XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ – PHƯƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG pps

Phần III Thí nghiệm Jartest• Quá trình keo tụ tạo bông phụ thuộc vàorất nhiều yếu tố như: pH, lượng chất keo tụ cho vào, nhiệt độ nước, tạp chất trongnước … nhưng quan trọng nhất là pH v

XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ – PHƯƠNG PHÁP

KEO TỤ TẠO BÔNG

I Giới thiệu về phương pháp keo tụ tạobông

II Các chất keo tụ tạo bông

III Thí nghiệm Jartest

IV Bể phản ứng tạo bông kết tủa

V Cách thiết kế

Mục đích

Lắng các hạt cặn lơ lửng có kích thước

<10-4mm

Tăng hiệu suất lắng của bể

Cải thiện độ đục và màu sắc của nước

Nguyên tắc của quá trình keo tụ

tạo bông

 Làm mất tình ổn định của các hệ keo

thiên nhiên

Tạo ra hệ keo mới có khả năng kết hợp

tạo thành những bông cặn lớn,lắng nhanh,

có hoạt tính bề mặt cao, được loại bỏ

bằng phương pháp lắng hoặc lọc

Khái niệm về hạt keo

• Keo kị nước (hydropholic): không tan, phân chia thành các hạt nhỏ, không ngậm dầu, nước.

Ví dụ: các kim loại như vàng, bạc, silic…

• Keo ưa nước ( hydrophilic): có khả năng hấp phụ các phân tử nước

Ví dụ: vi trùng, polyme hoà tan…

• Các hạt làm bẩn nước trong tự nhiên chủ yếu tạo

ra hệ keo kị nước gồm các hạt mang điện tích

âm, nên ta chỉ nghiên cứu keo kị nước.

Cấu tạo của hạt keo

1 Sàng chắn rác 2 Bể điều hoà 3 Bể keo tụ

4 Thiết bị lắng bùn 5 Bể sinh học 6 Thiết bị xử lý bùn

1

Bùn

Bùn

Các chất keo tụ

Muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng

Tuỳ thuộc vào các tính chất hoá lý, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước, pH vàthành phần muối trong nước

Trên thực tế người ta thường dùng cácchất keo tụ sau: Al2 (SO 4 ) 3 18H 2 O;

Al2(OH)5Cl ; KAl(SO4)2.12H2O;

NH4Al(SO4)2.12H2O ; Fe2(SO4)3.2H2O,…

Phần III Thí nghiệm Jartest

• Quá trình keo tụ tạo bông phụ thuộc vàorất nhiều yếu tố như: pH, lượng chất keo

tụ cho vào, nhiệt độ nước, tạp chất trongnước … nhưng quan trọng nhất là pH vàlượng chất keo tụ

• Vì vậy, ta phải xác định chính xác giá trị

pH tối ưu và liều lượng chất keo tụ tối ưu

cụ thể bằng thực nghiệm với thí nghiệmJartest

Mơ hình thí nghiệm

I : Hộp số điều khiển

II : Cánh khuấy

III : Tua bin cánh khuấy

IV : Cốc 1000ml thuỷ tinh

V : Bệ đỡ

• Thiết bị Jartest gồm 6 cánh khuấy quay

cùng tốc độ

• Nhờ hộp số, tốc độ quay có thể điều chỉnhđược ở dãy từ 10 ÷ 150 vòng/phút

Cách tiến hành

Lấy 500ml mẫu nước thải cho vào cốc

1000ml và cho lượng phèn vào với lượng

tăng nhỏ

Sau mỗi lần tăng lượng phèn, khuấy trộn

nhanh 1 phút sau đó khuấy trộn chậm trong 3 phút Thêm lượng phèn cho đến khi bông

cặn hình thành

Ghi nhận hàm lượng phèn này

Thí nghiệm xác định pH tối ưu

 Lấy 1 lít mẫu nước thải cho vào một cốc 1000ml, sau đó đặt cốc vào thiết bị Jartest

 Cho cùng một liều lượng phèn nhất định ở bước trên vào 6 cốc 1000ml chứa nước thải ở trên Sau đó thêm axit hoặc

kiềm để pH dao động trong khoảng 4 - 9 Mở cánh khuấy

quay ở tốc độ 100 vòng / phút Sau đó quay chậm trong 15 phút ở tốc độ 15 – 20 vòng/phút

 Tắt máy khuấy, để lắng tĩnh 30 phút Sau đó lấy mẫu nước lắng (lớp nước ở phiá trên ) phân tích các chỉ tiêu pH độ đục, độ màu Giá trị pH tối ưu là giá trị ứng với mẫu có độ đục

(SS), độ màu thấp.

