Thiết kế UCT khử nitrat & phốt pho sinh học: 3 vùng và SRT

Đối tượng đọc: kỹ sư thiết kế trạm BNR giữ phốt pho sinh học (theo QCVN/DJK). Thời gian đọc: ~7 phút. Công cụ liên quan: Thiết kế UCT Bio-P · Cẩm nang thiết kế

Nguyên lý

UCT (University of Cape Town) là biến thể A²/O: vùng thiếu khí nằm giữa anaerobic và aerobic, và RAS đi vào thiếu khí (không vào anaerobic). Nhờ đó nitrate không lọt vào anaerobic → vi sinh thả P (bio-P) tối đa. Giữ P sinh học tốt nhất trong các cấu hình BNR.

SRT nitrat

μN = 0,47·1,103^(T−20)·DO/(1,3+DO) (d⁻¹). SRTmin = 1/μN; SRT = SF·SRTmin (SF ~4).

SRT UCT thường cao hơn A²/O vì anaerobic kéo dài SRT hiệu dụng — phải đủ cho nitrat.

Thể tích 3 vùng + aerobic

Yobs = Y/(1+kd·SRT); pxV = Yobs·BODrem; pxT = pxV/fv. Vaer = SRT·pxT/MLSS; Vana = Q·ha/24; Vx1 = Q·hx1/24; Vx2 = Q·hx2/24; Vt = Vaer+Vana+Vx1+Vx2.

Bio-P và hóa học

Pbio = pxT·fp/100 (fp ~5 % P trong bùn). effP = (Pin−Pbio)/Q; pChem = max(0,(effP−tpt))·Q/1000 (kg P/d hóa chất).

AOR = 0,9·BODrem + 4,57·Nnit − 2,86·Nden − 1,42·pxV. Kiềm tiêu thụ 7,14·Nnit − 3,57·Nden — theo dõi pH sau nitrat.

5 sai lầm vận hành

1. RAS vào anaerobic: nitrate phá thả P → TP ra vượt.
2. SRT < nitrat cần: NH₃ vượt chuẩn.
3. fp sai: Pbio lệch → tính sai hóa chất.
4. Quên kiềm: pH tụt sau nitrat → vi sinh suy.
5. AOR thiếu credit denit: thừa O₂, lãng phí điện.

Kết luận

UCT giữ P sinh học tốt nhất: SRT = SF/SRTmin, Vt = Vaer+Vana+Vx1+Vx2, Pbio = pxT·fp/100, AOR 0,9/4,57/−2,86/−1,42, và RAS → thiếu khí (không anaerobic).