KHỬ TRÙNG nước THẢI

Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Ch ơng KH TRÙNG N C TH I 6.1 T I SAO PH I KH TRÙNG N C TH I Dựa vào phân tích ta đưa ngun nhân cần phải khử trùng nước thải nước cấp sau đây: c th i ph i kể đến Theo yêu cầu tiêu chuẩn Vi t Nam tiêu an toàn n c c p n tiêu vi sinh a N c cấp: + Ecoli không tồn + Coliform < 20MPN/100ml b N c th i: + Coliform : < 5000 MPN/100ml (loại A) < 10000 MPN/100ml (loại B) c th i ph i qua nhiều cơng đo n khác Do trình x lý n c c p n kh gây nhi m vi sinh r t cao H TH NG X LÝ N CC P 5600 phèn Bể tiêuthụ 3700 Bể lọc 3200 Chất khử trùng 2700 Bể trộnđứng Bề phảnứng xoáy hìnhphễu 2000 Bề lắng 1000 Nước Bể chứa 0,00 MLCN TBCI lọc rác tinh hố đệm bể điều hòa bể lọc sinh học nhỏ giọt SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ HTXL NƯỚC THẢI KCN VN - SINGARPORE MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ hố thu + SCR thô thùng thu rác bể lắng (bể lắng ngang) bể bùn hoạt tính mương thoát bùn tuẩn hoàn thiết bị gạt bùn máy ép bùn bể điều hòa bể chứa bùn P phân tích máy ép bùn bể lọc sinh học nhỏ gọt lọc thô bùn dư hố đệm bể bùn hoạt tính dãy hành chánh bể lắng ngang bãi đất trống (dự trù mở rộng) hố thu + SCR nhà bảo vệ bể chứa buøn Trang 168 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Khử trùng khâu quan trọng cuối hệ thống xử lý nước sinh hoạt Sau trình xử lý học, nước sau qua bể lọc, phần lớn vi sinh vật bị giữ lại Song để tiêu diệt hoàn toàn vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủ, tiêu diệt loại vi khẩun gây bệnh nguy hiểm chưa khơng thể khử bỏ q trình xử lý nước thải Nước thải sau xử lý phương pháp sinh học chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn /ml Hầu hết loại vi khuẩn có nước thải vi trùng gây bệnh khơng loại trừ khả có vi khuẩn gây bệnh Khi xả nguồn nước cấp, hồ bơi, lan truyền bệnh lớn Vì cần phải tuyệt trùng nước thải trước xả Như biết, xử lý nước thải phương pháp sinh học điều kiện tự nhiên cho hiệu xuất xử lý khử trùng cao nhất, đạt tới 99%, cơng trình xử lý sinh học điều kiện nhân tạo đạt 91 – 98% Biểu đồ sau biểu thị giảm số lượng vi khuẩn sau nước thải xử lý qua số công đoạn: % gi m VK 120 100 I Nước thải trước xử lý II Sau bể lắng III Sau bể Aeroten 80 60 40 20 I II III Với phân tích ta thấy cần phải khử trùng truớc sử dụng (nước cấp) trước thải nguồn tiếp nhận (nước thải) 6.2 CÁC PHUONG PHÁP KH TRÙNG N C TH I Hiện có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả: − Khử trùng chất oxi hoá mạnh: Cl2, hợp chất Clo, O3, KmnO4 − Khử trùng tia vật lý: tia cực tím − Khử trùng siêu âm − Khử trùng phương pháp nhiệt − Khử trùng ion kim loại nặng Cách lựa chọn phương pháp phụ thuộc: − Các yếu tố ảnh hư ng − Hiệu 6.2.1 Kh trùng ch t xi hóa m nh 6.2.1.1.Kh trùng Clo hợp chất Clo Cl2 chất oxi hoá mạnh dạng Khi cho Clo tác dụng với tạo thành