Chương 4: Xử lý nước thiên nhiên

Chia sẻ: Tran Le Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

201
lượt xem 68
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệt độ: phụ thuộc vào mùa và loại nguồn. Nước mặt: 4 - 40 độ C, phụ thuộc vào nhiệt độ không khí và sự thay đổi theo độ sâu nguồn nước. Nước ngầm: Có nhiệt độ tương đối ổn định 17 - 27 độ C. Nhiệt độ được xác định bằng nhiệt kế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 4: Xử lý nước thiên nhiên

Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC THIÃN I - TÊNH CHÁÚT NÆÅÏC THIÃN NHIÃN VAÌ CAÏC YÃU CÁÖU VÃÖ CHÁÚT LÆÅÜNG NÆÅÏC 1/ TÊNH CHÁÚT CUÍA NÆÅÏC: a/ Vãö phæång diãûn lyï hoüc: Nhi t : ph thu c vào mùa và lo i ngu n - Nư c m t: 4 – 400C, ph thu c vào t0 không khí và s thay i theo sâu ngu n nư c. - Nư c ng m: Có nhi t tương i n nh 17 – 270C Nhi t ư c xác nh b ng nhi t k . c : Bi u th lư ng các ch t lơ l ng (cát, sét, bùn, các h p ch t h u cơ…) có trong nư c. ơn v : mg/l. trong : - o b ng phương pháp Sneller: nư c vào bình th y tinh cao 30cm, áy có ch tiêu chu n màu en. - o b ng phương pháp Diener: bình th y tinh cao 350mm, áy có ch th p en r ng 1mm, trên n n tr ng, ư c chi u sáng b ng 1 bóng i n 300W. trong ư c o b ng c t nư c t i a mà qua nó t trên nhìn xu ng ngư i ta c ư c ch tiêu chu n ho c d u th p. màu : Do các ch t gumid, h p ch t keo c a s t, do nhi m b n b i các lo i nư c th i hay do s phát tri n c a rong t o. màu ư c xác nh b ng phương pháp so màu theo thang Platin – coban và tính b ng . Mùi và v : - Mùi: do ngu n t nhiên t o ra như m i bùn, t sét, vi sinh v t phù du c d i hay xác súc v t…có th do ngu n nhân t o như clo, phenol, nư c th i…xác nh b ng ng i. - V : do các ch t hòa tan trong nư c t o ra. Xác nh b ng n m. Phân bi t làm 5 c p: r t y u, y u, rõ, r t rõ, m nh. Nguyãùn Lan Phæång = 29 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC b/ Vãö phæång diãûn hoaï hoüc: C n toàn ph n (mg/l): bao g m t t c các ch t vô cơ và h u cơ có trong nư c, không k các ch t khí. Xác nh b ng máy o nhanh ho c un cho bay hơi 1 dung tích nư c ngu n nh t nh nhi t 105 – 110 0C cho n khi tr ng lư ng không i. c ng c a nư c (mg l/l): c ng c a nư c do hàm lư ng Ca2+ và Mg2+ hòa tan trong nư c t o ra. - c ng cacbonat do mu i Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 - c ng không cacbonat do mu i SO42-, Cl-, NO3- c a Ca2+, Mg2+ c ng ư c o b ng c (1 c tương ng v i 10mg CaO hay 9,19mg MgO trong 1 lít nư c). pH : c trưng b i ion H+ trong nư c ( pH = - lg[H+]) pH < 7: nư c có tính acid pH = 7: nư c có tính trung hòa pH > 7: nư c có tính bazơ ki m (mg l/l): c trưng b i các mu i như bicacbonat, gumat, cacbonat, hy rat…phân bi t ki m theo tên g i c a mu i. oxy hóa (mg O2/l): c trưng b