Đồ an thiết kế hệ thống xử lý nước thải thủy sản

Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC UỐNG ĐĨNG CHAI 1.2.1 Định nghĩa nước uống đóng chai 1.2.2 Phân biệt nước uống đóng chai với loại nước uống khác 1.2.3 u cầu chất lượng nước nước đóng chai 1.3 CÁC NGUỒN NƯỚC CĨ THỂ SỬ DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐĨNG CHAI 1.3.1 Nước ngầm 1.3.2 Nước thủy cục 1.3.3 Nước mặt 1.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC UỐNG ĐĨNG CHAI 1.4.1 Khử sắt, mangan 1.4.2 Q trình lắng 11 1.4.3 Q trình lọc 14 1.4.4 Lọc than hoạt tính 15 1.4.5 Lọc tinh 15 1.4.6 Cơng đoạn lọc tinh màng thâm thấu ngược (Reserve Osmonic – RO) 16 1.4.7 Khử trùng 16 1.5 CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC ĐĨNG CHAI TIÊU BIỂU 18 1.5.1 Aquafina ( Sản phẩm cơng ty PEPSICO Việt Nam) 18 1.5.2 Lavie (sản phẩm cơng ty Nestle Việt Nam) 19 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ 20 2.1 CÁC THƠNG SỐ 20 SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy 2.2 LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 20 2.1.1 Các sơ đồ cơng nghệ 20 2.1.2 Lựa chọn cơng nghệ xử lý 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ HỆ THỐNG 25 3.1 TÍNH TỐN THIẾT KẾ GIÀN MƯA 25 3.1.1 Lựa chọn thiết kế dàn mưa 25 3.1.2 Xác định kích thước dàn mưa 27 3.2 BỒN LỌC ÁP LỰC 33 3.2.1 Khái qt bồn lọc áp lực 33 3.2.2 Xác định diện tích bề mặt lọc bồn lọc 35 3.2.3 Đường kính bồn lọc 36 3.2.4 Chiều cao thân bồn lọc 37 3.2.5 Khối lượng lớp vật liệu bồn lọc 37 3.2.7 Hệ thống phân phối nước bồn lọc 39 3.2.9 Cấp nước rửa lọc 42 3.2.10 Hệ thống sàn chụp lọc 45 3.3 CỘT LỌC THAN HOẠT TÍNH 45 3.3.1 Thơng số than hoạt tính 45 3.3.2 Kích thước cột lọc 46 3.3.3 Thời gian hoạt động than 47 3.3.4 Hệ thống lưu nước sau lọc 48 3.4 KHỬ TRÙNG BẰNG TIA UV 49 3.5 HỆ THỐNG RO 51 3.6 HỆ THỐNG LỌC TINH (5 𝜇𝑚 𝑣à 𝜇𝑚) 55 3.6.1 Cột lọc tinh m 56 3.6.2 Cột lọc cặn m 56 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy CHƯƠNG MỞ ĐẦU Như người biết, 70% diện tích Trái Đất che phủ nước 0,3% tổng lượng nước Trái Đất khai thác dùng làm nước uống “Ở đâu có nước có sống”, sinh vật Trái Đất cần nước để sinh tồn, người khơng phải ngoại lệ Nước chiếm tới 70% khối lượng thể người ngày có vai trò quan trọng đời sống hàng ngày người dân, sản xuất tăng nhanh theo nhu cầu thị hiếu người tiên dùng từ nhu cầu dùng nước ngày tăng Chính lí đó, sở vận dụng kiến thức học vào thực tế, nhóm em chọn đề tài đồ án “Thiết kế hệ thống xử lý nước nước uống đóng chai cơng st 30 m3/h từ nguồn nước ngầm” để đưa quy trình cơng nghệ nhằm xử lý hiệu nguồn nước ngầm cho hộ gia đình chưa có nước sạch, tận dụng tối đa nguồn nước khu vực, tránh lãng phí tài ngun nước Mục tiêu đồ án xây dựng nên hệ thống xử lý nước ngầm với nước đầu đạt quy chuẩn chất lượng nước sử dụng cho để làm nước uống Mục tiêu đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước nước uống đóng chai cơng st 30 m3/h từ nguồn nước ngầm Nội dung đồ án: - Các quy trình cơng nghệ thường dùng để làm nước uống đóng chai - Lựa chọn cơng nghệ phù hợp tính tốn thơng số thiết bị có hệ thống - Vẽ sơ đồ cơng nghệ, sơ đồ mặt vẽ chi tiết thiết bị Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn: - Cho thấy ứng dụng khoa học cơng nghệ sản xuất nước uống đóng chai - Tạo sản phẩm chất lượng - Góp phần thúc đẩy phát triển đất nước SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, nước uống đóng chai coi mặt hàng có nhu cầu cao, ngày phát triển nhiều người tiêu dùng sử dụng Ngun nhân với sống hối việc sử dụng nước uống đóng chai thay cho nước đun sơi để nguội điều tất yếu vừa tiết kiệm thời gian bảo đảm chất lượng an tồn sức khỏe Một ngun nhân khác số nơi thành phố lớn điển TPHCM chưa có nguồn nước máy thủy cục để cung cấp cho việc sinh hoạt, ăn uống người dân nên người dân phải sử dụng nguồn nước ngầm khơng đảm bảo chất lượng vệ sinh nhiễm mặn, nhiễm phèn,…kể số nơi nguồn nước thủy cục khơng đảm bảo chất lượng vệ sinh nước uống đóng chai lựa chọn tất yếu người dân Tuy nhiên, năm gần báo đài thường phản ánh việc nước uống đóng chai chất lượng số sở nhỏ lẻ chạy theo lợi nhuận mà khơng trọng đến vấn đề chất lượng, vệ sinh , sức khỏe sản xuất Trước tình hình sơi thị trường nước uống đóng chai nước trạng khai thác nước ngầm bừa bãi làm nhiễm tầng nước ngầm, chất lượng nước uống đóng chai thị trường khơng ổn định nhu cầu thiết kế hệ thống xử lý nước uống đóng chai đạt tiêu chuẩn khơng làm ảnh hưởng đến mơi trường vấn đề cần thiết Do đó, thấy rằng, để đảm bảo tính cạnh tranh loại hình kinh doanh nhiều đơn vị thực trước nên cần phải thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước nước uống đóng chai cơng st 30 m3/h đảm bảo chất lượng, sức khỏe từ nguồn nước ngầm TỔNG QUAN VỀ NƯỚC UỐNG ĐĨNG CHAI 1.2.1 Định nghĩa nước uống đóng chai 1.2 Theo QCVN 6-1:2010 BYT “ Sản phẩm nước đóng chai sử dụng để uống trực tiếp, có chứa khống chất carbon dioxyd (CO2) tự nhiên bổ sung khơng phải nước khống thiên nhiên đóng chai khơng chứa đường, chất tạo ngọt, chất tạo hương chất khác.” Theo tiêu chuẩn chung cho nước uống đóng chai (trừ nước khống thiên nhiên) FAO “Nước uống đóng chai, khơng phải nước khống thiên nhiên, nước người sử dụng chứa chất khống tự nhiên hay bổ sung; chứa carbon dioxide tự nhiên hay bổ sung; khơng chứa đường, chất tạo ngọt, hương liệu hay thực phẩm SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy khác.” (Nước đóng thành gói, trừ nước khống, nước mà người sử dụng để uống chứa khống chất, tự nhiên hay cố ý gia tăng, chứa carbon dioxide Nhưng khơng có đường, chất ngọt, hương liệu thực phẩm khác) 1.2.2 Phân biệt nước uống đóng chai với loại nước uống khác Hiện thị trường có nhiều loại nước uống khác nhau, chia thành loại sau:  Nước khống thiên nhiên: Nước khống thiên