Chương 5: Quá trình lắng

Chia sẻ: Thanh Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

854
lượt xem 237
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cặn rắn: Các hạt phân tán riêng lẻ, có độ lớn, bề mặt và hình dáng không đổi trong suốt quá trình lắng. Tốc độ lắng không phụ thuộc vào chiều cao lắng và nồng độ cặn (bể lắng cát, bể lắng sơ bộ).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 5: Quá trình lắng

CHÖÔNG V QUAÙ TRÌNH LAÉNG Tieáp caän vaán ñeà - Thöôøng xaûy ra sau quaù trình keo tuï. - Caùc haït lô löûng, boâng keo, caùt, seùt .. taùch khoûi nöôùc nhôø troïng löïc (KLR cuûa caën lôùn hôn KLR cuûa nöôùc) Hieäu quaû laéng lieân quan maät thieát ñeán hieäu quaû keo tuï 1
Caùc loaïi caën laéng Caën raén caùc haït phaân taùn rieâng leû, coù ñoä lôùn, beà maët vaø hình daùng khoâng ñoåi trong suoát quaù trình laéng. Toác ñoä laéng khoâng phuï thuoäc vaøo chieàu cao laéng vaø noàng ñoä caën (beå laéng caùt, beå laéng sô boä) Caën lô löûng coù beà maët thay ñoåi vaø khaû naêng dính keát vaø keo tuï laïi vôùi nhau trong quaù trình laéng laøm kích thöôùc vaø vaän toác laéng cuûa caùc boâng caën thay ñoåi theo thôøi gian vaø chieàu cao laéng (beå laéng ñöùng, beå laéng ngang) Boâng caën coù khaû naêng dính keát vôùi nhau khi noàng ñoä > 1000mg/l taïo ra caùc ñaùm maây boâng caën. Toác ñoä laéng cuûa ñaùm maây boâng caën phuï thuoäc tính chaát vaø noàng ñoä caën (beå laéng trong coù lôùp caën lô löûng). Vò trí beå laéng trong daây chuyeàn XL Beå laéng ngang Beå loïc chaäm Beå chöùa nöôùc saïch SS Clo ≤ 30mg/l Beå laéng ngang Beå loïc nhanh Beå chöùa nöôùc saïch 30 ≤ SS ≤ 100 Beå laéng Beå loïc Beå loïc Beå chöùa ít caën höõu cô ngang nhanh chaäm nöôùc saïch Sô ñoà Chaát keo tuï Chaát khöû Chaát khöû truyeàn truøng truøng thoáng - Beå Beå Beå loïc Beå chöùa Beå troän phaûn coâng laéng nhanh nöôùc saïch öùng suaát baát kyø Chaát kieàm hoùa 2
Vò trí beå laéng trong daây chuyeàn XL Sô ñoà xöû lyù nöôùc nhieàu caën naëng, ñoä ñuïc cao Chaát keo tuï Chaát khöû Chaát khöû truøng truøng Beå Beå Beå troän Beå Beå loïc Beå chöùa laéng phaûn laéng nhanh nöôùc saïch sô boä öùng Chaát kieàm hoùa Chaát khöû Hoùa chaát truøng Sô ñoà loaïi saét Laøm thoaùng töï Beå laéng Beå loïc Beå chöùa (nöôùc ngaàm) nhieân/cöôõng böùc tieáp xuùc nhanh nöôùc saïch Caùc daïng laéng nöôùc Laéng töï do Laéng keo tuï Laéng vuøng Laéng neùn (laéng loaïi 1) (laéng loaïi 2) (laéng loaïi 3) (laéng loaïi 4) Laéng caùc haït ôû Laéng caùc haït ôû Laéng caùc haït ôû Laéng caùc haït ôû noàng ñoä thaáp. noàng ñoä hôi noàng ñoä trung noàng ñoä ñaëc. Caùc Caùc haït khoâng loaõng. Caùc haït bình. Caùc haït caûn haït cheøn, neùn eùp taùc ñoäng vôùi nhau dính keát vôùi nhau trôû doøng chaûyc leân nhau Nöôùc caáp, nöôùc thaûi Nöôùc thaûi 3
