zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Công nghệ - Môi trường

Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc

Chia sẻ: Nguyễn Quang Minh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:25

Báo xấu

286
lượt xem 45
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc giới thiệu về lọc và rửa lọc, các phương pháp rửa lọc, áp dụng các phương pháp rửa lọc trong các bể lọc và kết luận. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc

Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ LỌC VÀ RỬA LỌC 1.1 Vị trí bể lọc trong quy trình công nghệ. Tùy thuộc vào muc đich cung cấp nước cho các ngành khác nhau mà ta có công ̣ ́ nghệ xử lý nước cấp khác nhau. Bể lọc nằm ở vị trí sau bể lắng và trước bể khử trùng. Nước sau khi qua bể loc sẽ đi tới bể chứa và được trữ ở đó chờ phân ̣ phối cho cac nhu câu sử dung nước. ́ ̀ ̣ Lắng nước rửa lọc Xã cặn Kheo tụ, tạo Bể Bể Bể trộn bông cặn lắn nước lọc ngầm g phèn Clo Bể tiếp xúc khử trùng Hình 1.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp truyền thống. 1.2 Định nghĩa chung. 1.1.1 Các định nghĩa “Loc”. ̣ - Định nghĩa 1: Lọc là phương pháp tách sử dụng việc tuyển một hỗn hợp rắn-lỏng qua môi trường có các lỗ khoan (bộ lọc). - Định nghĩa 2: Lọc là một quá trình làm sạch nước thông qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt cặn lơ lửng, các thể keo tụ và ngay cả vi sinh vật trong nước. Kết quả là sau quá trình lọc, nước sẽ có được chất lượng tốt hơn bao gồm các mặt vật lý, hóa học và sinh học. - Định nghĩa 3: Quá trình lọc nước là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định, đủ để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi trùng có trong nước. Vậy lọc là một quá trình tách chất rắn ra khỏi nước khi hỗn lợp nước và cặn lơ lửng chảy qua lớp vật liệu lọc rỗng( có lộ hổng) ở đó chất rắn được giữ lại và nước chảy qua. Sự giữ lại có thể có hai cơ chế sau: - Kích thước hạt rắn(cặn) lớn hơn kích thước khe rỗng. - Chất lơ lững tiếp xúc và dính lên bề mặt vật liệu lọc do lực hấp dẫn. Trong khi sắt và mangan ngoài cơ chế giữ cặn lơ lửng, lọc còn tham gia quá trình oxy hóa sắt và mangan trên bề mặt hạt vật liệu lọc. Tốc độ lọc tuân theo định luật Daracy: GVHD: Phạm Anh Đức Trang 1
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc k ∆P 1 ∆P V = * = * η ∆H R.η ∆Η Trong đó: K: Độ thấp của lớp vật liệu lọc. P: Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc. H: chiều dày lớp vật liệu lọc. η: Độ nhớt động học của nước. Từ định luật cho thấy, tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc ảnh hưởng trực tiếp đến độ lọc. Vì vậy, ngoài chất lượng nước, tổn thất áp lực là một thông số qua trọng quyết định chế độ vận hành và hiệu quả quá trình lọc. 1.1.2 Cấu tạo của bể lọc. Tùy thuộc vào từng bể lọc mà có cấu tạo khác nhau, tuy nhiên cấu tạo chính của một bể lọc gồm: (hình 1.1) - Vỏ bể lọc - Lớp vật liệu lọc. - Hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc. - Hệ thống dẫn nước vào bể lọc. - Hệ thống thu nước rửa lọc. - Vật liệu lọc. Vật liệu lọc tùy thuộc vào tốc độ lọc, độ nhớt của nước, kích thước và hình dạng của các lỗ rỗng trong lớp vật liệu lọc. Theo đặc điểm của vật liệu lọc chia ra: - Vật liệu lọc dạng hạt: lớp lọc gồm các hạt cát, thạch anh nghiền , than antraxit , đá hoa nacnetit(Fe 3O4)…được ứng dụng rộng rải và phổ biến nhất trong lĩnh vực xử lý nước. - Lưới lọc: lớp lọc là lưới có lớp lưới đủ bé để giữ lại các bẩn trong nước.. - Màng lọc: lớp lọc vải bong, vải sợi thủy tinh, vải sợi nilong, màng nhựa xốp… 1.1.3 Phân loại. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 2
