Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

Tải bản đầy đủ - 0trang

[ Na ] + [ K ] + [Ca ] + [ Mg ] + [ NH ] = [ HCO ] + [SO ] + [Cl ] + [ NO ] + [SiO ]

+



+



2+



+



2+







4







3



2−











4



2



2−



3



Tổng ion dương:



[ Na ] + [ K ] + [Ca ] + [ Mg ] + [ NH ] = 182,7 + 50 + 13 + 0,6 = 246,3( mg / L )

+



+



2+



+



2+



4







Tổng ion âm:



[ HCO ] + [SO ] + [Cl ] + [ NO ] + [SiO ] = 220 + 15 + 11 + 0,3 + 0 = 246,3( mg / L)





3



2−











4



2



2−



3



 Kết quả chấp nhận được

1.1.2. Tổng hàm lượng muối hòa tan trong nước nguồn



P = + + - + 1,4[Fe2+] + 0,5[HCO3-] + 0,13[SiO32-] (mg/L)

Trong đó:

+

: Tổng hàm lượng các ion dương không kể đến Fe2+

+

= {[Fetổng] – [Fe2+]} + [Mn2+] + [Na+] + [K+] + [Ca2+] + [Mg2+] + [NH4+]

= {18 – 17} + 0,1 + 182,7 + 50 + 13 + 0,6 = 247,4

(mg/L)

: Tổng hàm lượng các ion âm không kể đến HCO3 và SiO32= [SO42-] + [Cl-] + [NO2-] = 15 + 11 + 0,3 = 26,3 (mg/L)

Như vậy:

P = 247,4 + 26,3 + 1,417 + 0,5220 + 0,130 = 407,5 (mg/L)

1.1.3. Tính độ kiềm tồn phần

Kitp = [OH-] + [HCO3-] + [CO32-] (mgđl/L)

Do pH = 7,2 < 8,4 nên độ kiềm được tạo ra chủ yếu bởi HCO 3-. Khi đó độ kiềm

tồn phần được tính như sau:



1.1.4. Tính độ cứng tồn phần



Độ cứng tồn phần = Độ cứng của



Ca 2+



Mg 2+



+ Độ cứng của



Độ cứng Cacbonat :

1.1.5. Xác định hàm lượng CO2 tự do



Từ các số liệu đề bài cho: nhiệt độ t = 18 0C ; pH = 7,2 ; độ muối P = 407,5

mg/L; độ kiềm Kitp = 3,61 mg/L.

Tra toán đồ Langerlier ta xác định được hàm lượng CO 2 tự do trong nước nguồn

là 18,5 (mg/L)



1.1.6. Kiểm tra nước khi xử lý nước có phải Clo hóa sơ bộ hay khơng



Mục đích của Clo hóa sơ bộ là :

-



Oxy hóa sắt và mangan hòa tan ở dạng phức chất hữu cơ

Loại trừ rong, rêu, tảo phát triển trên thành các bể

Trung hòa lượng amoni dư, diệt các vi khuẩn tiết ra chất nhầy trên mặt lớp cát lọc

Do đặc đặc nước ngầm có hàm lượng chất rắn thấp vì vậy khơng cần phèn để

đơng keo tụ, hóa chất sử dụng chỉ bao gồm hóa chất clo hóa sơ bộ.

Ta phải Clo hóa sơ bộ trong 2 trường hợp sau :







Trường hợp 1:

[ O2] 0,15[ Fe2+ ] 3 (mgO2/L)

Ta có : [ O2] = 5,6 0,15[ Fe2+ ] 3 = 5,55 (mgO2/L). Vì vậy, cần phải Clo hóa sơ



bộ.

• Trường hợp 2:

Trong nước nguồn có chứa NH3 (ở dạng NH4+) và NO2- nên ta phải Clo hóa sơ bộ.

Liều lượng Clo dùng để Clo hóa sơ bộ tính theo cơng thức:

[Cl2] = 6

=6

1.1.7. Xác định các chỉ tiêu sau khi làm thống

a. Độ kiềm sau khi làm thống



Trong đó:

-



Ko : Độ kiềm ban đầu của nước nguồn, mgđl/L

: Hàm lượng sắt của nước nguồn, mg/L



b.



