xu ly nuoc thai bang phuong phap tuyen noi

thuộc vào các yếu tố: Nhiệt độ, áp suất, kích thước và tốc độ các bọt khí, hàm lượng chất lơ lững, chất kết bông, trọng lượng của các hạt rắn và tỉ số thể tích chất khí trên khối lượ[r]

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA: MT & BHLD LỚP: 08MT1D

MƠN: Q TRÌNH CƠNG NGHệ MƠI TRƯỜNG

Chuyên đề: Quá trình tuyển nổi

GVHD: th.s Nguyễn Ngọc Thiệp th.s Hồ Ngô Anh Đào

Nhóm 8: Nguyễn Thị Mai Linh 082186b Nguyễn Thị Bích Liễu 082185b Trầm Thị Tố Cẩm 080413b

Vũ Ngọc Quỳnh 080473b Trần Thị Ánh Ngọc

A Lý thuyết Giới thiệu Tổng quan

2.1 Mục đích - ứng dụng 2.2 Cơ chế hoạt động

2.3 Các phương pháp tuyển 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng

2.5 Mô hình bể tuyển áp lực B Bài tập

Giới thiệu.

 Xử lý nước thải trải qua nhiều công đoạn

khuấy trộn, tạo keo tụ, lắng, lọc…tuyển cơng đoạn q trình xử lý nước thải

 Hiện nay, tuyển áp dụng rộng rãi

trong quy trình xử lý nước thải Ngoài ra,

Tổng quan.

2.1 Mục đích - Ứng dụng

 Mục đích:

 Tách tạp chất dạng hạt rắn (cặn lơ lững) lỏng

phân tán không tan (dầu, mỡ), tự lắng khỏi pha lỏng, tách hạt có tỷ trọng nhỏ tỷ

trọng chất lỏng chứa

 Tách chất hòa tan chất hoạt động bề mặt  Trong xử lý nước thải:

2.1 Mục đích - ứng dụng (tt)

 Ứng dụng:

 Xử lý nước thải sinh hoạt  Xử lý nước thải công nghiệp:

Nhiễm dầu Thuộc da

2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG

Cơ sở trình tuyển

 lôi hạt lơ lững lên bề mặt bọt

khí phân tán nhỏ

 bọt khí kết dính với hạt lơ lững

nước

 lực tập hợp đủ lớn

nhau lên mặt nước

Hạt rắn

2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG

 Ưu điểm phương pháp tuyển nổi: Hoat động liên tục

Phạm vi ứng dụng rộng rãi

Chi phí đầu tư vận hành không lớn, thiết

bị đơn giản

Vận tốc lớn vận tốc lắng,

thu cặn, tạp chất

Tuyển kèm theo thổi khí, làm giảm

2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG

 Nhược điểm :

Trọng lượng hạt không

lớn,thước hạt thường khoảng 0,2- 1,5 mm

Tuyển phụ thuộc vào kích thước số

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI

 Tuyển tự nhiên: sử dụng tất

quá trình loại bỏ sơ dầu mỡ

 Tuyển có hổ trợ: sử dụng phương tiện

ngồi để cải thiện việc tách hạt

3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ TỪ DUNG DỊCH.

 Áp dụng để làm nước chứa hạt ô nhiễm

rất mịn

 Bản chất phương pháp tạo dung

dịch q bão hịa khơng khí

 Ngun tắc hoạt động chung:

Khơng khí tách khỏi

nước

Các bọt khí nhỏ

3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ TỪ DUNG DỊCH.

 Ưu điểm: tách tạp chất có kích

thước nhỏ

 Tùy thuộc vào biện pháp tạo dung dịch bão

Tuyển chân không

 Nguyên tắc hoạt động

 Nước bão hịa khơng khí áp suất

thường

 Chân khơng hóa cưỡng nhờ thiết bị bơm

chân không

 Không khí tách khỏi nước dạng

Tuyển chân không

 Điều kiên hoạt động

 Áp suất chân không bể tuyển nằm

trong khoảng 255 – 300mmHg

 Chênh lệch cột áp bể tuyển bên

ngoài khoảng – 10m

 Thời gian lưu nước bể tuyển khoảng

Tuyển chân không

 Ưu điểm

Tuyển chân không

 Nhược điểm

 Độ bão hịa khơng khí nước thải áp

suất khí thấp  áp dụng

khi nồng độ hạt lơ lửng cao (không lớn 250 – 300 mg/l)

