BÀI THU HOẠCH NGUYÊN lý lọc

B TR TÀI NGUYÊN VÀ MỌI TR NG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MỌI TR KHOA MỌI TR NG NG TP.HCM NG  BÀI THU HO CH NGUYÊN LÝ L C GV : TS Lý Cẩm Hùng Tên SV: Nguyễn Ngọc Như Quỳnh MSSV : 0250020074 L p TP H : 02_QTTB CHÍ MINH, 9/2015 Mục lục Khái quát công nghệ a Cơ sơ tính tốn Đặc tr ng (Tính năng) Sơ đ dòng chảy FILCERA Module l c ng l c Cấu t o FILCERA: Điều kiện, lĩnh vực ứng dụng Khả ứng dụng t i Việt Nam 10 H sơ lực 10 Tài liệu tham khảo 10 Thiết b l c màng ceramic Kubota (Filcera®) Khái qt cơng nghệ Kubota “Filcera ®” hệ th ng lọc màng kiểu ngâm sử dụng màng ceramic phát triển riêng Như thể hình 1, mơ đun màng lọc lắp đặt thành nhiều tầng ngâm bể nước, trực tiếp lọc nước thải nên việc tu quản lý dễ dàng, hệ th ng thiết bị đơn giản gọn nhẹ Đồng thời, khí sục lên từ đáy bể giúp trình lọc tiến hành dịng bọt khí đ i lưu nên có nhiều ưu điểm khác ngồi chức khử đục, khử khuẩn hiệu nhờ màng lọc, sử dụng cho nhiều loại nước thải khác Hình 1: Sơ đ l c màng ceramic sơ đ cấu t o Filcera a Cơ sơ tính tốn Phương trình đơn giản biểỐ diễn quan hệ áp lực thẩm thấỐ nồng độ là: Trong đó: - π: áp lực thẩm thấu (Pa) - ∆C: chênh lệch nồng độ (mol/m3) - R – Hằng s lý tưởng, R = 8.314 (J/mol.K) - T – Nhiệt độ Kenvine LưỐ lượng nước qua màng: Trong - Qn lưu lượng nước qua màng - Kn : hệ s thấm nước qua màng - S: diện tích bề mặt màng - ∆P: độ chênh lệch áp suất qua màng - ∆л: độ chênh áp lực thẩm thấu dung dịch trước dung dịch sau: - Kt: hệ s nhiệt độ LưỐ lượng mỐ i qua màng: Trong -Qm: lưu lượng mu i qua màng - Km: hệ s thấm màng đ với mu i hịa tan - S: diện tích bề mặt màng - e: chiều dày màng - ∆C: độ chênh lệch nồng độ ion dung dịch trước sau màng ∆C = Cm – Cp - Kt: hệ s nhiệt độ Nồng độ mỐ i dung dịch lọc qua màng biểỐ thị quan công thức trên: Đặc tr ng (Tính năng) (1) Chất lượng nước sau xử lý ốượt trội Do tinh lọc màng ceramic nên khuẩn cryptosporidium, khuẩn đường ruột độ đục đạt giới hạn phát hiện, đảm bảo chất lượng nước tạo kết tủa+lọc nhanh (2) Khơng cần q trình tiền xử lý, thích ứng t t với biến động độ đục Không cần đến trình tiền xử lý nhằm giảm độ đục củanước thải song loại b hiệu chất bám bề mặt màng nhờ kiểu lọc dòng chảy ngang rửa nước nghịch áp, nên cho dù độ đục có biến động mạnh trì lực xử lý ổn định (Xem hình 2) (3) Màng ceramic có tuổi thọ cao Màng ceramic vượt trội khả chịu hóa chất, chịu ăn mịn vi sinh vật độ bền giới v.v, khơng bị biến chất hay lão hóa nên tuổi thọ kéo dài 15 năm (4) Chức xử lý sinh học, khử sắt, mangan hịa tan Có thể khử ammonia nitrogen vi sinh vật bể ngâm Đồng thời khử sắt, mangan hịa tan nhờ tác dụng vi sinh vật (5) Có thể điều chỉnh tỉ lệ thu hồi Hình 2: Sơ đ quy trình FILCERA Có thể điều chỉnh tỉ lệ thu hồi đặc chất gây đục nước thải nồng độ cao bể ngâm (tỉ lệ thu hồi đến 99.5%) (6) Đáp ứng việc xử lý tinh cách dễ dàng Có thể loại b cách iệu chất gây mùi hôi vi lượng hữu nhờ trì bột than hoạt tính lâu dài bể ngâm Chất liệu màng lọc: ceramic (kiểu ng ngoại áp) Đường kính lỗ màng: 0.1μm Lưu t c lọc: khoảng 2.0 m3 / (m3.d) Kiểu truyền động: áp lực nước + áp lực hút Sơ đ dòng chảy FILCERA Nước chưa qua xử lý (nước bề mặt, nước thải công nghiệp, …) chảy vào bể màng lọc điều chỉnh mực nước bể lọc Chất hóa học (chất keo tụ, chất điều chỉnh pH, chất oxy hóa … cần thiết) thêm vào bể Nước xử lý lọc qua màng ceramic bơm bơm hút (bơm nước sau xử lý) Hạt rắn lơ lửng tích tụ bể lấy bơm tiêu hút thành đợt định kỳ Module màng lọc làm dòng khí khuếch tán liên tục đợt khí thổi ngược Thêm nữa, để chuẩn bị cho trường hợp khẩn cấp, nước xử lý thường xuyên kiểm tra thiết bị dị tìm chỗ thủng màng (membrane breakage