Tổng quan về nước cấp

Chia sẻ: Minh đạt Sĩ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

815
lượt xem 177
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ebook Tổng quan về nước cấp có kết cấu nội dung gồm 2 chương, trong đó chương 1 trình bày tổng quan về nước cấp, đặc điểm, thành phần và tính chất của nước mặt, chương 2 tổng quan về các phương pháp xử lý nước cấp. Mời các bạn cùng tham khảo cuốn sách để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tổng quan về nước cấp

Tổng quan về nước cấp
Mục lục Tổng quan về nước cấp...................................................................................................................1 Mục lục............................................................................................................................................2 2.1.3.Cac phương phap lam mêm nước ................................................................................13 ́ ́ ̀ ̀ 2.1.4.Cac phương phap khử trung .........................................................................................15 ́ ́ ̀
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC CẤP. I. Giới thiệu chung Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thuộc phía Đông của bán đảo ĐONG DƯƠNG, do chịu ảnh hưởng của nhiệt đới gió mùa nên Viêt Nam có lượng mưa khá cao. Lượng mưa này, ngoài phần bốc hơi sẽ là nguồn cung cấp cho nước ngầm và hình thành dòng chảy bề mặt của các sông, suối… Nước trong tự nhiên thường được chia thành bốn nhóm: • Nước mưa - Nước mặt - Nước ngầm - Nước trong không khí, đá, đất và các sinh vật sống - II. Đặc điểm, thành phần và tính chất của nước mặt. Nước mặt dùng để chỉ các loại nước lưu thông hoặc chứa trên bề mặt lục địa, mặt nước tiếp xúc với không khí: nước sông, suối, ao, hồ…. Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào tính chất đất đai nơi mà dòng nước chảy qua đến các thủy vực, chất lượng nước mặt còn chịu ảnh hưởng bởi các quá trình tự nhiên( mưa lũ, hoạt động sống và chết đi của hệ sinh vật nước,…) cũng như hoạt động của con người. Trên cùng một con sông, chất lượng nước thường xuyên thay đổi đáng kể theo thời gian và không gian. • Thành phần và tính chất của nước mặt Trong nước thường xuyên có các chất khí hòa tan, chủ yếu là ôxy. Ôxy hòa tan trong nước có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống của các thủy sinh vật. Nước mặt thường có hàm lượng chất rắn lơ lửng đáng kể với các kích thước khác nhau, một số trong chúng có khả năng lắng tự nhiên, chất lơ lửng có kích thước hạt keo thường gây ra độ đục của nước sông, hồ.
Có nhiều chất hữu cơ do sinh vật bị phân hủy Có nhiều rong tảo, thực vật nổi, động vật nổi Chất lượng nước thay đổi theo mùa Bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động hai bên bờ của con người( công nghiệp, nông nghiệp…) III. Đặc điểm, thành phần và tính chất của nước ngầm. Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và các khe nứt của đ ất đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích hoặc do thẩm thấu, thấm của nguồn nước mặt, nước mưa… nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài trăm mét. Đối với hệ thống nước cấp cộng đồng thì nguồn nước ngầm luôn luôn là nguồn nước được ưa thích. Bởi vì, các nguồn nước mặt thường bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vào sự biến động theo mùa. Nguồn nước ngầm ít bị chịu ảnh hưởng bởi các tác động của môi trường và con người. Chất lượng nước ngầm tốt hơn nhiều so với nước mặt. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay hạt lơ lửng , và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp. Các nguồn nước ngầm hầu như không chứa rong tảo, một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp chất hòa tan do ảnh hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình phong hóa và sinh hóa trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hóa tốt, có nhiều chất bẩn và lượng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các tạp chất hữu cơ • Thành phần và tính chất của nước ngầm Nước tầng nông có trữ lượng thấp, không áp, dễ bị nhiễm bẩn. Và ngược lại đối với tầng sâu trữ lượng cao, có áp và khả năng bị nhiễm bẩn thấp hơn. Nước ngầm thường không có ôxy hòa tan, nhưng có nhiều CO2 và các chất hòa tan ( sắt, mangan, acsen…) pH nước ngầm khá thấp, thường dao động từ 3 - 6 Sự có mặt của một số thành phần ô nhiễm của nguồn nước ngầm nơi đó ( hàm lượng phốtpho, nitơ, E.coli….)