HOCl có tác Trang 169 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào H2O, chất diệt trùng khuyếch tán qua lớp vỏ tế bào sinh vật ⇒ gây phản ứng với men tế bào ⇒ làm phá hoại trình trao đổi chất tế bào vi sinh vật Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn sau: Cl2 + H2O = HCl + HclO Hoặc dạng phương trình phân li Cl2 + H2O = H+ + OCl- + Cl- Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn sau: Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl 2HOCl = 2H+ + 2OClKhả diệt trùng Clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có H2O Nồng độ HOCl phụ thuộc vào lượng ion H+ nước hay phụ thuộc vào pH nước Khi: - pH = HOCl chiếm 99,5% cịn OCl- chiếm 0.5% - pH = HOCl chiếm 79% cịn OCl- chiếm 21% - pH = HOCl chiếm 25% OCl- chiếm 75% Tức pH cao hiệu khử trùng giảm Tác dụng khử trùng HOCl cao nhiều OCl- Khi cho Clo vào nước ngồi việc diệt vi sinh vật, cịn khử chất hồ tan NH3 HOCl + NH3 = NH2Cl + H2O HOCl + NH2Cl = NHCl2 + H2O HOCl + NHCl = NCl3 + H2O Do khả diệt trùng B i khả diệt trùng monocloramin hấp dicloramin khoảng – lần, khả diệt trùng dicloramin thấp HOCl khoảng 20 – 25 lần Khi pH tăng → NCl3 tạo Khả diệt trùng NH2Cl =( 1/3 -1/5) NHCl2 NH2Cl2 =(1/20 – 1/25)Cl2 Sau qua xử ly (hệ thống xử lý) lượng Clo lượng dư: 0.3-0.5mg/l Sao cuối ống 0.05mg/l Lượng Clo dư đưa vào nước phải xác định thực nghiệm Khi thiết kế sơ lấy sau : nước thải sau xử lý học 10mg/l; nước thải sau xử lý Aeroten khơng hồn tồn hay Biophin cao tải 5mg/l; nước thải xử lý sinh học hoàn tồn 3mg/l Khi nước có phenol, khử trùng Clo → Clo phenol có mùi khó chịu Nên khử NH3 trước khử trùng * Kh trùng Clo l ng: Khi dùng Clo lỏng để khử trùng , nhà máy phải lắp đạt thiết bị chuyên dùng để đưa Clo vào nước gọi Cloratơ Đây thiết bị có chức pha chế định lượng Clo nước Trang 170 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 171 Hình : Cloratơ Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Trang 172 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Bình Clo lỏng 50 – 100 l Bình Clo lỏng dung tích 800 – 1000li1t Hệ thống pha chế Clo 6.2.1.2 Kh trùng Clorua vôi canxihyphocloit Clorua vôi sản xuất cách cho Clo + vôi tơi Ỉ Cloruavơi Trong Cloruavơi lượng Clo hoạt tính chiếm 20 – 25% Canxi hypôclorit Ca (OCl)2 sản phẩm q trình làm bão hịa dung dịch vơi sữa Clo Ham lượng Clo hoạt tính chiếm 30 – 45% Trang 173 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 6.2.1.3 Kh trùng Natri hypoclorit (n c zaven) NaClo sản phảm trình điện phân dung dịch muối ăn Nước zaven có nồng độ Clo hoạt tính từ – 8g/l Trang 174 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 6.2.1.4 Dùng Ơzơn để kh rùng Ơzơn chất khí có màu tím hịa tan nước độc hại ngư i nước, ôzôn phân hủy nhanh thành ôxi phân tử ngun tử Ơzơn có tính hoạt hóa mạnh Clo, nên diệt trùng mạnh Ơzơn sản xấut cách cho