Nhaéc laïi lyù thuyeát laéng TÓNH caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) Toác ñoä laéng cuûa haït hình caàu π . g ρ1 − ρ o d u= 6 ρo ϕo ρ1 laø maät ñoä / khoái löôïng rieâng cuûa haït caën (kg/m3) ρo laø maät ñoä / khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc (kg/m3) d laø ñöôøng kính haït caën hình caàu (m) g laø gia toác troïng tröôøng (m/s2) ϕo laø heä soá söùc caûn cuûa nöôùc ñoái vôùi haït hình caàu Toác ñoä laéng cuûa haït phuï thuoäc nhöõng yeáu toá naøo u = f (d,ρ1,ϕo) Toác ñoä laéng cuûa haït phuï thuoäc kích thöôùc, ñaëc tính haït vaø söùc caûn Nhaéc laïi lyù thuyeát laéng TÓNH caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) ρo .u .d Söùc caûn cuûa nöôùc Lieân quan ñeán chæ soá Re Re = μ Cheá ñoä doøng chaûy cuûa nöôùc 4
Nhaéc laïi lyù thuyeát laéng TÓNH caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) ρo .u .d Re = μ Trong beå laéng, cheá ñoä CHAÛY TAÀNG laø chuû yeáu (söùc caûn chæ do ñoä nhôùt) 24 Re < 1; ϕ o = Re 1 g Ghi chuù: u= (ρ 1 - ρ o )d 2 18 μ Coâng thöùc tính toác ñoä laéng theo Stokes chæ aùp duïng cho laéng tónh vaø laéng 1 haït rieâng leû Coâng thöùc Stokes Nhaéc laïi lyù thuyeát laéng TÓNH caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) Ví duï: ρ1 = 2.650kg/m3 ρ0 = 1.000kg/m3 d = 10-4m = 100 μm T = 10oC ν = 1,31.10-6m2/s 1 9,81 μ= ρ.ν = 1.000 x 1,31.10-6 = u= (2650 - 1000).10 -8 = 1,31.10-3 18 1,31.10 -3 Toác ñoä laéng cuûa haït caën treân: 1 9,81 u= - (2650-1000).10-8 18 1,31.103 = 0,0069m/s = 24,8m/h. Kieåm tra laïi cheá ñoä chaûy: Re = 0,53 < 1 Ñoà thò tính toaùn thuaàn tuùy theo lyù thuyeát 5
Nhaéc laïi lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) Trong kyõ thuaät xöû lyù nöôùc hieän nay caùc beå laéng tónh khoâng coøn ñöôïc aùp duïng maø phoå bieán laø phöông phaùp laéng trong doøng chaûy lieân tuïc (laéng ñoäng) - Laéng ñöùng - Laéng ngang Quaù trình thöôøng gaëp trong caùc beå laéng sô boä trong xöû lyù nöôùc caáp ñoä ñuïc cao hay beå laéng caùt trong xöû lyù nöôùc thaûi Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) LAÉNG ÑÖÙNG Nöôùc chuyeån ñoäng töï do theo phöông töø döôùi leân, ngöôïc chieàu vôùi haït caën rôi Caùc haït caën coù u > uo: laéng xuoáng ñaùy beå uo Caùc haït caën coù u ≤ uo: - lô löûng trong beå - cuoán theo doøng nöôùc u Hieäu quaû laéng trong beå laéng ñöùng khaù thaáp khi laéng caùc haït rieâng leû (khoâng duøng CKT) Q H uo = = Ñeå laéng caùc haït rieâng leû: aùp duïng beå laéng ngang F to 6
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû (caùc haït khoâng keo tuï) LAÉNG NGANG Toàn taïi 4 vuøng rieâng bieät Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû LAÉNG NGANG Q vo laø vaän toác doøng chaûy ngang trong beå laéng ngang, vo = B .H cuõng chính laø toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa doøng nöôùc (m/s) Q Q u laø toác ñoä rôi cuûa haït caën (m/s) uo = = o F B .L Q Q TAÛI TROÏNG BEÀ MAËT: q = = (m3/m2.h) = uo F B .L 7