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc khác nhau ó nguyên tắc làm việc , cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau nên ta có thể chia các bể lọc như sau:  Phân loai theo tôc độ loc: ̣ ́ ̣ - Bể lọc chậm: tốc độ lọc 0,1 – 0,5 m/h. - Bể lọc nhanh: tốc độ lọc 2 – 15 m/h. - Bể lọc cực nhanh: tốc độ lọc 25 m/h trở lên….  Phân loai theo chiều dòng nước chia thành ba loại: ̣ - Bể loại xuôi : Nước chảy qua môi trường lọc từ cao xuống thấp. - Bể lọc ngược: Nước chảy qua môi trường lọc từ dưới lên trên. - Bễ lọc hai chiều : Nước thấm vào vật liệu lọc đồng thời ở phần trên và phần dưới, còn nước thu hồi lấy ra ở phần giữa khối vật liệu lọc.  Phân loai theo chế độ dòng chảy chia thành hai loại: ̣ - Bể lọc trọng lực - Bể lọc áp lực hay là bể lọc áp lực.  Phân loai theo số lớp vật liệu: ̣ - Bể 1 lớp vật liệu lọc: là có một lớp vật liệu lọc. - Bể 2 hay nhiều lớp vật liệu lọc: có hai hay nhiều lớp vật liệu lọc.  Phân loai theo cỡ hạt vật liệu lọc ̣ - Bể lọc có cỡ hạt nhỏ: Cỡ hạt lớp trên cùng < 0,4 mm - Bể lọc có cỡ hạt vừa : Cỡ hạt lớp trên cùng 0,4 – 0,8 mm - Bể lọc có cỡ hạt lớn : Cỡ hạt lớp trên cùng > 0,8 mm  Phân loai theo theo cấu tạo lớp vật liệu lọc: ̣ - Bể lọc có vật liệu dạng hạt. - Bể lọc lưới. - Bể lọc có màng lọc. 1.3 Lí thuyết cơ bản về quá trình lọc nước. Khi lọc nước có chứa các hạt cặn bẩn qua lớp vật liệu lọc có thể xảy ra các quá trình sau: - Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng thành màng mỏng trên b ề mặt của lớp vật liệu lọc. - Cặn bẩn chứa trong nước lắng đọng trong các lỗ rỗng của l ớp vật liệu lọc. - Một phần cặn lắng đọng trên b ề mặt tạo thành màng lọc, một phần thìlắng đọng trong các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc . Khi cặn bẩn lắng đọng tạo thành màng lọc trên mặt lớp vật liệu lọc tức là đã tạo ra một lớp lọc phụ có độ rỗng rất bé, có khả năng giữ lại những cặn rất bé phân tán trong nước. Tổn thất thủy lực của màng lọc tăng nhanh, do vậy phải tiến hành rửa bể lọc thường xuyên và theo chu lỳ, để tẩy r ửa cặn bẩn chứa trong lớp vật liệu lọc trên cùng kể cà màng lọc. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 3
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Khi vận tốc lớn, màng lọc không được tạo thành vì lực thủy lực thủy động quá lớn sẽ phá vỡ các vòm do cận bẩn tạo ra ở các lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc, cặn bẩn sẽ chui xuống lớp vật liệu lọc nằm ở phía dưới.(hình 1.2). GVHD: Phạm Anh Đức Trang 4
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Chương 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP RỬA LỌC 2.1 Khái niệm và ý nghĩa của rửa lọc. Sau một chu kỳ làm việc của bể lọc đến thời điểm áp lực trong lớp vật liệu lọc đạt đến trị số giới hạn, hay chất lượng lọc nước bất đầu xấu đi, khi nhận được tính hiệu này, kỹ sư quản lý điều khiển các van khóa để rửa bể lọc hoặc để bể lọc tự rửa theo chương trình cài sẵn nhằm khôi phục lại khả năng lọc lọc của lớp vật liệu lọc. Nước rửa theo hệ thống ống khoan lỗ hoặc các chụp lọc phân phối đều theo diện tích bể lọc rồi đi lên phía trên qua lớp vật liệu lọc với cường độ đảm bảo chuyển các hạt của lớp vật liệu lọc vào trạng thái lơ lửng. Hình 2.1 cho thấy bể mặt cát lọc từ vị trí a – a khi làm việc bình thường do giản nở năng lên b – b. khi lớp vật liệu nằm trong trạng thái l ơ l ửng các hạt không ngừng chuyển động hỗn loạn va chạm vào nhau làm cho cặn bẩn bám trên bề mặt tách ra, đi theo nước rữa tràng vào máng thu rồi xả ra ngoài bể lọc. Bể lọc được rửa cho đến khi quan sát thấy nước tràn vào máng thu trở nên trng thì dừng việc rửa lọc. Nếu lớp vật liệu lọc không được rửa hết cặn bẩn thì dần dần cặn bẩn tích lại làm rút ngắn thời gian làm việc của bể thẩm chí phải ngừng hoạt động hoàn toàn để thay lớp vât liệu lọc khác. Cường độ va chạm giữa các hạt của lớp vật liệu lọc có độ lớn khác nhau phụ thuộc vào độ giản nở khi rửa. Khích thước hạt càng bé đòi hỏi độ giản nở càng cao, để rửa tốt lớp vật liệu lọc có các đường kính khác nhau để cần các cường đô rửa lọc khác nhau: • Đường kính hạt d < 0,8 mm cần cường đô rửa đủ để làm giản nở 50% chiều dày lớp lọc. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 5
