2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

135
CHƯƠNG 2 CÁC CÔNG TRÌNH XỬ CƠ HỌC

Upload: phuongdungphi

Post on 02-Jul-2015

1.937 views

Category:

Education


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

CHƯƠNG 2CÁC CÔNG TRÌNH XỬ CƠ HỌC

Page 2: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

THIẾT BỊ CHẮN RÁC

I. GiỚI THIỆU TỔNG QUAN.

2. CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ

1. VỊ TRÍ

3. PHÂN LOẠI

Page 3: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. VỊ TRÍ

Page 4: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. VỊ TRÍ

Page 5: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Nöôùc thaûi ñi vaøo heä thoáng xöû lyù phaûi qua song chaén raùc nhaèm giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö raùc, tuùi nilong, voû caây, soûi, caùt… ñaûm baûo cho maùy bôm caùc coâng trình vaø thieát bò xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng toát

2. CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ

Page 6: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ

☺ Loaïi CT coù kích thöôùc lôùn, traùnh taéc ngheõn bôm, ñöôøng oáng, keânh daãnBaûo ñaûm an toaøn vaø ñieàu kieän laøm vieäc cuûa toaøn heä thoáng.

Page 7: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. PHÂN LOẠI

1. Phân loại theo khe hở ( mắc lưới). SCR thô: b= 30 – 200 mm SCR tinh: b= 5 – 25 mm

2. Phân loại theo dạng cố định và di động.3. Phân loại theo thủ công và cơ giới.

Page 8: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. PHÂN LOẠI

Page 9: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. PHÂN LOẠI

Page 10: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01
Page 11: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Song chắn rác cơ giới

Page 12: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01
Page 13: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01
Page 14: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Song chắn rác thủ công

Page 15: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01
Page 16: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01
Page 17: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

THIẾT BỊ CHẮN RÁC

II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

2. VÍ DỤ ÁP DỤNG

Page 18: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Một kiểu kết cấu song chắn rác cào bằng tay

Page 19: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.

A. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN BAN ĐẦU

Page 20: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.

B. TÍNH TOÁN MƯƠNG DẪN NƯỚC THẢI

1. Diện tích ướt

V: vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rác. Quy phạm:

0.6 – 1 m/s

2. Chiều sâu mực nước trong mương dẫn

b: bề rộng mương dẫn. Tự chọn

3. Chiều sâu xây dựng trước SCR

Hbv: chiều cao bảo vệ. Tự chọn.

4. Độ dốc thủy lực

C : hệ số cheziR: bán kính thủy lực

Page 21: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.

C. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

1. Số lượng khe hở cần

thiết.zK

vhb

Qn ×

××=

max

max

T r o n g ñ o ù : + Q m a x : l ö u l ö ô ïn g n ö ô ù c t h a û i t h e o g i ô ø l ô ù n n h a á t ( m 3 /h + b : B e à r o ä n g k h e h ô û g iö õ a c a ù c s o n g c h a é n r a ù c ( m ) , ( b = 16 – 2 5 m m ) . +h : C h ie à u s a â u lô ù p n ö ô ù c t r ö ô ù c s o n g c h a é n r a ù c la á y b a è n g c h ie à u s a â u lô ù p t r o n g m ö ô n g d a ã n ( m ) . T c h n .ự ọ + v m a x : V a ä n t o á c n ö ô ù c c h a û y q u a s o n g c h a é n r a ù c ö ù n g v ô ù i lö u lö ô ïn g lô ù n n h a á t ( m /s ) , v = 0 , 6 – 1, 0 ( m /s ) . + K z : H e ä s o á t ín h ñ e á n m ö ù c ñ o ä c a û n t r ô û c u û a d o ø n g c h a û y . K z = 1, 0 5

Page 22: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.

