tìm hiểu về quá trình lắng

1 MỤC LỤC I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH LẮNG 2 1. Khái niệm lắng 2 2. Các dạng lắng 2 3. Các loại cặn lắng 2 4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu quả lắng 2 II. BỂ LẮNG 3 1. Phân loại 3 2. Một số loại bể lắng thông dụng 4 2.1. Bể lắng ngang 4 2.2. Bể lắng đứng 7 2.3. Bể lắng li tâm 8 2.4. Bể lắng lớp mỏng (Bể lắng lamen) 10 2.5. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng (bể lắng trong). 12 III. TÍNH TOÁN MỘT SỐ LOẠI BỂ LẮNG 15 1. Bể lắng đứng 15 2. Bể lắng ngang 19 IV. KẾT LUẬN 22 2 I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH LẮNG 1. Khái niệm lắng Lắng là quá trình tách khỏi nƣớc cặn lơ lửng hoặc bông cặn hình thành trong giai đoạn keo tụ - tạo bông hoặc các bùn cặn sau quá trình xử lý sinh học do trọng lực. 2. Các dạng lắng a) Lắng tự do (lắng loại 1) Thƣờng xảy ra đối với nƣớc đầu vào có hàm lƣợng chất rắn lơ lửng thấp. Các hạt đƣợc lắng xuống riêng lẻ và không xảy ra bất kỳ phản ứng đáng kể nào đối với các hạt lân cận. Dạng lắng này sẽ loại bỏ đƣợc cát, sỏi có trong nƣớc. b) Lắng keo tụ (lắng loại 2) Lắng ở nồng độ hơi loãng, trong quá trình lắng các hạt cặn liên kết lại với nhau hoặc tạo bông cặn do đó tăng trọng lƣợng và lắng nhanh hơn. Quá trình tạo bông cặn sẽ loại bỏ một phần SS ở nƣớc đầu vào chƣa qua xử lý. c) Lắng vùng (lắng loại 3) Lắng các hạt ở nồng độ trung bình, do lực tƣơng tác giữa các hạt đủ lớn để ngăn cản các hạt bên cạnh, khi tạo thành một kích thƣớc hạt đủ lớn dƣới tác dụng của trọng lực tập hợp các hạt này sẽ lắng xuống. Mặt phân cách giữa chất lỏng và chất rắn xuất hiện ở phía trên khối lắng. Khi đó việc thu hồi sẽ dễ dàng hơn. d) Lắng nén (lắng loại 4) Lắng các hạt ở nồng độ đậm đặc,diễn ra khi hàm lƣợng chất các hạt đủ để tạo nên một cấu trúc nào đó và các hạt phải đƣợc đƣa liên tục vào cấu trúc đó, ở đây các hạt chèn và nén ép lên nhau. 3. Các loại cặn lắng a) Cặn rắn Là các hạt phân tán riêng lẻ, bề mặt và hình dạng không thay đổi trong suốt quá trình lắng, tốc độ lắng cặn không phụ thuộc vào chiều cao bể lắng và nồng độ cặn. b) Cặn lơ lửng Có bề mặt thay đổi, có khả năng dính kết keo tụ với nhau trong quá trình lắng làm cho kích thƣớc và vận tốc lắng của các bông cặn thay đổi (tăng dần) theo thời gian và chiều cao lắng. c) Bông cặn Có khả năng dính kết với nhau, khi nồng độ lớn hơn 1000mg/l tạo thành các đám cặn tiếp xúc với nhau, lực ma sát tăng lên làm hạn chế tốc độ lắng của đám bông cặn nên gọi là lắng hạn chế. 4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả lắng a) Ảnh hƣởng của dòng chảy rối Khi hạt cặn lắng trong dòng chảy ngang, hạt cặn chịu ảnh hƣởng của hai hệ số Reynold. 