Tính toán bể SBR công suất 700m3/ngày đêm
4.2.1

Bể SBR
Các thông số đầu vào của bể SBR:

♦

- Công suất thiết kế: Q=700m3/ngđ.
- BOD5 = 40,62 mg/l.
- COD = 153,5 mg/l
Các thông số đầu ra: (Theo tiêu QCVN 14 – 2008, cột A)
- BOD5 ≤ 30 mg/l
- COD ≤ 50mg/l
♦ Các thông số thiết kế:

- Nồng độ bùn hoạt tính ở đầu vào của bể X0 =0.
- Thời gian lưu bùn (tuổi của bùn)

θ

=10 – 30 ngày, chọn 10 ngày

c

- Tỷ số F/M = 0,05-0,2 ngày-1
- Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng trong bể: X=2000 – 5000 mg/l, chọn X=3500
mg/l.
- Độ tro của cặn: Z = 0,3 mg/mg.
- Chỉ số thể tích bùn: SVI = 120 ml/g
- BOD5 = 0,65COD


= 4 (chu kì/đơn nguyên.ngày)

Tổng số chu kì làm đầy trong 1 ngày
N = 2xn = 2x4 = 8 (chu kì/ngày)
Thể tích bể làm đầy trong 1chu kì
VF =700/8 = 87,5 (m3)
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong thể tích bùn lắng

Xs =

1000mg / gx1000ml / l
SVI

=

1000 × 1000
120

= 8333,33 (mg/l)

Xét sự cân bằng khối lượng
VTxX =VSxXS
3500
8333,33



VS
VT


= 1 – 0,5 = 0,5chọn

VF
VT

= 0,5

Thể tích của bể SBR:
87 ,5
0,5

VT = VF/0,5 =

= 175m3

Chọn:
−

Chiều cao của bể, H = 4,5 m

−

Chiều cao bảo vệ bể, hbv = 0,5 m

−

Chiều cao xây dựng bể
Hxd = H + hbv = 4,5 + 0,5 = 5 m


Tổng BOD5 ra = BOD5 hoà tan + BOD5 của cặn lơ lửng
Hàm lượng chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra:
VF x 0,65= 87,5 x 0,65 = 56,9 (mg/l)
Hàm lượng BOD của chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra:


56,9 mg/l x 1,42 mg O2tiêu thụ/mg tế bào bị oxi hoá = 80,8mg/l
Hàm lượng BOD5 của chất lơ lửng ở đầu ra:
= 80,8 x 0,68 = 54,94 (mg/l)

ll
5

BOD

Hàm lượng BOD5 hoà tan trong nước thải ở đầu ra:

ht
5

BOD

=

BOD5ll

-

ra
5

= 0,046
175 × 3500

ngày-1

∈

[0,04-0,1] ngày-1

Tải trọng thể tích của bể phản ứng:
LBOD =



Q × S 0 40,62 × 700 × 10 −3
=
VT
175

=0,162 kgBOD5/m3.ngày

Tính toán lượng bùn sản sinh ra mỗi ngày.

Tốc độ tăng trưởng của bùn:
Yb =

Y
0,4
=
1 + K d × θ C 1 + 0,146 × 10

Ks
Y
kd
fd

g bCOD/m3
g VSS/g bCOD
g VSS/g VSS.ngày
Không thứ nguyên

5-40
0,3-0,5
0,06-0,2
0,08-,02

20
0,4
0,12
0,15

Tổng lượng bùn sinh ra theo SS trong 1 ngày:
PSS =

PX
1,79
=
1 − Z 1 − 0,3

=2,56kg/ngày


×

× ×

Vậy lượng bùn phải bơm bỏ ở hai bể SBR mỗi ngày là:
Vtcb = 0,450x2 = 0,9 m3/ngày
4.2.4.4 Xác định lượng không khí cần thiết cho một đơn nguyên:

Lượng oxi cần thiết cung cấp cho mỗi bể theo điều kiện cần để làm sạch BOD,
oxy hóa amoni NH+4 thành NO3-, khử NO3- .


