Chương 7: Xử lý nước chua phèn làm mềm nước

giao trinh xu ly nuoc cap chuong 7

CHƯƠNG 7 XỬ LÝ NƯỚC CHUA PHÈN LÀM MỀM NƯỚC XỬ LÝ NƯỚC CHUA PHÈN GIỚI THIỆU  41% diện tích ñất ở vùng ðBSCL bị nhiễm phèn => rửa trôi => nước bị nhiễm phèn  ðặc ñiểm của nguồn nước bị nhiễm phèn: Chứa nhiều ion H + => pH thấp Chứa các muối thủy phân mang tính axit như: AlCl 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , FeCl 3 , FeSO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 Không có tính chất ñệm (hàm lượng ion HCO 3 - , CO 3 2- thấp) CÁC LOẠI NƯỚC NHIỄM PHÈN  Loại 1: - ðặc ñiểm: + Màu: Vàng ñục + pH: 2,5 – 3,0 + ðộ kiềm: 0 + Hàm lượng sắt: 30 – 120 mg/l + Hàm lượng SO 4 2- : 800 – 5000mg/l + Chứa nhiều các tạp mùn hữu cơ. - Cách xử lý: Chưa tìm ñược biện pháp xử lý nguồn nước này làm nước cấp. CÁC LOẠI NƯỚC NHIỄM PHÈN  Loại 2: - ðặc ñiểm: + Màu: vàng ñục + pH: 2,5 – 3,5 + ðộ kiềm: 0 + Hàm lượng sắt: 25 – 70 mg/l + Hàm lượng SO 4 2- : 100-380mg/l + ðộ mặn: 180 mg/l + Chứa nhiều tạp chất hữu cơ - Biện pháp xử lý: + Kiềm hóa nước => nâng pH lên 6,5 và khử sắt + lắng và lọc kết tủa CÁC LOẠI NƯỚC NHIỄM PHÈN  Loại 3: - ðặc tính: + Màu: trong xanh + pH: 2,5 – 2,8 + ðộ kiềm: 0 + Hàm lượng sắt: 2-10mg/l + Hàm lượng nhôm: 4 – 20 mg/l + Hàm lượng SO 4 2- : 100-400mg/l - Phương pháp xử lý: + Kiềm hóa => nâng pH, khử nhôm và sắt + Cho nước lọc qua tro bếp LÀM MỀM NƯỚC KHÁI NIỆM CHUNG  Làm mềm nước là quá trình làm giảm nồng ñộ của ion Ca 2+ và Mg 2+ trong nước  Khi làm mềm phải căn cưa vào: Mức ñộ làm mềm cần thiết, chất lượng nước nguồn, các chỉ tiêu kinh tế.  Các phương pháp làm mềm nước: + Phương pháp dùng hóa chất: cho hóa chất thích hợp ñể kết tủa ion: Ca 2+ và Mg 2+ + Phương pháp nhiệt: ñun nóng hoặc chưng cất nước + Phương pháp trao ñổi ion:lọc nước qua lớp lọc cationit có khả năng trao ñổi ion Na + , và H + + Phương pháp tổng hợp + Lọc qua màng bán thấm, thẩm thấu ngược LÀM MỀM BẰNG NHIỆT - Khi ñun nước có thể khử ñộ cứng cacbonat theo phương trình sau: Ca(HCO 3 ) 2 => CaCO 3  + CO 2  + H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 => MgCO 3 + CO 2 + H 2 O sau ñó: MgCO 3 + H 2 O => Mg(OH) 2  + CO 2  - Phương pháp nhiệt chỉ áp dụng cho các hệ thống cấp nước nồi hơi vì tận dụng ñược nhiệt thừa của nồi hơi. LÀM MỀM BẰNG HÓA CHẤT  Làm mềm bằng nước vôi: - Áp dụng trong trường hợp nước cần giảm ñộ cứng và ñộ kiềm - Có thể kết hợp với phương pháp trao ñổi ion ñể ñem lại hiệu quả cao hơn. - PTPU: 2CO 2 + Ca(OH) 2 => Ca(HCO 3 ) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 => 2CaCO 3  + 2H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 + 2Ca(OH) 2 => Mg(OH) 2 + 2CaCO 3  + 2H 2 O - Nếu tổng hàm lượng ion HCO 3 - và CO 3 2- trong nước nhỏ hơn tổng Ca 2+ và Mg 2+ => một phần Mg chuyển thành MgSO 4 , MgCl 2 => dùng vôi ñể xử lý theo ptpu: [...]