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc • Đường kính hạt d > 1,2 mm cần cường độ làm giản nở 30% chiều dày lớp vật liệu lọc. Sơ đồ bên cho thấy số liệu thí nghiệm xác định độ nở tính theo phần trăm của cát thạch anh và antraxit theo cường độ rửa và nhệt độ nước khác nhau. (Hình 2.2) Lớp vật liệu lọc chỉ bắt đầu giản nở khi cường đô rửa đạt đến một trị số nhất định nào đó, sau đó tăng cường đô rửa, độ giản nở tăng theo quy luật tuyết tính. Các hạt của lớp vật liệu lọc đã giản nở nằm trong trạng thái cân bằng động dưới tác dụng của lực trọng trường hướng xuống dưới và l ực ma sát của nước rửa tác dụng vào bề mặt hướng lên phía trên. Lực ma sát của nước vào bề mặt của lớp vật liệu lọc khi rửa phụ thuộc vào tốc tộ chuyể động của dòng nước đi lên gần bề mặt hạt, vào mặt độ và độ nhớt của nước. Khi lưu lượng nước rửa không rửa không đổi, độ giản nở của lớp vật liệu tăng khoảng cách giữa các hạt nên tốc độ chảy thực tế của nước giữa các hạt giảm xuống. 2.2 Cường đô rửa lọc. Khi cường độ rửa w cần thiết để đạt được độ giản nở e có thể tính theo công thức: d td,33 * (e + mo )1, 77 1 We = 5 (e + 1)1,33 * µ 0,54 Trong đó:  e là độ giản nở của lớp vật liệu lọc tính bằng %.  m0 là độ rõng của lớp vật liệu lọc khi rửa. Đối với hạt antraxit , có thể lấy: n = 0,6 ; B = 0,08 ; ρ = 1 ; (γ 1 − γ 0 ) = 0,75 ; φ = 1 / 7,5 ; m0 = 0,4. Cường độ rửa lọc cần thiết : d td,33 * (e + mo )1, 77 1 Wa = 2,8 (e + 1)1,33 * µ 0,54 Bảng 1.1 : Giá trị cường đô rửa lọc ( l/s.m 2 ) đối với dtd = 1mm , độ rỗng m0 =0,38. Độ giản nở e(%) 0,01 10 20 30 Nhiệt độ t( 0 C ) 10 5,6 8,4 11,5 14,7 20 6,6 10 13,6 17,5 30 7,7 11,6 15,8 20,3 GVHD: Phạm Anh Đức Trang 6
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc 2.3 Các phương pháp rửa lọc. Có nhiều phương pháp rửa lọc khác nhau để thực hiện tốt mục đích là tách cặn bám ra khỏi bề mặt hạt cát lọc bằng lực ma sát và lực cát do dòng nước vào cường độ lớn đi qua để bề mặt hạt tạo ra, làm giản nở lớp lọc để tăng thể tích các khe rỗng, tạo điều kiện thuận lợi cho các hạt cặn đã đ ược tách ra khỏi bề mặt hạt cát chuyển động lên trên cùng với nước đ ể thoát ra ngoài , vì thế ở nước ta có ba phương pháp sau : - Rửa lọc bằng nước thuần túy. - Rửa lọc bằng gió trước nước sau. - Rửa lọc bằng gió nước kết hợp đồng thời ở thời gian đầu, sau đó rửa bằng nước thuần túy. 2.3.1 Rửa lọc bằng nước thuần túy. Khi rửa lọc bằng nước thuần túy thì xảy ra hiện tượng phân tằng thủy lực là hạt bé chuyển phía trên, hạt lớn nằm ở dưới. Trong quá trình lọc các hạt cặn lơ lửng trong nước thô phần lớn bị giữ lại ở lớp trên cùng, lớp có hạt cặn bé nhất, tạo thành một màng nhầy của cặn bẩn với chiều dầy l tăng theo thời gian. Tổn thất áp lực qua màng tăng nhanh làm giảm áp lực nước trong các hạt dưới xảy ra hiện tượng chân không trong lớp lọc.(Hình 2.3). Trong trường hợp các hạt lọc bị bọc dính một lớp màng gelatin rất dài, khi rửa lọc cặn bám không thể tách ra khỏi mặt hạt mà chỉ bị vỡ ra thành những cục nhỏ gọi là cặn vón cục có nhiều cặn vón cục có kích thước lớn mà dòng nước không thể cuốn đi được, nằm ở chung với các hạt vật liệu lọc, dích các hạt lại dẫn đến tạo thành cục có kích thước và tỷ trọng lớn, khi rửa lọc chúng chìm xuống dưới làm bùn hóa các hạt lớn và lám tắc ngẽn hệ thống phân phối nước và khả năng lọc, và làm xấu chất lượng nước lọc, buộc phải thay hoàn toàn lớp lọc. Để khắc phục hoặc trách hiện tượng cặn vón cục, ở Mỹ đã áp dụng quy trình rửa lọc bằng nhiều loại thiết bị tạo dòng nước có áp lực cao, xói trực tiếp vào bề mặt các lọc, phá vỡ các liên kết trước và trong khi r ửa bằng dòng nước ngược. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 7
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc 2.3.2 Rửa lọc bằng gió trước, nước sau. Khi rửa lọc, hạ mực nước trong bể nước xuống thấp hơn mép màng thu nước rửa 10-12cm sau đó sục gió từ dưới lên với cường đô 50 – 60 m 3 / m 2 .h trong vòng 4 – 6 phút. Khi sục gió vào làm cho các hạt cát chuyển động hỗn loạn trong thể tích nước, làm vỡ vụn các liên kết giữa bùn và hạt vật liệu l ọc tách cặn bẩn ra các bề mặt hạt, khi các bọt khí đi lên, kéo theo nước và các hạt lên theo tạo ra dòng tuần hoàn đưa các hạt bé xuống dưới. (Hình 2.5) Để đưa bùn cặn đã tách ra khỏi hạt lọc nhưng còn nằm trong toàn b ộ chi ều dày lớp lọc sau khi sục gió phải rữa tiếp bằng dòng nước ngược với cừng đ ộ 40 – 45 m 3 / m 2 .h đủ cho lớp lọc giãn nở 20% để kéo cặn ra ngoài. Do nước rửa với cường độ lớn nên xảy ra hiện tượng phân tầng thủy l ực, các hạt bé nằm lên trên, các hạt lớn nằm ở dưới, khi lọc tạo ra màng cặn ở phía trên, có thể gây ra hiện tượng chân không trong lớp lọc. Phương pháp này chỉ áp dụng bể rửa lớp lọc hai lớp, lớp trên là lớp than antraxit, hạt lớn, nhẹ, khi phân loại thủy lực luôn nằm trên lớp cát và có độ rõng lớn nên không có khả năng tạo ra màng cặn. 2.3.3 Rửa gió nước kết hợp đồng thời ở thời gian đầu, sau đó rửa bằng nước. Ta rửa gió nước kết hợp là ngay sau khi thổi gió vào với cường độ 50 – 60 m 3 / m 2 .h mở ngay van nước để đồng thời cung cấp cho 5 -7 m 3 / m 2 .h nước. Ta rửa lọc trong 4 – 6 phút , sau đó ngừng cấp gió và rửa nước thuần túy với cường độ là 15 – 20 m 3 / m 2 .h để đưa cặn ra ngoài . Chú ý khi rửa suất hiện bọt khí nổi lên cấp ngay một lượng nước để lấp chổ trống mà bọt khí vửa đi qua, như thế không tạo ra dòng tuần hoàn và đẩy được cặn lên lớp vật liệu lọc. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 8
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Như vậy khi rửa gió nước kết hợp loại trừ được hoàn toàn hiện tượng bùn vón cục,lớp vật liệu lọc không xảy ra hiện tượng phân tầng thủy lực, các cở hạt phân phối với tỷ lệ như nhau trong suốt chiều dày lớp lọc nên loại tr ừ được hiện tượng tạo chân không trong lớp lọc. 2.4 Đánh giá và các yếu tố ảnh hưởng tới hiện tượng rửa lọc. 2.4.1 Đánh giá các phương pháp rửa lọc.  Rửa lọc bằng nước thuần túy. • Xảy ra hiện tượng phân tầng thủy lực và chân không trong lớp vật liệu lọc. • Cặn vón cục với kích thước và tỷ trọng lớn. Và có thể làm xấu chất lượng nước đầu ra.  Rửa lọc bằng gió trước, nước sau. • Khắc phục hiện tượng cặn vón cục. • Xảy ra hiện tượng phân tầng thủy lực và chân không trong lớp vật liệu lọc •Các rửa này được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam, và có thể tiếp kiệm được chi phí cho công ty hay doanh nghiệp….  Rửa gió nước kết hợp đồng thời ở thời gian đầu, sau đó rửa bằng nước. • Khắc phục hiện tượng cặn vón cục. • Không bị phân tầng thủy lực, loại hiện tượng chân không trong lớp vật liệu lọc. • Có thể áp dụng cho những bể lọc có công suất tốt như bể lọc nhanh, bể l ọc áp lực, bể lọc tiếp xúc…. 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiện tượng rửa lọc. • Cường độ rửa lọc. • Thời gian rửa lọc của bể lọc • Chất lượng của vật liệu rửa lọc. • Các đặt tính của lớp lọc. • Độ dày của lớp lọc. • Tải bề mặt. • Ảnh hưởng của luồng nước rửa lọc. + Khi rửa vận tốc nước ở trong môi trường lọc không đồng điều, có một số vùng vận tốc nước hướng lên cao hơn với vận tốc trung bình, trong khi đó ở vùng khác dòng chảy lại hướng xuống dưới. Các luồng nước trong bộ môi trường lọc và các đặc tính sau: Lớp lọc bao gồm các hạt cát mịn nằm ở trên các hạt sỏi đỡ và tải bề mặt đủ lớn để làm sôi lớp l ọc cát mịn nhất. + Trong một luồng, cát chiếm 10 – 15% thể tích trong không khí đó trong vùng kế bên nó chiếm khoảng 30% thể tích. + Sự chênh lệch về tỉ trọng giữa hai vùng này tạo ra những lực cần thiết để duy trùy vận tốc của luồng nước, mà việc tạo ra các luồng nước còn do sự phân bố không đồng điều của nước rửa. Khi đó các luồng làm cho GVHD: Phạm Anh Đức Trang 9
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc sỏi chuyển động sang bên cạch, làm tăng mất cát như thế sẽ gây ra tấc hệ thống của bể lọc. 2.5 Cấp nước cho quy trinh rửa lọc. ̀ Ta có thể cấp nước cho quá trinh rửa lọc theo ba cách sau: ̀ • Cách thứ nhất: lấy nước từ mạng lưới phân phối, ngay sau trạm bơm nước sạch. Nước trên máng thường có áp lực cao hơn so với áp lực cần thiết để rửa lọc nên phải đặt van giảm áp, mất năng lượng tiêu phí trên van giảm áp và khi van làm việc thiếu chính xác lượng nước vào bể lọc nhiều hơn yêu cầu, làm cát lọc trồi ra ngoài. Khi rửa lọc áp lực trên màng tụt xuống không áp, đáp ứng yêu cầu dung nước cho các hộ tiêu thụ, biện pháp này chỉ áp dụng cho những trạm nhỏ lẻ cấp nước không liên tục trong ngày. • Cách thứ hai: đặt bơm rửa lọc riêng, trong trạm bơm nước sạch hay ngay trong hang lang bể lọc để cấp nước rửa. Biện pháp này thích hợp khi công xuất của máy bơm rửa lọc bằng 1,2 công suất của máy bơm nước sạch, khi khởi động không làm ảnh hưởng đến điện áp của lưới điện trong nhà máy, số lần khởi động trong một ngày ít, và khoảng thời gian giữa hai lần khởi động lớn. • Cách thứ ba: là xây dựng một đài nước riêng trong nhà máy nước kết hợp cấp nước rửa lọc và cấp nước cho các nhu cầu khác nhau trong nhà máy. Cách này cho phép tăng hoặc giảm cường độ rửa lọc theo ý muốn bằng