OCo = Q(So-S) - 1,42 x Px + 4,57Q(N0 – N)
= (350m3/ngày) x (40,62 - 24,94)g/m3(1kg/103g) -1,42 x (1,79 kg/ngày)/2
+ 4,57 x 350 (49,72 – 5,5) g/m3 (1kg/103g)
= 84,8 kg/ngày 63
Thời gian thổi khí của một bể: tối thiểu một nửa thời gian làm đầy nên thổi khí
3H
2

+2h = 3,5 h

Tổng thời gian sục khí một ngày của một bể:
3,5hx4 = 14h
Tỷ lệ chuyển hoá oxi trung bình:
24,65kgO2 / ngaøy
14

= 1,76kg/h


Trị số này nằm ngoài khoảng cho phép: q = 20-40 L/m3phút
Vậy ta chọn q = 25L/m3.phút
Lượng không khí cần thiết cho quá trình:


Mkk = 25l/m3phút 85,42m3= 2135,5L/phút = 0,0356m3/s
×

Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể SBR
N=

M kk
q

=

2135,5L/phuùt
120l / phuùt.ñóa

= 17,79 đĩa

Vậy số đĩa thổi khí cần lắp đặt trong mỗi bể SBR là: 18 đĩa.
Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể

4.2.4.5

Khí từ máy thổi khí được dẫn qua ống chính đi vào bề SBR (đặt dọc theo
chiều dài bể). Mỗi đường ống dẫn vào mỗi bể SBR được chia làm 3 đường ống phụ
cấp 1 bổ trí dọc theo thành bể xuống đáy bể phân phối khí cho các đĩa đặt tại đáy
mỗi bể SBR. Theo tiêu chuẩn các đầu răng của đĩa thổi khí là răng phi 27 nên chọn

cấp Công ty TNHH Công Nghệ Môi Trường Thăng Long. Thiết bị gồm một phao
nổi làm bằng vật liệu sợi thủy tinh, phía trên là hệ thống cơ điện tử tự động điều
khiển việc hút nước, được bao quanh bởi một lớp bảo vệ, phần này được nối với


phần chứa nước chìm ở dưới nước, giữa hai phần này được bịt kín hoàn toàn bằng
một vòng đệm nằm ở dưới đáy của phao nổi. Các hệ thống này được nối với ống
dẫn nước ra bằng nhựa dẻo có thể uốn cong theo sự lên xuống của thiết bị. Sau
cùng, ống dẫn nhựa dẻo nối với ống dẫn nước ra cố định bằng nhựa PVC ∅114mm.
Tính toán bơm bùn ra khỏi bể SBR về bể nén bùn.

♦

- Lưu lượng bùn cần thải bỏ tại một bể SBR trong: Q Vb=0,648 m3/ngày. Lượng
bùn này được chia điều cho bốn chu kỳ hoạt động của bể SBR.
- Lượng bùn cần xả bỏ tại một chu kỳ:

Qck

0,648
4

= 0,162 m3/ngày = 1,875.10-6 m3/s.

- Chiều cao cột áp: H=10m.
- Công suất của bơm:

N=

Qck × ρ × g × h

πxv k

4 × 0,0356
9×π

= 0,07 m.

Với:
vk: Vận tốc khí trong ống dẫn chính


vkhí=9m/s.
Chọn ống dẫn khí chính là ống inox SUS304 75mm
φ
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:
v khí

4 xQ K
4 × 0,0356
=
=
2
π ×D
π × (0,075) 2

=8,06m/s

- Đường ống nhánh:
Lượng khí qua mỗi ống nhánh:
qk =

34mm.

Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:
v khí

= 6,5 m/s.

4 ×q K
4 ×0,0059
=
=
2
π ×D
π ×(0,034) 2

4.2.4.7 Tính toán máy thổi khí
♦ Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí:

Hk = hd + hc + hf + H
= 0,4 + 0,4 + 0,5 + 4,7 = 6,0 m.
Với:
hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc chiều dài ống; hd
chọn hd =0,4m

≤

0,4 m;


hc: Tổn thất cục bộ; hc

− 1


0 , 28 3

0,08372 × 8,314 × 298  1,593 
× 
− 1

29,7 × 0,283 × 0,8
 1 


= 4,345 kW.

Với:
e : Hiệu suất máy thổi khí; e = 0,7 - 0,8, chọn e = 0,8
Gk: Trọng lượng dòng khí
Gk = Qk x

= (0,0356 + 0,0288) x 1,3 = 0,08372 kg/s

ρk

R : Hằng số khí; R = 8,314 KJ/KmoloK (đối với không khí)
T1: Nhiệt độ không khí đầu vào  T1 = 25 + 273 = 298oK
P1: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào  P1 = 1 atm
P2: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:
P2 = 1 +


♦
Vật liệu xây dựng


Chọn vật liệu xây dựng bể SBR là BTCT M250, thành dày 200mm, bản đáy
dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2
lớp, bên ngoài quét bentum.
Bảng 4.7 Thông số kích thước SBR
STT
1

Thông số
Lưu lượng thiết kế, Q

Đơn vị
m3/ngày

Giá trị
205

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

0
2
4
4,6
0,4
5
6
3
20
0,147

16

Tải trọng thể tích

kgBOD/ngày

tb
ngaøy

m
m
m
m
m
h
ngày

−1