Một số đặc điểm khác nhau giữa nước ngầm và nước mặt Thông số Nước ngầm Nước mặt Nhiệt độ Tương đối ổn định Thay đổi theo mùa Rất thấp, hầu như không Thường cao, thay đổi theo Chất rắn lơ lửng có mùa Ít thay đổi, thường cao hơn Thay đổi tùy thuộc chất Chất khoáng hòa tan nước mặt lượng đất, lượng mưa Thường xuyên có trong Hám lượng Fe2+, Mn2+ Rất thấp nước Có nồng độ cao Thấp hoặc không có Khí CO2 hòa tan Gần như bão hòa Khí O2 hòa tan Không có Thường có Có khi bị ô nhiễm Khí NH3 Thường có Khí H2S Không có Thường có ở nồng độ cao SiO2 Trung bình Thường có ở nồng độ cao Rất thấp NO3- Thường có vi trùng do sắt Thường có vsv, virút, sinh Vi sinh vật vật nổi sinh ra Độ đục Ít hoặc không thay đổi Thay đổi theo mùa Khu vực bị nhiễm mặn Clo Có vùng có, vùng không
IV. Các chỉ tiêu về chất lượng nước cấp.( nước ngầm) Chỉ tiêu Đơn vị Nước ngầm STT TCVN - 5502 01 pH 3.2 Độ đục 02 N.T.U 1.5 Độ màu (Pt – Co) 03 2 Độ kiềm (CaCO3) 04 Mg/l 2.1 Tổng chất rắn hòa tan 05 Mg/l 500 Tổng hàm lượng các muối hoà tan 06 Mg/l 300 Hàm lượng săt tổng 07 Mg/l 28 Hàm lượng sắt II 08 Mg/l 19 Độ ôxy hóa 09 Mg/l 5.2 Hàm lượng CO2 ban đầu 10 Mg/l 120 Nhiệt độ nước o 11 C 22
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP Công nghệ xử lý nước ngầm hiên đang được ap dung chủ yếu là khử sắt (hoặc ̣ ́ ̣ khử mangan) bằng phương pháp làm thoáng + lắng tiếp xúc + lọc nhanh trọng lực + khử trùng. Các công trình đơn vị trong trạm xử lý đa dạng: • Các công trình keo tụ ( đa số dùng phèn nhôm, PAC) với bể trộn đứng, trộn cơ khí, bể tạo bông có vách ngăn ziczac, tạo bông có tầng cặn lơ lửng, tạo bông kiểu cơ khí • Các công trình lắng: bể lắng đứng (cho trạm công suất nhỏ) bể lắng ngang thu nước cuối bể, thu nước bề mặt được sử dụng khá rộng rãi ở các dự án thành phố, thị xã, bể lắng ngang lamen (công nghệ Pháp) được sử dụng tại 6 tỉnh miền núi phía Bắc: Lao Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Hoà Bình, Hưng Yên và san bay Đà Nẵng. Loại bể này đang được phổ biện ở một số địa phương khác. Bể lắng Pulsator (công nghệ Pháp) được dùng ở Nam Định, Cần Thơ và bể lắng ly tâm (TháI Bình) là 2 loại bể lằng ít được sử dụng. • Các công trình lọc: Bể lọc nhanh trọng lực (lọc hở với vật liệu lọc là cát) đ ược dùng rộng rãi. Bể lọc AQUAZUR-V (Công nghệ Pháp) được dùng khá nhiều ở các dự án cấp tỉnh, thành phố (Kiểu AQUAZUR-V, nhưng không mua bản quyền của Degrémont) • Khử trùng: phổ biến dùng clo lỏng, một số trạm nhỏ dùng nước giaven hoặc ôzôn. • Trạm bơm đợt 2: một số trạm dùng máy biến tần để điều khiển chế đ ộ hoạt động của máy bơm, một vài nơi có dùng đài nước trong trường hợp địa hình thuận lợi, một số nơi tận dụng đài nước đã có trước. • Các công trình làm thoáng: Phổ biến dùng tháp làm thoáng tự nhiên (Dàn mưa), một số ít dùng thùng quạt gió (làm thoáng cưỡng bức), một số tr ạm khác dùng tháp làm thoáng tải trọng cao theo nguyên lý làm việc của Ejector.