cách điều chỉnh van đặt trên ống dẫn từ đài xuống. Để tích nước lên đài chỉ cần bơm có công suất băng 10 -20% bơm nước rửa lọc, chiều cao cột nước ổn định bơm tích nước vào đài luôn làm việc ở điểm có hiệu xuất hiệu quả cao nhất, không cần thể tích chứa, nhưng phải xây dựng đài nước có dung tích bằng hai lần lượng nước lớn nhất cần để rửa một bể lọc ở độ cao đ ủ đ ể dẫn nước cho những bể lọc ở xa nhất. Như vậy việc chọn cách nào phù hợp và kinh tế nhất phù thuộc vào công suất và tổng khối lượng nước cần để rửa lọc, phụ thuộc vào khoảng thời gian hai lần rửa các bể kế tiếp nhau. 2.6 Thu gom và xả nước rửa lọc. Thu nước rửa trong các bể lọc hở ta dùng máng hay ống khoan lỗ, còn trong bể lọc áp lực thì dùng phiểu hay ống khoan lỗ đặt nằm ngang hoặc vòng quanh bể… như vậy tùy luộc vào từng bể lọc ta có cách thu gom nước rửa lọc khác nhau. Theo hình dạng mặt cắt ngang của máng chia ra:( hình 2.6) GVHD: Phạm Anh Đức Trang 10
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc • Máng thu nước rửa hẹp và sâu đấy hình tam giác. (hình a). • Máng hẹp, sâu có đấy là nửa vòng tròn (hình b). • Long máng có độ dóc 1% đổ về mương thu và mang rộng, mông, có đấy phẳng dạng hình chữ nhật độ dốc lòng mang bằng 0 (hình c). • Khoảng cách giữa các máng thu.Khi nước rửa lọc mang theo cặn bẩn đi ra khỏi các lỗ rỗng của lớp cát lọc dâng trong lớp nước tên mặt cát giảm xuống 1,5 đ ến 2,5 lần nên cặn bẩn rất dễ lắng xuống. Tuy nhiên trong thực tế khoảng cách từ cặn đến mép máng từ 0,75 – 1,5m tùy thuộc vào tính chất của cặn và c ường đ ộ rửa lọc. Vì vậy, khoảng cách giữa hai tâm máng không vượt quá 2,5m. Khoảng cách thu nước tính từ mép máng có thể tăng lên khi áp dụng biện pháp quét bề mặt bằng dòng thô phân phối đều theo chiều dài dọc máng (hình 2.7) . Nước thô từ các lỗ phân phối đặt sâu hơn mép máng thu nước rửa từ 10 – 15cm chảy ngang ra với cường độ: • 1,4 l / m dài có thể tăng quãng cách thu của máng đến 2m; • 2,8 l / m dài có thể tăng quãng cách thu tính từ mép máng lên 3m; • 4,2 l / m dài có thể tăng quãng cách thu tính từ mép mang lên 4m; • 5,6 l / m dài có thể tăng quãng cách thu tính từ mép máng lên 5m. Nước rửa lọc từ mương tập trung theo ống xả ra hệ thống cống thoát nước tuần hoàn lại bể lắng hoặc có thể đưa vào bể trộn, keo tụ tạo bong còn tùy thuộc vào chất lượng nước sau khi rửa lọc có quá bẩn hay không, để tuần hoàn lại tiếp tục quá trình cấp nước. 2.7 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC RỬA LỌC. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 11
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Hệ thống có nhiệm vụ phân phối nước rửa theo toàn bộ diện tích bể lọc. Và được chia làm hai loại: Hệ thống phân phối trở lực nhỏ và hệ thống phân phối trở lực lớn.  Hệ thống phân phối trở lực nhỏ: bao gồm giàn ống phân phối và sàn phân phối - thể hiện ở hình 2.9. Hệ thống phân phối trở lực nhỏ ít được sử dụng vì phân phối nước không. đ ều do tốc độ của dòng nước bên trong hệ thống phân phối nhỏ  Hễ thống phân phối trở lực lớn. Hệ thống phân phối trở lực lớn gồm giàn ống phân phối có ống chính và các ống nhánh đấu với nhau theo dạng hình xương cá. Giàn ống phân phối được đặt trong lớp sỏi ở sát đáy bể, Diện tích tiết diện ngang của ống chính phân phối phải lấy cố định cho cả chiêu dày. Tốc độ nước chảy trong ống dẫn nước rửa đ ến bể lọc không quá 2m/s.Tốc độ nước chảy ở đầu ống phân phối chính 1-1,2m/s và ở đầu các ống nhánh là 1,8-2,0m/s. CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP RỬA LỌC GVHD: Phạm Anh Đức Trang 12
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc TRONG CÁC BỂ LỌC 3.1 RỬA LỌC TRONG BỂ LỌC NHANH. 3.1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bể lọc nhanh. a) Cấu tạo.