3 - Hệ số Reynold có bản thân hạt cặn khi rơi tự do trong nƣớc bị lực cản của nƣớc làm chậm lại. - Hệ số Reynold của dòng chảy ngang trong bể lắng, phụ thuộc vào vận tốc của dòng chảy và kích thƣớc của bể lắng. Trong kỹ thuật xử lý nƣớc, hệ số Reynold của hạt lắng rất nhỏ và hạt lắng ở trạng thái chảy tầng không cần xét đến, chỉ có hệ số Reynold của dòng chảy ngang trong bể là cần xét. Khi R e <2000, dòng chảy ngang trong bể là dòng chảy tầng (hiệu quả lắng tốt), khi R e >2000, dòng chảy ngang trong bể là dòng chảy rối (hiệu quả lắng kém). b) Ảnh hƣởng của hiện tƣợng ngắn dòng Dòng chảy đƣợc coi là ổn định khi trong bể không có những “dòng ngắn” xuất hiện. Dòng ngắn: chuyển động ngang của nƣớc trong bể không đều, tạo ra các xoáy nƣớc, vùng chết, vùng đối lƣu làm giảm hiệu quả lắng. Nguyên nhân:  Ma sát giữa thành bể và dòng chảy.  Phân phối nƣớc vào bể không đều trên toàn bộ diện tích bể.  Chênh lệch nhiệt độ và nồng độ cặn giữa lớp trên mặt và lớp dƣới đáy.  Gió thổi mạnh.  Thu nƣớc từ bể ra không đều trên toàn bộ diện tích bể. c) Khác biệt trong mật độ dòng chảy bởi nhiệt độ - Nếu nƣớc đƣa vào có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong bể thì sẽ xảy ra hiện tƣợng ngắn dòng dẫn đến hiệu quả lắng giảm. - Nếu nƣớc đƣa vào có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nƣớc trong bể  đi xuống đáy bể và nổi lên ở phần cuối bể kèm theo các hạt cặn  hiệu quả lắng giảm. d) Ảnh hƣởng của hiện tƣợng xói ngƣợc cặn đã lắng Theo lý thuyết hạt cặn khi đã đến đáy bể đƣợc coi là đã tách ra khỏi nƣớc. Nhƣng trong thực tế hiện tƣợng phân phối lại hạt keo đã lắng vào dung dịch (hạt keo bị sục ngƣợc lên) vẫn xảy ra, phụ thuộc vào khác biệt giữa khối lƣợng riêng của nƣớc và của hạt cặn  hậu quả là nƣớc bị đục trở lại. Hiện tƣợng sục ngƣợc hay xói cặn đã lắng xảy ra phần lớn khi tốc độ chảy ngang v 0 trong bể lắng quá lớn. II. BỂ LẮNG 1. Phân loại a) Căn cứ theo công dụng  Bể lắng bậc 1 – lắng trƣớc khi đi vào hệ thống xử lý sinh học, các chất rắn lơ lửng bị loại ở đáy gồm các chất vô cơ, hữu cơ. 4  Bể lắng bậc 2 – lắng sau khi đi ra khỏi hệ thống xử lý sinh học, các chất rắn lơ lửng bị loại ở đáy chủ yếu là sinh khối của VSV (bùn sinh học). b) Căn cứ theo chế độ làm việc  Bể lắng hoạt động gián đoạn: là một bể chứa, cứ xả nƣớc vào và cho đứng yên trong một khoảng thời gian nhất định. Nƣớc đã đƣợc lắng tháo ra cho lƣợng nƣớc mới vào.  Bể lắng hoạt động liên tục: nƣớc chƣa đƣợc xử lý cho qua bể một cách liên tục. c) Căn cứ theo chiều nƣớc chảy  Bể lắng ngang (Horizontal sedimentation tank) – có tiết diện bề mặt hình chữ nhật, dòng nƣớc đƣợc chảy qua bể theo phƣơng nằm ngang. Thƣờng sử dụng cho các nhà máy xử lý công suất > 3.000 m 3 /d.  Bể lắng đứng (Upflow sedimentation tank) –có dạng hình hộp (tiết diện hình chữ nhật) hay hình trụ (tiết diện tròn), nƣớc chƣa xử lý đƣợc dẫn vào ống phân phối ở tâm bể rồi chuyển động theo phƣơng đứng từ dƣới lên vách tràn. Thƣờng sử dụng cho nhà máy xử lý công suất < 3.000 m 3 /d.  Bể lắng Radian hay còn gọi là bể lắng ly tâm (Radial sendimentation tank) – thƣờng có tiết diện tròn, nƣớc chƣa qua xử lý đƣợc dẫn vào từ đáy và chuyển động theo chiều từ tâm ra thành bể. 2. Một số loại bể lắng thông dụng 2.1. Bể lắng ngang Bể lắng ngang là loại bể nƣớc chảy theo chiều ngang. Bể lắng ngang có kích thƣớc hình chữ nhật có thể làm bằng gạch hoặc bê tông cốt thép. Bể lắng ngang sử dụng trong các trạm xử lý có Q > 3000 m 3 /ngày.