2. Bề rộng thiết kế SCR

C. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

T r o n g ñ o ù : + B s : C h ie à u r o ä n g s o n g c h a é n r a ù c ( m )

+ s : B e à d a ø y t h a n h ñ a n h ìn h c h ö û n h a ä t ( m m ) , s = 8 m m 10 m m .

+ n : S o á k h e . + b : B e à r o ä n g k h e h ô û g iö õ a

c a ù c t h a n h s o n g c h a é n r a ù c ( m m ) , ( b = 16 – 2 5 m m ) .

Bs = s * (n – 1) + b * n

Page 23: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.

3. Tổn thất áp lực qua song

chắn rác.

C. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

Page 24: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.

C. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

4. Chiều dài phần mở rộng

trước SCR

5. Chiều dài phần mở rộng

sau SCR

6. Chiều dài xây dựng mương đặt

SCR

7. Chiều sâu xây dựng mương đặt

SCR H = hi + hs+ hbv

Page 25: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ ÁP DỤNG

Tính toán thiết kế song chắn rác của một công trình xử lý nước thải nhà máy tinh bột mì với công suất trung

bình 300 m3/ ngày.

Page 26: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN BAN ĐẦU

Page 27: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

Page 28: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

Page 29: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

Page 30: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

Page 31: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

0,40,462 462

Page 32: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN SONG CHẮN RÁC

0,462

Page 33: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

BỂ LẮNG CÁT

I. GiỚI THIỆU TỔNG QUAN.

1. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG

3. VỊ TRÍ

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Page 34: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG

Page 35: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Sự lắng tự do theo trọng lực của hạt cặn.

Page 36: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Page 37: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Bể lắng cát thường được đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp. Đôi khi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn có lợi cho việc quản lý bể lắng cát hơn. Trong bể lắng cát các thành phần cần loại bỏ lắng xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng. Ở đây phải tính toán thế nào để cho các hạt cát và các hạt vô cơ cần giữ lại sẽ lắng xuống còn các chất lơ lửng hữu cơ khác trôi đi.Có bốn loại bể lắng cát chính: bể lắng cát theo chiều chuyển động ngang của dòng chảy, bể lắng cát đứng, bể lắng cát có sục khí( làm thoáng) hoặc bể lắng cát có dòng chảy xoáy(tiếp tuyến).

3. VỊ TRÍ

Page 38: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. VỊ TRÍ

Page 39: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. VỊ TRÍ

Page 40: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

BỂ LẮNG CÁT

II. PHÂN LOẠI VÀ TÍNH TOÁN.

1. BỂ LẮNG CÁT NGANG.

2. BỂ LẮNG CÁT ĐỨNG.

4. BỂ LẮNG CÁT LÀM THOÁNG.

3. BỂ LẮNG TIẾP TUYẾN.

Page 41: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. BỂ LẮNG CÁT NGANG.

A. GiỚI THIỆU

Page 42: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. GiỚI THIỆU

Page 43: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. GiỚI THIỆU

Page 44: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. GiỚI THIỆU

Page 45: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. GiỚI THIỆU

Page 46: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. GiỚI THIỆU

Page 47: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

A. GiỚI THIỆU

Page 48: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN

Page 49: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN

Page 50: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

C. VÍ DỤ

Tính toán bể lắng cát ngang cho một công trình xử lý nước thải với công suất 4000 m3/ ngày. Biết:

Lượng SS= 254 mg/lCOD = 540 mg/lBOD = 259 mg/l

Page 51: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

C. VÍ DỤ

Page 52: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

C. VÍ DỤ

Page 53: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

C. VÍ D Ụ

Page 54: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

C. VÍ DỤ

Chiều sâu lớp cặn:

Chiều cao xây dựng của bể lắng:Hxd = H1 + H2 + H3 = 0,3 + 0,11 + 0, 59 = 1 m

Page 55: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

C. VÍ DỤ

Page 56: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. BỂ LẮNG CÁT ĐỨNG.A. Gi I THI UỚ Ệ

Page 57: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN

Page 58: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. BỂ LẮNG CÁT TIẾP TUYẾN.