 Dựng đđồ thị, trục hoành biểu thị giá trị pH, trục tung biểu thị giá trị độ đục, độ màu mẫu nước thải đã xử lý Vẽ đường cong biến thiên Xác định điểm cực tiểu Từ đó suy ra giá trị

pH tối ưu

Thí nghiệm xác định lượng chất

keo tụ tối ưu

 Lấy 1 lít mẫu nước thải cho vào mỗi cốc 1000ml sau đó đặt các cốc vào thiết bị Jartest.

 Trong thí nghiệm này thay đổi liều lượng phèn khác nhau ở 6 cốc 1000ml chứa nước thải ở trên Sau đó thêm axit hay kiềm vào để đạt pH tối ưu tương ứng với liều lượng phèn khác nhau

 Mở cánh khuấy quay ở tốc độ 100vòng/ phút trong 1 phút, sau đó quay chậm trong 15 phút ở tốc độ 15- 20 vòng/phút Tắt máy

khuấy, để lắng tĩnh trong vòng 30 phút

 Sau đó lấy mẫu nước lắng (lớp nước phía trên) phân tích các chỉ tiêu pH độ đục, độ màu Liều lượng phèn tối ưu là liều lượng ứng với mẫu có độ đục, độ màu thấp nhất.

 Dựng đồ thị, trục hoành biểu thị liều lượng phèn, trục tung biểu thị giá trị độ đục, độ màu trong mẫu nước thải đã xử lý Vẽ đường cong biến thiên Xác định điểm cực tiểu từ đó suy ra thời gian liều lượng phèn tối ưu.

Phần IV

BỂ PHẢN ỨNG TẠO BÔNG

KẾT TỦA

Sơ đồ thiết bị làm sạch nứơc thải bằng đông tụ

1.Bể chứa chuẩn bị dung dịch

Nước đã được làm sạch

Cặn lắng

III.1.2.Bể phản ứng xoáy hình phễu

• Ưu điểm: hiệu quả cao, tổn thất áp lực

trong bể nhỏ, dung tích bể nhỏ ( thời gianlưu nước ngắn)

phận thu nước trên bề mặt theo hai yêu

cầu: thu nước đều và không phá vỡ bôngcặn, khó xây dựng khi dung tích lớn

1 Ống dẫn nước từ ngăn tách khí vào bể phản ứng

2 Bể phản ứng xoáy hình phễu

3 Ống thu nước sang bể lắng

4 Máng vòng có lỗ chảy ngập

III.2.Bể phản ứng kiểu vách ngăn

• Dùng các vách ngăn để tạo ra sự đổi chiều liên tục của dòng nước Thường kết hợp với các bể lắng.

• Có 2 dạng : vách ngăn ngang và vách ngăn

thẳng đứng.

• Khi khoảng cách giữa các vách ngăn >=0.7m thì

có thể chọn dòng chảy ngang, nếu khoảng cách giữa các ngăn <0.7m thì chiều nước chảy nên theo phương thẳng đứng.

• Ưu điểm: đơn giản trong xây dựng, dễ lấpráp và vận hành.

có nhiều vách ngăn, bể phải có đủ chiềucao hoặc dài để thõa mãn tổn thất áp lựctrong toàn bể

Bể phản ứng có vách ngăn hướng dòng

theo phương thẳng đứng.

Hình : Bể phản ứng có

2 Mương xả cặn

3 Cửa đưa nước vào

4 Cửa đưa nước ra

5 Van xả cặn

dòng

III.3 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng

• Ưu điểm: hiệu quả cao, cấu tạo đơn giản, không cần máy móc cơ khí, không tốn

chiều cao xây dựng

cặn lơ lửng được hình thành và làm việc

có hiệu quả chỉ sau 3-4 giờ làm việc

1 Máng dẫn từ bể trộn sang; 2 Máng phân phối nước;

3 Ống đứng phân phối đặt cách nhau 0.8 – 1m;

4 Tường tràn sang bể lắng; 5 Vách ngăn hướng dòng.

III.4 Bể phản ứng cơ khí

động trong nước để tạo ra sự xáo trộn

dòng chảy

độ khuấy trộn theo ý muốn

khí chính xác và điều kiện quản lý vận

hành phức tạp nên thường dùng cho cácnhà máy có công suất lớn

V Thiết kế bể keo tụ bông

Để thiết kế bể phản ứng ta cần biết các yếu tố sau:

Các thông số thiết kế bể tạo bông

The end