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû LAÉNG NGANG vo vo L L u Ñeå haït caën laéng ñöôïc: t2 ≤ t1 H L H B .H .L 1 1 Q ≤ ⇒ ≤ ⇒ ≤ ⇒ u ≥ q= u vo u Q u q B .L Vaän toác laéng töông ñöông taûi troïng beà maët: vaän toác laéng giôùi haïn vso Haït caën chæ coù theå laéng laïi (vaø taùch khoûi nöôùc) khi vaän toác laéng thöïc ≥ vaän toác laéng giôùi haïn (taûi troïng beà maët) Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû LAÉNG NGANG u u u u u u u HIEÄU QUAÛ LAÉNG tæ leä vôùi u/vso (theo Camp) HIEÄU QUAÛ LAÉNG = caën coù u ≥ vso + moät phaàn caën coù u < vso Laéng hoaøn toaøn Laéng moät phaàn Hieäu quaû laéng chæ phuï thuoäc vso (q) töùc laø phuï thuoäc vaøo dieän tích beà maët beå laéng (F) maø KHOÂNG phuï thuoäc vaøo chieàu cao beå laéng 8
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû LAÉNG NGANG Hieäu quaû laéng chæ phuï thuoäc vso (q) töùc laø phuï thuoäc vaøo dieän tích beà maët beå laéng (F) maø KHOÂNG phuï thuoäc vaøo chieàu cao beå laéng Giaûm moät nöûa chieàu cao laéng khoâng laøm thay ñoåi hieäu quaû laéng Taêng dieän tích beà maët laéng khieán hieäu quaû laéng taêng leân Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû Thöïc nghieäm laéng caùc haït rieâng leû Caùc caën lô löûng trong nöôùc thieân nhieân raát khaùc nhau veà hình daïng, kích thöôùc, maät ñoä. Ngoaøi ra, quaù trình laéng trong thöïc teá laø quaù trình cuûa moät taäp hôïp haït, khoâng phaûi cuûa moät haït duy nhaát neân coøn chòu söï aûnh höôûng cuûa töông taùc giöõa caùc haït caën. Tính toaùn toác ñoä laéng cuûa caën trong beå laéng baèng lyù thuyeát laø KHOÂNG THEÅ THÖÏC HIEÄN, hoaëc khoâng moâ phoûng chính xaùc quaù trình trong beå laéng. Duøng coät laéng thöïc nghieäm 1. Coät laéng ñöôïc naïp ñaày hoãn hôïp caàn laéng vaø maãu ñöôïc thu taïi caùc vò trí laáy maãu khaùc nhau sau nhöõng khoaûng thôøi gian nhaát ñònh ñeå phaân tích thoâng soá chaát raén lô löûng (SS). 2. % löôïng caën coøn laïi trong nöôùc: Ci laø noàng ñoä caën taïi ñoä saâu Ci x= .100% (%) laáy maãu taïi thôøi ñieåm i (mg/l) Co Co laø noàng ñoä caën cuûa hoãn hôïp ñem laéng luùc ban ñaàu (mg/l) 9
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû Thöïc nghieäm laéng caùc haït rieâng leû 3. Tæ soá giöõa ñoä saâu laáy maãu Zo vaø thôøi gian töông öùng ñaëc tröng cho toác ñoä laéng u cuûa caën trong quaõng thôøi gian ti vaø löôïng caën laéng Ci. 4. Töø x vaø u veõ ñöôïc ñöôøng cong tích luõy coù daïng (ñöôøng phaân boá toác ñoä laéng) 5. Hieäu quaû laéng: 1 R = (1 - x o ) + Σ(ui.Δxi) vso xo laø % löôïng caën coøn laïi khi u = vso Δxi laø cheânh leäch % löôïng caën coøn laïi giöõa 2 khoaûng thôøi gian ño keà nhau (tìm ñöôïc töø ñöôøng cong tích luõy) töông öùùng vôùi toác ñoä laéng ui Hieäu quaû laéng giaûm khi toác ñoä laéng giôùi haïn (taûi troïng beà maët) taêng Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït rieâng leû Hieäu quaû laéng trong beå laéng ngang Hieäu quaû laéng giaûm khi toác ñoä laéng giôùi haïn (taûi troïng beà maët) taêng 10
