Chuyên đề 3: Quá trình lắng bể lắng Nguyễn Kim Chi Nguyễn Thị Mỹ Chi Nguyễn Thị Hải Kim Châu Long Bùi Thị Tuyết Minh Phạm Lê Hải Sơn Lưu Đức Tân 10 11 12 13 14 Nguyễn Tấn Thành Lê Thị Phương Thảo Nguyễn Thị Thùy Trang Trần Thị Anh Thư Nguyễn Hoàng Tiến Lê Hoàng Thủy Tiên Dương Ngọc Thanh GVHD: ThS.Nguyễn Ngọc Thiệp Q trình lắng • Mục đích thực q trình lắng: q trình lắng sử dụng để loại tạp chất dạng huyền phù thơ khỏi nước thải • Cơ chế lắng cặn: Các hạt lơ lửng, keo, cát, sét tách khỏi nước nhờ trọng lực KLR cặn > KLR nước • Có dạng lắng thường thấy: lắng tĩnh lắng động LẮNG ĐỘNG Hạt cặn Trọng lực Vận tốc dòng nước Hai dạng lắng chủ yếu mơi trường lắng động: Lắng Ngang: dòng nước chuyển động theo phương ngang Lắng đứng: bể lắng đứng nước chuyển động tự theo phương chuyển động chuyển động từ lên, ngược chiều với hướng rơi hạt cản • Q trình lắng hạt nước – Cặn rắn: hạt phân tán riêng rẻ, có độ lớn, bề mặt hình dáng khơng thay đổi suốt q trình lắng – Các bơng cặn: có khả kết dính với nhau, nồng độ lớn 1000mg/L tạo thành đám cặn, đám mây cặn lắng xuống, nước từ lên qua khe rỗng cặn tiếp xúc với nhau, lực ma sát tăng lên làm hạn chế tốc độ lắng – Cặn lơ lửng: có bề mặt thay đổi, có khả dính kết keo tụ với q trình lắng làm cho kích thước vận tốc hạt thay đổi Các điều kiện ảnh hưởng đến q trình lắng cặn • • • • • • • • Kích thước, hình dáng tỉ trọng cặn Độ nhớt nhiệt độ nước Thời gian lưu nước bể lắng Chiều cao lắng cặn (chiều cao lớp nước bể lắng) Diện tích bề mặt bể lắng Tải trọng bề mặt bể lắng hay tốc độ rơi hạt cặn Vận tốc dòng nước chảy bể lắng Hệ thống phân phối nước vào bể hệ máng thu nước khỏi bể lắng Đánh giá hiệu lắng Thí nghiệm Imhoff  Để xác định hàm lượng chất rắn có khả lắng (settable solid) ngưới ta dùng dụng cụ thủy tinh gọi nón Imhoff có chia vạch thể tích  Cho lít nước thải vào nón Imhoff lắng tự nhiên vòng 45 phút, sau khuấy nhẹ sát thành nón lắng tiếp vòng 15 phút  Sau đọc thể tích chất lơ lửng lắng vạch chia bên  Hàm lượng chất rắn lơ lửng lắng biểu thị đơn vị mL/L  Chỉ tiêu chất rắn có khả lắng biểu diễn gần lượng bùn loại bỏ bể lắng sơ cấp Các loại bể lắng Bể lắng đứng: • Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng Bể phản ứng tạo cặn vùng phân phối nước vào Vùng lắng Vùng thu nước Vùng thu cặn Bể lắng đứng: Cấu tạo:  Ống trung tâm: làm nhiệm vụ keo tụ, hình thành bơng cặn  Phần lắng:làm nhiệm vụ lắng nước  Phần đáy: dùng để chứa cặn a Sơ đồ trạm khử muối ionit 2bậc H-cationit b Sơ đồ trạm khử hồn tồn muối hòa tan nước c Bể lọc ionit hỗn hợp XỬ LÝ FE Dạng tồn Fe nước Các hợp chất vô Fe2+, Fe3+ : FeS, Fe(OH)2, FeCO3, Fe(HCO3)2, FeSO4, Fe(OH)3, FeCl3, Các phức vô sắt với silicat, photphat, axit humic, funvic, Các ion sắt hòa tan Fe(OH)+, Fe(OH)3- tồn tùy thuộc vào giá trị oxi hóa khử pH mơi trường Phương pháp làm thoáng Làm giàu O2 cho nước tạo điều kiện oxy hóa Fe 2+ 3+ thành Fe  Khử sắt mơi trường tự Làm thống dàn mưa thùng quạt gió Trong nước ngầm 2+ Fe(HCO3)2  2HCO3 + Fe Nếu khơng có O2 hòa tan 2+ + 