Hàm lượng CO2 sau khi làm thoáng



Trong đó:

- Hàm lượng khí CO2 tự do của nước nguồn trước khi làm thoáng, mg/L

- Hàm lượng sắt của nước nguồn, mg/L

c. Độ pH của nước sau khi làm thoáng



Từ biểu đồ quan hệ giữa pH, Ki*, CO2* ứng với các giá trị đã biết theo biểu đồ

Langlier. Ta có:

-



Ki* = 2,998 (mg/L)

CO2* = 45,7 (mg/L)

t = 180C

P = 407,5 (mg/L)



Từ biểu đồ quan hệ trên thì pH sau khi làm thoáng là 6,75.

d. Hàm lượng cặn sau khi làm thống



Hàm lượng cặn sau làm thống xác định theo cơng thức:

[]

Trong đó:

- Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn, mg/L

Độ màu nước nguồn, Pt-Co

e. Lượng oxi cần thiết để khử sắt



)



1.1.8. Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi làm thoáng



Sau khi làm thoáng, độ pH trong nước giảm nên nước có khả năng mất ổn định,

vì vậy phải kiểm tra độ ổn định của nước. Độ ổn định của nước được đặc trưng bởi trị

số bão hòa J xác định theo công thức (Theo mục 6.202 – Xử lý ổn định nước, TCVN

33-2006/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế)

Trong đó:

pHo: Độ pH của nước, xác định bằng máy đo pH, pHo = 7,2

pHs



: Độ pH ở trạng thái cân bằng bão hòa CaCO 3 của nước sau khi khử Fe2+, được





xác định theo cơng thức sau:

((

Trong đó:



f 1(t o )

: Hàm số nhiệt độ của nước sau khi khử sắt

f 2(Ca 2+ )



: Hàm số nồng độ ion Ca2+ trong nước sau khi khử sắt

− Hàm số độ kiềm của nước sau khi khử sắt

f 4( P)



: Hàm số tổng hàm lượng muối P của nước sau khi khử sắt





Tra biểu đồ Langlier ta được (Đồ thị hình 6.1 – Đồ thị để xác định pH của nước

đã bão hòa Canxicacbonat đến trạng thái cân bằng, TCVN 33-2006/BXD – Tiêu

chuẩn thiết kế):











t = 18oC thì = 2,15

[Ca2+] = 50 mg/L =>

= 2,998 mg/L => ( ) 1,48

P = 407,5mg/L => ( ) 8,836

Nhận thấy rằng trị tuyệt đối của J = 0,61 > 0,5, nên sau khi khử Fe 2+ phải xử lý

ổn định nước để đánh giá tác dụng ăn mòn của nước đối với kết cấu bê tông cốt thép,

phải theo tiêu chuẩn về thiết kế bảo vệ chống ăn mòn cho kết cấu xây dựng nhà và

cơng trình.

Trong trường hợp này nước có tính xâm thực nên cần thêm vôi với liều lượng

vôi cần thiết là : (Theo mục 6.206 – Xử lý ổn định nước, TCVN 33-2006/BXD – Tiêu

chuẩn thiết kế):



Trong đó:











ek: Trọng lượng đương lượng của vôi (dùng CaO). Chọn ek = 28

Từ chỉ số bão hòa | J | = 0,61 thì b = 0,24.

Ki : Độ kiềm của nước sau khử sắt

Ck: Độ tinh khiết của vôi chọn bằng 80%

Vậy liều lượng chất kiềm cần thiết là 25,18 mg/L.

Lưu lượng vôi dự trữ cần dùng cho 1 ngày.

