) cần thiết; có thể sử dụng metanol, ethanol, glycerin, axit axetic, nước thải chưa được xử lý
• Mức độ khử nitrat được kiểm soát bởi tốc độ tuần hoàn rượu hỗn hợp qua vùng anoxic

Những yếu tố để lựa chọn để thiết kế bể anoxic

• Sự đa dạng các loại thiết kế anoxic cho xử lý nước thải hiện nay giúp người dùng có nhiều lựa chọn phù hợp với mục đích và ngân sách của mình.
• Thiết kế vùng anoxic và khu vực tái chế (Dựa theo sửa đổi quá trình Ludzack- Ettinger) là quá trình phổ biến.
• Những thiết kế khác bao gồm SBR, hệ thống sục khí bật / tắt, các khu vực hiếu khí / anoxic xen kẽ, mương oxy hóa với các khu vực xen kẽ, bước cấp liệu, v.v.
• Các khái niệm cơ bản là giống nhau – đều là sự kết hợp của vùng anoxic và hiếu khí
• Anammox: NH4 + + NO2 → N2 (khí) + 2H2O

*Chú thích: Quá trình Ludzack – Ettinger được sửa đổi thiết kế để sử dụng khử nitrat. Do khu vực sục khí làm nguồn oxy cho vi khuẩn gây bệnh trong quá trình phân hủy nước thải thô trong lưu vực anoxic.

Quá trình đầu tiên trong quá trình xử lý là bể chứa tiền anoxic, nơi nước thải có ảnh hưởng, bùn thải trở lại từ bể lắng và rượu hỗn hợp giàu nitrat được bơm từ đầu xả của bể sục khí được trộn với nhau. Nước thải có ảnh hưởng đóng vai trò là nguồn carbon cho vi khuẩn, trả lại bùn hoạt tính từ bể lắng cung cấp vi sinh vật và bơm tái chế anoxic cung cấp nitrat làm nguồn oxy.

Chi phí tác động

• Oxy: công suất oxy hóa tương đương 2,86 mg được phục hồi mỗi mg NO3-N được loại bỏ
• Độ kiềm: 3,6 mg thu hồi trên mỗi mg NO3-N được loại bỏ; trả lại một nửa độ kiềm sử dụng trong quá trình nitrat hóa
• Chi phí tăng sản lượng bùn; phụ thuộc vào nguồn thực phẩm sử dụng
• Chi phí lao động – nhân công.
• Chi phí Khấu hao

Tính toán chi phí xây dựng bể anoxic

Cũng còn tùy vào việc bạn chỉ cần thêm một bộ đếm thời gian bật / tắt hay muốn xây dựng một hệ thống mới.

Quy tắc thô sơ:

Sửa đổi: $ 0,5 đến $ 1,0MM mỗi MGD

Mới: $ 1,0 đến $ 2,0MM mỗi MGD

Tính toán chi phí hoạt động thường xuyên của bể anoxic

Diễn biến WWTP trong 7 ngày
Lưu lượng = 3.5 MGD
Tổng nitơ (influent) = 250 mg/l
Tổng nitơ (effluent) = 90 mg/l
Tổng loại bỏ nitơ = 64%
Hệ thống Anoxic được đưa vào cuối năm 2006, số liệu tạm tính đến hết năm  2008 (tỷ giá theo USD)
Ngân sách theo năm	Loại bỏ bùn hoạt tính	Các tiện ích	Hóa chất	Tổng
2005	$200,084	$409,050	$1,051,137	$1,660,271
2006	$260,280	$422,272	$920,885	$1,603,437
2007	$352,328	$467,847	$748,328	$1,568,503
2008	$577,549	$512,584	$628,271	$1,718,404
2007 – 2008 Average =		$1,643,454
2005 – 2006 Average =		$1,631,854
		$11,600	Difference

Những vấn đề tiềm ẩn khi tính toán bể anoxic

• Cần xem xét ở những yếu tố khiến quá trình hoạt động là gì để nhận biết vấn đề nằm ở đâu khi gặp sự cố.
• Tỷ lệ tái chế thấp
• Vận chuyển oxy từ vùng sục khí đến vùng anoxic
• Thực phẩm có sẵn (hòa tan) không đủ
• Nồng độ MLVSS
• Nhiệt độ

Tỷ lệ tái chế thấp

Đòi hỏi 2 – 4 Q

Tỷ lệ chứa oxy

• Vi khuẩn khử nitrat cần có những phân tử điện tử hỗ trợ nồng độ (BOD) để loại bỏ chất nhận điện tử là
• Nitrat: (NO3) 6NO3- + 5CH3OH → 3N2 + 5HCO3- + 7H2O + OH-
• Oxy cạnh tranh với nitrat như một chất nhận điện tử.
• Enzyme (reductase) được sử dụng bởi vi khuẩn khử nitrat bị ức chế khi có oxy – tác động đến quá trình đồng hóa

Không đủ thức ăn và MLVSS

Loại bỏ nitrat là một chức năng của thể tích bể anoxic, SDNR (NO3-N / sinh khối) và tỷ lệ F / Mb (BOD / sinh khối; các yếu tố trong tốc độ dòng chảy ảnh hưởng) Thời gian duy trì thủy lực càng thấp, giá trị F / Mb càng cao, và do đó có nhiều BOD hơn trong vùng anoxic, nhưng thực phẩm phải dễ dàng phân hủy sinh học để có được sự gia tăng trong SDNR Quy tắc ngón tay cái: Tỷ lệ BOD: N phải là 4: 1 – 8: 1

NOr = (Vnox) (SDNR) (MLVSS)

trong đó NOr = nitrat bị loại bỏ, g / d

Vnox = thể tích bể anoxic, m3 SDNR = tốc độ khử nitrat cụ thể, g NO3-N / g MLVSS · d

MLVSS = nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi hỗn hợp rượu, mg / L

SDNR = 0,03 (F / M) + 0,029

Trong đó F / M = g BOD được áp dụng / g MLVSS · d trong bể anoxic

F / Mb = QSo / (Vnox) Xb

Tỷ lệ F / M của BOD dựa trên hoạt động

nồng độ sinh khối, g BOD / g sinh khối · d Q = lưu lượng ảnh hưởng, m3 / d

Vì vậy = nồng độ BOD có ảnh hưởng, mg / L Vnox = thể tích anoxic, m3

Xb = nồng độ sinh khối vùng anoxic, mg / L

Nhiệt độ

Nhiệt độ (deg. C)	SDNR dự kiến	Nhiệt độ (deg. C)	SDNR dự kiến
10	0.035	18	0.076
12	0.042	20	0.091
14	0.052	22	0.110
16	0.063	24	0.132

Hi vọng qua bài viết này của đội ngũ kỹ thuật Nihophawa, quý khách đã hình dung ra phần nào quy trình và nguyên tắc tính toán bể Anoxic phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp. Nếu quý khách có nhu cầu lắp đặt hệ thống xử lý nước thải y tế. Hãy để lại số điện thoại và thông tin. Chúng tôi sẽ liên lạc tư vấn cụ thể cho bạn.