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï Quaù trình laéng cuûa caùc haït coù khaû naêng keo tuï (caën sau khi ñaõ duøng chaát keo tuï hoaëc do baûn chaát coù theå keát dính töï nhieân) khaùc vôùi quaù trình laéng cuûa caùc haït töï do: - Caùc haït va chaïm vôùi nhau trong quaù trình laéng, haáp phuï vaø keát dính taïo thaønh caùc haït coù kích thöôùc lôùn hôn do ñoù vaän toác laéng taêng daàn. - Caùc boâng keo tuï khi laéng, gaây ra moät hieäu öùng “queùt” khi maø caùc boâng lôùn coù khaû naêng haáp phuï vaø keùo theo caû caùc haït caën nhoû cuøng laéng maø caùc haït naøy, ôû ñieàu kieän töï do, laéng raát chaäm. - Theo chieàu saâu cuûa beå, boâng caën lôùn daàn leân, löïc ma saùt ngöôïc chieàu vôùi chuyeån ñoäng cuûa haït cuõng taêng leân, tyû leä vôùi kích thöôùc boâng caën. Khi boâng caën lôùn ñeán moät kích thöôùc nhaát ñònh, löïc keùo ñuû lôùn ñeå phaù vôõ boâng caën khieán noù khoâng theå to hôn ñöôïc nöõa. Töø luùc ñoù, vaän toác laéng khoâng ñoåi vaø hieäu quaû laéng cuõng khoâng taêng, duø thôøi gian laéng coù theå daøi hôn. - Ñeå haït caën laéng ñöôïc: u ≥ vo nhöng do u taêng daàn theo chieàu saâu beå neân aûnh höôûng cuûa vo ngaøy caøng giaûm daàn Quaù trình raát phöùc taïp - Chöa coù cô sôû lyù thuyeát naøo veà quaù trình laéng coù keo tuï ñöôïc coâng nhaän - Phaûi döïa vaøo soá lieäu thöïc nghieäm ñeå tính toaùn beå laéng coù keo tuï - Hieäu quaû laéng = f(dieän tích beà maët laéng, chieàu cao laéng, thôøi gian löu nöôùc) KHAÙC BIEÄT vôùi laéng caùc haït rieâng leû Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï u < uo - Neáu quaù trình keo tuï xaûy ra thuaän lôïi, gaàn nhö toaøn boä caùc haït caën coù toác ñoä H laéng u < u o = sau khi dính keát vôùi nhau ñeàu laéng xuoáng. to - So vôùi caën töï nhieân, hieäu quaû laéng caën keo tuï cao hôn. - Toác ñoä laéng caën khoâng chæ phuï thuoäc vaøo dieän tích maët beá maø coøn phuï thuoäc H chieàu saâu laéng H vaø thôøi gian nöôùc löu laïi t o = uo 11
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï Thöïc nghieäm laéng coù keo tuï 1. Coät nhöïa trong (D ≥ 150mm; H ≥ 3000mm) naïp ñaày hoãn hôïp troän ñeàu cuûa nöôùc vaø chaát keo tuï theo lieàu löôïng vaø ñeå laéng töï nhieân trong ñieàu kieän nhieät ñoä cuûa nöôùc khoâng ñoåi. Treân coät coù nhieàu vò trí gaén van laáy maãu, khoaûng caùch giöõa caùc van khoaûng 500mm. 2. Taïi nhöõng thôøi ñieåm khaùc nhau, tieán haønh laáy maãu ôû nhöõng ñoä cao khaùc nhau vaø phaân tích toång chaát raén lô löûng hoaëc ñoä ñuïc. Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï Thöïc nghieäm laéng coù keo tuï (tieáp theo) 3. Tính hieäu suaát laéng taïi moãi thôøi ñieåm ⎛ Ci ⎞ Ri: hieäu quaû laéng vôùi chieàu cao hi vaø thôøi gian ti (%) % chaát raén loaïi boû ñöôïc R i = ⎜1 − t ⎟.100 ⎜ C ⎟ Cti: noàng ñoä SS vôùi chieàu cao hi taïi thôøi ñieåm ti (mg/l) ⎝ o ⎠ Co: noàng ñoä SS trong nöôùc ñem laéng ban ñaàu (mg/l) 4. Bieåu dieãn caùc soá lieäu tính ñöôïc leân ñoà thò, coù daïng nhö sau: 12
