ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

I. Lý thuyết 1.Trình bày các công trình cần có trong công nghệ xử lý nước ngầm: Đối với một công nghệ xử lý nước ngầm thì cần các công trình: Có 2 TH: TH1: Fe ≤9mgl Nước thô => làm thoáng đơn giản + lọc nhanh => khử trùng=> bể chứa nước sạch và phân phối. TH2: Fe ≥9mgl Nước thô=> làm thoáng tự nhiên or cưỡng bức=>lắng tiếp xúc => lọc nhanh => khử trùng => bể chứa nước sạch và phân phối. 2. Các công trình cần có trong xử lý nước mặt Cũng phân làm 3 trường hợp: TH1: Co > 2500mgl Nước thô=>lắng sơ bộ=> song chắn, lưới chắn => xử lý sơ bộ,keo tụ (khuấy trộn:Co khử trùng=> bể chứa nước sạch và phân phối. TH2: Co song chắn, lưới chắn rác => keo tụ, tạo bông=> lắng=>lọc nhanh => khử trùng=> bể chứa nước sạch và phân phối. Nếu Nước thô=> song chắn, lưới chắn rác Co bể chứa nước sạch và phân phối. 1,2=> nhiệm vụ các công trình trong nước cấp 1 SCR là một công trình xử lý cơ học sơ bộ, có nhiệm vụ giữ lại các loại rác có trong nước bảo vệ bơm van và đường ống 2 Công trình làm thoáng: Mục đích: • Đuổi khí độc ra khỏi nước như CH4, NH3 • Tăng hàm lượng oxi hòa tan trong nước • Loại bỏ Fe, Mn ra khỏi nước: Oxi hóa Fe2+ > Fe3+ Mn2+ > Mn4+ Làm thoáng nhân tạo: thùng quạt gió Thùng quạt gió là công trình làm thoáng nhân tạo (làm thoáng cưỡng bức) Làm thoáng tự nhiên: giàn mưa Giàn mưa là công trình làm thoáng tự nhiên, có khả năng thu được lượng oxy hòa tan bằng 5% lượng oxy bão hòa và có khả năng khử được 7580% lượng CO2 trong nước, nhưng lượng CO2 còn lại sau làm thoáng xuống thấp hơn 56mgl. Phạm vi áp dụng: + CFe =< 25mgl + Nước sau làm thoáng : pH>= 6,8; K1>= 2mgdgl; H2S khử trùng=> bể chứa nước phân phối TH2: Fe ≥9mg/l Nước thô=> làm thoáng tự nhiên or cưỡng bức=>lắng tiếp xúc => lọc nhanh => khử trùng => bể chứa nước phân phối Các công trình cần có xử lý nước mặt Cũng phân làm trường hợp: TH1: Co > 2500mg/l Nước thô=>lắng sơ bộ=> song chắn, lưới chắn => xử lý sơ bộ,keo tụ (khuấy trộn: Co khử trùng=> bể chứa nước phân phối TH2: Co song chắn, lưới chắn rác => keo tụ, tạo bông=> lắng=>lọc nhanh => khử trùng=> bể chứa nước phân phối Nếu Nước thô=> song chắn, lưới chắn rác Co bể chứa nước phân phối 1,2=> nhiệm vụ công trình nước cấp SCR công trình xử lý học sơ bộ, có nhiệm vụ giữ lại loại rác có nước bảo vệ bơm van đường ống Công trình làm thoáng: Mục đích: • Đuổi khí độc khỏi nước CH4, NH3 • • Tăng hàm lượng oxi hòa tan nước Loại bỏ Fe, Mn khỏi nước: Oxi hóa Fe2+ -> Fe3+ Mn2+ -> Mn4+ Làm thoáng nhân tạo: thùng quạt gió Thùng quạt gió công trình làm thoáng nhân tạo (làm thoáng cưỡng bức) - - Làm thoáng tự nhiên: giàn mưa Giàn mưa công trình làm thoáng tự nhiên, có khả thu lượng oxy hòa tan 5% lượng oxy bão hòa có khả khử 75-80% lượng CO2 nước, lượng CO2 lại sau làm thoáng xuống thấp 5-6mg/l Phạm vi áp dụng: + CFe =< 25mg/l + Nước sau làm thoáng : pH>= 6,8; K1 >= 2mgdg/l; H2S 2000mg/l ) với công suất ≥ 30000 m3/ng có không dùng chất keo tụ Nguyên lý hoạt động: Cặn