Oxy khơng khí qua thiết bị phóng lửa điện Để cung cấp đủ lượng ozon cho trạm xử lý nước ta dùng máy phát tia lửa điện cho khơng khí chảy qua Ozon sản xuât dể bị phân hủy thành Oxy phải lắp thiết bị làm lạnh máy sản xuất Ozon Có loại máy làm lạnh điện cực: - Làm lạnh khơng khí - Làm lạnhbằng nước u điểm Ozon: - Khơng có mùi - Làm giảm nhu cầu oxi nước , giảm chất hữu cơ, - Khử màu, phênol, xianua - Tăng DO - Khơng có sản phẩm phụ gây độc hại - Tăng vận tốc lắng hạt lơ lửng Nh ợc điểm: - Vốn đầu tư cao - Tiêu tốn lượng Khả tiệt trùng Ozon Độ hòa tan Ozon gấp 13 lần oxy Khi vừa cho vào nước khả tiệt trùng , Ozon hòa tan đủ liều lượng, ứng với hàm lượng đủ oxy hoá hữu vi khuẩn nước, lúc tác dụng khử trùng mạnh nhanh gấp 3100 lần so với Clo, th i gian tiệt trùng xảy khoảng – giây Liều lượng cần thiết cho nước ngầm 0.75 – 1mg/l; 1.0 – 3.0 mg/l nước mặt; sau bể lắng xử lý nước thải từ – 15mg/l 6.2.2 Kh trùng tia cực tím Tia cự tím UV tia xạ điện từ có bước sóng khoảng – 400nm Độ dài bước sóng tia cự tím nằm vùng phát hiện, nhận biết mắt thư ng Dùng tia cực tím để tiệt trùng khơng làm thay đổi tính chất hóa học lý học nước Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA tế bào vi khẩun, tia cực tím có độ dài bước sóng 254nm, khả diệt khuẩn cao Trong nhà máy xử lý nước thải, dùng đèn thuỷ ngân áp lực thấp để phát tia cực tím, loại đèn phát tia cự tím có bước sóng 253,7nm, bóng đèn đặt hộp thủy tinh khơng hấp phụ tia cực tím, ngăn cách đèn nước Đèn lắp thành hộp đựng có vách ngăn phân phối để nước cảy qua hộp, trộn số lượng vi khuẩn qua đèn th i gian tiếp xúc hộp cao Lớp nước qua đèn có độ dày khoảng 6mm, lượng tiêu thụ từ 6000 – 13000mocrowat/s, độ bền 3000 gi đến 8000 gi Tuy nhiên sử dụng phương pháp chi phí cao Các thực nghiệm gần cho thấy nước thải có hàm lượng cặn lơ lửng SS < 50mg/l sau qua hộp đèn cực tím với tiêu chuẩn lượng nêu nước cịn 200 Colifrom/100ml Trang 175 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn 6.2.3 Kh trùng m t s ph ơng pháp khác - Khử trùng siêu âm: Dùng dòng siêu âm với cư ng độ tác dụng lớn tiêu diệt tồn vi sinh vật nước - Khử trùng PP nhiệt: PP cổ truyền Đun sôi nước 1000C - Khử trùng Ion Bạc : Có thể tiêu diệt phần lớn vi trùng Với – 10g/l ion tác dụng Bài tập áp dụng: Tính cơng trình kh trùng n c th i cho tr m x lý n c th i công suất 12,5 (m3/h) - L ợng Clo ho t tính cần thiết để kh trùng n c th i đ ợc tính theo cơng thức: (Xử lý n ớc thải thị cơng nghiệp,Tính tốn thiết kế cơng trình- Lâm Minh Triết) Ya = Trong đó: * 12 , a*Q ⎞⎟ = = , 0375 ⎛⎜ kg h ⎠ ⎝ 1000 1000 Q: l u l ợng tính tốn n ớc thải, Q = 12,5 (m3/h) a: liều l ợng Clo hoạt tính Clo n ớc lấy theo điều 6.20.3-TCXD-51-84, n ớc thải sau xử lý sinh học hoàn toàn, a = Vậy l ợng Clo dùng cho 1ngày là: 0,9 (kg/ng) = 27 (kg/tháng) Dung tích bình Clo: V = 27 m = = 18 , 36 (l ) , 