Chất lượng nước sau xử lý hầu hết đạt tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn cuả tổ chức y tế thế giới. Một số nhà máy còn một vài chỉ tiêu chưa đạt như măng gan, amôni, arsenic. 2.1 Cac phương phap xử lý cơ ban ́ ́ ̉ Có rât nhiêu phương phap để xử lý nước ngâm, tuy thuôc vao nhiêu yêu tố như : nhu ́ ̀ ́ ̀ ̀ ̣ ̀ ̀ ́ câu câp nước, tiêu chuân dung nước, điêu kiên kinh tế xả hôi…mà chung ta sẽ lựa ̀ ́ ̉ ̀ ̀ ̣ ̣ ́ chon công nghệ xử lý nước cho phù hợp. Dưới đây là môt số phương phap xử lý cơ ̣ ̣ ́ ̉ ban. Quá trinh xử lý ̀ ̣́ Muc đich ̀ ́ Lây oxy từ không khí để oxy hoa săt và mangan hoá trị II hoa ́ ́ ́ ̀ Lam thoang - tan trong nước. khử khí CO2 nâng cao pH cua nước để dây nhanh quá trinh ̉ ̉ ̀ - oxy hoa và thuy phân săt và mangan trong dây chuyên công ́ ̉ ́ ̀ nghệ khử săt và mangan. ́ lam giau oxy để tăng thế oxy hoa khử nước, khử cac chât bân ̀ ̀ ́ ́ ́̉ - ở dang khí hoa tan trong nước. ̣ ̀ Clo hoa sơ bộ ́ Oxy hoa săt và mangan hoa tan ở dang cac phức chât hữu cơ. ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ - Loai trừ rong rêu, tao phat triên trên thanh cac bể trôn, bể tao ̣ ̉ ́ ̉ ̀ ́ ̣ ̣ - bông và bể lăng, bể loc. ́ ̣ Trung hoa lượng ammoniac dư, diêt cac vi khuân tiêt ra chât ̀ ̣́ ̉ ́ - nhây trên măt lớp cat loc. ̀ ̣ ̣́ Quá trinh khuây ̀ ́ Phân tan nhanh, đêu phen và cac hoa chât khac vao nước cân ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ - ̣ ́ ́ xử ly. ́ trôn hoa chât Quá trinh keo ̀ Tao điêu kiên và thực hiên quá trinh kêt dinh cac hat căn keo ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ́́ ́ ̣̣ - ̣̣ phân tan thanh bông căn có khả năng lăng và loc với tôc độ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ́ tu, tao bông kinh tế cho phep.́ Quá trinh lăng ̀ ́ Loai trừ ra khoi nước cac hat căn và bông căn với tôc độ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ́ -
kinh tế cho phep, lam giam lượng vi trung và vi khuân. ́ ̀ ̉ ̀ ̉ Quá trinh loc ̀ ̣ Loai trù cac hat căn nhỏ không lăng được, nhưng có khả ̣ ́ ̣ ̣ - năng dinh kêt lên bề măt hat loc. ́ ́ ̣̣̣ Hâp thụ và hâp ́ ́ Khử mui, vi, mau cua nước sau khi sử dung phương phap ̀ ̣ ̀ ̉ ̣ ́ - phụ băng than ̀ ̀ ́ ̣ ̀ truyên thông không đăt yêu câu. ̣́ hoat tinh Flo hoa nước ́ Nâng cao ham lượng flo trong nước đên 0.6 -0.9 mg/l để bao ̀ ́ ̉ - vệ men răng và xương cho người dung nước. ̀ Khử ̀ Tiêu diêt vi khuân và vi trung có hai trong nước sau khi loc. ̣ ̉ ̀ ̣ ̣ trung - nước Ôn đinh nước ̣̉ Khử tinh xâm thực và tao ra mang bao vệ cach ly không cho ́ ̣ ̀ ̉ ́ - nước tiêp xuc trực tiêp với vât liêu măt trong thanh ông để ́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ bao vệ ông và phụ tung trên ông. ̉ ́ ̀ ́ Lam mêm nước ̀ ̀ khử ra khoi nước cac ion Ca2+, Mg2+ đên nông độ yêu câu. ̉ ́ ̀ ̀ ̀ - Khử muôi ́ khử ra kgoi nước cac cation và anioncua cac muôi hoa tan ̉ ̉ ́ ́ ̀ - đên nông độ yêu câu. ́ ̀ ̀ 2.1.1 cac phương phap xử lý săt ́ ́ ́ a) phương phap oxy hoa săt ́ ́ ́ Nguyên lý cua phương phap nay là oxy hoá Fe 2+ thanh Fe3+ và tach chung ra khoi nước ̉ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̉ dưới dang hyđroxyt săt III. Nước ngâm thường không chua oxy hoa tan hoăc có ham ̣ ́ ̀ ́ ̀ ̀ lượng rât thâp. Để tăng nông độ oxy hoa tan trong nước ngâm biên phap đôn gian nhât là ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ̉ ́ lam thoang. Hiêu quả cua bước lam thoang được xac đinh theo nhu câu oxy cho quá trinh ̀ ́ ̣ ̉ ̀ ́ ̣́ ̀ ̀ khử săt. ́ Môt số phương phap khử săt băng quá trinh oxy hoa ̣ ́ ́̀ ̀ ́  lam thoang đơn gian bề măt loc ̀ ́ ̉ ̣̣
Nước cân khử săt được lam thoang băng dan phun mưa ngay trên bề măt loc. Chiêu cao ̀ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ̣̣ ̀ dan phun thường lây cao khoang 0.7m, lỗ phun có đướng kinh 5 đên 7 mm, lưu luong ̀ ́ ̉ ́ ́ ̣ tưới vao khoang 10m /m .h. ̀ ̉ 3 2  lam thoang băng dan mưa tự nhiên ̀ ́ ̀ ̀ Nước cân lam thoang được tưới lên dan lam thoang môt bâc hay nhiêu bâc với cac san rai ̀̀ ́ ̀̀ ̣̣ ̀ ̣ ́ ̀̉ sỉ hoăc tre gô. Lưu lượng tưới và chiêu cao thap cung lây như ở trên. Lượng oxy hoa tan ̣ ̃ ̀ ́ ̃ ́ ̀ sau lam thoang băng 55% lượng oxy hoa tan bao hoa. Ham lượng CO2 sau lam thoang ̀ ́ ̀ ̀ ̃ ̀ ̀ ̀ ̉ giam 50%  lam thoang cưỡng bức ̀ ́ Cung có thể dung thap lam thoang cưỡng bức với lưu lượng tưới 30 đên 40 m3/h. lượng ̃ ̀ ́̀ ́ ́ không khí tiêp xuc lây từ 4 đên 6m / 1m nước. Lượng oxy hoa tan sau lam thoang băng ́ ́́ ́ ̀ ̀ ́ ̀ 3 3 70% lượng oxy bao hoa. Ham lượng CO2 giam 75% sau lam thoang. ̃ ̀ ̀ ̉ ̀ ́
b) Khử săt băng hoa chât. ́̀ ́ ́ Khi trong nước nguôn có ham lượng tap chât hữu cơ cao, cac chât hữu cơ sẽ tao ra dang ̀ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̣ ̣ keo bao vệ cac ion săt, như vây muôn khử săt phai phá vỡ dược mang hữu cơ bao vệ băng ̉ ́ ́ ̣ ́ ́ ̉ ̀ ̉ ̀ tac dung cua cac chât oxy hoa manh. Đôi với nước ngâm khi ham lượng săt quá cao đông ́ ̣ ̉ ́ ́ ́ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̀ thời tôn tai cả H2S thì lượng oxy thu dược nhờ lam thoang không đủ để oxy hoa hêt H 2S ̣̀ ̀ ́ ́ ́ và săt, cân dung đên hoa chât để khử săt. Môt số hoa chât dung để khử săt; ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ́ ́̀ ́  Khử săt băng vôi ́̀  Biên phap khử săt băng clo ̣ ́ ́̀  Khử săt băng KMnO4 ( kali permanganate) ́̀ 2.1.2 cac phương phap loc ́ ̣́ Loc là quá trinh lam sach nước chay quâ lớp vât liêu loccó chiêu day nhât đinh đủ để giữ ̣ ̀ ̀ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣́ lai cac hat căn và cả vi trung co trong nước. Thường co 3 loai: ̣́ ̣̣ ̀ ̣ Bể loc nhanh ̣ 2.1.2.1. Có tôc độ loc từ 4 -15 m/h. ́ ̣ - Vât liêu loc day từ 0.6 -3m. ̣ ̣ ̀ - Kich thước hat từ 0.6 – 1.2 mm. ́ ̣ - Độ đông nhât từ 1.2 – 1.8. ̀ ́ -