detector) Hình 3: Sơ đ dịng chảy FILCERA Chất keo tụ Chất điều chỉnh pH N c ch a xử lý Tẩy uế Máy phát dị tìm thủng màng N c đư xử lý Module màng l c Bơm hút Máy thổi khí Bơm tiêu hút Máy thổi khí Bể l c Bể chứa n c chảy ng ợc Module l c ng l c Module lọc ・Kích thước (mm) : 871L×258W×150H ・Diện tích bề mặt lọc : 2.3m2/module(77 ng) ng lọc (xem hình 4,5,6) ・Kích thước lỗ rỗng : 0.1µm(Micro filtration) ・Kích thước ng (mm) : ID9φ×OD13φ×759L(hiệu suất) Hình 4: Sơ đ ng l c H t rắn lơ lửng ng l c N c thấm qua Dịng khí khuếch tán Hình 5: Hình ảnh SEM màng l c ceramic Hình 6: Hình ảnh d i kính hiển vi bề mặt màng l c L x p ch ng ch u L p màng l c Mặt cắt đan chéo Bề mặt màng l c Cấu t o FILCERA: - Vật liệu lọc: ceramic nung kết nhôm oxit - Tỷ lệ thu hồi (lượng nước lọc/ lượng nước chưa xử lý): 90 – 99% (tùy thuộc vào chất lượng nước chưa xử lý) - Phương pháp rửa: dịng khí khuếch tán liên tục ngược dòng đợt - KUBOTA FILCERA bao gồm bể ngâm màng lọc, module lọc, thùng chứa chất hóa học thêm vào, bơm, máy thổi khí bảng điều khiển Các module lọc xếp bể lọc, ng khí khuếch tán đặt module để làm bề mặt lọc Mỗi module lọc gồm 77 ng ceramic lọc có diện tích bề mặt 2.3 m2 module ng lọc ceramic nung từ nhơm oxit Thêm vào đó, kích thước lỗ rỗng màng lọc 0.1μm lỗ thiết kế khít khao - Nước chưa xử lý chảy vào bể lọc sau keo tụ chất keo tụ điểu chỉnh pH Các module lọc xếp bể lọc Nước chưa xử lý lọc thủy lực, trọng lực sức hút bơm.Mùi loại b dịng khuếch tánliên tục từ phía dịng nước ngược theo đợt Nước sau xử lý (đã cô đặc) tháo nước định kỳ bên cạnh nước chưa xử lý đổ vào bể Như vậy, nồng độ giữ cân bằng.Việc vệ sinh bể hóa chất tiến hành hay hai lần năm để phục hồi hiệu lọc v n bị suy giảm từ từ theo thời gian (xem hình 7) Hình 7: Sơ đ quy trình thiết b KUBOTA FILCERA B t carbon ho t tính (tùy ch n) Dịng n lý Bể Javel để tẩy trùng (tùy ch n) Các đơn v màng l c ceramic c ch a xử N c s ch Bể chứa n c ch a xử lý Bơm n p Bơm n sau l c Chất keo tụ (tùy ch n) Dòng n thải Bơm cấp n c Bể n c ng ợc dịng c Qu t rửa Bể tiêu n c (tùy ch n)     c Bể l c ngập n c ng khuếch tán Module màng l c Điều kiện, lĩnh vực ứng dụng Xử lý nước sạch, xử lý nước chất lượng cao Xử lý nước thải nhà máy nước Xử lý tinh nước thải sinh hoạt, xử lý tinh nước thải bãi chôn lấp rác Xử lý nước thải từ cơng đoạn mài kính (tái sử dụng nước sau xử lý) Bơm ng ợc dòng Khả ứng dụng t i Việt Nam Cần thay đổi vài thông s để hạ giá thành mu n ứng dụng công nghệ doanh nghiệp Việt Nam Hình 8: Hình ảnh thực tế thiết b màng l c KUBOTA H sơ lực Filcera ® bắt đầu vận hành thiết bị xử lý nước vào năm 1999 tính năm 2009 có 36 đơn vị sử dụng thiết bị (công suất lớn 7500 m3 /ngày Tài liệu tham khảo - Brochue hãng Kubota (http://www.kubota.co.jp/amenity/english/02e-filcera.html, http://www.kubota-mbr.com/resources/Kubota%20Filcera%20Brochure.pdf , http://www.kubota-mbr.com/ceramicmembrane.html) - Tài liệu danh sách công nghệ xử lý nước thải Bộ tài nguyên môi trường Nhật Bản (bản tiếng Việt) http://www.env.go.jp/en/water/wq/ine/pdf/technology/vietnam-technologylist-vt.pdf 10 ... Cấu t o FILCERA: - Vật liệu lọc: ceramic nung kết nhôm oxit - Tỷ lệ thu hồi (lượng nước lọc/ lượng nước chưa xử lý) : 90 – 99% (tùy thu? ??c vào chất lượng nước chưa xử lý) - Phương pháp rửa: dịng... ngâm màng lọc, module lọc, thùng chứa chất hóa học thêm vào, bơm, máy thổi khí bảng điều khiển Các module lọc xếp bể lọc, ng khí khuếch tán đặt module để làm bề mặt lọc Mỗi module lọc gồm 77... kiện, lĩnh vực ứng dụng Xử lý nước sạch, xử lý nước chất lượng cao Xử lý nước thải nhà máy nước Xử lý tinh nước thải sinh hoạt, xử lý tinh nước thải bãi chôn lấp rác Xử lý nước thải từ công đoạn