đêm đối với trƣờng hợp xử lý nƣớc có dung phèn và áp dụng với công suất bất kì cho các trạm xử lý không dùng phèn.  Cấu tạo bể lắng ngang: Trong đó :  h 1 chiều sâu làm việc.  h 2 chiều cao lớp cặn.  h 3 chiều cao lớp nƣớc trung hòa (chọn 0,4m). 5  H 4 chiều cao thành bể cao hơn mực nƣớc (0,25-0,4m). H xd = h 1 + h 2 + h 3 + h 4.  i = 0,01-0,001.  Độ dốc hố thu không nhỏ hơn 45 o . Tấm chắn cao hơn mặt nƣớc 0,15-0,2m và sâu hơn so với mức nƣớc 0,25m. đặt cách máng phân phối (0,25-0,5m). Bể lắng ngang gồm bốn bộ phận chính:  Bộ phận phân phối nƣớc vào bể  Vùng lắng cặn  Hệ thống thu nƣớc đã lắng  Hệ thống thu xả cặn Căn cứ vào biện pháp thu nƣớc đã lắng, ngƣời ta chia bể lắng ngang thành hai loại: bể lắng ngang thu nƣớc ở cuối và bể lắng ngang thu nƣớc đều trên bề mặt. Bể lắng ngang thu nƣớc ở cuối thƣờng kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn hoặc bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. Bể lắng ngang thu nƣớc bề mặt thƣờng kết hợp với bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng. Hình 1: Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang thu nƣớc ở cuối. 1.Máng phân phối nƣớc vào 2.Van tƣờng phân phối 3.Ông xả cặn 4.Tƣờng thu nƣớc 5.Ống dẫn nƣớc ra 6.Tƣờng chịu lực 7.Tƣờng ngăn giữ bể Hình 2 : Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang thu nƣớc bề mặt. 6 1. Ngăn tách khí; 2. Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng; 3. Bể lắng ngang; 4. Ống phân phối nƣớc vào; 5. Máng thu nƣớc bề mặt; 6. Ống xả cặn; Bể lắng ngang thƣờng chia làm nhiều ngăn, chiều rộng mỗi ngăn từ 3 ÷ 6m. Chiều dài bể không qui định. Khi bể có chiều dài quá lớn có thể cho nƣớc chảy xoay chiều. Để giảm bớt diện tích bề mặt xây dựng có thể xây dựng bể lắng nhiều tầng (2,3 tầng). Để thu nƣớc đều, có thể dùng hệ thống máng thu nƣớc ở cuối hay hệ thống ống châm lỗ thu nƣớc bề mặt. Bể lắng ngang thu nƣớc ở cuối dùng máng thu nƣớc nhƣ máy phân phối ở đầu bể. Nƣớc sau khi lắng qua tƣờng thu có lỗ vào ngăn thu để dẫn sang bể lọc. Bề rộng ngăn thu có thể bằng hoặc nhỏ hơn ngăn phân phối. Tốc độ nƣớc qua lỗ tƣờng thu V ≤ 0,5m/s. Đối với bể lắng ngang thu nƣớc bề mặt phải thiết kế máng theo hoặc ống có lỗ chảy ngập. Đƣờng kính lỗ d l ỗ ≥ 25mm, vận tốc nƣớc chảy qua lỗ V l ỗ = 1m/s. Tốc độ nƣớc chảy cuối máng hoặc ống V ống = 0,6 ÷0,8 m/s. Máng và ống phải chặt trên 2/3 chiều dài của bể lắng. Nƣớc từ máng hoặc ống phải tự chảy vào máng chính. Khoảng cách giữa các trục máng hoặc ống không quá 3m, cách tới tƣờng bể từ (0,5 ÷ 1,5)m. Lưu ý: ống dẫn nƣớc vào bể, ống phân phối và ống dẫn nƣớc ra khỏi bể lắng phải tính toán với khả năng dẫn đƣợc lƣu lƣợng nƣớc lớn hơn lƣu lƣợng tính toán từ 20 - 30%. Cặn ở bể lắng ngang thƣờng tập trung ở nửa đầu của bể. Vì lƣợng cặn lớn nên việc xả cặn rất quan trọng. Nếu xả cặn không kịp thời sẽ làm giảm chiều lắng của bể. Mặt khác cặn có chứa chất hữu cơ, khi lên men tạo nên bọt khí làm phá vỡ bông cặn và vẫn đục nƣớc đã lắng. Vì