... nh và sau khi ñã làm m m nư c b ng vôi và xôña Phương pháp làm m m nư c b ng natricationit Dùng ñ làm m m nư c ng m và nư c m t có hàm lư ng ch t lơ l ng ≤ 5-8mg/l và ñ màu ≤ 30o - ð ki m c a nư c không thay ñ i khi x lý - ð c ng c a nư c có th gi m xu ng ñ n 0,03-0,05 mgñl/l khi dùng phương pháp Natri cationit m t b c và gi m xu ng còn 0,01 mgñl/l khi dùng hai b c - Phương pháp làm m m nư c b ng... th trư ng Dv: li u lư ng vôi tính theo CaO LÀM M M B NG HÓA CH T Làm m m nư c b ng ph t phát: - Khi s d ng vôi và xôña v n chưa h ñ c ng c a nư c xu ng ñư c ñ n m c t i thi u => dùng photphat ñ gi m ñ c ng: ptpu: 3Ca2+ + 2PO43- => Ca3(PO4)2 3Mg2+ + 2PO43- => Mg3(PO4)2 - Quá trình làm m m nư c b ng ph t phát ch di n ra thu n l i nhi t ñ l n hơn 100oC - Sau x lý ñ c ng c a nư c gi m xu ng còn 0,04-0,05... khô eK: ñương lư ng ho t ch t trong ch t keo t (FeCl3: eK=54; FeSO4: eK=76 LÀM M M B NG HÓA CH T Li u lư ng vôi và soda khi làm m m nư c xác ñ nh theo công th c: CO2 Mg 2 + DK + CK + + + 0, 5)( mg / l ) Dv = 28.( 22 12 eK D X D = 5 3( C K CK + + 1)( m g / l ) eK Trong ñó: Mg2+: hàm lư ng Mg có trong nư c LÀM M M B NG HÓA CH T Khi làm m m b ng vôi ho c soda: li u lư ng ch t keo t tính theo s n ph m khô... nh theo công th c: D flo 100 100 3 = ( ma − F ) (g / m ) K C flo θ CÁC PHƯƠNG PHÁP X BI T KHÁC LÝ ð C - Trong ñó: m: h s ph thu c vào v trí ñưa Flo vào nư c x lý + Khi ñưa Flo vào sau công trình làm s ch (m=1) + Khi ñưa Flo vào trư c b l c hay b l c ti p xúc(m = 1,1) a: hàm lư ng Flo c n thi t trong nư c x lý( a = 0,7-1,2 g/m3) K: hàm lư ng Flo trong hóa ch t tinh khi t (silíc florua natri: K = 60; florua... hàm lư ng Flo ñ n 5 mg/i thì Hvl = 2,0m, khi hàm lư ng Flo t 8 -10 mg/l thì Hvl = 2,5m CÁC PHƯƠNG PHÁP X BI T KHÁC LÝ ð C Kh axít silic hòa tan trong nư c ð gi m hàm lư ng SiO32- ñ n 3-5mg/l: dùng phèn nhôm ho c phèn s t ð hàm lư ng SiO32- ñ n 1-1,5 mg/l khi ñ ki m c a nư c ≤ 2 mgñl/l: x lý b ng MgO va ñun nóng nư c ñ n 35oC ð gi m hàm lư ng SiO32- xu ng 0,1 – 0,3 mg/l thì l c qua l p MgO theo sơ ñ 2... q.Ctp Na n.Elv (m3 ) Trong ñó: q: lưu lư ng nư c ñưa vào làm m m Ctp: ð c ng toàn ph n c a nư c ngu n (gñl/l) ElvNa: kh năng trao ñ i th tích làm vi c c a cationit n: S l n hoàn nguyên m i b l c trong 1 ngày ElvNa = αe αe.