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï Thöïc nghieäm laéng coù keo tuï (tieáp theo) 5. Noäi suy caùc hieäu quaû laéng theo thôøi gian laéng vaø ñoä cao. Caùc ñöôøng cong treân ñoà thò goïi laø ñöôøng ñaúng löôïng DEPTH 6. Keû caùc ñöôøng thaúng ñöùng x = ti caét caùc ñöôøng ñaúng löôïng TIME 7. Hieäu quaû laéng toång coäng taïi moät thôøi ñieåm ti baát kyø ñöôïc tính Δdi laø chieàu cao ño ñöôïc hình thaønh töø 2 giao ñieåm cuûa 2 ñöôøng n Δd ⎛ R + Ri +1 ⎞ (%) ñaúng löôïng keà nhau vôùi ñöôøng x = ti. R=∑ i⎜ i ⎟ H laø chieàu cao toång coäng cuûa coät laéng i =1 H ⎝ 2 ⎠ Ri vaø Ri+1 laàn löôït laø 2 hieäu quaû laéng keà nhau (hình thaønh neân Δdi; vôùi R1 = 100%) Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï Thöïc nghieäm laéng coù keo tuï (tieáp theo) Öôùc ñoaùn hieäu quaû laéng sau thôøi gian t ôû ñoä cao H: - Phaàn : löôïng caën laéng - Phaàn : löôïng caën coøn laïi trong nöôùc ÔÛ ñoä cao 2m, sau 3600s, hieäu quaû Ñöôøng phaân boá noàng ñoä caën trong nöôùc theo laéng caën KHOAÛNG thôøi gian laéng theo chieàu saâu coät laéng 78 – 80% Khi chieàu cao beå laéng taêng, hieäu quaû laéng TAÊNG 13
Lyù thuyeát laéng ÑOÄNG caùc haït coù keo tuï Thöïc nghieäm laéng coù keo tuï (tieáp theo) Keát quaû thöïc nghieäm laéng coù keo tuï Tìm ñöôïc thôøi gian laéng ti (thôøi gian löu TOÁI ÖU thieát keá) öùng vôùi hieäu quaû laéng mong muoán THIEÁT KEÁ BEÅ LAÉNG Tìm ñöôïc toác ñoä laéng thieát keá (taûi troïng beà maët caàn thieát) Tìm ñöôïc F, V, H cuûa beå laéng Caùc yeáu toá aûnh höôûng quaù trình laéng 1. Khaùc bieät trong maät ñoä doøng chaûy bôûi nhieät ñoä Nöôùc ñöa vaøo beå coù nhieät ñoä cao hôn Nöôùc ñöa vaøo beå coù nhieät ñoä thaáp hôn nhieät ñoä nöôùc trong beå → hieän töôïng nhieät ñoä nöôùc trong beå → ñi xuoáng ñaùy “ngaén doøng” xuaát hieän → hieäu quaû beå vaø noåi leân phaàn cuoái beå keøm theo laéng giaûm caùc haït caën → hieäu quaû laéng giaûm Khi söï cheânh leäch ≈ 2oC → hieäu quaû laéng giaûm roõ reät 14
Caùc yeáu toá aûnh höôûng quaù trình laéng 2. AÛnh höôûng cuûa doøng chaûy roái Cheá ñoä chaûy trong beå ñaëc tröng baèng chæ soá Re Re < 2000: chaûy taàng (laéng toát) Beå laéng ngang chöõ nhaät Re > 2000: chaûy roái (laéng keùm) Q 1 Re = . Toång quaùt: η B + 2H vo .R vo: toác ñoä chuyeån ñoäng theo phöông ngang (m/s) Beå laéng ngang hình troøn Re = R laø baùn kính thuûy löïc cuûa beå laéng (m) η η laø ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa nöôùc (m2/s) Q 1 Re = . η 2.π .r Caùc yeáu toá aûnh höôûng quaù trình laéng 3. AÛnh höôûng cuûa hieän töôïng ngaén doøng Doøng chaûy ñöôïc coi laø oån ñònh khi trong beå khoâng coù nhöõng “doøng ngaén” xuaát hieän. Doøng ngaén: chuyeån ñoäng ngang cuûa nöôùc trong beå khoâng ñeàu, taïo ra caùc xoaùy nöôùc, vuøng cheát, vuøng ñoái löu laøm giaûm hieäu quaû laéng. Nguyeân nhaân: - Ma saùt giöõa thaønh beå vaø doøng chaûy - Phaân phoái nöôùc vaøo beå khoâng ñeàu treân toaøn boä dieän tích beå - Cheânh leäch nhieät ñoä vaø noàng ñoä caën giöõa lôùp treân maët vaø lôùp döôùi ñaùy - Gioù thoåi maïnh - Thu nöôùc töø beå ra khoâng ñeàu treân toaøn boä dieän tích beå 15