có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riêng nước giữ lại bể Bể lọc: loại bỏ tạp chất bẩn, chất rắn lơ lửng có kích thước nhỏ lại có nước sau trình lắng, loại bỏ 90-95% cặn bẩn vi trùng 7.1 Bể lọc chậm :  Phạm vi áp dụng: • Dùng cho trạm có vận tốc nhỏ 0,3m/h • Dùng cho trạm có công suất nhỏ Q= , Giới hạn lấy D/H=1,5 => • Đường kính xác định theo: 235 f diện tích tiết diện ngang bể pư xoáy hình trụ: 236 đó: 237 t: thời gian lưu nước 15-20 phút 238 n: số bể tính toán 239 H: Chiều cao vùng lắng xác định: 2,6-5m • Thời gian làm việc 240 Trong đó: 241 Wc dung tích chứa nén cặn: 242 đây: hn chiều cao phần nón chứa nén cặn: 243 góc nghiêng phần nón so với mp ngang (50-550) 244 D đường kính bể lắng(m) 245 d đường kính phần đáy chóp lấy = đường kính ống xả cặn 246 N số bể lắng đứng 247 nồng độ trung bình cặn nén lấy bảng phần lắng ngang C hàm lượng cặn sau xử lý(10-12mg/l) 248 Cmax hàm lượng cặn nước đưa vào bề lắng tính giống phần lắng 249 ngang • • Liều lượng dùng cho việc xả cặn bể lắng: 250 Kp hệ số pha loãng, xả cặn thủy lực 1,15-1.2 251 T thời gian làm việc tính c Tính toán bể lắng ly tâm Diện tích bể xác định theo công thức: 252 Trong đó: uo tốc độ tính toán 0,4-1,5mm/s 253 254 f diện tích vùng xoáy bể Diện tích vùng xoáy xác định theo bán kính vùng xoáy 255 256 rp bán kính phân phối nước hình trụ 2-4m(dùng cho bể cs lớn 257 120m3/ngày đêm)  • • Bán kính bể lắng ly tâm Chiều cao bể 258 Trong đó: h chiều sâu thành bể: 1,5-2,5m 259 i độ dốc đáy bể: 0,05-0,08 260 4.Tính toán lọc nước 261 a Tính toán bể lọc chậm : • Diện tích: 262 263 v: tốc độ lọc lấy bảng Hàm lượng cặn có nước 264 265 Tốc độ lọc m/h Bể làm việc bình thường V 272 0,3-0,4 273 0,2-0,3 274 0,5 267 269 270 271 Đến 25 Lớn 25 Khi xử lý nước 268 Bể tăng cường làm việc Vtc 275 276 277 0,4-0,5 0,3-0,4 0,6 ngầm 278 279 280 • 282 283 Chọn số bể lọc: Chiều cao toàn phần củ bể lọc 281 Trong đó: ht chiều dày lớp đáy sàn thu nước 0,3-0,5m hd chiều dày lớp sỏi or đá dăm đỡ tương ứng cỡ hạt ( 2-5,5-10,10-20 mm =>100,20-40=>150mm) 284 hc chiều dày lớp cát(0,3-1mm => hn=800mm.1-2 mm=> hn=50mm) 285 hn chiều dày lớp nước 0,8- 1,8 thường lấy 1,5m 286 hp chiều cao dự phòng 0,3-0,5m • Cường độ rửa lọc 287 Trong đó: 288 qo lượng nước lọc qua m2 bể 1h (m3\m2.h) 289 tổng số ngăn tập chung nước rửa bể 290 Cường độ rửa bể phải nằm giới hạn qr=1-2 l\sm2 291 Dung tích nước cho lần rửa ngăn lọc 292 293 294 Trong đó: fn diện tích ngăn cần rửa 295 b: chiều rộng bể 296 l: chiều dài bể 297 n: số ngăn bể 298 tr thời gian rửa ngăn lọc (giây) 10-20 phút=600-1200 giây 299 b.Tính toán bể lọc nhanh 300 - Diện tích bể lọc nhanh 301 302 Trong đó: 303 + T: Thời gian làm việc trạm bơm( giờ), chọn T = 24h 304 + Vbt : tốc độ lọc tính toán chế độ làm việc bình thường lấy 306 Kiể u lọc 305 Đ ường kính tương đương theo bảng Đặc trựng vật liệu lọc T ốc độc làm việc bình thường Vbt(m/h) 312 308 Hệ số không đồng 309 Chiều dày lớp vật liệu 311 hv 310 Cát thạch anh 322 700800 323 12001300 324 18002000 