βNa.CNa.Eht-0,5qr.Ctp trong ñó: αe: H s hi u su t hoàn nguyên có k ñ n s hoàn nguyên không hoàn toàn (theo b ng) Phương pháp làm m m nư c b ng natricationit - βNa: H s k ñ n ñ gi m,... Phương pháp làm m m nư c b ng natricationit Hoàn nguyên b l c cationít b ng mu i ăn - Lư ng mu i ăn dùng cho 1 l n hoàn nguyên b l c Natri - cationít xác ñ nh theo công th c: P = f.H.ElvNa.a/1000 (kg) Trong ñó: f : Di n tích 1 b l c (m2) H : Chi u cao l p l c cationít trong b (m) ElvNa: Kh năng trao ñ i làm vi c theo th tích c a cationít (gñl/m ) a : Lư ng nư c cho 1 gñl c a th tích trao ñ i làm vi c...LÀM M M B NG HÓA CH T MgSO4 + Ca(OH)2 => Mg(OH)2 + CaSO4 MgCl2 + Ca(OH)2 => Mg(OH)2 + CaCl2 quá trình này làm gi m ñ c ng Mg nhưng l i tăng ñ c ng Ca => t ng ñ c ng không ñ i => cho thêm CO32- vào ñ k t t a Ca2+ - ð kh ñ c ng cacbonat li u lư ng vôi Dv tính theo CaO ñư c áp d ng theo công th c: + Khi: Ca2+ CO2 DK > Cc ; Dv = 28( + CK + + 0,5)(mg / l) 20 22 eK LÀM M M B NG HÓA CH... ng ch t keo t tính theo s n ph m khô ñư c xác ñ nh theo công th c: 3 DK = 3 C(mg / l) Trong ñó: C: hàm lư ng c n t o thành khi làm m m C tính theo công th c: (100 − m) CO2 Mg2+ + 0,5) + 29.( C = Ml + 50.(Ctp + Cc + ) + Dv (mg / l) 22 12 100 (Khi làm m m b ng vôi ho c soda) LÀM M M B NG HÓA CH T CO2 Mg 2+ (100 − m) C = Ml + 50.( + 2Cc ) + 29.( ) + Dv (mg / l ) 22 12 100 (Khi kh ñ c ng cacbonat) Trong... trong b (m) ElvNa: Kh năng trao ñ i làm vi c theo th tích c a cationít (gñl/m ) a : Lư ng nư c cho 1 gñl c a th tích trao ñ i làm vi c (120-150g/gñl ñ i v i b l c b c I trong sơ ñ làm vi c 2 b c và 150- 200 g/gñl trong sơ ñ làm vi c 1 b c) KH M N VÀ KH MU I KH M N VÀ KH MU I Kh m n là gi m hàm lư ng mu i trong nư c ñ n tr s tho mãn yêu c u ñ i v i nư c dùng cho ăn u ng Kh mu i là gi m tri t ñ lư ng mu . natricationit - Dùng ñể làm mềm nước ngầm và nước mặt có hàm lượng chất lơ lửng ≤ 5-8 mg/l và ñộ màu ≤ 30 o - ðộ kiềm của nước không thay ñổi khi xử lý - ðộ cứng của nước có thể giảm xuống ñến 0,0 3-0 ,05. bằng 2-3 m (trị số lớn dùng cho nước có ñộ cứng lớn hơn 10 mgñl/l)  Tốc ñộ lọc: - Khi ñộ cứng tp của nước ≤5 mgñl/l thì v = 25m/h - Khi ñộ cứng tp của nước từ 5-1 0 mgñl/l thì v = 15m/h - Khi. Màu: trong xanh + pH: 2,5 – 2,8 + ðộ kiềm: 0 + Hàm lượng sắt: 2-1 0mg/l + Hàm lượng nhôm: 4 – 20 mg/l + Hàm lượng SO 4 2- : 10 0-4 00mg/l - Phương pháp xử lý: + Kiềm hóa => nâng pH, khử nhôm và sắt +