i n ng các ch t h u cơ hòa tan và 1 s ch t vô cơ d oxy hóa. Hàm lư ng s t và mangan: Các h p ch t Nitơ: NH3, NO2- , NO3- s có m t c a các h p ch t này ch ng t v m c nhi m b n c a nư c th i vào ngu n nư c. Các ch t c: As, Cu, Pb, Zn… c/ Vãö phæång diãûn vi truìng: Vi trùng hi u khí (con/l). Vi trùng k khí (clostridia). Ch s coli (Eschirichia col): bi u th có hay không có vi trùng gây b nh ư ng ru t trong nư c. Ví d : Nư c dùng cho sinh ho t - Mùi, v 200C: không - màu theo thang màu Platin – coban: 100 - c, hàm lư ng c n: 5mg/l - pH: 6,5 – 8,5 - Hàm lư ng s t: 0,3mg/l - Hàm lư ng mangan: 0,2mg/l - c ng: 120 c 1/ YÃU CÁÖU VÃÖ CHÁÚT LÆÅÜNG NÆÅÏC: - Nư c c p cho sinh ho t và ăn u ng ph i trong s ch, không c h i, không ch a các vi trùng gây b nh. - Yêu c u ch t lư ng nư c c p cho các nhu c u s n xu t a d ng tùy thu c vào tính ch t c a quá trình s n xu t. Nguyãùn Lan Phæång = 30 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC II - CAÏC PHÆÅNG PHAÏP VAÌ CAÏC SÅ ÂÄÖ CÄNG NGHÃÛ LAÌM SAÛCH NÆÅÏC 1/ CAÏC PHÆÅNG PHAÏP XÆÍ LYÏ NÆÅÏC: Trên th c t ngư i ta thư ng ph i th c hi n các quá trình x lý như làm trong và kh màu, kh s t, kh trùng và các quá trình x lý c bi t khác như làm m m, làm ngu i, kh mu i… Các quá trình x lý trên có th th c hi n theo các phương pháp sau: - Phương pháp cơ h c: Song và lư i ch n rác, l ng t nhiên, l c qua lư i. - Phương pháp lý h c: Kh trùng b ng tia t ngo i, làm ngu i nư c. - Phương pháp hóa h c: Keo t b ng phèn, kh trùng b ng clor, làm m m nư c b ng vôi. 2/ CAÏC DÁY CHUYÃÖN CÄNG NGHÃÛ XÆÍ LYÏ NÆÅÏC: T p h p các công trình và thi t b th c hi n quá trình x lý nư c theo m t ho c m t s phương pháp g i là dây chuy n công ngh x lý nư c. Tùy thu c vào ch t lư ng nư c ngu n và yêu c u ch t lư ng nư c c p mà có các dây chuy n công ngh s n xu t khác nhau. a/ Så âäö cäng nghãû duìng hoaï cháút âãø keo tuû, duìng bãø loüc cháûm: Cl2 Nư c ngu n B ch a nư c s ch Tr m bơm c p II B l c ch m MLCN Hình 4.1: Sơ công ngh không dùng hóa ch t keo tu Áp d ng cho ngu n nư c có hàm lư ng c n lơ l ng nh hơn ho c b ng 50mg/l, màu không l n hơn 500coban và công su t c a tr m bé không l n hơn m t ngàn m3/ng. , qu n lý th công hay cơ gi i. V nguyên t c không kh ư c màu. b/ Så âäö cäng nghãû duìng hoaï cháút keo tuû: Sơ cơ b n: Phèn Cl2 Nư c ngu n B B ph n B B l c B ch a TB MLCN tr n ng l ng tr ng nư c s ch II l c Hình 4.2: Sơ s d ng hóa ch t cơ b n. Áp d ng: sơ trên áp d ng cho ngu n nư c có hàm lư ng c n lơ l ng và màu b t 3 kỳ v i các tr m có công su t b t kỳ, thư ng ≥ 20.000 m /ng v i các m c cơ gi i hóa khác nhau, có th t ng hoàn toàn. Nguyãùn Lan Phæång = 31 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Sơ công ngh s d ng b tr n và b l c ti p xúc: Cl2 B tr n B