Chuong 3. Xu ly nuoc cap

CHƯƠNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP Bộ mơn Cấp Thốt Nước, Viện KH&KT Mơi trường, ĐHXD 3.1 Tính chất nước thiên nhiên yêu cầu chất lượng nước cấp 3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp a.  Tính chất lý học Nhiệt độ Cặn lơ lửng (SS), độ đục, độ màu Mùi vị -  -  -  3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp b.  Tính chất hóa học -  pH Độ kiềm: lượng ion HCO3Độ cứng: Ca2+, Mg2 Hàm lượng Fe, Mn Hàm lượng hợp chất ni tơ Các chất độc hại As, đồng , chì , kẽm -  -  -  -  -  3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp b.  Tính chất hóa học Ví dụ 1: Xác định tổng hàm lượng muối hịa tan cho nguồn nước với thông số sau Thôngsố Đơn vị Giá trị Fe2+ mg/l 0,22 NH4+ mg/l 1,2 NO2- mg/l NO3- mg/l 0,8 HCO3- mg/l 185 SO42- mg/l 57 Cl- mg/l 45 Cutp mg/l 1,1 Pbtp mg/l 0,02 SiO32- mg/l 0,5 Ca2+ mg/l 60,12 Mg2+ mg/l 12,16 Na+ mg/l 23 mgđl/l 3,03 Độ kiềm toàn phần Ki ! 3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp b.  Tính chất hóa học Ví dụ 1: Xác định tổng hàm lượng muối hòa tan cho nguồn nước với thông số sau [ ] [ ] [ P = ∑ M + + ∑ A− + 1,4 Fe 2+ + 0,5 HCO3− + 0,13 SiO32− + ∑ M + tổng hàm lượng ion dương nước nguồn không kể Fe2+: ! - 2- + ∑ A − tổng hàm lượng ion âm không kể HCO3 SiO3 : ! ] 3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp b.  Tính chất hóa học Ví dụ 2: Xác định hàm lượng CO2 hoà tan độ cứng toàn phần biết tổng hàm lượng muối hoà tan 293,153 mg/L, nhiệt độ 210 C, pH = 7,5 Độ kiềm toàn phần Ki 3,03 mg/L * Xác định hàm lượng CO2 hoà tan Lượng CO2 tự có nước nguồn phụ thuộc vào P, t0, Ki, pH xác định theo biểu đồ Langlier Với: P = 293,153 (mg/l), t0 = 210C, pH = 7,50 ,Ki = 3,03 (mg/l) Tra biểu đồ Langelier ta xác định hàm lượng CO2 tự 8,5 mg/l 3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp pH 20 30 35 40 50 60 Nối  to  với 2,5 300 350 400 450 500 550 600 25 7,5 1,5 5,5 0,5 §é kiỊm p (mi) Thang phơ NhiƯt ®é 16 20 30 40 50 60 70 80 90100 150 200 300 400 6,5 650 700 750 800 250 67 910 CO2 tù 200 8,5 4,5 3,5 150 CO2 Độ pH 10 Tổng hàm l Ượng muối P (mg/l ) Thang phụ o NhiƯt ®é (T C) 100 15 ! 50 §é kiỊm a b Sơ  đồ  ứng  dụng   hàm lượng  muối,  cắt  thang  phụ  tại  a  Nối  a  với  độ  kiềm  đã  tính,  cắt  thang  muối  ở  b  Nối  b  với  CO2  đã  có,  tìm  được  pH 3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp * Xácđịnhđộcứngtoànphần Độcứngtổngcộngtrongnướcnguồn là: Ca 2+ Mg 2+ 60,12 12,16 CT = + = + = 3,965(mgđlg/l) 20,04 12, 20,04 12,6 ! 3.1.1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp c.  Các tiêu phương diện vi trùng -  Coliform Ecoli -  3.1 Tính chất nước thiên nhiên yêu cầu chất lượng nước cấp 3.1.2 Yêu cầu chất lượng nước cấp }  Phụ thuộc vào mục đích sử dụng }  Nước cấp cho ăn uống sinh hoạt phải đáp ứng QCVN-01:2009/BYT, QCVN-02:2009/BYT }  Nước cấp cho nồi hơi, nước kỹ thuật, làm lạnh nhiệt độ trong, muối cứng }  Nước cấp cho chế biến thực phẩm, đồ hộp 10 3.3 Các trình xử lý nước 3.3.1 Làm khử màu xử lý nước mặt b.  Xử lý có dùng phèn + Với SS > 2000 mg/l => Cần sơ lắng trước Nước nguồn Bể sơ lắng Bể lắng có ngăn p.ứ • Phèn BL Chậm Bể chứa TBC2 • Khử trùng + Với SS < 2000 mg/l => Lắng, lọc nhanh Nước nguồn Bể trộn Bể lắng có ngăn p.