Nguyên tắc hoạt động.

Bể lắng trong kết hợp ngăn lên men do giáo sư Siphơrin X-M đề xuất năm 1968 /7,10,15  /. Bể gồm hai phần táhc biệt nhau: phần lắng trong làm thoáng tự nhiên và phần lên men bùn cặn.

Hình 3.10.Sơ đồ cấu tạo bể lắng trong kết hợp ngăn lên men.

 Theo sơ đồ cấu tạo nêu trong hình 3.10  nước thỉ dẫn theo máng 1 vào buồng đông tụ 4 qua ống trung tâm 2. Do độ chênh cao giữa mực nước máng dẫn nước vào ống trung tâm và mực nước trong buồng đông tụ là 0,6m, nước sẽ chuyển động trong ống với vận tốc 0,5¸0,7 m/s, đảm bảo hút không khí vào theo tạo điều kiện cho quá trình đông tụ sinh học cặn lơ lửng. Lớp cặn lơ lửng hình thành là yếu tố chính đảm bảo lắng trong nước thải tại ngăn 5.Thời gian nước lưu lại trong buồng đông tụ là 20 phút, trong ngăn lắng trong 5 tối thiểu là 70 phút, đảm bảo cho hiệu quả lắng từ 65¸70% . Bùn giữ lại phía dưới ngăn lắng được ống hút 8 của bơm bùn đưa về phần lên men 9. Tại đây bùn được ủ và lên men với hiệu quả phân hủy chất hữu cơ cao. Cặn lên men được xả thông thường là 10 ngày /lần theo ống 10 ra ngoài.

So với bể lắng hai vỏ, bể lắng trong kết hợp ngăn lên men có những ưu điểm đáng kể sau đây:

   - Ngăn lên men và ngăn lắng độc lập với nhau về phương diện cấu tạo, do đó sản phẩm thối rửa trong quá trình lên men không làm bẩn lại nước thải đã lắng.

  - Cặn được xáo trộn đều ở ngăn tự hoại và tạo điều kiện tốt cho quá trình lên men cặn, không bị nén như trong bể lắng hai vỏ.

   - Hiệu suất lắng trong của ngăn lắng cao hơn nhiều so với máy lắng của bể lắng hai vỏ.

3.4.2. Tính toán bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men.

   Bể lắng trong kết hợp ngăn lên men được tính toán theo hai phần: Phần lắng trong và phần lên men bùn cặn.

a. Phần lắng trong:  Thể tích buồng tụ của phần lắng trong được xác định theo công thức:

    (3.9).

Trong đó:q_max- lưu lượng nước thải lớn nhất , l/s; t_đt- thời gian nước lưu lại trong buồng đông tụ, t_đt thường chọn là 20 phút.

Thể tích ngăn lắng của bể lắng trong được xác định theo công thức:

    (3.10).

Trong đó:     t_l- thời gian lắng từ 70 đến 90 phút.

Dung tích toàn bbộ của phần lắng trong sẽ là:

                           W₁=W_đt+W_l,   m³                                            (3.11).

Với đường kính trong của bể không quá 9,0m và chiều sâu buồng đông tụ từ 4¸5m, các kích thước cơ bản của phần lắng trong có thể xác định theo bảng 3.4 sau đây.

 Bảng 3.4. các kích thước cơ bản của phần lắng trong.

Ghi chú: (*)- Kể cả tường dày 0,3m.

               (**)- Không kể chiều cao bảo vệ phía trên máng.

               (***)- Kể cả bề dày đáy 0,15m.                     

               (****)- Kể cả phần tường bể.

b.Phần lên men.

Ngăn lên men bọc phía ngoài ngăn lắng trong. Lượng cặn đưa vào ngăn này trong một ngày 

Trong đó:   E- hiệu suất lắng , %; n- số ngăn lắng; C- hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải , mg/l; Q- lưu lượng nước thải , m³/ngày; p- Độ ẩm cặn p=95%.

Thể tích ngăn lên men W₂ là:

Trong đó:  d- liều lượng cặn cho vào ngăn lên men , %, được chọn dựa vào nhiệt độ nước thải về mùa đông; khi nhiệt độ 15⁰C d chọn là 2,75% , khi nhiệt độ 20⁰C d chọn là 5%.

   Cũng như đối với bể lắng hai vỏ, khi có đưa bùn hoạt tính dư hoặc bùn màng sinh vật, thể tích phần lên men phải tăng thêm 70% đến 30%.

Thể tích tổng cộng của bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men là:

                           W=W₁+W₂   ,  m³                               (3.14).

Biết được thể tích W của bể, có thể xác định đường kính và chiều cao phần hình trụ của bể theo bảng 3.5.

  Bảng 3.5. Kích thước cơ bản của bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men.