 Chế tạo thiết bị tuyển kín có bố trí cào

cơ khí bên  cấu tạo phức tạp, khó

khăn cơng tác quản lý phải sửa chữa

 Phải sử dụng bơm để hút nước khỏi bể

Tuyển áp suất

 Phương pháp hoạt động:  Quá trình tiến hành

qua hai giai đoạn :

Bão hịa nước khơng khí áp suất cao

Tuyển áp suất Hóa chất Nước thải Bơm cấp hóa chất Van kiểm sốt áp suất Dòng tràn với cặn đặc Tấm chắn Nước Nước tuần hoàn

Nước từ bể lắng, từ dòng thải nhà máy Bơm tạo áp suất Bình tạo áp Cặn rắn lắng

Bộ phận cào gom bùn cặn

Khơng khí

Tuyển áp suất

 Điều kiện hoạt động

 Hoạt động áp suất bình cao áp

0.17-0.39 Mpa

 Thời gian lưu bình cao áp 14 phút,

trong bồn tuyển 10-20 phú Thể tích

Tuyển áp suất

 Ưu điểm:

 Phương pháp cho phép làm nước

với nồng độ chất lơ lửng – g/l

 Tuyển áp lực có suất từ 5-10 đến

1.000-2.000 m3/h

 Làm nước với nồng độ tạp chất lại

rất nhỏ

 Thiết bị cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, dễ

3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ TỪ DUNG DỊCH.

 Ngồi ra, người ta cịn thực số

3.2 TUYỂN NỔI VỚI SỰ PHÂN TÁN KHƠNG KHÍ BẰNG CƠ KHÍ

 Thiết bị ứng dụng để xử lý nước có

nồng độ cao ( lớn 2.000g/l )

 Sự phân tán khí thiết bị tuyển

3.2 TUYỂN NỔI VỚI SỰ PHÂN TÁN KHƠNG KHÍ BẰNG CƠ KHÍ

1 Buồng tuyển ống cấp khí

3 Trục

4 Cánh quạt

Khơng khí

Nước

thải Nước

3.3 TUYỂN NỔI VỚI VIỆC CHO KHƠNG KHÍ QUA VẬT LIỆU XỐP

 Tuyển sục khí qua xốp tạo

bọt khí nhỏ kích thước tính theo cơng thức sau :

Trong đó:

R,r đường kính bọt khí đường kính lỗ

σ sức căng bề mặt nước

4 2

6 r 

R 

3.3 TUYỂN NỔI VỚI VIỆC CHO KHƠNG KHÍ QUA VẬT LIỆU XỐP

1 Buồng tuyển

2 Tấm lọc Cào bã

4 Rãnh gom cặn

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

 Khả kết hợp bọt khí hạt

trong nước tạo thành tổ hợp bọt khí phụ

4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ

 Tốc độ lên bọt khí nước

chảy tầng cho phương trình STOCK:

 Trong đó:

d - Đường kính bọt khí - tỷ trọng khí

- Tỷ trọng chất lỏng - Độ nhớt động lực

 

18 d

g

V l g

4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ

 Trong lĩnh vực xử lý nước, tuyển kích hoạt

sử dụng bọt khí nhỏ có đường kính 40-70μm (đó phương pháp tuyển khí hịa tan)

 Trong luyện kim dùng tuyển học ,

4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ

 Để tách hạt đơng tụ, cần sử dụng bọt

khí nhỏ để có phân bố bọt khí tất tiết diện ngang

 Tăng nồng độ bọt khí có lợi cho khả cọ

sát chất rắn bọt khí

 Để tách hạt có liên kết thành cục hoạt

4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ

 Thể tích khí tối thiểu để làm chất:

Thể tích khí tối thiểu , tỷ cần thiết để làm hạt khối lượng S tỷ trọng chất lỏng tỷ trọng cho

quan hệ:

V g 

4.2 CHẤT KẾT BƠNG

 Kết bơng hóa lý: tuyển thường kết hợp với

kết trước

 Sự móc bọt khí vào hạt kết bơng làm to

thêm cục vóm tăng thêm bề mặt hạt

 Do cải thiên móc nối bọt khí

4.2 CHẤT KẾT BƠNG

 Kết bơng sinh học: chất lượng kết sinh

học ảnh hưởng cách chắn đến hiệu suất tuyển (hydrat hóa, hoạt tính bề mặt, số MOHLMAN, kích thước cục đông tụ,…)