Chế độ làm việc tăng cường Vtc(m/h) 313 321 0, 7-0,8 316 0, 8-1 317 11,2 315 Một lớp vật liệu lọc 314 318 319 320 2-2,2 1,8-2 1,51,7 5, 325 5-6 7- 326 327 10 8- 328 329 330 6-7,5 8-10 10-12 Cát thạch anh 332 0, 336 700331 Hai 7-0,8 800 lớp vật 334 2-2,2 333 1337 Ăngtr liệu lọc 1,2 axit 338 400500 341 + t1 : thời gian rửa lọc ( giờ) theo bảng 342 + W: Cường độ nước rửa lọc( l/s.m2) lấy theo bảng 335 Bể lọc lớp cát thạc anh đường kính tương đương( mm) 347 0,7-0,8 348 0,9-1 349 1,1-1,2 357 0,7-0,8 358 0,9-1 359 1,1-1,2 343 0,7-0,8 0,9-1 379 377 378 391 Bể lọc lớp Quy trình rửa lọc 350 Nước 351 Nước 352 Nước 360 Gió Nước 361 Gió Nước 362 Gió Nước 363 364 380 Gió 381 Gió 382 Nước 383 Nước 392 Nước 344 339 Cường độ rửa(l/sm2) 345 353 354 355 365 366 367 368 369 370 384 385 386 387 393 8- 340 10 Thời gian rửa(phút) 346 14-16 16-18 18-20 15-20 8-11 15-20 9-12 15-20 10-13 356 7-5 371 372 373 374 375 376 6-5 7-5 6-5 7-5 6-5 7-5 15-20 15-20 2-3 5-6 15-16 388 389 390 3-2 4-3 6-5 394 8-6 395 396 + a: chế độ rửa bể ngày đêm chế độ làm việc bình thường chọn a= 397 + t2 : thời gian ngừng bể lọc để rửa ( giờ), t2 = 0.35h F Số bể lọc cần thiết xác định: Diện tích bể lọc:  - 10-12 398 Tốc độ tính toán chế độ làm việc tăng cường 399 Chiều cao toàn phần bể lọc nhanh :H = Hđ + Hv + Hn + Hbv + Hđ: Chiều cao lớp sỏi đỡ để ngăn cát chui vào phân phối nước theo chiều ngang xa (dùng phương pháp rửa nước gió kết hợp) 400 401 + Hv: Chiều cao lớp vật liệu lọc bảng 402 403 - - + Hn: Chiều cao lớp nước vật liệu lọc Hn 2m, lấy Hn = m + Hbv: Chiều cao bảo vệ = 0,5m (>=0,3m) Xác định lưu lượng nước cần thiết để rửa: (m3/s-) 404 f: diện tích bể lọc m2 405 W cường độ nước rửa lọc(l/sm2) Xác định lưu lượng gió cần thiết để rửa: Chọn bơm nước rửa lọc: dựa vào Qr xác định Hr : 406 407 Trong đó: hhh độ cao hình học đưa nước tính từ cốt mực nc thấp bể đến máng thu nc rửa 408 hô tổn thất áp lực đường ống dẫn nước, từ trạm bơm đến bể lọc 409 hp tổn thất áp lực hệ thống phân phối nước rửa lọc: tùy theo hệ thống mà tính theo công thức: 410 + Đối với hệ thống phân phối giàn ống khoan lỗ: 411 Vo tốc độ nước chảy đầu ống 412 Vn .nhánh 413 hệ số sức cản 414 KW tỉ số diện tích lỗ ống máng diện tích tiết diện ngang ống or máng 415 + Đối với hệ thống phân phối có đáy trung gian: 416 V: tốc độ chuyển động nc or hỗn hợp nc, không khí qua lỗ or chụp >=1,5m/s 417 : hệ số lưu lượng chụp lọc 418 Đối với chụp có xẻ khe �=0,5 419 lỗ �=0,62 420 hđ tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: 421 đó: Ls chiều dày lớp sỏi 422 w cường độ rửa (l/s.m2) 423 hvl tổn thấp áp lực lớp vật liệu 424 a,b thông số phụ thuộc kích thước hạt 425 D=0,5-1mm 426 A=0,76 427 B=0,017 428 D=1-2mm 429 A=0,85 430 B=0,004 431 Hbm áp lực phá vỡ kết cấu ban đầu lớp cát lọc 2(m) 432 Hcb tổn thất cục phận nối ống khóa xác định: 433 Trong đó: tổng hệ số sức cản cục ta tra giá trị: 434 Cút 90o : =0,98 435 Khóa : =0.26 436 Tê: =0,92 437 ống ngắn máy bơm: =1 438 v: vận tốc nước chảy ống 439 440