Có từ 2 – 5 lớp vât liêu loc. ̣̣̣ - Cơ ban có 3 nguyên lý loc: loc xuôi, loc ngược, loc hai chiêu. ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ -  Loc xuôi: nước đuoc phân phôi từ đinh và di chuyên qua cac lớp vât liêu loc. ̣ ̣ ́ ̉ ̉ ́ ̣̣̣ Ưu điêm : tao được đông lực cho quá trinh loc nhờ ap lực cua nước. ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̉ - Nhược điêm: sau khi rửa loc, hiêu quả loc bị giam. ̉ ̣ ̣ ̉ -  Loc ngược: nước được phân phôi từ đay bể và di chuyên qua lớp vât liêu loc. ̣ ́ ́ ̉ ̣̣̣ Ưu điêm: khả năng giữ lai chât bân lâu hơn vì vât liêu loc lâu nghet. ̉ ̣ ́̉ ̣ ̣̣ ̣ - Nhược điêm: khó vệ sinh, phai thay mới vât liêu ̉ ̉ ̣ ̣ -  Loc hai chiêu; nước được phân phôi từ đinh lân đay bể và di chuyên qua cac lớp ̣ ̀ ́ ̉ ̃ ́ ̉ ́ vât liêu loc, ông thu nước ở giữa. ̣̣̣́ Ưu điêm: lưu lượng loc lớn ̉ ̣ - Nhược điêm: khó vệ sinh, phai thay mới vât liêu ̉ ̉ ̣ ̣ - Bể loc châm ̣ ̣ 2.1.2.2. Tốc độ lọc từ 0,1 – 0,5 m/h - Vật liệu lọc dày từ 0,8 – 2,0 m - Kích thước hạt từ 0,4 – 0,6 - Độ đồng nhất từ 1,5 – 1,8 - Thường gồm 2 – 3 lớp - Ưu điểm: hiệu quả lọc cao - Nhược điểm: Tốn diện tích xây dựng. khó khăn trong việc cơ giới hóa và tự - động hóa quá trình rửa lọc => không áp dụng cho nhà máy công suất lớn và nước có độ đục cao phải xử lý sơ bộ trước. Bể lọc áp lực 2.1.2.3. Nguyên lý làm việc tương tự bể lọc nhanh: nước phân phối qua phiễu ở đỉnh, qua l ớp cát lọc, vào ống thu ra ngoài.
Xả bỏ khí dư trước khi thực hiện quá trình lọc áp lực Có 2 điểm khác biệt: + Động lực cho quá trình lọc và rửa đều bằng máy bơm + Sử dụng hệ thống valve để chọn chế độ làm việc. 2.1.3. Cac phương phap lam mêm nước ́ ́ ̀ ̀ Có nhiêu phương phap lam mêm nước như phương phap hoa hoc, phương phap ̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ́ nhiêt, phương phap trao đôi ion và phương phap tông hợp sau đây là môt vai biên phap cơ ̣ ́ ̉ ́ ̉ ̣̀ ̣ ́ ̉ ban Lam mêm nước băng phương phap hoa hoc ̀ ̀ ̀ ́ ́ ̣ 2.1.3.1. Cơ sở cua phương phap nay là đưa hoa chât có khả năng kêt hợp với ion Ca 2+ và ̉ ́ ̀ ́ ́ ́ ion Mg có trong nước tao ra cac kêt tua và loai chung ra khoi nước băng biên phap lăng, ̣ ́ ́̉ ̣ ́ ̉ ̀ ̣ ́́ 2+ ̣ loc. Lam mêm nước băng vôi Ca(OH)2 ̀ ̀ ̀ Đây là phương phap thông dung nhât nhăm khử độ cứng cacsbonat được ap dung ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ khi cân giam cả độ cứng và độ kiêm cua nước trinh tự cac phan ứng xay ra như sau: ̀ ̉ ̀ ̉ ̀ ́ ̉ ̉ Lam mêm nước băng vôi kêt hợp với sôđa ̀ ̀ ̀ ́ Khi tông ham lượng cac ion Mg2+ và Ca2+ lớn hơn tông ham lượng cac ion HCO 3- ̉ ̀ ́ ̉ ̀ ́ và CO3 , nêu sử dung vôi thì khử được độ cứng magie, độ cứng toan phân không hề ́ ̣ ̀ ̀ 2- giam. Để giai quyêt vân đề nay người ta phai sử dung đên sôđa. Quá trinh nay xay ra theo ̉ ̉ ́́ ̀ ̉ ̣ ́ ̀ ̀ ̉ phan ứng sau: ̉
Lam mêm nước băng trinatriphotphat (Na3PO4) ̀ ̀ ̀ Phương phap nay được ap dung khi cân lam mêm nước thât triêt đê, mà sử dung ́ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ ̉ ̣ vôi và sô đa vân chưa đem lai được kêt quả mong muôn người ta cho trinatriphotphat vao ̃ ̣ ́ ́ ̀ nước để khử hêt cac ion Ca2+ và Mg2+ thanh muôi không tan theo phan ứng sau: ́́ ̀ ́ ̉ Lam mêm nước băng phương phap nhiêt ̀ ̀ ̀ ́ ̣ 2.1.3.2. Cơ sở cua phương phap nay là dung nhiêt để bôc hơi khí cacbonic hoa tan trong ̉ ́ ̀ ̀ ̣ ́ ̀ nước. Trang thai cân băng cua cac hợp chât cacbonic sẽ dich chuyên theo phương trinh ̣ ́ ̀ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̀ sau Tuy nhiên khi dun nong nước chỉ khử được hêt khí CO2 và giam được độ cứng ́ ́ ̉ cacbonat cua nước con CaCO3 vân con tôn tai trong nước ̉ ̀ ̃ ̣̀̀ Riêng đôi với ion Mg2+ quá trinh khử diên ra hai bước. ở nhiêt độ thâp đên 180C ́ ̀ ̃ ̣ ́ ́ ta có phan ứng: ̉ Khi tiêp tuc tăng nhiêt độ MgCO3 bị thuy phân theo phan ứng ̣́ ̣ ̉ ̉ Lam mêm nước băng phương phap nhiêt thường ap dung cho xử lý nước nôi hơi, ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̀ vì ở đây có thể sử dung nhiêt dư cua nôi hơi ̣ ̣ ̉ ̀
2.1.4. Cac phương phap khử trung ́ ́ ̀ Trong nước thiên nhiên ngoai cac tap chât vô cơ, hữu cơ … cong có nhiêu loai vi ̣̀́ ́ ̀ ̀ ̣ khuân, vi trung, virut gây bênh như ta, lỵ thương han..v.v. tiêu chuân cua môt nguôn nước ̉ ̀ ̣ ̉ ̀ ̉ ̉ ̣ ̀ câp tôt là phai loai trừ được cac nguôn gây bênh do vây khử trung là môt quá trinh không ́ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ thể thiêu trong công nghệ xử lý nước câp dung cho sinh hoat, chế biên thực phâm ́ ́ ̀ ̣ ́ ̉ Dựa vao nguyên lý cua quá trinh có thể có hai phương phap khử trung nước đó là ̀ ̉ ̀ ́ ̀ phương phap lý hoc và phương phap hoa hoc ́ ̣ ́ ́ ̣ Phương phap lý hoc ́ ̣ 2.1.4.1. Khử trung băng phương phap nhiêt ̀ ̀ ́ ̣ Đây là phương phap đơn gian và lâu đời nhât. Người ta đun nước sôi đên nhiêt độ ́ ̉ ́ ́ ̣ 100oC, ở nhiêt độ nay đa số vi khuân bị tiêu diêt và nước đun sôi có thể đam bao tiêu ̣ ̀ ̉ ̣ ̉ ̉ chuân chât lượng nước vệ sinh ̉ ́ Phương phap nay có ưu điêm, nhược điêm như sau: ́ ̀ ̉ ̉ Ưu điêm: là đơn gian dễ lam ̉ ̉ ̀ • Nhược điêm: tiêu hao năng lượng lớn, chỉ thich hợp với quy mô nhỏ ̉ ́ • Phương phap dung tia tử ngoai ́ ̀ ̣ Hâu hêt cac loai vi sinh vât đêu có thể bị tiêu diêt băng tia tử ngoai và người ta sử ̀ ́́ ̣ ̣̀ ̣̀ ̣ dung nguyên lý nay để khử trung nước. Nước cân khử trung cho chay qua thiêt bị trong ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ̉ ́ đó đăt cac đen bức xạ tia tử ngoai. Tuy thuôc vao cường độ bức xạ tia tử ngoai, số lượng ̣́ ̀ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ vi sinh có trong nguôn nước và thời gian lưu trong thiêt bị mà chât lượng nước ra khoi ̀ ́ ́ ̉ thiêt bị có mức độ khử trung cao hay thâp. Khử trung băng tia tử ngoai là môt phương ́ ̀ ́ ̀ ̀ ̣ ̣ phap tiên tiên nhưng hiêu quả bị han chế khi trong nước có cac tap chât hữu cơ và cac hat ́ ́ ̣ ̣ ̣́ ́ ́ ̣ lăng lơ lửng. ́ Phương phap khử trung băng siêu âm ́ ̀ ̀ Khử trung băng siêu âm là phương phap khử trung triêt để nhưng tôn kem. Người ̀ ̀ ́ ̀ ̣ ́ ́ ta dung dong siêu âm có cường độ tac dung không nhỏ hơn 2W/cm2 trong thời gian trên ̀ ̀ ́ ̣ 5’, điêu kiên đo, toan bộ vi sinh vât có trong nước bị tiêu diêt \. ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ Khử trung băng phương phap loc ̀ ̀ ̣́ Người ta biêt răng hâu hêt cac vi sinh vât có trong nước trừ siêu vi trung đêu cs ́̀ ̀ ́́ ̣ ̀ ̀ kich thước khoang 1 - 2µm. do vây có thể loai trừ chung ra khoi nguôn nước băng cach ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̉ ̀ ̀ ́ cho nước đi qua lớp vât liêu loc có khe loc nhỏ hơn 1µm. lớp loc trong trường hợp nay ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀
thường là vât liêu sanh, sứ xôp có khe hở cực nho. Phương phap nay cung khá đơn gian ̣ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ̀ ̃ ̉ tuy nhiên đoi hoi lớp vât liêu khăt khe, điêu kiên vân hanh khó khăn và nguôn nước đưa ̀ ̉ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ̀ vao loc phai có ham lượng căn không lớn hơn 2mg/l. ̣̀ ̉ ̀ ̣ Phương phap hoa hoc ́ ́ ̣ 2.1.4.2. Cơ sở cua phương phap nay là sử dung cac chât oxy hoa manh để oxy hoa men tế ̉ ́ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ bao vi sinh vât và tiêu diêt chung. Phương phap khử trung hoa hoc có hiêu quả cao nên ̀ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̣ được sử dung rông rai cho moi quy mô ̣ ̣ ̃ ̣ Khử trung băng clo và hợp chât cua clo ̀ ̀ ́̉ Clo là môt chât oxy hoa manh bât cứ dang đơn hay hợp chât cua clo khi tac dung ̣ ́ ́ ̣ ́ ̣ ́̉ ́ ̣ với nước sẽ hinh thanh HClO có tac dung diêt trung rât manh ̀ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ Quá trinh diêt trung xay ra như sau. Đâu tiên chât diêt trung đi qua mang tế bao cua ̀ ̣ ̀ ̉ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ̉ vi sinh vât sau đó phan ứng với men bên trong tế bao và kêt quả là tế bao bị diêt vong. Tôc ̣ ̉ ̀ ́ ̀ ̣ ́ độ cua quá trinh khử sẽ tăng khi nông độ chât khử trung và nhiêt độ cua nước tăng lên ̉ ̀ ̀ ́ ̀ ̣ ̉ ngoai ra cong phụ thuôc vao ham lượng cac tap chât trong nước nông độ cac tap chât ̀ ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ́ trong nước cao thì hiêu quả cua quá trinh khử trung sẽ giam dang kê. cac tap chât ̣ ̉ ̀ ̀ ̉ ́ ̣̉́ ́ Khử trung băng Ozon ̀ ̀ Khử trung băng ozon là phương phap khá tiên tiên và ngay cang được sử dung rông rai. ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ̣ ̃ Ozon trong nước không đơn gian chỉ phá huy men tế bao vi sinh vât mà con có khả năng ̉ ̉ ̀ ̣ ̀ phá huy cả nguyên sinh chât cua tế bao trong khi clo chỉ có thể phá huy men tế bao. Với ̉ ́ ̉ ̀ ̉ ̀ cac siêu vi trung, cac vi khuân không có men thì ozon có tac dung hơn hăn so với clo. ́ ̀ ́ ̉ ́ ̣ ̉ Ngoai ra ozon con có tac dung oxy hoa cac hợp chât hữu cơ gây ra mau, mui, vị trong ̀ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̀ nước tôt hơn clo ́
a. Nhiệm vụ: Sử dụng các vật liệu lọc than Anthracite và cát thạch anh kết hợp với máy nén khí tạo áp lực cho nước để giữ lại các cặn còn lại sau các công trình trước đảm bảo tiêu chuẩn nước ăn uống và sinh hoạt. b. Tính toán: Kích thước bể Chọn bể lọc áp lực 2 lớp: (1) Than Anthracite và (2) Cát thạch anh. Kích thước vật liệu lọc thể hiện trong bảng sau: Đặc tính Giá trị Giá trị đặc trưng Antracite Chiều cao h (m) 0.3 – 0.6 0.45 Đường kính hiệu quả de (mm) 0.8 – 2.2 1.2 Hệ số đồng nhất U 1.3 – 1.8 1.6 Cát Chiều cao h (m) 0.15 – 0.3 0.3 Đường kính hiệu quả de (mm) 0.5 0.4 – 0.8 Hệ số đồng nhất U 1.5 1.2 – 1.6 Tốc độ lọc v (m/h) 12 5 – 24 Chọn: Chiều cao lớp cát h1 = 0,3m – đường kính hiệu quả de = 0,5mm – hệ số đồng - nhất U = 15.