 Đặc biệt bùn hoạt tính kết thành cục

4.3 TRỌNG LƯỢNG CỦA CÁC HẠT RẮN

 không lớn lực liên kết chúng

với bọt khí lực nâng bọt khí

 Kích thước hạt để tuyển hiệu phụ

4.4 NHIỆT ĐỘ

 Ảnh hưởng đến tính ổn định bọt chất

hoạt động bề mặt

 Nhiệt độ tăng làm đường kính bọt tăng

4.4 NHIỆT ĐỘ Nhiệt độ

0C

Thể tích hịa tan

(ml/l) Trọng lượng hòa tan (mg/l) Tỷ trọng (g/l)

1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 28.8 23.5 20.1 17.9 16.4 15.6 15.0 14.9 15.0 15.3 15.9 37.2 29.3 24.3 20.9 18.5 17.0 15.9 15.3 15.0 14.9 15.0 1.293 1.249 1.206 1.166 1.130 1.093 1.061 1.030 1.00 0.974 0.949

Bảng 1: Cho trị số hòa tan khơng khí vào nước áp lực khí (nguồn: Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương, 2009, xử lý nước thải công

4.5 ÁP SUẤT

 Áp suất tăng lượng khí hịa tan vào nước

cũng tăng lên

1

20 40 60 80 100 120 140 160

Áp lực nén (bar) Nồng độ khí

trong nước mg/l

4.6 TỈ SỐ THỂ TÍCH CHẤT KHÍ TRÊN CHẤT LƯỢNG CHẤT RẮN A/S

 Nói chung tỷ lệ lớn, tốc độ

hạt cao tốc độ xuống nước cao

4.6 TỈ SỐ THỂ TÍCH CHẤT KHÍ TRÊN CHẤT LƯỢNG CHẤT RẮN A/S

 Đối với hệ thống tuyển khơng tuần hồn

dịng tạo áp, phương trình có dạng :

S s

a

a fP Pa

S

4.6 TỈ SỐ THỂ TÍCH CHẤT KHÍ TRÊN CHẤT LƯỢNG CHẤT RẮN A/S

 Đối với hệ thống tuyển có tuần hồn dịng tạo áp:

  Q R Pa fP S A S s a

a / 1

3 ,

1 



Trong đó: A/S = tỉ số khí / chất rắn, ml khí/ mg chất rắn

f = phần khí hịa tan áp suất P, thông thường = 0.5f

P= Áp suất, atm ; xác định sau: 35 , 101 35 , 101  p

(HệSI)

P =

4.6 TỈ SỐ THỂ TÍCH CHẤT KHÍ TRÊN CHẤT LƯỢNG CHẤT RẮN A/S

Q

Hệ số 1,3 trọng lượng 1ml không khí tính mg, giá trị (-1) tính đến yếu tố hệ số hoạt động áp suất khí

= lưu lượng,m3/ngày

Sa= hàm lượng bùn,mg/L

B.Bài tập

 Đề : dịng nước thải có lưu lượng 0,57

m3/phút nhiệt độ 39,40C chứa lượng đáng kể dầu mỡ chất rắn lơ lững SS

Nồng độ dầu mỡ đầu vào 120 mg/l cần xử lý dầu để nồng độ đầu thấp 20 mg/l

những khảo sát thí nghiệm đưa kết sau:

- Liều lượng phèn : 50 mg/l - Áp suất bão hòa : 4,1 atm

- Lượng bùn tạo : 0,64 mg bùn/mg phèn xác định :

BÀI GIẢI

1 Tỷ lệ tuần hoàn R

  Q R fP S A S s a a 1 3 , 1  

Từ to= 39,4o C tra bảng độ hòa tan khí phụ thuộc

vào to :

sa =18,5ml/l, tỉ trọng 1,13 nên 1,13sa = 18,5 mg/l Tỷ số A/S với hàm lượng dầu mỡ 20mg/l, tra biểu đồ quan hệ hàm lượng dầu mỡ với tỷ số A/S

BÀI GIẢI

s Pa

fP

S AS a a

Q R

) 1 /

( 

BÀI GIẢI

2.Lượng cặn bùn tạo phút = 1440 ngày

120mg/l = 120g/m3

20mg/l = 20 g/m3

Q = 0,57 m3/phút = 0,57x1440 m3/ ngày

Cặn dầu cần giảm

m1 = (120 – 20)g/m3 x 0,57x1440 m3/ngày =

BÀI GIẢI

Lượng cặn phèn

m2=0,64g bùn/g phèn x 50 g phèn/ m3 x 0,57x

1440 m3/ngày = 26000g/ngày = 26 kg/ ngày

Vậy lượng cặn bùn tạo

m = m1 + m2 = 82 + 26 = 108 kg/ngày