Page 59: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

4. BỂ LẮNG CÁT LÀM THOÁNG.

A. GiỚI THIỆU

Page 60: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN

Page 61: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

B. TÍNH TOÁN

Page 62: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

BỂ ĐIỀU HÒA

I. GiỚI THIỆU TỔNG QUAN.

1. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG

4. VỊ TRÍ

3. PHÂN LOẠI – CẤU TẠO.

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Page 63: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG

Điều hòa lưu lượng

Điều hòa nồng độ

Page 64: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các lợi ích của bể điều lưu như sau: Bể điều lưu làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do nó hạn chế hiện tượng "shock" của hệ thống do hoạt động quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng các bể sinh học (do tính toán chính xác). Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật. Chất lượng của nước thải sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ cấp được cải thiện do lưu lượng nạp các chất rắn ổn định. Diện tích bề mặt cần cho hệ thống lọc nước thải giảm xuống và hiệu suất lọc được cải thiện, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn.

1. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG

Page 65: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Sử dụng hệ thống khuấy trộn cơ học và sục khí để điều hòa nồng độ nước thải. Điều hòa pH, nồng độ các ion….bằng cách dùng hóa chất, dùng nước thải… Nhờ sục khí và khuấy trộn nên có khả năng xử lý một phần chất hữu cơ. Dùng hệ thống bơm hoặc van để điều chỉnh lưu lượng.

Page 66: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. PHÂN LOẠI – CẤU TẠO

Phân loại: Theo chức năng. Theo chế độ hoạt động.

Page 67: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

3. PHÂN LOẠI – CẤU TẠO

Cấu tạo: Bể chứa nước thải. Hệ thống khuấy trộn. Hệ thống sục khí. Hệ thống bơm.

Page 68: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

4. VỊ TRÍ

Song chắn rác

Bể lắng cát

Bể điều hòa lưu lượng

Van điều chỉnh Q

Bể lắng đợt 1

Song chắn rác

Bể lắng cát

Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng

Van điều chỉnh Q

Bể lắng đợt 1

Page 69: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

4. VỊ TRÍ

Page 70: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

BỂ ĐIỀU HÒA

II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

2. VÍ DỤ

Page 71: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Bước 1: đo lưu lượng nước thải từng giờ từ 0 giờ ngày hôm trước đến 0 giờ ngày hôm sau (có thể thông qua việc đo lưu lượng nước sử dụng trừ đi lượng nước giữ lại trong các sản phẩm).Bước 2: tính toán tổng lượng nước thải ra môi trường theo từng giờ (Ví dụ lưu lượng nước thải ở 0 ¸ 1 giờ là 10 m3/h, lưu lượng nước thải ở 1 ¸ 2 giờ là 20 m3/h, lưu lượng nước thải ở 2 ¸ 3 giờ là 20 m3/h , Tổng lượng nước thải thải ra môi trường ở 0 giờ là 0 m3, 1 giờ là 10 m3, 2 giờ là 30 m3. Vẽ đồ thị biểu diễn tổng lượng nước thải ra môi trường theo từng giờ và tổng lượng nước thải theo lưu lượng trung bình thải ra môi trường theo từng giờ.

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 72: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Bước 3: xác định điểm bụng của đồ thị, vẽ đường tiếp tuyến với đồ thị tại điểm bụng, hiệu số khoảng cách thẳng đứng chiếu từ điểm bụng của đường biểu diển tổng lượng nước thải ra môi trường theo từng giờ đến đường biểu diễn tổng lượng nước thải theo lưu lượng trung bình thải ra môi trường theo từng giờ là thể tích cần thiết của bể điều lưu.Trong thực tế bể điều lưu thường được thiết kế lớn hơn thể tích tính toán từ 10 ¸ 20% để phòng ngừa các trường hợp không tiên đoán được của sự biến động hàng ngày của lưu lượng; trong một số hệ thống xử lý người ta có thể bơm hoàn lưu một số nước thải về bể điều lưu (mặc dù điều này không được khuyến cáo).