ch a nư c Tr m Nư c ngu n B l c ng có s ch MLCN ti p xúc bơm II tách khí Hình 4-3: Sơ s d ng b tr n ng và b l c ti p xúc Áp d ng cho ngu n nư c có hàm lư ng căn lơ l ng nh hơn 150mg/l, màu nh hơn 1500 coban và tr m có công su t b t kỳ. c/ Så âäö cäng nghãû xæí lyï næåïc ngáöm: Kh s t b ng làm thoáng ơn gi n và l c nhanh: Cl2 Làm thoáng B ch a nư c Nư c ngu n ơn B l c Tr m s ch bơm II MLCN gi n nhanh Hình 4-5: Kh s t b ng làm thoáng ơn gi n và l c nhanh Ph m vi áp dung: - Hàm lư ng s t ≤ 15 mg/l - ôxi hóa ≤ [0,15(Fe2+).5] mg/l O2 - NH + < 1mg/l 4 - màu ≤ 150 - PH sau làm thoáng ≥ 6,8 Fe 2+ - ki m còn l i trong nư c > (1+ ) mg l/l 28 Sơ 2: Giàn mưa - l ng ti p xúc - l c Ph m vi áp d ng: + CFe ≤ 25 mg/l + Nư c sau làm thoáng: PH ≥ 6,8; Ki ≥ 2mg l/l; H2S
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Sơ 3: Thùng qu t gió - l ng ti p xúc - l c Áp d ng: Tr m x lý có công su t v a và l n và có hàm lư ng s t cao Cl2 Nư c ngu n Thùng B l ng B l c B ch a TB MLCN qu t gió ti p xúc tr ng l c nư c s ch II Hình 4-7: Kh s t b ng thùng qu t gió , l ng ti p xúc và l c III – KEO TUÛ & CAÏC CÄNG TRÇNH KEO TUÛ 1/ KEO TUÛ: C n b n trong nư c thiên nhiên thư ng là h t cát, sét, bùn, sinh v t phù du, s n ph m phân h y c a các ch t h u cơ... Các h t c n l n có kh năng t l ng trong nư c, còn c n bé tr ng thái lơ l ng. Trong k thu t x lý nư c b ng các bi n pháp x lý cơ h c như l ng tĩnh, l c ch có th lo i b nh ng h t có kích thư c l n hơn 10-4 mm, còn nh ng h t c n có d
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC 2/ CAÏC CÄNG TRÇNH KEO TUÛ: 1- Bãø hoìa träün pheìn. 2- Thuìng dung dëch 3- Thiãút bë âënh læåüng pheìn 4- Bãø hoìa träün pheìn+næåïc 5- Bãø phaín æïng 6- Bãø làõng bäng càûn Hình 4-8: Sơ các công trình c a giai o n keo t a/ Cäng trçnh chuáøn bë hoaï cháút: - Thùng hòa tr n phèn : hòa tr n sơ b phèn v i nư c. - Thùng dung d ch (b tiêu th ) : Pha theo úng n ng tính toán. - Thi t b nh lư ng phèn b/ Bãø träün: M c tiêu c a quá trình tr n là ưa các ph n t hóa ch t vào tr ng thái phân tán u trong môi trư ng nư c trư c khi ph n ng keo t x y ra, ng th i t o i u ki n ti p xúc t t nh t gi a chúng v i các thành ph n tham gia ph n ng. Hi u qu c a quá trình tr n ph thu c vào cư ng và th i gian khu y tr n. Th i gian khu y tr n hi u qu ư c tính cho n lúc hóa ch t ã phân tán u vào nư c và hình thành các nhân keo t nhưng không quá lâu làm nh hư ng n các ph n ng ti p theo. Trong th c t th i gian hòa tr n hi u qu t 3 giây n 2 phút. Quá trình tr n ư c th c hi n b ng các công trình tr n, theo nguyên t c c u t o và v n hành ư c chia ra: * Tr n th y l c: v b n ch t là dùng các v t c n t o ra s xáo tr n trong dòng ch y c a h n h p nư c và hóa ch t. Tr n th y l c có th th c hi n trong: - ng y c a tr m bơm nư c thô - B tr n có vách ngăn - B tr n ng * Tr n cơ khí: dùng năng lư ng c a cánh khu y t o ra dòng ch y r i. c/ Bãø phaín æïng: Hi u qu quá trình keo t ph thu c vào r t nhi u y u t . V i m i ngu n nư c c th sau khi ã xác nh li u lư ng và lo i phèn s d ng thì hi u qu keo t ch ph thu c vào cư ng khu y tr n G và th i gian hoàn thành ph n ng t o bông c n T. Th c t 2 i lư ng này ư c xác nh b ng th c nghi m. Quá trình hình thành bông c n thư ng c n có G = 30 - 70s-1, th i gian ph n ng t 15 - 35’. Nguyãùn Lan Phæång = 34 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Thư ng dùng cac b ph n ng th y l c (ngăn ph n ng có vách ngăn ngang ho c b ph n ng xoáy – ngăn ph n ng k t h p v i b l ng ng) hay b ph n ng có máy khu y. IV – LÀÕNG L ng là m t khâu x lý quan tr ng trong công ngh x lý nư c. Là giai o n làm s ch sơ b trư c khi ưa nư c vào b l c hoàn thành quá trình làm trong nư c. D a trên nguyên lý rơi theo tr ng l c, vi c làm l ng có th lo i b t 90-99% lư ng ch t b n ch a trong nư c. Nguyên t c : Nư c ư c ch y t t qua b l ng, dư i tác d ng c a tr ng l c b n thân cac h t c n s rơi xu ng áy b . Theo chuy n ng c a nư c ngư i ta chia làm 3 lo i b l ng - B l ng ngang - B l ng ng - B l ng ly tâm Ngoài 3 lo i b l ng trên hi n nay ngư i ta còn s d ng cyclon th y l c l ng sơ b nư c có c theo chu kỳ (tách cát có kích thư c l n) ho c s d ng b l ng trong có t ng c n lơ l ng : nư c chuy n ng t dư i lên trên v i t c thích h p, trong b d n d n hình thành m t t ng c n lơ l ng. T ng c n này có kh năng h p ph các h t keo, c n trong nư c làm cho nư c trong. 1/ BÃØ LÀÕNG NGANG: B l ng ngang có d ng hình ch nh t, có th làm b ng g ch ho c bêtông c t thép. S d ng cho các tr m x lý có Q > 300 m3/ng i v i trư ng h p x lý nư c có dùng phèn và áp d ng v i công su t b t kỳ cho tr m x lý không dùng phèn. (3) (6) (7) B ph n 3 Sang b l c ng (1) (2) (4) (8) (5) (9) Hình 4-9: C u t o b l ng ngang (1) ng d n nư c t b ph n ng sang (2) Máng phân ph i nư c (3) Vách phân ph i u b (4) Vùng l ng (5) Vùng ch a c n (6) Vách ngăn thu nư c cu i b (7) Máng thu nư c (8) ng d n nư c sang b l c (9) ng x c n. Nguyãùn Lan Phæång = 35 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC * C u t o: b gi ng ch a hình ch nh t. Nư c chuy n ng trong b theo chi u ngang. B l ng ngang g m 4 b ph n chính : - B ph n phân ph i nư c vào b - Vùng l ng c n - H th ng thu nư c ã l ng - H th ng thu x c n B l ng ngang thư ng chia làm nhi u ngăn, chi u r ng m i ngăn t 3 ÷6m. Chi u dài b không qui nh. Khi b có chi u dài quá l n có th cho nư c ch y xoay chi u. gi m b t di n tích b m t xây d ng có th xây d ng b l ng nhi u t ng (2,3 t ng). Các thông s c a b l ng ngang. Vra = 5 – 10 mm/s u = 0,12 – 0,6 mm/s H = 2 – 3,5 