vậy nên có biện pháp cơ giới và biện pháp thủy lực. Đối với xả cặn bằng cơ giới: Bể lắng phải thiết kế dung tích vùng chứa và nén cặn theo kích thƣớc của thiết bị xả cặn. Đối với xả cặn bằng thủy lực: Phải thiết kế hệ thống thu cặn bằng ống hoặc máng, đảm bảo xả 30 – 60% lƣợng cặn trong thời gian 20 – 40 phút. Đáy bể lắng giữa các ống hoặc máng thu cặn phải cấu tạo hình lăng trụ với góc nghiêng giữa các cạnh là 45 0 . Khoảng cách giữa trục máng hoặc ống không lớn hơn 3m. Vận tốc của cặn ở cuối ống hoặc máng cần lấy không nhỏ hơn 1m /s, vận tốc qua lỗ lấy bằng 1,5m/s, đƣờng kính lỗ không nhỏ hơn 25mm. Khoảng cách giữu các tâm lỗ 300 – 500mm.Tỉ số giữa tổng diện tích lỗ và diện tích tiết diện máng hoặc ống phải lấy bằng 0,7 với mức xả cặn 50% và lấy bằng 0,5 với mức xả cặn là 60%.  Nguyên tắc hoạt động Nƣớc theo máng phân phối vào bể đập tràn thành mỏng hoặc tƣờng đục lỗ xây dựng ở đầu bể, nƣớc chảy theo phƣơng ngang vào bể đến máng thu nƣớc, tới máng thu và xả chất nổi đƣợc xả ra đồng thời (các hạt cặn ngừng chuyển động khi chạm vào đáy bể).  Ưu điểm và nhược điểm Ƣu điểm: thiết kế gọn, không chiếm diện tích nhiều, có thể làm hố thu cặn ở đầu bể và cũng có thể làm nhiều hố thu cặn dọc theo chiều dài của bể. Nhƣợc điểm: giá thành cao, có nhiều hố thu cặn tạo nên những vùng xoáy làm giảm khả 7 năng lắng của các hạt cặn, đồng thời không kinh tế vì tăng thêm khối tích không cần thiết của công trình.  Ứng dụng: Áp dụng cho những công trình có lƣu lƣợng nƣớc trên 15000 m 3 /ngày.Hiệu suất lắng đạt 60%.Vận tốc dòng nƣớc chảy của nƣớc trong bể lắng thƣờng đƣợc chọn không lớn hơn 0.01 m/s, thời gian ƣu từ 1-3 giờ. 2.2. Bể lắng đứng Bể lắng đứng là bể lắng có mặt bằng hình vuông hoặc hình tròn và đƣợc sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ (đến 3000 m 3 /ngày đêm). Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ (hay còn gọi là ống trung tâm). Bể có thể xây bằng gạch hoặc làm bằng bê tông cốt thép. Hình 3: Sơ đồ cấu tạo bể lắng đứng. 1. Ngăn phản ứng xoáy; 2. Vùng lăng; 3.Vùng chứa cặn; 4. Ống nƣớc vào; 5. Vòi phun; 6. Tấm hƣớng dòng; 7. Máng thu; 8. Ống nƣớc ra; 9.Ống xả cặn. 8  Nguyên tắc hoạt động Nƣớc đƣợc cho vào ống trung tâm. Sau đó, nƣớc chảy từ dƣới lên trên vào các rãnh chảy tràn. Nhƣ vậy, quá trình lắng cặn diễn ra trong dòng đi lên, mỗi hạt chuyển động lên trên với vận tốc v o và dƣới tác dụng của trong lực, hạt chuyển động xuống dƣới với vận tốc v p . Nếu v p > v o , hạt sẽ lắng xuống. Nếu v p < v o , hạt sẽ bị cuốn lên trên. Nƣớc đã lắng sẽ tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể ra ngoài khi nƣớc thải dâng lên theo thân bể thì cặn thực hiện 1 chu trình ngƣợc lại. Thời gian lƣu nƣớc trong bể dao động từ 1 – 3h. Theo chức năng làm việc, bể chia làm hai vùng: vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên và vùng chứa nén cặn có dạng hình nón hoặc hình chóp ở phía dƣới. Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn đƣợc thải ra ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn. Hiệu quả lắng của bể lắng đứng thấp hơn bể lắng ngang khoảng 10 – 20%, phụ thuộc vào tính chất cặn, diện tích bề mặt bể, chiều cao lắng và thời gian lƣu nƣớc.  Ưu điểm và nhược điểm - Ƣu điểm: thuận tiện trong công tác xả cặn, chiếm ít diện tích xây dựng. - Nhƣợc điểm: chiều cao xây dựng lớn làm tăng giá thành xây dựng, số lƣợng bể nhiều, hiệu suất không cao lắm.  Ứng dụng Dùng trong các công trình có lƣu lƣợng nhỏ.Đƣợc dùng để xử lý nƣớc thải đô thị cho các khu dân cƣ ít hơn 1000 – 2000 ngƣời. 2.3. Bể lắng li tâm Có mặt hình tròn, đƣờng kính từ 16 – 40 m (có trƣờng hợp đến 60m), chiều cao làm việc bằng 1/16 – 1/10 đƣờng kính bể.  Cấu tạo bể lắng li tâm. Hình 4: Sơ đồ cấu tạo của bể lắng li tâm. 1, Ống dẫn vào; 2. Máng thu nƣớc; 3. Lƣới gạt bùn; 4.Dàn cào bùn.  Nguyên tắc hoạt động 9 Nƣớc chảy từ trung tâm qua thành bể, nƣớc thải chảy theo ống trung tâm từ dƣới lên trên múi phân phối vào bể. Chất nổi nhờ tấm chắn lơ lửng ở dƣới dàn quay dồn góp lại và chảy luồn qua ống xiphong xà vào giếng cặn.Dàn quay quay với tốc độ 2 – 3 vòng trong một giờ, công suất của roto 0.5 – 2 kW. Khi dàn quay quay, cặn lắng đƣợc dồn vào hố thu (xây dựng ở trung tâm bể) nhờ hệ thống cào gom cặn gắn ở phần dƣới dàn quay hợp với trụ một góc 45 0 . Cặn xả ra khỏi bể có thể sử dụng máy bơm hoặc áp lực thủy tĩnh không nhỏ hơn 1.5m. Hệ thống cào bùn: cầu chạy theo chu vi bể. Hình 5: Cấu tạo bể ly tâm  Ưu điểm và nhược điểm Ưu điểm: hạn chế lƣợng cặn trong máng thu nƣớc. Nhờ có thiết bị gạt bùn, nên đáy bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng (độ dốc từ 5 – 8%), do đó chiều cao công tác của bể thu nhỏ (1,5 – 3,5m), thích hợp khi xây dụng ở những khu vực có mực nƣớc ngầm cao. Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi xả cặn bể vẫn hoạt động bình thƣờng. Nhược điểm: vận hành phức tạp, chi phí cao, thời gian bảo trì máy móc thiết bị phức tạp. Bể có hiệu quả lắng cặn kém hơn so với các bể lắng khác do bể có đƣờng kính cặn lớn, tốc độ chuyển động của dòng nƣớc chậm dần từ trong ra ngoài, ở vùng trong do tốc độ lớn, cặn khí lắng đôi khi xuất hiện chuyển động khối. Mặt khác nƣớc trong chỉ có thể thu vào bằng hệ thống máng vòng xung quanh bể nên thu nƣớc rất khó đều. Ngoài ra hệ thống gạt bùn có cấu tạo phức tạp và làm việc trong diều kiện ẩm ƣớt nên chúng bị hƣ hỏng.  Ứng dụng Bể lắng li tâm thƣờng đƣợc sử dụng để sơ lắng các nguồn nƣớc có hàm lƣợng cặn cao (lớn hơn 2000 mg/l) với công suất lớn hơn hoặc bằng 30.000 m 3 /ngày đêm và có hoặc không dùng chất keo tụ. Để khắc phục những nhƣợc điểm của bể lắng ly tâm, ngƣời ta đƣa vào vùng lắng các mô tơ khuấy có tốc độ thấp để tạp môi trƣờng phản ứng và lắng có hiệu quả. Hệ thống gạt 10 bùn đƣợc thay thế bằng xi phông hút bùn ra ngoài, sau đó dung máy bơm hút bùn chuyển đi. Nhờ đó mà hiệu quả lắng của bể đƣợc nâng cao và mở rộng phạm vi ứng dụng. 2.4. Bể lắng lớp mỏng (Bể lắng lamen) Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo nhƣ bể lắng ngang thông thƣờng, nhƣng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng đƣợc đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không rỉ hoặc bằng nhựa. Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 45 0 ÷ 60 0 so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau. Theo chiều của dòng chảy, bể lắng lớp mỏng đƣợc chia làm 3 loại: Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy ngang Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng ngƣợc chiều Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng cùng chiều Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động a) Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy ngang Bể lắng có cấu tạo và nguyên lí hoạt động giống nhƣ bể lắng ngang thu nƣớc ở cuối. Vùng lắng đƣợc đặt các bản cách ngăn nghiêng 45 ÷ 60 0 song song với nhau và đặt theo chiều dọc bể. Nƣớc đã đƣợc hòa trộn đều chất phản ứng đƣợc đƣa qua tƣờng phân phối đầu bể, tiếp tục chuyển động theo phƣơng nằm ngang giữa các bản vách ngăn. Càng rơi xuống khi chạm mặt trên của vách ngăn sẽ trƣợt xuống vùng chứa cặn. Hình 5: Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy ngang. 1. Các bản vách ngăn; 2. Tƣờng phân phối nƣớc vào; 3. Ống đƣa nƣớc vào; 4. Tƣờng thu nƣớc ra; 5. Ống dẫn nƣớc sang bể lọc; 6. Ống xả cặn. [...]... đi xuống nên hiệu quả lắng cao hơn Tuy nhiên do chuyển động cùng chiều, nên việc tách cặn ra khỏi dòng nƣớc lắng ở phần dƣới các bản vách ngăn phức tạp hơn, vì vậy ít đƣợc áp dụng trong thực tế Ưu điểm và nhược điểm Ƣu điểm: Do có cấu tạo thêm các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất lắng cao hơn so với bể lắng ngang Kích thƣớc bể lắng lớp mỏng nhỏ hơn bể lắng ngang, tiết kiệm diện... tuần hoàn cặn Vùng lắng Ngăn chứa cặn Ống xả cặn 14 III TÍNH TOÁN MỘT SỐ LOẠI BỂ LẮNG 1 Bể lắng đứng - Diện tích tiết diện ngang của vùng lắng của bể lắng đứng đƣợc xác định theo công thức: F  Q 3, 6.vu N (m2) (3–1) Trong đó : Q : Lƣu lƣợng nƣớc tính toán (m3/h) Vtt : Tốc độ tính toán của dòng nƣớc đi lên (mm/s) Tốc độ này không đƣợc lấy lớn hơn tốc độ lắng U0 của cặn N: Số bể lắng đứng, không nhỏ... Tính theo phần trăm lƣu lƣợng xử lý 21 IV KẾT LUẬN Lắng là khâu quan trọng trong dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thiên nhiên Các loại bể lắng đƣợc thiết kế để loại trừ ra khỏi nƣớc các cặn lơ lửng có khả năng lắng xuống đáy bể lắng bằng trọng lực Bể lắng trong dây chuyền xử lý đƣợc đặt trƣớc bể lọc Tùy thuộc vào công suất xử lý mà việc lựa chọn bể lắng hợp lý là việc rất quan trọng, làm sao vừa đạt... ngoài Bể lắng trong đáy phẳng Hình 11: Bể lắng trong đáy phẳng Bể lắng trong đáy phẳng do WASE thiết kế đã hoạt động tốt tại nhà máy nƣớc Châu Phú- An Giang từ năm 1994 (công suất 2000 m3/ngày) 1 Máng dẫn và là ngăn tách khí 2 Ống phân phối nƣớc vào 3 Phễu thu và nén cặn 4 Ống xả cặn 5 Máng thu nƣớc trong dẫn sang bể lọc 6 Ống xả kiệt c Bể lắng accelerator của hãng Inphilco (Mỹ) Hình 12: Bể lắng accelerator...b) Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng ngƣợc chiều Nƣớc đã hòa trộn chất phản ứng đƣa vào bể sẽ chuyển động giữa các bản vách ngăn