4Fe + O2 + 10H2O  4Fe(OH)3 + 8H Phản ứng phụ + 3H + HCO  H2O + CO2 Q trình làm thống phụ thuộc vào: pH, O2, hàm lượng sắt, CO2, độ kiềm, nhiệt độ, thời gian phản ứng,  Khử sắt môi trường dị thể lớp vật liệu lọc Quá trình oxy hóa Fe2+ thủy phân Fe3+ chủ yếu xảy lớp vật liệu lọc Cơ chế Tạo lớp màng có cấu tạo từ chất Fe2+, Fe3+, Fe(OH)2, Fe(OH)3 bề mặt vật liệu lọc Khi Fe2+ đến gần lớp màng trình oxy hóa, thủy phân xảy màng có khả hấp thụ O2 Khử sắt phương pháp hóa học a, Khử sắt chất oxy hóa mạnh Cl 2, KMnO4, O3, 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O  Fe(OH)3 + 2Cl- + 6H+ 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O  3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+ Dùng chất oxy hóa mạnh phản ứng xảy nhanh hơn, pH môi trường thấp (pH < 6) b, Khử sắt vơi thường kết hợp với q trình làm ổn định nước làm mềm nước  Có oxi hòa tan 4Fe(HCO3)2 +O2 +2H2O + 4Ca(OH)2  4Fe(OH)3 + 4Ca(HCO3)2  Khơng có oxi hòa tan Fe(HCO3)2+ Ca(OH)2  FeCO3 + CaCO3 + 2H2O Xử lí Mangan Tương tự khử sắt pH = 8.5 - 9.5 2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O  2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3Mn2+ bị oxy hóa chậm Fe2+ bể lọc phải có bề dày dày hơn( 1,2 – 1,5m) để Mn 2+ tiếp tục bị oxy hóa Mn(OH)4 tạo có tác dụng chất xúc tác thúc đẩy hấp thụ oxy hóa Mn 2+ Mn(OH)4- ↓ + Mn(OH)2  Mn(OH)3 Mn(OH)3 + O2 + H2O  Mn(OH)4- ↓ KHỬ MẶN Tùy theo hàm lượng muối nước đầu vào để lựa chọn công nghệ KHỬ MẶN Trao đổi ion Thẩm thấu ngược Chưng cất nhiệt Hàm lượng muối < 2000 – 3000 mg/L Hàm lượng muối 3000 – 10000 mg/L Hàm lượng muối 10000 – 35000 mg/L KHỬ MUỐI BẰNG PP TRAO ĐỔI ION Nguyên tắc Nước lọc qua bể H-cationit OH-anionit  Tại bể lọc cationit RH +NaCl → RNa + HCl 2RH + Na2SO4 → 2RNa + H2SO4 2RH + Ca(HCO3)2 → R2Ca + 2CO2 + 2H2O  Tại bể lọc anionit [An]OH +HCl →[An]Cl + 2H2O 2[An]OH +H2SO4 → [An]SO4 + 2H2O KHỬ MUỐI BẰNG PP THẨM THẤU NGƯỢC (RO) Nguyên tắc   Dựa tượng thẩm thấu nước, Tác động áp suất lớn áp suất thẩm thấu dd cho nước dịch chuyển qua màng bán thấm Vị trí thực hiện: nước sau nước làm CƠ CHÊ HOAT ĐƠNG • Màng ro thẩm thấu.GIF • • Nước cấp\Cấu trúc màng RO - YouTube.FLV Cấu tạo nguyên lý hoạt động màng RO - YouTube.FLV KHỬ MUỐI BẰNG PP CHƯNG CẤT- NHIỆT Nguyên tắc Dựa nhiệt độ bay nước để tách muối khỏi nước  Nước hóa theo ống dẫn  ngưng tụ tạo nước tinh khiết - Hệ thống MED: Thank you !!! ... nước bể lắng Chiều cao lắng cặn (chiều cao lớp nước bể lắng) Diện tích bề mặt bể lắng Tải trọng bề mặt bể lắng hay tốc độ rơi hạt cặn Vận tốc dòng nước chảy bể lắng Hệ thống phân phối nước vào bể. .. chất rắn có khả lắng biểu diễn gần lượng bùn loại bỏ bể lắng sơ cấp Các loại bể lắng Bể lắng đứng: • Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng Bể phản ứng tạo cặn vùng phân phối nước vào Vùng lắng Vùng thu nước... suất thấp, lắng cặn có tỷ trọng lớn, vận tốc lắng không lớn  Kinh nghiệm vận hành Ưu điểm: Tiết kiệm diện tích Bể lắng ngang: Bể lắng ngang: Các thông số bể lắng ngang: Vận tốc nước bể lắng không