mm/s L ≥ 10 H 2/ BÃØ LÀÕNG ÂÆÏNG: B l ng ng nư c chuy n ng theo phương th ng ng t dư i lên trên, còn các h t c n rơi ngư c chi u v i chi u chuy n ng c a dòng nư c t trên xu ng. B l ng ng thư ng có m t b ng hình vuông ho c hình tròn, ư c s d ng cho tr m có công su t nh (Q ≤3000 m3/ng ). B l ng ng thư ng k t h p v i b ph n ng xoáy hình tr . B có th xây b ng g ch ho c bêtông c t thép. ng trung tâm có th là thép cu n hàn i n hay bê tông c t thép. D (5) (6) h3 (7) (4) Sang b l c nhanh Nư c t b tr n t i (1) (2) H2=H1 (1) Năng ph n ng xoáy (2) Vùng l ng (3) Vùng ch a c n (4) ng nư c và (3) (5) Vòi phun h1 40-60o (8) (6) Máng thu (7) Ông nư c ra (8) ng x c n Hình 4-10: C u t o b l ng ng Nguyãùn Lan Phæång = 36 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC Nguyên t c làm vi c: Nư c ch y vào ng trung tâm gi a b (ngăn ph n ng) i xu ng dư i vào b l ng. Nư c chuy n ng theo chi u t dư i lên trên, c n rơi t trên xu ng áy b . Nư c ã l ng trong ư c thu vào máng vòng b trí xung quanh thành b và ưa sang b l c. Các thông s c a b : v = 0,5 – 0,7 mm/s D ≤ 10 m D = 1,5 - 2 H * Áp d ng cho các tr m có Q ≤ 1000 m3/ng và x lý có dùng phèn. 3/ BÃØ LÀÕNG LY TÁM: B l ng li tâm có d ng hình tròn, ư ng kính t 5m tr lên. Thư ng dùng sơ l ng ngu n nư c có hàm lư ng c n cao, Co > 2000 mg/l. Áp d ng cho tr m có công su t l n Q ≥ 30.000 m3/ng . (4) 1. ng d n vào (2) 2. Máng thu nư c (5) 3. Cánh g t bùn b ng cao su 4. H th ng cào bùn 5. ng d n nư c sang b l c 6. ng x c n Nư c t b tr n t i (1) (6) Hình 4-11: Sơ c u t o b l ng ly tâm * Nguyên t c làm vi c: Nư c c n x lý theo ng trung tâm vào ngăn phân ph i, phân ph i u vào vùng l ng. Nư c t vùng l ng chuy n ng t trong ra ngoài và t dư i lên trên. C n ư c l ng xu ng áy. Nư c trong thì ư c thu vào máng vàng vào máng t p trung theo ư ng ng sang b l c. thu bùn có thi t b g t c n g m d m chuy n ng theo ray vòng tròn. D m treo giàn cào thép có các cánh g t phía dư i. Nh nh ng cánh g t này, c n l ng áy ư c g t vào ph u và x ra ngoài theo ng x c n. Các thông s c a b . D ≤ 50 m H = 1,5 – 2,5 thành H = 3 – 5 trung tâm Hi u su t l ng th p 40 – 80% Nguyãùn Lan Phæång = 37 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC V – LOÜC Là giai o n cu i cùng c a quá trình làm trong th c hi n trong các b l c b ng cách cho nư c i qua l p v t li u l c – thư ng là cát th ch anh dày 0,7 – 1,3m; c h t 0,5 – 1mm ho c than g y p v n ho c ăng – tơ – ra – xit. gi cho cát kh i i theo nư c vào các ng thu nư c, dư i l p cát ngư i ta 1 l p b ng cu i ho c á dăm. * Phân lo i : - Theo t c l c + B l c ch m : t c l c 0,1 – 0,3 m3/h • Ưu i m : nư c trong, th i gian công tác lâu, 1 – 2 tháng m i r a 1l n • Như c i m : T c l c ch m, kích thư c b l n, giá thành xây d ng cao, qu n