(hình 3.0). Tùy thuộc vào từng bể lọc nhanh gồm các bộ phận sau: ống dẫn nước từ bể lắng sang; hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc; ống dẫn nước lọc; máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc; ống dẫn nước rửa lọc; mương thoát nước… b) Nguyên lý làm việc. Khi lọc: nước dẫn từ bể lắng sang chuyển động theo chiều từ trên xuống, qua màng phân phối vào bể lọc, qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thống thu nước trong cà đưa về bể chứa nước sạch. 3.1.2 Rửa bể lọc nhanh. Khi rửa bể lọc nhanh ta có hai phương pháp: + Rửa bằng nước thuần túy: Nước rửa do bơm hoặc đài nước cung cấp, nước chuyển động ngược từ dưới đáy lên vì làm như vậy sẽ cho phép phá vỡ các tạp chất kết bánh trên bề mặt lọc, mặt khác có thể sục một lượng nước rửa nhỏ trước khi cho các máy rửa bề mặt hoạt động để cho môi trường lọc dãn nở một chút. Với áp suất của tia nước khoảng 515kPa, các tia cách mặt cát 5cm về phía trước. Lưu lương nước rửa qr = 15 – 20 l / s.m 2 . Khi đó ta đóng van 1 và 7 để bể ngừng làm việc. nếu máng 2 tằng đóng van tằng trên lại, và tiếp tục mở van 8 và 9 nước qua hệ thống phân phối phun và lớp đỡ, lớp vật liệu lọc ở trạng thái lơ lửng, nước kéo theo các cặn bẩn tràn vào máng thu nước rửa, thu về máng tập trung rồi theo van 9 xả ra ngoài GVHD: Phạm Anh Đức Trang 13
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc mương thoát nước. Quá trình rửa như thế được tiến hành đến khi nước rửa hết đục thì ngưng rửa. Khi rửa một bể lọc nhiều lớp (cát và antraxit) cần phải làm cho lớp dãn nở ngập các máy rửa bề mặt vì nếu không như thế các máy rửa bề mặt tạo xoáy làm cho các hạt antraxi cuốn về máng rửa. Khi việc khuấy không đủ, các tạp chất bẩn bị giữ lại trên bề mặt bộ lọc có xu hướng kết tụ. Như thế khối bùn kết tụ được tạo thành và vì quá nặng nên không được cuốn trôi trong quá trình rửa, mà sẽ lưu lại trên bề mặt lọc. Mà khi khối lượng của khối kết tụ khá lớn, chúng sẽ chìm sâu vào trong cát khi rửa bể lọc. Trong bể lọc cát và antraxit, các khối bùn kết tụ có xu hướng tích tụ ở giữa cát và antraxit, để loại bỏ vấn đề này có thể đặt các máy rửa ở hai mức: phun các tia nước rửa cách mặt cát 15cm và dưới lớp antraxit 5cm. + Rửa gió nước kết hợp: Bước 1: Hạ nước xuống mực nước cách mặt cát 20 cm ( đóng van 1, mở van 7 đến mực nước cách cát 20cm thì đóng van 7 lại). Bước 2: Sục gió rửa(mở van 13) với lưu lượng gió, qg = 15 – 20 l / s.m 2 trong thời gian 2 -3 phút. Gió có nhiệm vụ làm tơi cặn bám vào xung quanh hạt vật liệu lọc. Bước 3: Mở van 8 và 9 cho nước vào từ từ với cường độ q n = 8 – 10 l / s.m 2 . Thời gian 2 - 3 phút, cho đến lúc thấy nước trong. Sau khi rửa bể lọc để bể lọc hoạt động vào chu kỳ mới, đóng van 8, 9 và mở van , đồng thời mở van 10 để xả nước lọc đầu chu kỳ do chất lượng nước chưa đ ảm bảo. Thời gian xả nước lọc đầu quy định 6 – 10 phút. Sau đó đóng van 10 l ại và mở van 7 ra. Khi rửa lọc bằng gió nước kết hợp , sẽ giảm được lượng nước rửa lọc. Ngoài ra hiệu quả rửa lọc không chỉ phụ thuộc vào cường độ rửa lọc mà còn thụ thuộc vào thời gian rửa lọc cần thiết. có thể chọn cường độ rửa lọc và thời gian rửa lọc cần thiết và các thông số rửa lọc theo bảng (Bảng 3.1 GVHD: Phạm Anh Đức Trang 14
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc Bảng 2: Cường độ rửa và thời gian rửa lọc. Bể lọc Dộ Quy Cường Thời một lớp giả trình độ rửa gian cát n rửa lọc ( rửa thạch nở lọc l / sm ) 2 (phút anh với tươ bằng ). đường ng kính đối tương (%) đương dtd, (mm) 0,7 - 0,8 45 Nước 14 – 16 7–5 0,9 – 1,0 30 Nước 16 – 18 7–5 1,1 – 1, 2 20 Nước 18 - 20 7–5 20 Gió 15 – 20 6–5 0,7 – 0,8 Nước 8 – 11 7–5 0,9 – 1,0 20 Gió 15 – 20 6–5 Nước 9 – 12 7–5 1,1 – 1,2 15 Gió 15 - 20 6–5 Nước 10 – 13 7–5 Gió 15 – 20 Gió 15 – 20 3–2 0,7 – 0,8 20 Nước 2–3 4–3 0,9 – 1,0 Nước 5–6 6–5 Bể lọc 50 Nước 15 - 16 8 –6 hai lớp 3.1.3 Đặt điểm và phạm vi áp dụng. • Nhược điểm về bể lọc nhanh: • Diện tích lọc , ít sử dụng cho nhà máy có công suất lớn. • Chỉ thích hợp khi hàm lượng cặn lơ lửng trong nước khoáng 20 – 50 mg/l . • Kém hiệu quả hơn so với lọc chậm. • Hiệu quả khi xử lý nước được keo tụ và tạo bong không tốt. • Hiệu quả loại SS và vi khuẩn không cao. • Ưu điểm: • Xử lý được nước có độ đục cao nhờ các yếu tố như: + Độ bền của các keo bong không tốt thì độ đục của nước đầu ra khỏi bể lọc nói chung là cao và thời gian lọc ngắn. Nếu keo bộng rất chấc, đ ộ đ ục của nước đầu ra khỏi bể lọc thấp nhưng thất thủy lực lại tăng nhanh. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 15
