Saturday, 19 June, 2010 MỤC ĐÍCH Nhằm loại bỏ phần cặn nguồn nước, lắng bùn sau bể sinh học, bể phản ứng – keo tụ,… hay làm sơ trước đưa vào bể lọc Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình lắng: – Khối lượng riêng cặn, nước – Độ nhớt nước – Đường kính, hình dạng, kích thước cặn lắng TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 CÁC DẠNG LẮNG Lắng hạt rời rạc Cặn rắn: hat phân tán riêng lẻ, có độ lớn, hình dạng bề mặt khơng thay đổi suốt q trình lắng, tốc độ lắng khơng phụ thuộc vào chiều cao lắng nồng độ cặn Lắng bơng cặn Lắng nén TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CÁC LOẠI CẶN LẮNG CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 CÁC LOẠI CẶN LẮNG Cặn lơ lửng: có bề mặt thay đổi, có khả kết dính keo tụ với q trình lắng, nên tốc độ lắng thay đổi CÁC LOẠI CẶN LẮNG Các bơng cặn: có khả dính kết với nhau, nồng độ > 1000 mg/l tạo thành đám cặn Khi lắng xuống, nước từ lên qua khe rỗng bơng cặn tiếp xúc tăng lực ma sát, hạn ché tốc độ lắng hạt Wat er Solid TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 LẮNG CÁC HẠT KHƠNG CĨ KHẢ NĂNG KEO TỤ (MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT) Lực qn tính F = m.a = π.d3 du ( ρ1 − ρ0 ) dt F F: lực qn tính (mm/s) ρ1: khối lượng riêng hạt I ρ0: khối lượng riêng nước P F d: đường kính hạt (mm) P TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 LẮNG CÁC HẠT KHƠNG CĨ KHẢ NĂNG KEO TỤ LẮNG CÁC HẠT KHƠNG CĨ KHẢ NĂNG KEO TỤ (MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT) (TRONG MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT) Lực cản mơi trường: Lực trọng trường: P = m.g = π.d (ρ1 − ρ0 ) g P: lực trọng trường (mm/s) Fc : lực cản mơi trường (mm/s) φ0: hệ số sức cản phụ thuộc vào số Reynold: Re = F g: gia tốc trọng trường ρ0 u.d µ u2: tốc độ lắng hạt ρ1: khối lượng riêng hạt I ρ0: khối lượng riêng nước P d: đường kính hạt (mm) F ρ0: khối lượng riêng nước d: đường kính hạt P TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Fc = φ ρ u d CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG June, 2010 LẮNG CÁC HẠT KHƠNG CĨ KHẢ NĂNGSaturday, KEO19TỤ (MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT KHƠNG ĐỒNG NHẤT) µ: độ nhớt nước LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG Xích – cào Máng thu chất Tấm tràn Vào Ra 6,5.10-2s – d: = 0,002mm, sau thời gian t = 1,6710-6s CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 Theo thực nghiệm cho thấy, mơi trường tĩnh sau thời gian ngắn hạt chuyển động với vận tốc Ví dụ: – d = 1mm, sau thời gian t = 10 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Xử lý bùn Như vậy, tốc độ lắng hạt tính: Tốc độ rơi : u = TRẦN THỊ NGỌC DIỆU (ρ1 −ρ0 )   g d2  18  µ  11 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG HT cào bùn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 12 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG Saturday, 19 June, 2010 LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG Dòng nước chuyển động theo phương ngang chế độ chảy tầng Tốc độ chảy bể Thời gian lưu nước phân tử bể thể tích/lưu lượng Trên mặt cắt ngang vng góc với chiều dòng chảy đầu bể, nồng độ hạt cặn Để đảm bảo yếu tố bể lắng ngang phải có: – Vùng phân phối nước: đảm bảo đưa nước vào phân phối nước, cặn tồn mặt cắt ngang đầu bể – Vùng lắng – Vùng chứa cặn – Vùng thu nước Hạt cặn ngừng chuyển động chạm đáy bể 13 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG 14 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG Saturday, 19 June, 2010 LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG Ta có: Phân phối nước vào Vùng lắng Q Thu nước vd vS h vd Ta có: Q vo H v0 = vd h vS H ×v0 H L ; u0 = = L u0 v0 H L = u0 v0 Q (m / s); B× H u0 = ; u0 = H × v0 L Q Q Q = (m / s) hay F = (m2 ) B× L F u0 Trong đó: Vùng chứa cặn L v0: tốc độ chuyển động dòng nước (m/s) Q: lưu lượng dòng nước qua vùng lắng (m3/s) Lo F: diện tích bề mặt vùng lắng (m2) TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 15 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 16 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG Tốc độ lắng hạt cặn có tốc độ lắng nhỏ xác định: Cn = h u × 100 = × 100 H u0 Saturday, 19 June, 2010 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Ảnh hưởng dòng chảy rối Ảnh hưởng tượng phân bố vận tốc khơng tượng ngắn dòng đến hiệu lắng Hiện tượng xói cặn lắng 17 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 18 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010 VẬN TỐC LẮNG; m/s vs = × g × ( ρ p − ρ )× d × CD × ρ Đường kính Hệ số nhám, phụ hạt; mm thuộc vào số Reynolds Khối lượng riêng Khối lượng riêng hạt; kg/m3 nước; kg/m3 Gia tốc; 9,81m/s2 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 19 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG HẰNG SỐ REYNOLDS v×d × ρ R= µ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 20 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday, 19 June, 2010 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA R VÀ CD 1>R CD = 24 Saturday, 19 June, 2010 LẮNG CÁC HẠT CẶN KEO TỤ 24 µ = R v ρ d 1 20.000m3/ngày Vù ng lắ ng Và o Turbine Vù ng a bù n Xảbù n Vù ng trộ n II TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 33 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Bể lắng hai vỏ: thường cơng suất nhỏ trung bình, áp dụng cơng suất > 20.000m3/ngày (khi có sở phù hợp) TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 34 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG ... tớ i xlýbù n Hiệu suất cao Rố n bểchứ a bù n Ứng dụng: Sử dụng để tách loại hàm lượng cặn khác xử lý nước thải TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 31 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 32 CỞ SỞ LÝ THUYẾT... 10 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU Xử lý bùn Như vậy, tốc độ lắng hạt tính: Tốc độ rơi : u = TRẦN THỊ NGỌC DIỆU (ρ1 −ρ0 )   g d2  18  µ  11 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG HT cào bùn TRẦN THỊ NGỌC DIỆU... Khối lượng riêng hạt; kg/m3 nước; kg/m3 Gia tốc; 9,81m/s2 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 19 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG HẰNG SỐ REYNOLDS v×d × ρ R= µ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU 20 CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG Saturday,