G1 =



a×Q

(kg )

1000 × P



Trong đó:

-



Q là cơng suất trạm xử lý

a là liều lượng vôi cần thiết đưa vào (mg/l)

P = 80% CaO tính theo sản phẩm khơng ngậm nước

Lựa chọn dây chuyền xử lý

Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp phụ thuộc vào chất lượng và đặc trưng



1.2.



của nguồn nước thô. Các vấn đề cần đề cập đến khi thiết kế hệ thống xử lý nước bao

gồm chất lượng nước thô, yêu cầu và tiêu chuẩn sau xử lý. Dựa vào các số liệu đã có,

so sánh chất lượng nước thô và nước sau xử lý để quyết định cần xử lý những gì, chọn

những thơng số chính về chất lượng nước và đưa ra kỹ thuật xử lý cụ thể. Theo chất

lượng nước nguồn đã có đưa ra 2 phương án xử lý sau:



Để lựa chọn được phương pháp hợp lý ta căn cứ vào trị số độ kiền và độ pH của

nguồn nước sau khi làm thoáng. Để oxi hóa và thủy phân 1 mg Fe 2+ thì tiêu thụ 0,143

-



mg O2 đồng thời làm tăng 1,6 mg CO2 và độ kiềm giảm 0,036 mg dl/l.

Độ kiềm sau khi làm thoáng : Ki = 2,998 mgđl/L

Hàm lượng CO2 sau làm thoáng : CO2 = 45,7 mg/L

pH sau làm thống : pH = 6,75.



Do pH < 6,8 nên khơng áp dụng được phương pháp làm thoáng đơn giản. (Điều

kiện pH > 6,8 và độ kiềm > 1 mgđl/l). Lượng CO2 còn lại sau khi trừ đi 80% lượng

CO2 :

=

pH của nước sau khi làm thoáng theo toán đồ Langlier ứng với hàm lượng

CO2=9,14 (mg/L), độ kiềm 2,998 mgđl/l xác định bằng 7,46. Vì vậy áp dụng phương

pháp làm thống bằng giàn mưa.

So sánh ưu nhược điểm của 2 phương án để có được lựa chọn chính xác hơn:

So sánh

Ưu điểm



-



-



Phương án 1

Hệ số khử khí CO2 trong

thùng quạt gió là 90% 95% cao hơn so với giàn

mưa.

Khối lượng công trình

nhỏ, ít chiếm diện tích.

Bể lọc nhanh trọng lực có

kết cấu đơn giản



Phương án 2



-



-



Nhược

điểm



Giàn mưa tạo tiếng ồn khi hoạt

động, khối lượng cơng trình

chiếm diện tích lớn.



-



-



Giàn mưa:

 Dễ vận hành.

 Việc duy trì , bảo

dưỡng và vệ sinh định

kỳ giàn mưa cũng

khơng gặp nhiều khó

khăn.

Bể aquazur V có máng chữ V

vừa giữ chức năng phân phối

nước vừa có vai trò tạo ra lớp

nước quét trên bề mặt cát lọc

nên tiết kiệm nước và hiệu

quả lọc cao hơn



Thùng quạt gió vận hành khó

hơn giàn mưa, khó cải tạo khi

chất lượng nước đầu vào thay

đổi, tốn diện tích khi vận

hành. Khi tăng cơng suất phải

xây dựng them thùng quạt

gió chứ khơng thể cải tạo.

Bể lọc nhanh trọng lực có kết

cấu đơn giản nhưng tốc độ

lọc lại chậm hơn bể Aquazur

V.



 Vậy ta lựa chọn dây chuyền công nghệ 2 để xử lý nước ngầm có số liệu đã cho.



Thuyết minh dây chuyền công nghệ :



Đầu tiên nước ngầm được hút từ các giếng khoan nhờ hệ thống máy bơm và được

clo hóa sơ bộ rồi vào cơng trình làm thống. Cơng trình làm thống có chức năng

chính là khử CO2, hòa tan oxy khơng khí vào nước để oxy hóa Fe 2+ thành Fe3+, để dễ

dàng kết tủa, dễ dàng lắng đọng để khử ra khỏi nước nâng cao hiệu quả của các cơng

trình lắng và lọc.