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 73: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 74: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 75: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 76: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 77: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Tính thể tích điều hòa: dùng pp đồ thị.

Page 78: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

1. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN.

Tính thể tích điều hòa: tính dựa vào Qhmax.

Wdh = Qgiomax *t ( thời gian lưu nước)

Page 79: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Tính toán bể điều hòa cho công trình xử lý nước thải có công suất trung bình

là 300 m3/ ngày.

Page 80: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 81: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 82: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 83: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 84: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 85: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 86: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 87: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 88: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

2. VÍ DỤ

Page 89: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

BỂ VỚT DẦUBể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước

thải có chứa dầu mỡ (nước thải công nghiệp).Đối với nước thải sinh hoạt, khi hàm lượng dầu mỡ

không cao thì việc vớt dầu mỡ được thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi.

Page 90: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01
Page 91: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Thanh gạn dầu

Page 92: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Phân phối nước vào

Page 93: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Hệ thống xích gạn dầu

Page 94: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Thu nước

Page 95: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các ưu điểm nổi bật

Quá trình thực hiện liên tục và có phạm vi ứng dụng rộng rãi

Vốn đầu tư và chi phí vận hành không lớn Thiết bị đơn giản Có độ lựa chọn tách các hợp chất Tốc độ quá trình tuyển nổi cao hơn quá trình

lắng và có khả năng cho bùn cặn có độ ẩm thấp hơn (90 – 95%)

Page 96: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các phương pháp tuyển nổi

Phương pháp thổi khí vào nước- Tuyển nổi từ sự tách không khí từ dung dịch- Tuyển nổi với sự phân tách không khí từ cơ giới- Tuyển nổi nhờ các tấm xốp Tuyển nổi nhờ phương pháp dung chân không Phương pháp giản áp Tuyển nổi hóa học,sinh học và ion Tuyển nổi điện

Page 97: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

TUYỂN NỔI

Tuyển nổi là quá trình tách các hạt rắn trong pha lỏng khi khối lượng riêng của hạt này nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.

Page 98: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Bể tuyển nổi được sử dụng để loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng ra khỏi hỗn hợp nước thải và cô đặc bùn sinh học.

Không khí được thổi vào bể tạo nên các bọt khí, các bọt khí này kết với các hạt và nổi lên trên mặt nước thải và bị loại bỏ bằng các thiết bị gạt bọt.

Một số loại hóa chất như phèn nhôm, muối ferric, silicat hoạt tính có thể được thêm vào nước thải để kết dính các hạt lại làm cho nó dể kết với các bọt khí để nổi lên bề mặt hơn.

Một chỉ số quan trọng để tính toán cho bể tuyển nổi là tỉ lệ A/S (air/solid ratio), theo thực nghiệm tỉ lệ tối ưu nằm trong khoảng 0,005;0,060 [mL (air)/mg (solid)].

Page 99: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Sơ đồ bể tuyển nổi kết hợp với cô bùn

Page 100: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các chất rắn được đưa lên mặt bể

Hình 1 bể tuyển nổi

Page 101: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Vị trí

Page 102: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các phương pháp tuyển nổi

Phương pháp thổi khí vào nước- Tuyển nổi từ sự tách không khí từ dung dịch- Tuyển nổi với sự phân tách không khí từ cơ giới- Tuyển nổi nhờ các tấm xốp Tuyển nổi nhờ phương pháp dung chân không Phương pháp giản áp Tuyển nổi hóa học,sinh học và ion Tuyển nổi điện

Page 103: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Tuyển nổi bằng phương pháp giản áp

Page 104: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Máng thu cặn Van điều ỏp

