Tài liệu XỬ LÝ NƯỚC THIÊN NHIÊN docx

Giaùo trỗnh CP THOAẽT NặẽC THIN I - TấNH CHT NỈÅÏC THIÃN NHIÃN V CẠC U CÁƯU VÃƯ CHÁÚT LỈÅÜNG NỈÅÏC 1/ TÊNH CHÁÚT CA NỈÅÏC: a/ Vãư phỉång diãûn lyï hoüc: Nhi t : ph thu c vào mùa lo i ngu n - Nư c m t: – 400C, ph thu c vào t0 khơng khí s thay i theo sâu ngu n nư c - Nư c ng m: Có nhi t tương i n Nhi t c xác nh b ng nhi t k nh 17 – 270C c : Bi u th lư ng ch t lơ l ng (cát, sét, bùn, h p ch t h u cơ…) có nư c ơn v : mg/l : - o b ng phương pháp Sneller: tiêu chu n màu en nư c vào bình th y tinh cao 30cm, - o b ng phương pháp Diener: bình th y tinh cao 350mm, r ng 1mm, n n tr ng, c chi u sáng b ng bóng i n 300W áy có ch áy có ch th p en c o b ng c t nư c t i a mà qua t nhìn xu ng ngư i ta c ch tiêu chu n ho c d u th p c màu : Do ch t gumid, h p ch t keo c a s t, nhi m b n b i lo i nư c th i hay s phát tri n c a rong t o màu c xác b ng nh b ng phương pháp so màu theo thang Platin – coban tính Mùi v : - Mùi: ngu n t nhiên t o m i bùn, t sét, vi sinh v t phù du c d i hay xác súc v t…có th ngu n nhân t o clo, phenol, nư c th i…xác nh b ng ng i - V : ch t hòa tan nư c t o Xác r t y u, y u, rõ, r t rõ, m nh Nguyãùn Lan Phæång = 29 = nh b ng n m Phân bi t làm c p: HBKN Giaùo trỗnh CP THOAẽT NặẽC b/ Vóử phỉång diãûn hoạ hc: C n tồn ph n (mg/l): bao g m t t c ch t vô h u có nư c, khơng k ch t khí Xác nh b ng máy o nhanh ho c un cho bay dung tích nư c ngu n nh t nh nhi t 105 – 110 0C cho n tr ng lư ng không i c ng c a nư c (mg l/l): c ng c a nư c hàm lư ng Ca2+ Mg2+ hòa tan nư c t o c ng cacbonat mu i Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 c ng không cacbonat mu i SO42-, Cl-, NO3- c a Ca2+, Mg2+ c ng c o b ng c (1 c tương ng v i 10mg CaO hay 9,19mg MgO lít nư c) pH : bi t c trưng b i ion H+ nư c ( pH = - lg[H+]) pH < 7: nư c có tính acid pH = 7: nư c có tính trung hịa pH > 7: nư c có tính bazơ ki m (mg l/l): c trưng b i mu i bicacbonat, gumat, cacbonat, hy rat…phân ki m theo tên g i c a mu i oxy hóa (mg O2/l): oxy hóa c trưng b i n ng ch t h u hòa tan s ch t vô d Hàm lư ng s t mangan: Các h p ch t Nitơ: NH3, NO2- , NO3- s có m t c a h p ch t ch ng t v m c nhi m b n c a nư c th i vào ngu n nư c Các ch t c: As, Cu, Pb, Zn… c/ Vãư phỉång diãûn vi trng: Vi trùng hi u khí (con/l) Vi trùng k khí (clostridia) Ch s coli (Eschirichia col): bi u th có hay khơng có vi trùng gây b nh ng ru t nư c Ví d : Nư c dùng cho sinh ho t - Mùi, v 200C: không màu theo thang màu Platin – coban: 100 c, hàm lư ng c n: 5mg/l - pH: 6,5 – 8,5 - Hàm lư ng s t: 0,3mg/l - Hàm lư ng mangan: 0,2mg/l