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc + Tăng tải bề mặt thì độ lớn lực cắt tác dụng lên keo bông ở trong bể lọc tăng, nếu keo bông không bền thì đô đục của nước sẽ cao và thời gian lọc sẽ ngắn…. • Tải trọng lọc cao. 3.1.4 Xử lý nước rửa lọc cho bể lọc nhanh. Nước thải rửa lọc và nước xả rửa bể lắng được tập trung thu gom lại và đưa về hai bể điều hoà khác nhau Từ bể điều hoà chúng được bơm lờn cỏc bể lắng bùn ly tâm và được chõm phốn và chất keo tụ, trợ lắng. Nước sau quá trình lắng được bơm trở lại dây chuyền xử lý chính hoặc xả ra hệ thống thoát nước. Với mỗi nhà máy có đặc điểm nước thô và hiệu suất các công trình khác nhau nên vị trí nước thu hồi quay trở lại dây chuyền chính cũng khác nhau. Bùn từ các bể lắng bùn đứng sẽ được đưa về dây chuyền ộp bựn băng tải. Nước được tách ra từ quá trình làm khô bùn có thể được đưa về bể điều hoà để cùng bơm chung về dây chuyền xử lý chính hoặc xả vào hệ thống thoát nước. Nước xả lọc đầu và xả tràn bể chứa có thể tập trung về một bể điều hòa nhỏ hơn sau đó bơm trực tiếp về đầu bể lọc. Lượng nước xả lọc đầu này tương đối lớn và có chất lượng tốt không nên đưa xuống bể điều hòa nước thải rửa lọc để rồi bị nhiễm bẩn, bị hòa trộn và lại qua thêm rất nhiều công trình xử lý. Bùn c ặn sau khi làm khô được vận chuyển đem đi chôn lấp hoặc tái sử dụng. n í c th« bÓ bÓ trén ph¶n øng bÓ l¾ng bÓ läc nhanh ®Çu vµo n í c th¶i röa läc n í c x¶ röa ng x¶ n í c bÓ l¾ läc ®Çu bÓ ®iÒ hßa u bÓ ®iÒ hßa u bÓ ®iÒ hßa u khö trï ng x¶ trµn bÓ chøa ch©m phÌ n n í c thu håi bÓ l¾ bï n ng ly t©m tr¹ m b¬m cÊp 2 n í c bÒ mÆt lµm kh« bï n ra hÖ thèng tho¸ t n í c b»ng s©n ph¬i bï n bï n kh« cÊp vµo m¹ ng GVHD: Phạm Anh Đức Trang 16
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc 3.2 RỬA LỌC TRONG BỂ LỌC CHẬM. 3.2.1 Đặt điểm và phạm vi áp dụng. Lọc nước qua lớp lọc với v < 0,5 m/h là lọc chậm. Do vận tốc v < 0,5m/h nên lớp lọc trên cùng của cát lọc dày khoảng 2 - 3 cm, cặn bẩn tích lại tạo thành màng lọc. Trong màng lọc chứa vô số các loại vi sinh vật co khả năng lọc và diệt 97 – 99% vi khuẩn có trong nước thô khi lọc qua màng. Ưu điểm của bể lọc chậm. • Khử được các vi khuẩn và các vi trùng E.coli, các vi trùng gây bệnh khác. • Khi cho nước qua bể lọc với vận tốc nhỏ ( 0,1 – 0,3 m/h), trên bề mặt cát dần dần hình thành màng lọc. Nhờ màng lọc hiệu quả xử lý cao, 95-99% cặn bẩn và vi trùng có trong nước bị giữ lại trên màng lọc. • Xử lý nước không dùng phèn do đó không đòi hỏi sử dụng nhi ều máy móc, thiết bị phức tạp. • Cấu tạo và quản lý đơn giản , giá thành thấp. • Chất lượng nước lọc tốt và luôn ổn định. • Không đòi hỏi người người vận hành có trình độ nghề nghiệp cao, không tốn năng lượng. • Bể lọc chậm có thể chịu được sốc ngắn hạn ( 2 - 3 ngày) do tăng hàm l ượng chất bẩn trong nước thô, cũng như tăng lưu lượng nước thô. • Bể lọc chậm không cần phải keo tụ. • Có thể dễ dàng tìm cát tại chổ. Nhược điểm của bể lọc chậm. • Đòi hỏi diện tích xây dựng lớn vì chúng đòi hỏi các thiết bị lớn, thể tích cát lớn. • Khó tự động hoá và cơ giới hoá, phải quản lý bằng thủ công nặng nhọc . Chỉ thích hợp với trạm công suất nhỏ. • Mau bị tắc, trít khi hàm lượng rong, tảo trong nước thô vược mức cho phép. • Nếu thời gian ngừng hoạt động liên tục quá một ngày đêm, xảy ra hiện tượng phân hủy yếm khí màng lọc, tạo ra bọt khí và mùi hôi làm xấu chất l ượng nước lọc ta thay toàn bộ vật liệu lọc. • Việc sử dụng chúng không kinh tế khi nước thô có độ đục vượt quá 30 đơn vị độ đục trong một thời gian dài trừ khi người ta lắng các tạp chất tr ước đ ể giảm độ đục của nước đến một giá trị hợp lý. • Khai thác chúng không linh hoạt. Như chúng ta sẽ thấy sau đây: việc đưa vào khai thác và rửa lọc đòi hỏi nhiều thời gian và trong thời gian rửa lọc phải ngừng hoạt động của quá trình lọc. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 17