Chiều cao lớp than h2 = 0,5m – đường kính hiệu quả de =1,2 mm – hệ số đồng - nhất U = 1,6. Tốc độ lọc v = 15 m/h, số bể n = 3 bể. - Tổng diện tích bề mặt bể lọc : Q 2800 AΣ = = = 7,8(m 2 ) v 24 × 15 Lưu lượng 1 bể lọc : Q 2800 Ql = = = 933(m 3 / ng ) 3 3 Diện tích bề mặt 1 bể lọc : AΣ 7,8 A= = = 2,6( m 2 ) 3 3 Đường kính bể lọc áp lực : 4× A 4 × 2,6 . D= = = 1,81(m) Chọn D = 2m. π 3,14 Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến phễu thu nước rửa : h = HVL.e + 0,3 Trong đó: HVL là chiều cao vật liệu lọc - e là độ giản nở vật liệu lọc khi rửa ngược, e = 0,25÷0,5 - ⇒ h = (0,3 + 0,5) x 0,5 + 0,3 = 0,7m. Thu nước sau lọc bằng chụp lọc. Trên đầu chụp lọc, đổ một lớp sỏi đỡ đường kính 2 – 4mm, dày 15 – 20 cm để ngăn ngứa cát chui vào khe làm tắc trít. Chiều cao tổng cộng của bể lọc áp lực :H = 3,3m Lượng nước rửa lọc Vật liệu lọc Đặc tính vật liệu lọc Tốc độ rữa
ngược m3/m2.phút Đường kính hiệu quả de Hệ số đồng nhất Nước Khí (mm) U Cát 0.5 1.4 0.15 0.5 0.7 1.4 0.26 0.8 1.00 1.4 0.41 1.3 1.49 1.4 0.61 2.0 2.19 1.3 0.81 2.6 Anthracite 1.10 1.73 0.29 0.7 1.34 1.49 0.41 1.3 2.00 1.53 0.61 2.0 Dựa vào bảng và đường kính hiệu quả của cát và than anthracite có thể chọn tốc độ rữa nước vnước = 0,35 m3/m2. phút và tốc độ khí 1 m3/m2. phút. Rửa ngược có thể được chia làm 3 giai đoạn : Rửa khí có tốc độ vkhí = 1 m3/ m2. phút trong thời gian t = 1 ÷ 2 phút. - Rửa khí và nước trong thời gian t = 4 ÷ 5 phút. - Rửa ngược bằng nước trong thời gian t = 4 ÷ 5 phút với tốc độ vnước = 0,35 - m3/m2. phút. Lượng nước cần thiết để rửa ngược cho 1 bể lọc : W = A × v n × t = 2,6 × 0,35 × 10 = 9.1 (m3/bể) Lưu lượng bơm nước rửa ngược cho 1 bể lọc :
Qn = A × v n × t = 2,6 × 0,35 × 60 = 54,6 ( m3/h) 1 Lưu lượng bơm nước rửa ngược cho 2 bể lọc : . Qn = 30 × 3 = 90(m 3 / h) Lưu lượng máy thổi khí cho 1 bể lọc : Qk = A × v k × 60 phút / h = 2,6m 2 × 1m 3 / m 2 . phút × 60 phút = 156(m 3 / h) 1 Lưu lượng máy thổi khí cho 2 bể lọc : Qk = 156 × 3 = 468(m 3 / h) Choïn Qk = 470 (m3/h) Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch (đầu chu kỳ lọc) được xác định theo công thức Hazen : 1 60 L h ( m) = × × 2 ×v C 1,8.t + 42 d10 0 Trong đó: C : hệ số nén, C = 600 ÷1200 tuỳ thuộc vào tính đồng nhất và sạch.Chọn - C = 1000. - t0 : nhiệt độ của nước (0C), t = 25 0C. - d10 : đường kính hiệu quả của vật liệu lọc (mm). - v : tốc độ lọc (m/h), v = 9 m/h. - L : chiều dày lớp vật liệu lọc (m). Đối với lớp lọc cát: 1 60 0,3 h1 = × × × 9m/h. 4h/ng 0,18(m) = 2 1000 1,8.25 + 42 0,5 2 Đối với lớp lọc anthracite: 1 60 0,5 h2 = × × 2 × 9m/h. 4h/ng 0,052(m) = 2 1000 1,8.25 + 42 1,2 Tổn thất áp lực qua 2 lớp vật liệu lọc : h = 0,18 + 0,052 = 0,232 (m). Thể tích lớp cát : Vc = A x hc = 1,4 x 0,3 = 0,42 (m3).