nghiêng theo chiều từ dƣới lên và cặn lắng xuống đến bề mặt bản vách nghiêng sẽ trƣợt xuống theo chiều ngƣợc lại Hình 6: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng ngƣợc chiều c) Bể lắng lớp mỏng với dòng chảy nghiêng cùng chiều Bể lắng lớp... ÷ 550) D: Đƣờng kính của bể lắng (m) d: Đƣờng kính phần đáy hình nón hoặc chóp (m) lấy bằng đƣờng kính ống xả cặn N: Số bể lắng đứng, lấy theo số bể phản ứng hình trụ δ: Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt lấy theo bảng (3-10) trong phần tính toán bể lắng ngang C: Hàm lƣợng cặn còn lại trong nƣớc sau khi lắng bằng 10 ÷ 20 mg/l Cmax: Hàm lƣợng cặn trong nƣớc đƣa vào bể lắng (kể cả cặn tự nhiên và... mặc dù hiệu suất lắng của bể cao Khối ống hình trụ đặt trong bể lắng dễ bị xệ, cong vên nếu các dàn đỡ không thật sự chắc chắn 11 2.5 Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng (bể lắng trong)  Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động Nguyên tắc làm việc: Nƣớc cần xử lý sau khí đã trộn đều với chất phản ứng ở bể trộn đi theo đƣờng ống dẫn nƣớc vào, qua hệ thống phân phối với tốc độ thích hợp vào ngăn lắng Ở đây sẽ hình... điểm: - Không cần xây dựng bể phản ứng - Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác - Tốn ít diện tích xây dựng Nhƣợc điểm: - Cấu tạo phức tạp - Kỹ thuật vận hành cao  Ứng dụng a Bể lắng trong kiểu hành lang của hãng Kendy (Anh) Hình 10: Bể lắng trong kiểu hành lang 1 2 3 4 Máng dẫn nƣớc nguồn kết hợp làm ngăn tách khí Ống xả cặn bể lắng Ống phân phối nƣớc nguồn đã trộn đều với hóa chất Đƣa cặn vào ngăn... không chảy tràn mà đục lỗ quanh máng lấy dlỗ = 20 ÷ 30 mm và vlỗ = 1m/s 2 Bể lắng ngang Nếu gọi các kích thƣớc cơ bản của vùng lắng bằng kí hiệu : chiều sâu H, chiều rộng B, chiều dài L Giá trị cơ bản đƣợc biểu thị bằng - Chiều dài vùng lắng: (m) Với - (3-6) α: Hệ số kể đến ảnh hƣởng của thành phần vận tốc rối của dòng nƣớc Vận tốc lắng trung bình (3-7) Trong đó: K và α phụ thuộc vào tỷ lệ L/H0 L/H0 K 10... 0,5-0,6 0,12-0,15 Thời gian lƣu nƣớc trong bể lắng theo lý thuyết: - Tốc độ rơi(mm/s) Tổng diện tích bề mặt (3-8) - Thể tích vùng chứa cặn: Trong đó: (3-9) T thời gian giữa hai lần xả cặn (h): 6-24 h Q: lƣu lƣợng nƣớc vào bể (m3/h) N: số lƣợng bể lắng ngang Mc: hàm lƣợng cặn trong nƣớc xử lý đƣa vào bể lắng( mg/l) m: hàm lƣợng cặn trong nƣớc đi ra khỏi bể lắng (8-12mg/l) : Nồng độ trung bình cặn đã nén . THUYẾT QUÁ TRÌNH LẮNG 2 1. Khái niệm lắng 2 2. Các dạng lắng 2 3. Các loại cặn lắng 2 4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu quả lắng 2 II. BỂ LẮNG 3 1. Phân loại 3 2. Một số loại bể lắng thông. TOÁN MỘT SỐ LOẠI BỂ LẮNG 15 1. Bể lắng đứng 15 2. Bể lắng ngang 19 IV. KẾT LUẬN 22 2 I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH LẮNG 1. Khái niệm lắng Lắng là quá trình tách khỏi nƣớc cặn lơ lửng. Bể lắng ngang 4 2.2. Bể lắng đứng 7 2.3. Bể lắng li tâm 8 2.4. Bể lắng lớp mỏng (Bể lắng lamen) 10 2.5. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng (bể lắng trong). 12 III. TÍNH TOÁN MỘT SỐ LOẠI BỂ LẮNG