Caùc yeáu toá aûnh höôûng quaù trình laéng 3. AÛnh höôûng cuûa hieän töôïng ngaén doøng Doøng chaûy oån ñònh trong beå laéng (khoâng coù hieän töôïng ngaén doøng) ñöôïc ñaëc tröng baèng chæ soá Froude: 2 vo Fr = gR Thöïc nghieäm cho thaáy: Neáu Fr ≥ 10-5 thì doøng chaûy laø oån ñònh Neáu Fr < 10-5 thì doøng chaûy khoâng oån ñònh Beå laéng ngang chöõ nhaät Beå laéng ngang hình troøn Q 2 B + 2H Q2 1 Q2 1 Fr = Frmax = Frmin = g B 3 .H 3 π g Dw . H 3 2 2 π g D .H 3 2 2 (D vaø Dw laàn löôït laø ñöôøng kính beå vaø cuûa oáng trung taâm) Caùc yeáu toá aûnh höôûng quaù trình laéng 4. AÛnh höôûng cuûa hieän töôïng xoùi ngöôïc caën ñaõ laéng Lyù thuyeát: haït caën khi ñaõ ñeán ñaùy beå ñöôïc coi laø ñaõ taùch ra khoûi nöôùc. Thöïc teá: hieän töôïng phaân boá laïi haït keo ñaõ laéng vaøo dung dòch (haït keo bò suïc ngöôïc leân) vaãn xaûy ra, phuï thuoäc vaøo khaùc bieät giöõa khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc vaø cuûa haït caën. Haäu quaû laø nöôùc bò ñuïc trôû laïi. Hieän töôïng suïc ngöôïc hay xoùi caën ñaõ laéng xaûy ra phaàn lôùn khi toác ñoä chaûy ngang vo trong beå laéng quaù lôùn. Theo Camp: vo taêng Fr taêng doøng oån ñònh, hieäu quaû laéng taêng NHÖNG: vo > 16,3mm/s hieän töôïng xoùi caën ñaõ laéng, hieäu quaû laéng giaûm 16
Beå laéng ngang - Nöôùc chuyeån ñoäng theo chieàu ngang töø ñaàu ñeán cuoái beå. - Coù theå aùp duïng cho keát quaû toát ñeå laéng caùc haït caën khoâng keo tuï (coâng suaát baát kyø) vaø coù keo tuï (coâng suaát Q ≥ 300m3/ngaøy ñeâm) 1. OÁng daãn nöôùc töø beå phaûn öùng sang 2. Maùng phaân phoái nöôùc vaøo 6. Vaùch ngaên thu nöôùc cuoái beå 3. Vaùch phaân phoái ñaàu beå 7. Maùng thu nöôùc ra 4. Vuøng laéng 8. OÁng daãn nöôùc sang beå loïc 5. Vuøng chöùa caën 9. OÁng xaû caën - Bao goàm 4 boä phaän chính: vuøng phaân phoái nöôùc vaøo vuøng thu vaø phaân phoái nöôùc ra vuøng laéng caën vuøng chöùa vaø xaû caën Beå laéng ngang Vieäc thu vaø phaân phoái nöôùc vaøo (nöôùc ra) ÑEÀU TREÂN TOAØN BOÄ DIEÄN TÍCH ngang cuûa beå laø cöïc kyø quan troïng ñeå giaûm thieåu hieän töôïng ngaén doøng vaø doøng chaûy khoâng oån ñònh - Beå laéng ngang thöôøng chia laøm nhieàu ngaên, chieàu roäng moãi ngaên töø 3 - 6m. - Chieàu daøi beå khoâng qui ñònh. - Khi beå coù chieàu daøi quaù lôùn coù theå cho nöôùc chaûy xoay chieàu. - Ñeå giaûm bôùt dieän tích beà maët xaây döïng coù theå xaây beå laéng nhieàu taàng. - Vaät lieäu: beâ toâng hoaëc theùp 17