47 P P: trọng l ợng riêng Clo - Tính tốn máng tr n Để xáo trộn n ớc thải với Clo, chọn máng trộn vách ngăn có lỗ để tính tốn thiét kế Thời gian xáo trộn vòng – phút Máng gồm ngăn với lỗ có d = 20 – 100 (mm) (Xử lý n ớc thải đô thị cơng nghiệp,Tính tốn thiết kế cơng trình- Lâm Minh Triết) Chọn d = 30 mm Trang 176 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Chọn Chiều rộng máng: B = 0,5 (m) Khoảng cách vách ngăn: l = 1,5*B = 1,5*0,5 = 0,75 m L = 3*l + 2* δ = 3*0,75 + 2*0,2 = 2,65 m Chiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn có lỗ: Chọn thời gian xáo trộn phút Thời gian n ớc l u lại máng trộn đ ợc tính cơng thức: t= H * B * L H * , * , 65 = = * 60 ( giây ) Q max , 0035 Vậy: Chiều cao lớp n ớc tr ớc vách ngăn thứ H1= * 60 * , 0035 , * , 65 = ,3 ( m ) Số hàng lỗ theo chiều đứng: Có: H1 = 2d*(nd – 1) + d → nn = lỗ H 1−d , − , 03 +1= + = ,5 ≈ 2*d * , 03 Số hàng lỗ theo chiều ngang: Có: B = 2d*(nn – 1) + 2d → n n = lỗ , − * , 03 B − 2*d +1= + = ,3 ≈ * , 03 2*d Chiều cao lớp n ớc tr ớc vách ngăn thứ H2 = H1 + h = 0,3 + 0,13 = 0,43 9m) Trong đó: h= h: Tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ v2 = μ * g , 62 μ = ,13 ( m ) * * ,81 μ V: Tốc độ chuyển động n ớc qua lỗ Chọn v = (m/s) : Hệ số l u l ợng: = 0,62 Xử lý n ớc thải đô thị cơng nghiệp,Tính tốn thiết kế cơng trình- Lâm Minh Triết) Chiều cao xây dựng: H = H2 + Hbv = 0,43 + 0,17 = 0,6 (m) 20mm H1 = 0,3m 30mm 30mm B = 0,75m Vách ngăn máng xáo tr n Trang 177 Bài giảng Kỹ thuật xử lý n ớc thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn H2 H1 H D1 = 0,75 B = 0,5 D = 2,65 m đồ máng tr n vách ngăn có lỗ - Tính tốn bể tiếp xúc – kiểu bể lắng ngang Thể tích hữu ích bể tiếp xúc đ ợc tính theo cơng thức: V = Qmaxh * t = 12,5 * Trong đó: Chọn 30 = 6,25 (m3) 60 t: thời gian l u n ớc, chọn t = 30 phút (Xử lý n ớc thải- Hoàng Huệ) Chiều cao bể: H1 = 0,8 (m) Chiều cao bảo vệ: hbv= 0,2 (m) Diện tích bề mặt: F= V , 25 = = ,8125 ( m ) H ,8 Chọn chiều dài bể: → chiều rộng bể: D = (m) B= F = 1, 953 ≈ ( m ) D Các thông số thiết kế bể kh trùng STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị Chiều dài bể (D) m Chiều r ng bể m Chiều cao bể (H) m Thời gian l u n 0,5 h c Trang 178 ... toàn vi trùng gây bệnh, cần phải tiến hành khử trùng nước Khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủ, tiêu diệt loại vi khẩun gây bệnh nguy hiểm chưa khử bỏ trình xử lý nước thải Nước thải sau... KH TRÙNG N C TH I Hiện có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả: − Khử trùng chất oxi hoá mạnh: Cl2, hợp chất Clo, O3, KmnO4 − Khử trùng tia vật lý: tia cực tím − Khử trùng siêu âm − Khử trùng. .. khuẩn có nước thải vi trùng gây bệnh không loại trừ khả có vi khuẩn gây bệnh Khi xả nguồn nước cấp, hồ bơi, lan truyền bệnh lớn Vì cần phải tuyệt trùng nước thải trước xả Như biết, xử lý nước thải