lý v t v . * Áp d ng cho các tr m có công su t nh . + B l c nhanh : T c l c nhanh 6 – 10 m3/h. Các h t c n ư c gi l i nh l c dính c a nó v i các h t cát. • Ưu i m : Kích thư c b nh , giá thành xây d ng r . • Như c i m : Chóng b n, ph i t y r a luôn (1 ngày êm ph i r a 1 – 3 l n). R a b thư ng ư c cơ gi i hóa, bơm nư c cho ch y ngư c chi u v i v n t c g p 7 – 10 l n khi l c v i cư ng r a 10 – 15 m2 di n tích. 2 Hbv 3 Hr 1 4 9 HL 5 Hd 6 13 8 11 12 10 7 Hình 4-12: Sơ c u t o c a b l c nhanh tr ng l c 1. ng d n nư c vào b l c; 2. Máng d n nư c 3. Máng phân ph i ph ; 4. V t li u l c 5.V t li u ; 6. T m an có khe l v t li u l c 7. ư ng d n nư c sang b ch a nư c s ch. 8. ư ng ng c p nư c r a b l c; 9. ng r a nư c x l c. 10. Van x nư c l c u.; 11. C a qu n lý. 12. H m thu nư c; 13. ng c p gió r a l c - Phân lo i theo áp l c : + B l c h tr ng l c + B l c áp l c Nguyãùn Lan Phæång = 38 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC - Phân lo i theo chi u dòng nư c : + B l c xuôi + B l c ngư c + B l c 2 chi u - Phân lo i theo s lư ng v t li u l c: +1l p +2l p + nhi u l p - Phân lo i theo l n h t v t li u l c: + B l c h t bé + B l c h t trung + B l c h t thô - Phân lo i theo nguyên t c: + L c lư i + L c qua v t li u x p + L c qua v t li u h t VI – KHÆÍ TRUÌNG Sau khi qua b l ng, b l c ph n l n vi trùng trong nư c a b gi l i (90%) và b tiêu di t. Tuy nhiên m b o hoàn toàn v sinh ph i kh trùng nư c. * Các cách kh trùng: 1. Nhi t : un nư c nhi t ≥ 750C trong nư c 2. Dùng tia t ngo i : Dùng lo i èn phát ra tia t ngo i di t trùng. Phương pháp này ơn gi n nhưng thi t b t ti n, hay h ng và t n i n (10 – 30Kw/1000m3). 3. Dùng ôzôn : ưa ôzôn vào nư c t o [O] di t trùng 4. Dùng sóng siêu âm : Dùng thi t b phát ra song siêu âm t n s 500KHz Vi trùng b tiêu di t. 5. Phương pháp clo hóa : S d ng clor ho c h p ch t c a clor như clorua vôi, zaven NaOCl. - ưa clorua vôi vào nư c : 2CaOCl2 Ca(OCl)2 + CaCl2 Ca(OCl)2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2HOCl acid hypoclorit (oxh m nh) - ưa clor vào nư c : Cl2 + H2O HOCl + HCl HOCl H+ + Ocl- ion hypoclorit (oxh r t m nh) Clor hay clorua vôi thư ng ưa vào ư ng ng d n nư c t b l c sang b ch a nư c ng m v i li u lư ng 0,5 – 1 mg/l, lư ng clor th a không ư c vư t quá 0,3 – 0,5 mg/l. ph n ng hoàn toàn x y ra, th i gian ti p xúc gi a dung d ch clo và nư c l n 30 phút. i n phân mu i ăn NaCl t o ra Cl2, Cl2 hòa vào dung d ch NaOH t o thành nư c zaven i vào kh trùng. NaCl + H2O 2H+ + Cl- + NaOCl Na+ + Cl- Nguyãùn Lan Phæång = 39 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC TRONG VII – KHÆÍ TRUÌNG SÀÕT TRONG NÆÅÏC 1/ KHÆÍ SÀÕT BÀÒNG LAÌM THOAÏNG: - S t trong nư c ng m thư ng d ng Fe(OH)2. Mu n kh s t ngư i ta cho nư c ti