c ng: 120 c 1/ YÃU CÁƯU VÃƯ CHÁÚT LỈÅÜNG NỈÅÏC: - Nư c c p cho sinh ho t ăn u ng ph i s ch, không vi trùng gây b nh c h i, không ch a - Yêu c u ch t lư ng nư c c p cho nhu c u s n xu t a d ng tùy thu c vào tính ch t c a trình s n xu t Nguùn Lan Phỉång = 30 = HBKN Giaùo trỗnh CP THOAẽT NặẽC II - CAẽC PHỈÅNG PHẠP V CẠC SÅ ÂÄƯ CÄNG NGHÃÛ LM SẢCH NỈÅÏC 1/ CẠC PHỈÅNG PHẠP XỈÍ L NỈÅÏC: Trên th c t ngư i ta thư ng ph i th c hi n trình x lý làm kh màu, kh s t, kh trùng trình x lý c bi t khác làm m m, làm ngu i, kh mu i… Các q trình x lý có th th c hi n theo phương pháp sau: - Phương pháp h c: Song lư i ch n rác, l ng t nhiên, l c qua lư i - Phương pháp lý h c: Kh trùng b ng tia t ngo i, làm ngu i nư c - Phương pháp hóa h c: Keo t b ng phèn, kh trùng b ng clor, làm m m nư c b ng vơi 2/ CẠC DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ XỈÍ L NỈÅÏC: T p h p cơng trình thi t b th c hi n trình x lý nư c theo m t ho c m t s phương pháp g i dây chuy n công ngh x lý nư c Tùy thu c vào ch t lư ng nư c ngu n yêu c u ch t lư ng nư c c p mà có dây chuy n công ngh s n xu t khác a/ Så âäư cäng nghãû dng hoạ cháút âãø keo tủ, dng bãø lc cháûm: Cl2 Nư c ngu n Tr m bơm c p II B ch a nư c s ch B l c ch m Hình 4.1: Sơ cơng ngh khơng dùng hóa ch t MLCN keo tu Áp d ng cho ngu n nư c có hàm lư ng c n lơ l ng nh ho c b ng 50mg/l, màu không l n 500coban công su t c a tr m bé không l n m t ngàn m3/ng , qu n lý th công hay gi i V nguyên t c không kh c màu b/ Så âäư cäng nghãû dng hoạ cháút keo tủ: Sơ b n: Phèn Cl2 Nư c ngu n B tr n B ph n ng B l ng Hình 4.2: Sơ B l c tr ng l c B ch a nư c s ch TB II MLCN s d ng hóa ch t b n Áp d ng: sơ áp d ng cho ngu n nư c có hàm lư ng c n lơ l ng màu b t kỳ v i tr m có cơng su t b t kỳ, thư ng ≥ 20.000 m /ng v i m c gi i hóa khác nhau, có th t ng hồn tồn Nguyóựn Lan Phổồng = 31 = HBKN Giaùo trỗnh CP THOẠT NỈÅÏC Sơ cơng ngh s d ng b tr n b l c ti p xúc: Cl2 B tr n ng có tách khí Nư c ngu n B ch a nư c s ch B l c ti p xúc Hình 4-3: Sơ s d ng b tr n Tr m bơm II MLCN ng b l c ti p xúc Áp d ng cho ngu n nư c có hàm lư ng lơ l ng nh 150mg/l, 1500 coban tr m có cơng su t b t kỳ màu nh c/ Så âäư cäng nghãû xỉí l nỉåïc ngáưm: Kh s t b ng làm thoáng ơn gi n l c nhanh: Cl2 Làm thoáng ơn gi n Nư c ngu n B ch a nư c s ch B l c nhanh Tr m bơm II MLCN Hình 4-5: Kh s t b ng làm thoáng ơn gi n l c nhanh Ph m vi áp dung: - Hàm lư ng s t ≤ 15 mg/l ơxi hóa ≤ [0,15(Fe2+).5] mg/l O2 - - NH + < 1mg/l màu ≤ 150 - - PH sau làm thoáng ≥ 6,8 - ki m l i nư c > (1+ Sơ Fe 2+ ) mg l/l 28 2: Giàn mưa - l ng ti p xúc - l c Ph m vi áp d ng: + CFe ≤ 25 mg/l + Nư c sau làm thoáng: PH ≥ 6,8; Ki ≥ 2mg l/l; H2S 2000 mg/l Áp d ng cho tr m có cơng su t l n Q ≥ 30.000 m3/ng (4) ng d n vào (2) (5) Máng thu nư c Cánh g t bùn b ng cao su H th ng cào bùn ng d n nư c sang b l c ng x c n Nư c t b tr n t i (1) (6) Hình 4-11: Sơ c u t o b l ng ly tâm * Nguyên t c làm vi c: Nư c c n x lý theo ng trung tâm vào ngăn phân ph i, phân ph i u vào vùng l ng Nư c t vùng l ng chuy n ng t t dư i lên C n c l ng xu ng áy Nư c c thu vào máng vàng vào máng t p trung theo ng ng sang b l c thu bùn có thi t b g t c n g m d m chuy n ng theo ray vòng tròn D m treo giàn cào thép có cánh g t phía dư i Nh nh ng cánh g t này, c n l ng áy c g t vào ph u x theo ng x c n Các thông s c a b D ≤ 50 m H = 1,5 – 2,5 thành H = – trung tâm Hi u su t l ng th p 40 – 80% Nguyãùn Lan Phæång = 37 = HBKN Giaùo trỗnh CP THOAẽT NặẽC V – LOÜC Là giai o n cu i c a trình làm th c hi n b l c b ng cách cho nư c i qua l p v t li u l c – thư ng cát th ch anh dày 0,7 – 1,3m; c h t 0,5 – 1mm ho c than g y p v n ho c ăng – tơ – – xit gi cho cát kh i i theo nư c vào ng thu nư c, dư i l p cát ngư i ta l p b ng cu i ho c dăm * Phân lo i : - Theo t c l c + B l c ch m : t c l c 0,1 – 0,3 m3/h • Ưu i m : nư c trong, th i gian công tác lâu, – tháng m i r a 1l n • Như c i m : T c l c ch m, kích thư c b l n, giá thành xây d ng cao, qu n lý v t v * Áp d ng cho tr m có cơng su t nh + B l c nhanh : T c l c nhanh – 10 m3/h Các h t c n c gi l i nh l c dính c a v i h t cát • Ưu i m : Kích thư c b nh , giá thành xây d ng r • Như c i m : Chóng b n, ph i t y r a (1 ngày êm ph i r a – l n) R a b thư ng c gi i hóa, bơm nư c cho ch y ngư c chi u v i v n t c g p – 10 l n l c v i cư ng r a 10 – 15 m2 di n tích Hbv Hr HL Hd 11 13 12 Hình 4-12: Sơ 10 c u t o c a b l c nhanh tr ng l c ng d n nư c vào b l c; Máng d n nư c Máng phân ph i ph ; V t li u l c 5.V t li u ; T m an có khe l v t li u l c ng d n nư c sang b ch a nư c s ch ng ng c p nư c r a b l c; ng r a nư c x l c 10 Van x nư c l c u.; 11 C a qu n lý 12 H m thu nư c; 13 ng c p gió r a l c - Phân lo i theo áp l c : + B l c h tr ng l c + B l c áp l c Nguyóựn Lan Phổồng = 38 = HBKN Giaùo trỗnh CÁÚP THOẠT NỈÅÏC - Phân lo i theo chi u dịng nư c : + B l c xi + B l c ngư c + B l c chi u - Phân lo i theo s lư ng v t li u l c: +1l p +2l p + nhi u l p - Phân lo i theo l n h t v t li u l c: + B l c h t bé + B l c h t trung + B l c h t thô - Phân lo i theo nguyên t c: + L c lư i + L c qua v t li u x p + L c qua v t li u h t VI – KHỈÍ TRNG Sau qua b l ng, b l c