Beå laéng ngang Thieát keá beå laéng ngang Ñieàu kieän cuûa beå laéng lyù töôûng theo lyù thuyeát: chuaån Fr > 10-5 (doøng oån ñònh) soá Re < 2000 (chaûy taàng). Toác ñoä doøng chaûy vaøo beå vo = 6,4.10-3 m/s Baùn kính thuûy löïc R < 0,41m. Coù toán dieän tích Coù khoù khoâng? xaây döïng khoâng? Thöïc teá: tính toaùn beå sao cho caùc chæ tieâu kyõ thuaät (Fr, Re) HAØI HOØA caùc thoâng soá kinh teá (chi phí xaây döïng, dieän tích maët baèng) 18
Beå laéng ngang Thieát keá kích thöôùc vuøng laéng 1. Toång dieän tích maët baèng cuûa beå: Q laø coâng suaát traïm xöû lyù (m3/h) Q.α uo laø toác ñoä laéng (taûi troïng beà maët) cuûa haït caën trong beå laéng ngang (mm/s) F= (m2) 3,6.u o ñeå ñaït ñöôïc hieäu quaû laéng R mong muoán. Choïn uo döïa vaøo ñöôøng cong laéng thöïc nghieäm. Khi khoâng coù döõ lieäu thöïc nghieäm, choïn uo = 0,8 – 2m3/m2.h (ñeå coù R ≥ 70%) uo 1 α laø heä soá keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa doøng chaûy roái α = = v K uo − o 1− 30 30 Heä soá K phuï thuoäc vaøo tæ soá L/Ho, ñöôïc laáy theo baûng sau: L/Ho 10 15 20 >25 K 7,5 10 12 13,5 α 1,33 1,5 1,67 1,82 L laø chieàu daøi beå laéng (m) Ho laø chieàu cao vuøng laéng (m), Ho = 2,5 ÷ 3,5m, nhaèm haïn cheá xoùi ngöôïc caën laéng vaø haïn cheá aûnh höôûng cuûa hieän töôïng ngaén doøng Chuù yù: ban ñaàu giaû thieát tyû leä L/Ho ñeå tính toaùn xaùc ñònh. Sau ñoù kieåm tra laïi tyû leä naøy. 2. Choïn chieàu daøi beå: haïn cheá aûnh höôûng doøng chaûy roái L ≥ 5B haïn cheá hieän töôïng ngaén doøng Taïi sao kích thöôùc beå laïi aûnh höôûng ñeán hieäu quaû laéng? Thieát keá beå laéng ngang Thieát keá kích thöôùc vuøng laéng 3. Chieàu roäng cuûa beå 4. Chieàu cao vuøng laéng 5. Vaän toác nöôùc chaûy vaøo beå F 1 0 ,8 Q B= (m) Ho = L (m) vo = (m/s) N laø soá beå laéng L 12 N .B.H o - Kieåm tra vaän toác nöôùc vaøo vo < 16,3mm/s. - Kieåm tra xem hieän töôïng ngaén doøng coù xaûy ra khoâng thoâng qua chuaån soá Fr + Neáu Fr < 10-5 → caùc thoâng soá hình hoïc cuûa beå ñaït yeâu caàu + Neáu Fr < 10-5 → phaûi gaén caùc vaùch ngaên khoâng chòu löïc doïc theo thaønh beå ñeå giaûm baùn kính thuûy löïc R, giaûm trò soá Re qua ñoù taêng Fr. Soá vaùch ngaên ñöôïc gaén phaûi tính choïn ñeán khi Fr ñaït yeâu caàu. Baøi taäp ví duï (tr 154) TLTK 2 19
Thieát keá beå laéng ngang Thieát keá heä thoáng phaân phoái nöôùc vaøo vaø thu nöôùc ra TAÏI SAO CAÀN PHAÂN PHOÁI NÖÔÙC VAØO VAØ THU NÖÔÙC RA ÑEÀU TREÂN TOAØN BOÄ DIEÄN TÍCH BEÅ Töôøng phaân phoái nöôùc vaøo Maùng thu nöôùc ra Thieát keá beå laéng ngang Thieát keá heä thoáng phaân phoái nöôùc vaøo beå Vaùch ngaên coù ñuïc loã ôû ñaàu beå, caùch töôøng beå 1 – 2m - Loã coù theå troøn hay vuoâng, coù ñöôøng kính hay kích thöôùc caïnh d = 50-150mm. - Khoaûng caùch giöõa caùc taâm loã 0,25 – 0,45m. Q - Toång dieän tích loã: ∑f lô = vlô Toác ñoä nöôùc qua loã vloã = 0,2-0,3m/s - Toång soá loã: n= ∑f lô f lô = π .d 2 f lô 4 Baøi taäp ví duï 3-1 (tr 78) TLTK 3 20