p xúc v i không khí oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ - Dùng dàn mưa (tháp ti p xúc) : Nư c t gi ng khoan bơm lên cao cho ch y vào máng răng cưa ho c ng châm l t o mưa. Theo chi u mưa rơi t các t m ch n, khi nư c rơi t các t m ván tr c ti p vào nư c và quá trình oxy hóa ư c th c hi n. - Thùng qu t gió : không khí vào nh qu t gió, thư ng làm thoáng nhân t o. ng d ng cho tr m có công su t bé. - N u CFe ≤ 9 mg/l : th c hi n phun mưa (làm thoáng) tr c ti p trên b l c. 2/ KHÆÍ SÀÕT BÀÒNG LAÌM THOAÏNG ÂÅN GIAÍN & LOÜC: Cho nư c tràn qua mi ng ng t cao hơn b l c ch ng 0,5m. Áp d ng CFe ≤ 9 mg/l , Ph > 6,8 , Fe3+ /FeTP ≤ 30% Trư ng h p pH th p ph i ưa vôi vào ki m hóa 0,3÷0,4m 0,3÷ 0,4m Hình 4-13: Kh s t b ng làm thoáng và l c. 2/ KHÆÍ SÀÕT DUÌNG HOAÏ CHÁÚT: a/ Khæí sàõt bàòng cháút oxy hoaï maûnh: Các ch t oxi hoá m nh thư ng s d ng kh s t là: Cl2, KMnO4, O3…Khi cho các ch t oxi hoá m nh vào nư c, ph n ng di n ra: 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + Cl- + 6H+ 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O = 3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+ Trong ph n ng, oxi hoá 1mg Fe2+ c n 0,64 mgCl2 ho c 0,94mg KMnO4 và ng th i ki m c a nư c gi m i 0,018mg l/l. So sánh v i phương pháp kh s t b ng làm thoáng, dùng ch t oxi hoá m nh ph n ng x y ra nhanh hơn, pH môi trư ng th p hơn (pH
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC b/ Khæí sàõt bàòng väi: Kh s t b ng vôi thư ng k t h p v i quá trình làm n nh nư c ho c làm m m nư c. Quá trình kh s t b ng vôi x y ra theo 2 trư ng h p: - Trư ng h p nư c có oxi hòa tan: 4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O + 4Ca(OH)2 → 4Fe(OH)3↓ + 4Ca(HCO3)2 - Trư ng h p nư c không có oxi hòa tan: Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 → FeCO3 + CaCO3 + H2O c/ Caïc phæång phaïp khæí sàõt khaïc: Kh s t b ng trao i cation: Cho nư c i qua l p v t li u l c có kh băng trao i iôn. Các ion H+ và Na+ có trong thành ph n v t li u l c s trao i v i ion Fe2+ có trong nư c, k t qu Fe2+ ư c gi l i trong l p v t li u l c. 2[K]Na + Fe(HCO3)2 → [K]2Fe + 2NaHCO3 2[K]H + Fe(HCO3)2 → [K]2Fe + H2CO3 Cation ư c tái sinh b ng HCl, NaCl HCl + [K]2Fe → [K]H + FeCl2 NaCl + [K]2Fe → [K]Na + FeCl2 Phương pháp này em l i hi u qu kh s t cao, thư ng s d ng cho ngu n nư c có ch a Fe2+ d ng hòa tan. Dùng k t h p v i làm m m nư c. Chi phí cho kh Fe2+ b ng trao i cation giá khá t. Kh s t b ng i n phân: Dùng c c âm b ng s t, nhôm, c c dương b ng ng, b ch kim hay ng m k n. Kh s t b ng phương pháp vi sinh v t: C y các m m khu n s t trong l p cát l c c a b l c. Kh s t ngay trong lòng t: D a trên nguyên t c, các ion Ca2+, Mg2+ g n trên khoáng v t c a t ng t á ch a nư c có kh nng trao i ion