ph n l n vi trùng nư c a b gi l i (90%) b tiêu di t Tuy nhiên m b o hoàn toàn v sinh ph i kh trùng nư c * Các cách kh trùng: Nhi t : un nư c nhi t ≥ 750C nư c Dùng tia t ngo i : Dùng lo i èn phát tia t ngo i di t trùng Phương pháp ơn gi n thi t b t ti n, hay h ng t n i n (10 – 30Kw/1000m3) Dùng ôzôn : ưa ôzôn vào nư c t o [O] di t trùng Dùng sóng siêu âm : Dùng thi t b phát song siêu âm t n s 500KHz Vi trùng b tiêu di t Phương pháp clo hóa : S d ng clor ho c h p ch t c a clor clorua vôi, zaven NaOCl - ưa clorua vôi vào nư c : 2CaOCl2 Ca(OCl)2 + CaCl2 Ca(OCl)2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2HOCl acid hypoclorit (oxh m nh) - ưa clor vào nư c : Cl2 + H2O HOCl + HCl HOCl H+ + Oclion hypoclorit (oxh r t m nh) Clor hay clorua vôi thư ng ưa vào ng ng d n nư c t b l c sang b ch a nư c ng m v i li u lư ng 0,5 – mg/l, lư ng clor th a không c vư t 0,3 – 0,5 mg/l ph n ng hoàn toàn x y ra, th i gian ti p xúc gi a dung d ch clo nư c l n 30 phút i n phân mu i ăn NaCl t o Cl2, Cl2 hòa vào dung d ch NaOH t o thành nư c zaven i vào kh trùng NaCl + H2O 2H+ + Cl- + NaOCl Na+ + Cl- Nguyãùn Lan Phæång = 39 = HBKN Giaùo trỗnh CP THOAẽT NặẽC TRONG VII KHỈÍ TRNG SÀÕT TRONG NỈÅÏC 1/ KHỈÍ SÀÕT BÀỊNG LM THOAÏNG: - S t nư c ng m thư ng d ng Fe(OH)2 Mu n kh s t ngư i ta cho nư c ti p xúc v i khơng khí oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ - Dùng dàn mưa (tháp ti p xúc) : Nư c t gi ng khoan bơm lên cao cho ch y vào máng cưa ho c ng châm l t o mưa Theo chi u mưa rơi t t m ch n, nư c rơi t t m ván tr c ti p vào nư c trình oxy hóa c th c hi n - Thùng qu t gió : khơng khí vào nh qu t gió, thư ng làm thống nhân t o cho tr m có cơng su t bé ng d ng - N u CFe ≤ mg/l : th c hi n phun mưa (làm thoáng) tr c ti p b l c 2/ KHỈÍ SÀÕT BÀỊNG LM THOẠNG ÂÅN GIAÍN & LOÜC: Cho nư c tràn qua mi ng ng t cao b l c ch ng 0,5m Áp d ng CFe ≤ mg/l , Ph > 6,8 , Fe3+ /FeTP ≤ 30% Trư ng h p pH th p ph i ưa vôi vào ki m hóa 0,3÷0,4m 0,3÷ 0,4m Hình 4-13: Kh s t b ng làm thống l c 2/ KHỈÍ SÀÕT DNG HOẠ CHÁÚT: a/ Khỉí sàõt bàịng cháút oxy hoạ mảnh: Các ch t oxi hoá m nh thư ng s d ng kh s t là: Cl2, KMnO4, O3…Khi cho ch t oxi hoá m nh vào nư c, ph n ng di n ra: 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + Cl- + 6H+ 3Fe2+ + KMnO4 + 7H2O = 3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ + 5H+ Trong ph n ng, oxi hoá 1mg Fe2+ c n 0,64 mgCl2 ho c 0,94mg KMnO4 th i ki m c a nư c gi m i 0,018mg l/l ng So sánh v i phương pháp kh s t b ng làm thoáng, dùng ch t oxi hoá m nh ph n ng x y nhanh hơn, pH môi trư ng th p (pH