nhiên đặc trưng hàm lượng số muối khống định tỉ lệ tương ứng chúng có mặt ngun tố vi lượng thành phần khác  Được lấy trực tiếp từ nguồn thiên nhiên giếng khoan tầng nước ngầm  Bền vững thành phần, ổn định lưu lượng nhiệt độ cho dù có biến động thiên nhiên  Được lấy điều kiện bảo đảm độ ban đầu nước vi sinh  Được đóng chai gần điểm nguồn nước lộ với u cầu đặc biệt vi sinh  Phải tn thủ tất điều khoản quy định theo TCVN 6213 – 1996, quy phạm thực hành vệ sinh khai thác, sản xuất tiêu thụ nước khống thiên nhiên  Phải đạt tất u cầu kỹ thuật theo TCVN 6213 – 1996 nước khống thiên nhiên  Nước chứa khí carbonic: Hay gọi nước bão hòa CO2 Loại nước nước uống thơng thường làm lạnh đến 12 – 150C đem sục khí để hòa tan CO2  Nước giải khát pha chế: Ngồi nước bão hòa CO2 chứa thành phần khác đường, nước quả, acid thực phẩm, chất thơm chất màu…Các chất pha với tỉ lệ định  Nước khống: Được khai thác từ mỏ nước khống khác với loại nước khống thiên nhiên do: thành phần khống thay đổi cơng nghệ sản xuất khơng phù hợp 1.2.3 u cầu chất lượng nước nước đóng chai  Chỉ tiêu cảm quan (theo QCVN 01:2009/BYT) Bảng 1.1 Chỉ tiêu cảm quan nước uống đóng chai Tên tiêu Màu sắc, TCU Độ đục, NTU Mùi, vị Mức tối đa 15 Khơng có mùi, vị lạ SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy  Chỉ tiêu lý , hóa (theo QCVN 6-1:2010/BYT) Bảng 1.2 Chỉ tiêu lý ,hóa nước uống đóng chai Tên tiêu pH Stibi, mg/l Arsen, mg/l Bari, mg/l Bor, mg/l Bromat, mg/l Cadmi, mg/l Clor, mg/l Clorat, mg/l 10 Clorit, mg/l 11 Crom, mg/l 12 Đồng, mg/l 13 Cyanid, mg/l 14 Fluorid, mg/l 15 16 Chì, mg/l Mangan, mg/l 17 Thủy ngân, mg/l 18 Molybden, mg/l Mức tối đa 6.5 – 8.5 0.02 0.01 0.7 0,5 0.01 0,003 0.7 0.7 0,05 0,07 1,5 0,01 0,4 0,006 0,07 SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp 19 Nickel, mg/l 20 Nitrat , tính theo ion nitrat, mg/l 21 Nitrit , tính theo ion nitrit, mg/l 22 23  GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy 0,07 50 Selen, mg/l 0,01 Nhơm tổng số, mg/l 24 Hydrocacbon thơm đa vòng  25 Mức nhiễm xạ Hoạt độ phóng xạ 𝛼, Bq/l  Hoạt độ phóng xạ 𝛽, Bq/l 0.2 0.5 Chỉ tiêu vi sinh vật (theo QCVN 6-1:2010/BYT) Bảng 1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật nước uống đóng chai Kiểm tra lần đầu E.Coli coliform chịu nhiệt  250 ml Coliforms tổng số  250 ml Streptococci feacal  250 ml Pseudomonas aeroginosa  250 ml Bào tử vi khuẩn kị khí khử  50 ml sunfit Quyết định Khơng phát mẫu Nếu   tiến hành kiểm tra lần Nếu > loại bỏ Kiểm tra lần thứ n 4 4 c* 1 1 m 0 0 M 2 2 Coliforms tổng số Streptococci feacal Bào tử vi khuẩn kị khí khử sunfit Pseudomonas aeroginosa Trong đó: n: số đơn vị mẫu lấy từ lơ hàng cần kiểm tra c: số đơn vị mẫu tối đa có kết nằm m M, tổng số mẫu có kết nằm m SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy M vượt q c khơng đạt m: mức giới hạn mà kết khơng vượt q mức đạt, kết vượt q mức đạt khơng đạt M: mức giới hạn tối đa mà khơng mẫu phép vượt q CÁC NGUỒN NƯỚC CĨ THỂ SỬ DỤNG ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐĨNG CHAI 1.3.1 Nước ngầm 1.3 Nước ngầm nước khai thác từ tầng chứa nước đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khống hóa cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do vậy, nước chảy qua địa tầng chứa cát granit thường có tính axít chứa chất khống; nước chảy qua địa tầng có chứa đá vơi thường nước có chứa độ cứng độ kiềm cao 1.3.2 Nước thủy cục Nước thủy cục qua q trình xử lý sơ keo tụ, tạo bơng, lắng, lọc, khử trùng Đây nguồn nước thường ưu tiên sử dụng nhiều cho việc sản xuất nước uống tinh khiết đóng chai chi phí sản xuất thấp, dễ sử dụng, mức độ nhiễm thấp, tiện cho việc sử dụng 1.3.3 Nước mặt Nước mặt nước sơng, hồ nước vùng đất ngập nước Nước mặt bổ sung cách tự nhiên giáng thủy chúng chảy vào đại dương, bốc thấm xuống đất 1.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC UỐNG ĐĨNG CHAI 1.4.1 Khử sắt, mangan 1.4.1.1 Khử sắt Khi nước có hàm lượng sắt cao, nước có màu vàng có mùi làm giảm lượng nước cấp cho sinh hoạt cơng nghiệp   Phương pháp oxi hóa sắt Ngun lý Ngun lý phương pháp oxi hóa sắt (II) thành sắt (III) tách khỏi nước dới dạng hydroxit sắt (III) Trong nước ngầm, sắt (II) bicarbonat muối khơng bền, dễ dàng thủy phân thành sắt (II) hydroxit theo phản ứng: SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy Fe(HCO3)2 + 2H2O  Fe(OH)2 + 2H2CO3 Nếu nước có oxi hòa tan, sắt (II) hydroxit bị oxi hóa thành sắt (III) hydroxit theo phản ứng: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3  H+ + HCO3-  H2O + CO2 Sắt (III) hydroxit nước kết tủa thành bơng cặn màu vàng tách khỏi nước dễ dàng nhờ q trình lọc Kết hợp phản ứng ta có phản ứng chung q trình oxy hố sắt sau: 4Fe2+ + 8HCO3 + O2 + H2O →4Fe(OH)3 + 8H+ + 8HCO3Nước ngầm thường khơng chứa ơxy hồ tan có hàm lượng oxi hồ tan thấp Để tăng nồng độ oxi hồ tan nước ngầm, biện pháp đơn giản làm thống Hiệu bước làm thống xác định theo nhu cầu oxi cho q trình khử sắt  a) Phương pháp Làm thống đơn giản bề mặt lọc Nước cần khử sắt làm thống giàn phun mưa bề mặt lọc Chiều cao giàn phun thường lấy cao khoảng 0,7m, lỗ phun có đường kính từ 5-7mm, lưu lượng tưới vào khoảng 10 m3/m2.h Lượng oxi hồ tan nước sau làm thống nhiệt độ 250C lấy 40% lượng oxi hồ tan bão hồ (ở 250C lượng oxi bão hồ 8,1 mg/l) Ưu điểm:   Có thể áp dụng cơng suất Cơng trình đơn giản, xử lý hiệu Nhược điểm:  Chu kì lọc dài tổn thất áp lực lớp vật liệu tăng chậm b) Làm thống giàn mưa tự nhiên Nước cần làm thống tưới lên giàn làm thống bậc hay nhiều bậc với sàn rải xỉ tre gỗ Lưu lượng tưới chiều cao lấy trường hợp Lượng oxi hồ tan sau làm thống 55% lượng oxi hồ tan bão hồ Hàm lượng CO2 sau làm thống giảm 50% Ưu điểm:  Có thể dùng với cơng suất SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam Đồ án xử lý nước cấp  GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy Dễ vận hành Nhược điểm:   Tạo tiếng ồn hoạt động Chiếm diện tích c) Làm thống cưỡng Các nhà máy nước thường dùng tháp làm thống cưỡng với lưu lượng tưới từ 30 đến 40 m3/h Lượng khơng khí tiếp xúc lấy từ đến m3 cho 1m3 nước Lượng oxi hồ tan sau làm thống 70% hàm lượng oxi hồ tan bão hồ Hàm lượng CO2 sau làm thống giảm 75% Ưu điểm:  Khơng chiếm diện tích, cơng trình gọn nhẹ Nhược điểm  Khó vận hành  Tốn lượng điện  Phương pháp khử sắt hóa chất Khi nước nguồn có hàm lượng tạp chất hữu cao, chất hữu tạo dạng keo bảo vệ ion sắt, muốn khử sắt phải phá vỡ màng hữu bảo vệ tác dụng chất ơxy hố mạnh Đối với nước ngầm, làm lượng sắt q cao đồng thời tồn H2S lượng ơxy thu nhờ làm thống khơng đủ để ơxy hố hết H2S sắt, trường hợp cần phải dùng đến hố chất để khử sắt a) Bằng vơi Khi cho vơi vào nước, độ pH nước tăng lên Ở điều kiện giàu ion OH-, ion Fe2+ thuỷ phân nhanh chóng thành Fe(OH)2 lắng xuống phần, ơxy hố khử tiêu chuẩn SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 10 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy (Trang 231 Xử lý nước cấp cho sinh hoạt cơng nghiệp TS Trinh Xn Lai ) Với Hs:Chiều dày lớp sỏi đỡ H = 0.15m W: Cường độ rửa lọc ,W = 57.6 m3/m2.h Tổn thất qua lớp vật liệu lọc : 𝜌 −𝜌 hc = (1- m) ×L × 𝑐 𝑛 = L = 1.3 m 𝜌𝑐 Với L chiều dày lớp vật liệu lọc m: Độ rỗng lớp vật liệu lọc 𝜌𝑐 :Trọng lượng riêng cảu lớp vật liệu lọc 𝜌𝑛 :Trọng lượng riêng nước (Nguồn xử lí nước cấp cho sinh hoạt cho cơng nghiệp.TS.Trinh Xn Lai)  h2 = ℎc + ℎs=1.3 + 0.53 = 1.83 m hcb: Tổn thất áp lực cục phận nối ống van khóa 𝑉2 ℎ𝑐𝑏 = ∑ 𝜉 × 2𝑔 Trên đường ống rửa lọc có thiết bị phụ tùng sau: cút 900,1 van khóa, ống ngắn có hệ số sức kháng 𝜉 sau: -Cút 900: 0.98 -Van khóa: 0.26 -Ống ngắn:1 ∑ 𝜉 =(3 × 0.98) + 0.26 + = 5.2 ℎ𝑐𝑏 = ∑ 𝜉 × 𝑉2 2𝑔 = 5.2 × 22 2×9.8 = 1.06 m Với v: vận tốc nước chảy qua ống v=2m/s h4:Chênh lệch cao độ ống thu nước rửa lọc với bề mặt lớp vật liệu lọc h4 = 0.95m Vậy áp lực bơm H = 0.86+1.83+0.95+1.06 = 4.7 m Cơng suất bơm nước rửa lọc: 𝑁 = 𝑄×𝐻×𝜌×𝑔 1000×𝜂 = 2.52 × 10−3 ×4.7×9.8 1000×0.8 = 1.45 × 10−4 kW Vậy chọn bơm rửa lọc có cơng suất 0.145 W  Tinh tốn máy nén khí rửa lọc Chọn máy bơm khí nén Q = 34m3/h Áp lực gió cần thiết để rửa lọc tính H = h1+h2+h3 h1: tổn thất đường ống dẫn gió đến bể lọc trọng hệ thống phân phối gió h1=0.86m h2: áp lực để thắng cột nước lớp vật liệu lọc hệ thống phân phối h2=γcatHcat+γthanHthan+h = 2.6×0.8+0.8×0.5+0.95 = 3.43m SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 44 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy Với γcat, γthan:trọng lượng riêng cát than antraxit Hcat,Hthan : Chiều cao lớp vật liệu cát than h: chiều cao lớp nước từ lớp vật liệu lọc đến phễu h=0.95m h3: Áp lực dự trữ h3=0.5m  H = h1+h2+h3 = 0.86+3.43+0.5 = 4.79 m  Áp lực máy nén khí: (10.33 + H) Pn = = 1.46 𝑎𝑡𝑚 10.33 Cơng suất lý thuyết