ứ • Phèn BL nhanh Bể chứa TBC2 • Khử trùng + Với SS < 150 mg/l => Lọc tiếp xúc Nước nguồn 13 Lọc tiếp xúc Bể chứa •  Phèn •  Khử trùng TBC2 Q trình xử lý có phèn (1) Chuẩn bị phèn keo tụ -  -  -  -  14 Pha chế, định lượng phèn, dự trữ phèn Trộn phèn với nước: bể trộn, máy khuấy Tạo cặn: bể phản ứng Sơ đồ công trình pha chế định lượng phèn Quá trình xử lý có phèn (1)  Chuẩn bị phèn keo tụ Ví dụ Đặc điểm nguồn nước mặt có lượng cặn lơ lửng cao, độ màu M = 50 Người ta cho phèn nhơm với liều lượng tính tốn 55 mg/L Đồng thời phải thêm lượng vôi 37,7 mg/L để kiềm hoá, tránh xâm thực Hãy xác định hàm lượng cặn lớn sau xử lý (sau bổ sung hố chất), lượng cặn lớn ban đầu C omax = 680 mg/L 15 Q trình xử lý có phèn (1)  Chuẩn bị phèn keo tụ Hàm lượng cặn lớn sau xử lý tính theo cơng thức: * max= C C max + K.Lp + 0,25M + Lv , mg/l Trong đó: K hệ số phụ thuộc vào loại phèn độ tinh khiết phèn Với phèn nhôm sạch, K=0,5 * max C = 680 + 0,5.55 + 0,25.50+ 37,7 = 757,7 (mg/l) Khi đó, vơi đưa vào nước với hóa chất keo tụ (phèn nhơm) cơng trình đầu truyền cơng nghệ ! 16 Q trình xử lý có phèn (2) Lắng }  Nguyên tắc hoạt động bể lắng: nước chảy từ từ qua bể, tác dụng trọng lượng thân hạt cặn rơi xuống bể }  Theo phương chuyển động hạt cặn chia loại bể lắng }  Bể lắng ngang: CS trạm >30,000m3/ngđ }  }  }  }  17 Bể lắng lamen Bể lắng đứng: CS trạm 40,000 m3/ngđ ( Bể lắng có tầng cặn lơ lửng) Bể lắng ngang 18 Hợp khối bể lắng ngang - bể lọc 19 Bể lắng đứng 20 Quá trình xử lý có phèn (3) Lọc }  Nguyên lý lọc nước: Nước qua lớp vật liệu lọc Cặn giữ lại khe vật liệu lọc, hay lỗ rỗng }  Sau thời gian cặn chứa đầy khe, lỗ rỗng=> cần rửa bể thay VLL }  Bể lọc nhanh: V=5-15m/h }  Bể lọc chậm: Trạm có cs nhỏ ,V=0,2 – 0,5 m/h }  }  }  }  Bể lọc chiều Bể lọc hạt thô ( lọc phá) Bể lọc áp lực Bể lọc tiếp xúc 21 Bể lọc nhanh trọng lực 1.  2.  3.  4.  5.  6.  7.  8.  9.  10.  11.  12.  22 Ống dẫn nước từ bể lắng sang Máng phân phối nước nguồn Máng phân phối nước nguồn thu nước rửa lọc Cát lọc Sỏi đỡ Hệ thống phân phối khí Ống dẫn nước lọc Ống dẫn nước rửa lọc Ống xả nước rửa lọc Ống xả nước lọc đầu Cửa kiểm tra Hầm thu nước lọc 3.3 Các trình xử lý nước 3.3.2.Khử sắt ( Xử lý nước ngầm) a.  Khử săt làm thoáng: }  Nguyên lý: }  nước ngầm chứa sắt làm thoáng, tức phun thành hạt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với khơng khí Oxy khơng khí oxy hóa sắt II à sắt III thủy phân tạo thành kết tủa Fe(OH)3 Cặn tách nhờ trình lắng lọc Phương trình phản ứng thủy phân sắt }  pH= 7-7.5 }  }  }  23 3.3.2.Khử sắt ( Xử lý nước ngầm) }  Dây chuyền công nghệ khử sắt phương pháp làm thống }  Cơng suất trạm nhỏ Trạm bơm giếng khoan }  BL nhanh BCNS • Khử trùng TBC2 Cơng suất trạm lớn: làm thống cưỡng thùng quạt gió Trạm bơm giếng khoan 24 Giàn mưa BLắng đứng tiếp xúc Thùng quạt gió BL ắng đứng tiếp xúc BL nhanh BCNS • Khử trùng TBC2 3.3 Các trình xử lý nước 3.3.1 Khử trùng }  Khử trùng Clo }  }  Clorua vôi Clo lỏng Khử trùng tia tử ngoại }  Ozon }  Sóng siêu âm }  25 .. .3.1 Tính chất nước thiên nhiên yêu cầu chất lượng nước cấp 3.1 .1 Các tiêu đánh giá chất lượng nước cấp a.  Tính chất lý học Nhiệt độ Cặn lơ lửng (SS), độ đục, độ màu Mùi vị -  -  -  3.1 .1... nước }  11 Tập hợp cơng trình thiết bị để thực trình xử lý nước theo phương pháp 3.3 Các trình xử lý nước 3.3 .1 Làm khử màu xử lý nước mặt Xử lý không dùng phèn a.  Nước nguồn }  Bể chứa TBC2... độ đục nước nguồn >2000mg/l Nước nguồn 12 BL chậm Bể sơ lắng BL chậm Bể chứa TBC2 3.3 Các trình xử lý nước 3.3 .1 Làm khử màu xử lý nước mặt b.  Xử lý có dùng phèn + Với SS > 2000 mg/l => Cần