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc 3.2.2 Cấu tạo và chỉ tiêu vận hành. 3.2.2.1 Cấu tạo của bể lọc chậm. (Hình 3.1) 3.2.2.2 Chỉ tiêu vận hành. Có ba chỉ tiêu theo dõi hằng ngày khi vận hành bể lọc: • Chỉ tiêu thứ nhất: Độ đục của nước lọc theo dõi được theo dõi một đ ến hai giờ bằng thiết bị đo độ đục đặt ống dẫn chung đưa nước rửa lọc về bể chứa, truyền trực tiếp về tử điều khiển hay bàn điểu khiển trung tâm. • Chỉ tiêu thứ hai: độ dài của chu kỳ lọc phụ thuộc vào chất lượng nước thô, vận tốc lọc và lớp vật liệu lọc sau khi rửa. • Chỉ tiêu thứ ba: Lượng nước rửa lọc nếu chỉ chiếm 0,8 – 2% nước lọc mà chu kỳ lọc không bị rút ngắn là đạt yêu cầu. nếu từ 3 – 5% quá lớn thì phải xem xét l ại toàn bộ lớp vật liệu lọc và cường độ, thời gian rửa lọc. Biết được lượng cặn trong mẫu theo độ sâu của lớp lọc trước và sau khi rửa lọc có thể đánh giá được: • Độ rửa lọc của lớp lọc theo chiều cao lớp lọc. • Độ chứa cặn của lớp lọc. • Độ hao hụt của lớp lọc khi rửa trung bình hằng năm từ 5 – 6%, nếu chi ều d ầy lớp lọc còn lại khoảng 90%, chiều dầy ban đầu phải bổ xung ngay cát lọc vào cho đủ độ dầy thiết kế. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 18
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc • Độ hao hụt của lớp cát antraxit trong bể lọc hai lớp có thể từ 8 – 12%, do vậy hàng năm phải bổ xung hạt antraxit vào bể lọc để đảm bảo chiều dầy của lớp lọc. 3.2.3 Rửa lọc cho bể lọc chậm. q o .∑ n • Cường độ rửa lọc: 1 ≤ qr = ≤ 2 ( l / s.m 2 ) trong đó: 3.6 Q 2 m 3 / m 2 .h q0 là lượng nước lọc qua một m trong một giờ ( ).q0= F . ∑ n là tổng số ngăn tập trung. q r . f n .t n • Dung tích nước cho một lần rữa một ngăn: Wr = (m 3 ) 1000 b.l Trong đó: - f n = (m 3 ) là diện tích một ngăn. n • Thời gian rửa lọc: 10 – 20 phút. Với các yếu tố trên ta có thể rửa lọc bằng phương pháp thủ công hoặc bán cơ giới:  Rửa bằng thủ công: Ngăn không cho nước vào bể, để cho nước lọc rút xuống dưới mặt cát lọc khoảng 20cm, dùng xẻng xúc 1 lớp cát trên b ề mặt dày 2 - 3 cm, đem đi rửa, phơi khô. Sau khoảng 10-15 lần rửa, chi ều dầy lớp cát lọc còn lại khoảng 0,6 - 0,7 m thì xúc toàn bộ số cát còn lại đem đi rửa và thay cát s ạch vào đúng bằng chiều dày thiết kế.  Rửa bằng bán cơ giới: Chia bể lọc theo chiều dọc thành những ngăn r ộng khoảng nhỏ hơn hoặc bằng 2m bằng những vách ngăn cao hơn mặt cát lọc 20cm. Khi r ửa lọc cho nước vào bể chảy ngang b ề mặt nước với cường độ 1 ÷ 2 l / s.m 2 . Khi đó ta dùng dụng cụ vào khuấy, Cặn theo đường nước cuốn vào máng thu ở cuối bể. 3.3 RỬA BỂ LỌC ÁP LỰC. 3.3.1 Đặt điểm và phạm vi áp dụng. Bể lọc áp lực là một loại bể lọc nhanh kín, thường được chế tạo bằng thép có dạng hình trụ đứng ( có công suất nhỏ) và hình trụ dạng nganh( có công suất lớn). Nên có có những ưu điểm và khuyết điểm sau: • Ưu điểm: • Gọn, chế tạo tại công xưởng, lấp ráp nhanh, tiết kiệm đất xây dựng thích hợp cho những nơi chật hẹp. • Áp lực nước sau bể còn dư có thể chảy thẳng lên đài hay cấp nước trực tiếp cho hộ tiêu thụ, không cần máy bơm đợt 2. • Nước có áp lực nên không xảy ra hiện tượng chân không trong lớp lọc. • Do tổn thất qua lớp lọc có thể lấy từ 3 – 10m, nên có thể tăng chiều dầy lớp lọc lên để tăng vận tốc lọc. • Khuyết điểm: • Khi xử lý nước sông đã đánh phèn và qua lắng phải dùng bơm, bơm vào bể lọc áp lực, cách bơm làm phá vỡ bong cặn nên hiệu quả kém. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 19
Chuyên đề: Đánh giá hiệu quả của các phương pháp rửa lọc • Do bể lọc kín, khi rửa không quan sát được nên không khống chế được lượng cát mất đi, bể lọc làm việc kém hiệu quả dần. • Do bể lọc làm việc trong hệ kín nên không theo dõi được hiệu quả của quá trình lọc. • Khó khăn khi thực hiện keo tu, tạo bông cặn và lắng dưới áp l ực. Tuy nhiên nhiều bể lọc áp lực có các bể keo tụ, tạo bông thì chất lượng nước là trung bình. • Khó khăn trong việc kiểm tra, cọ rửa và thay thế cát, sỏi và các đường tháo bên trong bể lọc. • Khi mất điện đột ngột, nếu van một chiều bị hỏng, hay rò nước hoặc xảy ra tình trạng rửa ngược, đưa cát lọc về bơm. 3.3.2 Cấu tạo và chỉ tiêu vận hành. Hình 3.2 giới thiệu cấu tạo bể lọc áp lực đặt đứng. Với đường kính lớn nhất 4 – 5m, diện tích tương ứng 10 – 20m 2 , chiều dày lớp lọc 1,2 – 2m, chiều cao từ mặt cát lọc đến mép phễu thu nước rửa 0,4 – 0,6m tùy thuộc vào cường độ rửa. Hình 3.2 giới thiệu bể lọc áp lực nằm ngang. Đường kính lớn nhất từ 4 – 5m. chiều dài lớn nhất 10m tương đương diện tích lọc 40 – 50m. Chiều cao lọc từ 0,8 – 1,2m. 3.3.3 Rửa bể lọc áp lực. GVHD: Phạm Anh Đức Trang 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA

165 tài liệu

2068 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.