máy nén khí: 𝑁𝐿𝑇 = 34400 102 × (𝑃𝑛0.29 − 1) × 𝑄𝐾 = 34400 102 × (1.460.29 − 1) × 6.72 × 10−3= 0.263 kW Trong đó: Pn: Áp lực máy nén khí P = 1.46 atm Qk:Lưu lượng khí ,Qk=24.192 m3/h=6.72 × 10−3 m3/s Cơng suất thực tế máy nén khí : 𝑁𝑇𝑇 = 𝑁𝐿𝑇 𝜂 = 0.75 0.8 =0.9375 kW Với η hiệu suất máy nén khí Vậy chọn máy nén có cơng suất 1000W 3.2.10 Hệ thống sàn chụp lọc Chụp lọc gồm đầu có nhiều lỗ nhỏ nước qua khơng cho vật liệu lọc qua để gắn vào hệ thống phân phối nước Phía chụp lọc lớp sỏi đỡ Số lượng chụp lọc 35 - 50 cho 1m2diện tích cơng tác Theo điều 6.112/57, TCXD33-2006, Chọn số chụp lọc 1m2 bể 40 Số chụp lọc bồn  N = 40 × A = 40 × 0.42 = 18 Với A: Diện tích bề mặt bồn lọc A = 0.42 m2  Số chụp lọc 18 Chọn chụp lọc typ KSP –KSH với thơng số: ∅B = 16 mm ∅A = 28 mm L = 140mm 3.3 CỘT LỌC THAN HOẠT TÍNH 3.3.1 Thơng số than hoạt tính Chọn than hoạt tính với thơng số kỹ thuật: SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 45 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy 3.3.2 Kích thước cột lọc Vận tốc lọc: - 11m/h (Trang 239, Tính tốn cơng trình xử lý phân phối nước cấp,Trinh Xn Lai,2011) Chọn vận tốc lọc v=10m/h Chọn số cột lọc N=2 6.25 - Lưu lượng qua cột Q = = 3.125 m3/h 𝑄 3.125 𝑉 10 - Diện tịch cột lọc As = = - Đường kính cột lọc D = √ 4×𝐴 𝜋 = 0.3125 m2 =√ 4×0.3125 𝜋 = 0.63m Thời gian tiếp xúc cần thiết nước vật liệu lọc tùy thuộc vào chất lượng than chất lượng nước nguồn thường từ 7.5 đến 30 phút (Tính tốn cơng trình xử lý phân phối nước cấp,Trinh Xn Lai,2011) Chọn thời gian tiếp xúc (EBTC): t = 10 phút - Thể tích than hoạt tính cột lọc Vb = EBTC×Q = (10/60)×3.125 = 0.52 m3 - Chiều dày lớp than hoạt tính: 𝑉 0.52 Lt = 𝑏 = = 1.66m 𝐴𝑠 - 0.3125 Diện tích bề mặt lọc: SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 46 Đồ án xử lý nước cấp Ab = - GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy 𝜋×𝐷2 = 𝜋×0.632 = 0.31m2 Vận tốc nước vào cột lọc: Vf = 𝑄 𝐴𝑏 = 6.25 0.31 = 20.16 m/h - Chiều cao cột lọc: H = hd + hGAC + hn + hbv Trong đó: hd: chiều cao lớp sỏi đỡ, hd = 0.15m hGAC: Chiều cao lớp than (m) hGAC = 𝑉𝑏 𝐴𝑏 = 0.52 0.31 = 1.68m hn: Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến phễu thu nước rửa lọc hn = ℎ𝑣𝑙 ×𝑒 100 + 0.3 (m) (Điều 6.119-TCXDVN 33:2006) Do than hoạt tính khơng rửa lọc nên hn = 0.3m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0.2m  Vậy H = 0.15 + 1.68 + 0.3 + 0.2 = 2.33m - Đường kính ống dẫn nước vào bồn lọc: D=√ 4×𝑄 𝜋×𝑣 =√ 4×6.25 𝜋×1×3600 = 0.047m Trong đó: Qtt: Lưu lượng nước vào bồn lọc Qtt = 6.25m3/h V: Vận tốc nước chảy ống (v = 0.8 - 1.2m/s) Chọn v = m/s  Chọn D = 50mm 3.3.3 Thời gian hoạt động than 𝑚 t = 𝐺𝐴𝐶 𝑄×𝐶𝑈𝑅 Trong đó: t: thời gian hoạt động than, h mGAC: khối lượng than cột lọc, Kg Q: lưu lượng nước vào, Q=8.93 m3/h CUR: lượng than hoạt tính cần để xử lý 1m3 nước, kg/m3 nước xử lý - Khối lượng than cột lọc: mGAC = Vb×ρGAC = 0.52×450 = 234kg