Sau khi làm thống bằng giàn mưa, nước được đưa vào bể trộn đứng, tại đây

nước được hòa trộn với vơi sữa. Bể trộn đứng được sử dụng để hòa trộn vơi sữa phục

vụ quá trình ổn định nước và làm mềm nước. Bể trộn đứng bảo đảm giữ cho các phần

tử vôi ở trạng thái lơ lửng, làm cho q trình hòa tan vơi được triệt để hơn nữa. Bể trộn

đứng có thể áp dụng với cơng suất xử lý bất kì.

Nước được đưa xuống bể lắng tiếp xúc ngang. Mục đích của cơng trình này là để

các phản ứng diễn ra và thu hồi cặn của các phản ứng và đưa về bể nén cặn , nước

trong ở phần trên tiếp tục đưa sang bể lọc. Thời gian lưu nước lắng thường 90 – 120

phút.

Sau đó nước được đưa qua bể lọc nhanh. Tại đây, nước không chỉ giữ lại các hạt

cặn lơ lửng trong nước có kích thước lớn hơn các lỗ rỗng tạo ra giữa các hạt vật liệu

lọc mà còn giữ lại keo sắt, keo hữu cơ gây độ đục, độ màu. Bể lọc sử dụng cát thạch

anh và rửa bằng hệ thống gió nước kết hợp. Nước rửa lọc được thu và đưa vào hệ

thống thoát nước.

Sau khi đã được lọc, nước được đưa sang bể chứa nước sạch. Trước khi sang bể

chứa nước sạch nước được châm với hóa chất khử trùng là Clo để loại trừ vi sinh vật

tồn tại trong nước ngầm. Nước sau đó được phân phối vào mạng lưới sử dụng.



CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG DÂY CHUYỀN

CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM



Tính tốn hệ thống làm thống tự nhiên (giàn mưa)



2.1.



Vì cơng suất trạm xử lý khá lớn 21600 m 3/ngàyđêm nên ta chia làm 2 đơn nguyên

để xử lý. Mỗi đơn ngun có cơng suất 10800 m3/ ngàyđêm.





Chức năng : giàn mưa hay còn gọi là cơng trình làm thống tự nhiên, có chứ năng làm

giàu oxi cho nước và khử CO2, H2S trong nước, nâng giá trị pH của nước. Giàn mưa

cho khả năng thu được lượng oxi hòa tan bằng 55% lượng oxi bão hòa và có khả năng

khử được 75 – 80% lượng CO2 có trong nước. Nhưng lượng CO2 còn lại sau làm

thống khơng thấp hơn 5 – 6 mg/l. Ngồi ra, nước còn nhận được oxi từ khơng khí để



















cung cấp oxi cho q trình oxi hóa Fe2+ có trong nước thành Fe3+.

Cấu tạo gồm có:

Hệ thống phân phối nước

Hệ thống máng phân phối bao gồm

Sàn tung nước

Sàn đổ vật liệu tiếp xúc

Hệ thống thu, thốt khí và ngăn nước

Sàn và ống thu nước

Fe 2+ ≤ 25 (mg/L)



Áp dụng khi hàm lượng sắt nguồn



. Nước sau khi làm thoáng



 NH 4+  ≤ 1 (mg/L)

pH ≥ 6,8 K i' ≥ 2

đạt được chỉ tiêu

,

(mgđl/L),

2.1.1. Xác định kích thước giàn mưa

- Lưu lượng nước qua 1 giàn mưa :



Q = 10800 m3/ ngàyđêm = 450 m3/h

 Diện tích bề mặt cần cho giàn mưa là:

F = = = 45 (m2)

Trong đó:

-



Q : là lưu lượng tính tốn, Q = 450 (m3/ h)

qm : là cường độ phun mưa (10- 15 m3/m2.h) chọn qm= 10 m3/m2.h

Chọn kích thước giàn mưa : L B = 8m 6m = 48 (m2)

Chia giàn mưa thành 2 ngăn, diện tích tiếp xúc mỗi ngăn là:



Trong đó:



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU SỐ LIỆU, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×