Bơm tuần hoàn

Nước sau xử lý

Motor truyền động

Mỏng thu bọt nổi

Nước thải

Bồn khuếch tán

Thiết bị vớt bọt

Page 105: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Tuyển nổi với sự phân tách không khí bằng cơ khí

Cánh khu yấ

Page 106: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Cấp không khí qua đầu khuếch tán bằng vật liệu xốp

Page 107: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Cấp khí qua tấm lọc

Page 108: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Thiết bị tuyển nổi theo phương bán kính

Page 109: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Tuyển nổi bằng điện

Đường kính bóng khí trong tuyển nổi điện vào khoảng 20 – 100

Mật độ dòng điện tối ưu nằm trong khoảng 200 – 260 A/m2

Page 110: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

II - Cơ chế

Các bọt khí nhỏ (thường là không khí) được sục vào trong pha lỏng. Các khí đó dính kết với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt.

Page 111: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Yếu tố cơ bản của quá trình tuyển nổi là sự dính kết các phần tử chất bẩn nằm trong nước với các bọt khí. Quá trình này có thể được hình thành bằng hai cách:

- Do sự va chạm của các phần tử cặn- khí trong nước dẫn đến hình thành liên kết.

- Sự hình thành các bọt khí ngay trên bề mặt hạt cặn.

Page 112: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Để xảy ra hai quá trình trên cần làm bão hòa khí vào trong nước. Một số phương pháp làm bão hòa nước như sau:

- Khuếch tán không khí vào nước bằng phương pháp cơ lọc (dùng cách khuấy, vật liệu tiếp xúc)

- Phương pháp hóa học: Tạo bọt khí nhờ phản ứng hóa học giữa chất hóa học và nước..

- Phương pháp chân không: Tạo ra bọt khí bọt khí bằng cách giảm áp suất trong lòng chất lỏng.

- Phương pháp áp lực: Trộn khí vào nước dưới áp lực cao

- Khuếch tán không khí vào nước bằng cách cho dòng nước đi qua lớp vật liệu xốp.

- Phương pháp điện hóa: Tạo ra các bọt khí nhờ điện phân nước.v.v…

Page 113: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các yếu tố chính quyết định tính nổi của các hạt vật chất.

Năng lượng tự do và lực căng bề mặt. Hiện tượng dính ướt và góc dính ướt của hạt

“dầu/ chất rắn lơ lửng” Công bám dính và điều kiện để dầu/ chất

rắn lơ lửng bám được lên bóng khí.

Page 114: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Sự kết dính của hạt rắn và bóng khí

Khả năng tạo thành tuyển nổi của các hạt – bọt khí, vận tốc của quá trình, độ bền vững của mối dính kết và thời gian tồn tại của tổ hợp trên phụ thuộc vào bản chất của hạt, vào đặc tính tác dụng tương hỗ của các tác nhân với bề mặt hạt và khả năng thấm ướt của bề mặt hạt.

Bóng khí

H t r nạ ắ

Góc biên của sự thấm ướt

Page 115: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

: sức căng bề mặt của nước trên biên giới với khí

Năng lượng tạo thành tổ hợp bọt khí – hạt:

Đối với hạt thấm ướt tốt , do đó độ bền vững của sự dính kết là nhỏ nhất, ngược lại đối với hạt không thấm nước độ bền vững đó là lớn nhất.

Page 116: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Xác suất tạo thành tổ hợp bóng khí – hạt:

n – số bóng khí có kích thước R trong thể tích nước V.

r – bán kính của hạt.Cg – nồng độ thể tích của pha khí:

Page 117: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Vận tốc chuyển động tương đối của hạt vh và của bóng khí vb với môi trường

Trong đó:Gg- gia tốc trọng trường - độ nhớt động lực học của môi trường tuyển nổi

Page 118: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Tốc độ của quá trình tách các hạt bằng tuyển nổi được mô tả bằng phương trình phản ứng bậc 1:

Trong đó:K – hệ số tốc độ tuyển nổi, phụ thuộc vào chế độ

thủy động và kết cấu của thiết bị. - thời gian

Page 119: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Hiệu suất của quá trình tách hạt bằng tuyển nổi

Trong đó:T1 – thời gian lưu của chất lỏng trong thiết bị

T2 – thời gian xử lý nước khi vào bể tuyển nổi

H1 – chiều cao của lớp chất lỏng trong bể tuyển nổi

- số va chạm của bọt khí và hạt trên 1 đơn vị quảng đường

Page 120: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Độ hòa tan của không khí ở áp suất khí quyển tại các nhiệt độ khác nhau

Nhiệt độ 0C 0 10 20 30

Độ hòa tan của không khí trong nước, ml/l

29.2 22.8 18.7 15.7

Page 121: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Các chất tạo bọt:

Dầu thông, dầu bạch dương Rượu béo polyoxyparafin Cresylic acid (xylenol) Natri alkylsilicat phenol

Page 122: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Điều kiện tốt nhất để tách các hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn Gk / Gr = 0.01 – 0.1

Trong đó:Gk / Gr: tỷ số giữa lượng không khí và khối lượng hạt rắn, ml chất

khí/ mg chất rắnf: độ bão hòa của không khí trong nước ở áp suất P, thường bằng

0,5 -0,8b: độ bão hòa của không khí trong nước ở áp suất khí quyển, ml/lP: áp suất tuyệt đối, tại đó nước được bão hòa bằng không khí, at

Page 123: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Áp suất tuyệt đối tính theo công thức:

Theo hệ SI

Theo hệ Mỹp : số đo của áp kế, kPaQ1: lưu lượng nước được bão hòa không khí, m3/h

Q: lưu lượng nước thải, m3/hCr: nồng độ chất rắn trong nước thải, mg/l

Page 124: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Tải lượng theo chất rắn của các thiết bị tuyển nổi bằng không khí hòa tan

Loại bùn Tải lượng kg/m3.ngày

Hỗn hợp lỏng – bùn hoạt tính (bằng sục không khí)

25 – 75

Bùn hoạt tính (lắng bằng sục không khí) 50 – 100

Bùn hoạt tính (bằng sục oxy tinh khiết) 60 – 150

50% bùn lắng cấp 1 + 50% bùn hoạt tính (lắng)

100 – 200

Bùn lắng cấp 1 Tới 260

Page 125: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Diện tích buồng tuyển nổi thường được xác định trên cơ sở cường độ thông khí từ 6 đến 10 m3/m2.h

Thời gian tuyển nổi là 20 phút Đường kính buồng tuyển nổi Dk được tính theo

công thức:

Uk là vận tốc của nước trong buồng tuyển nổi và thường được chọn bằng 10.8 m/h, với thời gian lưu nước là 5 – 7 ph (Rodinov A.I, 1985)

Page 126: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Đường kính của thiết bị tuyển nổi kết hợp với bể lắng

Uo là vận tốc của nước trong vùng lắng, thường chọn bằng 4.7 m/h

Page 127: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Kích thước thiết kế điển hình của 1 số bể tuyển nổi có bể lắng

Năng suất m3/h

Buồng tuyển nổi Kích thước chung

Đường kính Dk, m

Chiều cao Hk, m

Đường kính Dk, m

Chiều cao Hk, m

150300600900

34.56.07.5

1.51.51.51.5

691215

3333

Page 128: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Trong tuyển nổi bằng sục khí qua tấm sứ hay đầu khuếch tán bằng vật liệu xốp sẽ tạo ra bọt khí nhỏ và kích thước của nó được tính theo công thức:

R và r – đường kính bọt khí và đường kính lỗ - sức căng bề mặt của nước

Page 129: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Áp suất cần thiết để thắng sức căng bề mặt được xác định theo công thức Laplace:

Theo kinh nghiệm, kích thước lỗ thường lấy từ 4 – 20 , áp suất không khí từ 0.1 – 0.2 Mpa, lưu lượng không khí từ 40 – 70 m3/m2h, thời gian tuyển nổi từ 20 – 30ph và mức nước trong buồng tuyển nổi từ 1.5 – 2.0 m

Page 130: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Tính toán thiết kế

Kích thước bể tuyển nổi hình tròn- Tải trọng bề mặt bể tuyển nổi 48m3/m2.ngày tương ứng với hiệu

quả khử cặn lơ lửng đạt 90% và khử dầu mỡ đạt 85%- Hàm lượng COD qua lưới chắn rác và bể tuyển nổi giảm 50% và

BOD5 giảm 36%

- Vì trong quá trình vận hành không thể đạt được ở hiệu suất tối ưu nên hàm lượng COD qua lưới chắn rác và bể tuyển nổi giảm khoảng 40% và BOD5 giảm 30%

- Chọn thời gian lưu nước trong bể tuyển nổi là 30 phút. Trong đó, thời gian nước lưu lại ở vùng tuyển nổi là 10 phút, ở vùng lắng là 20 phút.

Page 131: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Lưu lượng thiết kế: Q = 84 m3/giờ = 1,4 m3/phút Thể tích vùng tuyển nổi: Wtn = Q x t = 1,4(m3/phút) x

10(phút) = 14 m3

Chọn chiều sâu phần tuyển nổi: Htn = 2 m

=>Đường kính phần tuyển nổi:D =[ Wtn*4/(Htn*3.14)]1/2

Thể tích thực tế của vùng tuyển nổi:Vtn = (3.14 * D2

tn * Htn)/4

Thời gian lưu nước thực tế trong vùng tuyển nổi: ttn = Vtn/Qtn

Page 132: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Thể tích vùng lắng: Vl = Q x tl =1,4(m3/phút) x 20(phút) =28 (m3)

Thể tích vùng tuyển nổi và lắng: Vtc = Vtn + Vl

Đường kính phần hình trụ: D =[ Wt*4/(Hn*3.14)]1/2

Khoảng vách ngăn thu bọt là 0,4m. Do đó đường kính thiết kế của bể tuyển nổi kết hợp lắng là D = 4,7m

Chiều cao tổng cộng của bể tuyển nổi: H = Hn +hb + hbv

Trong đó:Hn – Chiều cao phần tuyển nổi và lắng, Hn = 3m

hb – Chiều sâu phần bùn lắng (phần hình nón), chọn hb = 0,7mhbv – Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5m

Page 133: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Máng thu váng nổi Máng thu- Bố trí máng thu váng nổi dọc theo đường kính bể- Chiều dài máng thu váng nổi:L = D = 4,7m

- Máng thu váng tiết diện hình chữ nhật : chiều cao r, chiều rộng d với d = 2r

- Chọn kích thước máng: r = 200mmd=2 r =2* 200 = 400mm

Page 134: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Máng thu nước - Đường kính máng thu nước dm = 0,8Dbể = 0,8×4,7m =

3,76m- Chiều dài máng thu nước:

Lm =3,14dm = 3,14

- Chiều cao máng thu nước :hm = 200 mm

- Lưu lượng vào máng thu nước :Qm = 2000(m3/ngày)

- Tải trọng máng tràn trên 1m dài của máng:Ld = Q/Lm

Page 135: 2 1-chuong2-ppcohoctrongxulynuoc-101105104432-phpapp01

Máng răng cưaMáng răng cưa hình chữ V góc 900 đặt xung quanh

máng thu nước. Chiều cao hình chữ V là 5cm, đáy chữ V là 10cm. Khoảng cách giữa các đỉnh là 20cm.

Chọn chiều cao mực nước h trong khe chữ Vq0 = Ld/5= 1.4h5/2

Rút ra h = 2,73 cm < 5cm (đạt yêu cầu)