Trong đó: Vb: thể tích lớp than, Vb = 0.52m3 ρGAC: khối lượng riêng GAC, ρGAC = 450kg/m3 Lượng than cần xử lý 1m3 nước: 𝑚 CUR = = 𝐺𝐴𝐶 𝑉𝑠𝑝 𝑄𝑥𝑡 Trong đó: SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 47 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy Vsp: 50 – 200 m3/kg (Nguồn: Medaf & Eddy,Wastewater Engineering Treatment and Reuse ) Chọn Vsp = 100 1 CUR = = = 0.01 kg/m3 𝑉𝑠𝑝 t= 447 6.25×0.01 100 = 7152h = 298 ngày = 0.816 năm 3.3.4 Hệ thống lưu nước sau lọc Sử dụng chụp lọc để thu nước sau lọc Số lượng chụp lọc 35-50 cho 1m2 diện tích cơng tác Theo điều 6.112/57, TCXD 33 – 2006  chọn số chụp lọc 1m2 bể 45 Số chụp lọc bồn: N = 40×As = 40×0.3125 = 12.5 Trong đó: As diện tích cột lọc As = 0.3125 m2 Chọn chụp lọc typ KSP – KSH với thơng số: ∅= 16 = 2cm2 ∅= 28 mm L = 140mm  sàn gắn chụp lọc: - Vật liệu: thép CT3 có sơn Eposi chống ăn mòn - Đường kính 1.02m - Trên sàn đục 10 lỗ Ø28 có ren để gắn chụp lọc hệ thống ống phân phối nước Tóm tắt thơng số kỹ thuật cột lọc than hoạt tính: SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 48 Đồ án xử lý nước cấp 3.4 GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy KHỬ TRÙNG BẰNG TIA UV  Nhiệm vụ : Trước vào công đoạn đóng chai nước tinh đưa qua thiết bò tiệt trùng UV nhằm tiêu diệt hoàn toàn vi sinh sót lại phát sinh trình lưu trữ bồn chứa, đảm bảo độ an toàn tinh khiết cho sản phẩm  Nguyên tắc hoạt động : Chọn loại đèn UV nhãn hiệu Sterilight, mã sản phẩm SQ5-PA SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 49 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy Bảng 3.10 - Đặc tính sản phẩn đèn UV SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 50 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy Hình 3.3 Đèn UV nhãn hiệu Sterilight 3.5 HỆ THỐNG RO  Đối với chất vơ hòa tan Khả loại bỏ ion hòa tan màng RO: theo dãy điện hóa (lyotropic series), khả loại bỏ tăng bán kính thủy lực tăng, ion hóa trị cao dễ bị loại bỏ ion hóa trị thấp - Thứ tự loại bỏ cation màng RO: Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ > Ra2+ > Li2+ > Na+ > K+ - Thứ tự loại bỏ anion màng RO: SO42-> Cl-> Br- > NO- > I(Nguồn: Water treatment Membrane processes)  Đối với chất hữu hòa tan: Màng RO chủ yếu cấu tạo từ chất hữu nhân tạo SOCs Chính mà thành phần cấu tạo màng giữ vai trò quan trọng việc xác định khả loại bỏ chất hữu nhân tạo có khối lượng ngun tử nhỏ 200 Tuy nhiên khối lượng ngn tử hợp chất ảnh hưởng đến khả khuếch tán Những vật chất có khối lượng phân tử lớn khuếch tán qua màng với tốc độ chậm, nồng độ dòng SVTH: Tơ Minh Thuận - Nguyễn Thành Nam 51 Đồ án xử lý nước cấp GVHD: TS.Nguyễn Nhật Huy thấm thấp Bên cạnh có yếu tố khác ảnh hưởng đến khả loại bỏ tạp chất ảnh hưởng đến khả loại bỏ tạp chất màng Ví dụ khả loại bỏ axit hữu cao pH cao  Những điều kiện cần thiết để RO hoạt động đạt hiệu tối ưu: - Đảm bảo nước đầu vào có [Fe]=