v i các ion Fe2+ c a nư c ng m. VIII – KHÆÍ MANGAN Mangan thư ng t n t i song song v i s t d ng iôn Mn2+ trong nư c ng m và d ng keo h u cơ trong nư c m t. Do ó vi c kh mangan thư ng ư c ti n hành ng th i v i kh s t. Mangan d ng hòa tan Mn2+ khi b ôxi hóa chuy n d n thành Mn3+ và Mn4+ d ng hy roxit k t t a: 2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O → 2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO 3 − Quá trình kh mangan ph thu c vào pH c a nư c. Th c nghi m cho th y n u PH
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC 4Mn(OH)3 + O2 + H2O → 4Mn(OH)4 L p ph Mn(OH)4 l i tham gia vào ph n ng m i c như v y t o ra 1 chu trình ph n ng liên t c. Như v y hi u qu kh mangan l i ph thu c vào l p ph Mn(OH)4 do chính quá tình kh t o ra trên b m t h t cát l c. Trong th c t ưa b l c vào ch ho t ng n nh, c n pha thêm nư c dung d ch KMnO4 v i li u lư n 1-3mg/l vài ngày u ho c nâng PH lên trên 9. Công ngh kh Mangan: 1/ KHÆÍ MANGAN BÀÒNG LAÌM THOAÏNG: -Sơ 1: làm thoáng t nhiên ho c làm thoáng cư ng b c, l ng ti p xúc, l c 1 l p v t li u l c. Áp d ng: hàm lư ng mangan trong nư c nh và t n t i dư i d ng Mn2+ hòa tan. V t li u l c dùng cát th ch anh dày 1,2 ÷ 1,5m. -Sơ 2: làm thoáng t nhiên ho c cư ng b c - l ng ti p xúc l c 1 hay 2 l p v t li u l c. M t l p v t li u là cát en dày 1,5m; ho c 2 l p v t li u l c là l p v t li u l c. M t l p v t li u l c là cát en dày 1,5m; ho c 2 l p v t li u l c là than Angtraxit và cát dày ≥ 1,5m. Áp d ng: hàm lư ng Mangan trong nư c ngu n cao. - Sơ 3: Làm thoáng cư ng b c - l ng ti p xúc - l c 2 b c. Kh s t ư c th c hi n làm thoáng - l ng ti p xúc - l c. Sau ó nâng PH lên 8 – làm thoáng - l c b l c b c 2 kh Mangan. Phương pháp này t n kém nhưng em l i hi u qu x lý n nh. 2/ PHÆÅNG PHAÏP DUÌNG HOAÏ CHÁÚT: S d ng các ch t có tính ôxi hóa m nh như Clo, ozôn, Kali permanganat. Clo ôxi hóa Mn2+ PH = 7 trong t = 60 ÷ 90 phút ClO2 và Ôzôn ôxi hóa Mn2+ cân 1,35 ClO2 hay 1,45mg O3 KMnO4 ôxi hóa Mn2+ m i d ng t n t i k c keo h u cơ t o thành Mn(OH)4 3/ PHÆÅNG PHAÏP SINH HOÜC: C y 1 lo i vi sinh v t có kh năng h p th mangan trong quá trình sinh trư ng lên b m t v t li u l c. xác vi sinh v t s t o thành l p màng oxit mangan trên b m t h t v t li u l c có tác d ng xúc tác quá trình kh Mangan. 2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3- IX – KHÆÍ H2S BÀÒNG LAÌM THOAÏNG pH ≤ 5 : t o H2S pH = 5 – 10 : t o H2S, HS-, S2- Nguyãùn Lan Phæång = 42 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh CÁÚP THOAÏT NÆÅÏC pH > 10 : HS-, S2- Làm thoáng pH ≤ 5 Kh H2S còn l i sau quá trình làm thoáng b ng clor H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl - HS + 4Cl2 + 4H2O SO42- + 8Cl- + 9H+ Nguyãùn Lan Phæång = 43 = ÂHBKÂN