Ứng dụng công nghệ lọc tự rửa trong cấp nước sạch quy mô nhỏ ở nông thôn Việt Nam

TONG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LOC TỰ RUA - CAP

Một số mô hình cắp nước quy mô nhỏ sử dựng nguén nước mica Việt Nam có lượng mưa bình quân thuộc loại cao trên thé giới, theo số. ~ Sit dụng các hình thức xử lý nước ding nước mưa có ưu điểm công trình xử lý đơn giảm, thuận tiện phủ hợp với tập quán và điều kiện của người dân nông thôn. 'Với cấp nước quy mô phân tin (áp dụng cho khi phục vụ cho hộ gia đình. hoặc nhóm hộ gia đình khoảng từ vài người đến vài chục người) bể lọc chậm.

Tai các vùng địa hình có suối hoặc đập có điều kiện cấp nước tự chảy thường có thé sử dung các thiết bị xử lý nước dùng bình lắng lọc áp lực. ‘Cum xử lý nước mặt dùng bẻ lắng lamen kết hợp bể lọc nhanh được hợp khối dùng cho công suất nhỏ từ 3 đến 10m'/h được một số công ty chế tạo và. Chat lượng nước dưới dat nói chung là 1, it có trường hợp bị nhiễm bin hữu cơ, ở nhiều vùng có thé sử dụng trực tiếp không cần làm sạch.

Giếng khơi thường có đường kính tir 0,8 đến vai mét, được đảo bằng phương pháp thủ công, thành giếng có thể xây bằng gach , đá, dé bê tông cốt thép hoặc không cần xây thành tùy từng điều kiện cụ thé (chỉ xây phần trên dé. O những vùng đất đá yếu sẽ sụt lở hoặc cần bảo vệ vệ sinh , để lấy được hoàn toàn từ đưới đáy người ta thường xây và chít mạch kỹ chống nước mặt thắm ngang vào giếng. Các vùng có chiều day ting chứa nước lớn không cd n phải đảo tới hết ting chứa. Nước sẽ lấy vào từ đáy giếng. 6 đầy những giếng, tại tại tang chứa nước người ta đỗ một lớp vật liệu đỡ gồm cát soi, đá với kích thước tăng dẫn từ dưới lên trên , thường được gọi. Khi ting chứa nước mỏng, các giếng được đảo xuyên tới lop đất không. Nước chảy vào giếng sẽ được lấy vào từ xung quanh thành giếng, Phần nhận nước thường xây gạchchâm lỗ ở các mạch xây hoặc dùng bê tông có. Hình 1.7 Sơ dé cấp nước giếng với bể lọc. a) Giếng khoan nhỏ bơm tay — bể loc 'b) Bé lọc nôi kết hợp bể lọc nhanh. "Trong một số trường hợp hiện nay các cô _ ng trình thu nước kiểu giếng lãng vẫn được xây dựng , chủ yếu là thu nước thấm tire ác mạch ngang vào giếng (nước mặt). Bé lọc nhanh, lọc áp lực để xử lý nước thì việc sử dụng vật liệu lọc va quản lý, vận hành, bảo dưỡng là rất quan trọng, nó quyết định tới chất lượng.

Để giải quyết vấn đề nêu trên và phủ hợp với hiện trạng cấp nước quy mô nhỏ bể lọc tự rửa đáp ứng được các khuyết điểm về giá thành cung nhơ co. Công nghệ ứng dụng mô hình lọc tự rửa trong cắp nước quy mô nhỏ và quy mô hộ gia đình có thể áp dụng trong các trường hợp sau. Lọc xảy ra hoặc trên bể mặt hoặc ở một độ sâu ty theo đặc tính cỡ hạt của vật liệu lọc tùy theo độ lớn, độ kết dính của cặn lơ lửng.

Công nghệ lọc tự rửa đã được ứng dụng từ lâu trên thé giới (theo sách. Degremont _ Water Treatment Handbook-Sixth Edition) xuất bản năm 1991. Một số dự án mới được triển khai trong trương trình mục tiêu quốc gia về cấp nước và môi trường nông thôn ở tinh Giang cũng đang bắt đầu ứng dụng các thiết bị chế tạo sẵn hợp khối ứng dụng công nghệ lọc tự rửa trong.

NGHIÊN CỨU, ĐÈ XUẤT CÁC MÔ HÌNH UNG DUNG

Qué trình lọc: Khi loc, Sng dẫn nước 1 chảy vào thùng chứa nước 2 sau đó thông qua ống 3 đến trên bề mặt vật liệu lọc, chảy trên vào vật liệu lọc 4 sau đó tự lọc xuống. Với nguyên tắc bình thông nhau, việc đặt vị tri của ống thu nước lọc số. Quá trình hình thành xỉ phông: Ở Bé lọc tự rửa, trong quá trình lọc nước,.

Quá trình rửa lọc: Sau khi ống xi phông hình thành, áp lực trên bề mặt vật liệu lọc giảm, nước ở kết nước rửa lọc 8 theo ống 7 chảy vào ngăn lọc qua ống xi phông 10 chảy ra ngoài theo ống 14 và hình thành sự rửa vật liệu. Qua trình lọc tiếp theo: Nước rửa qua ống xi phông chảy vào thùng 16 thoát qua ống chảy vào cổng thoát nước. Khi rửa lọc, nước trong két 8 hạ thấp đến vị trí cuối ống 15, lúc đó không khí qua éng 15 vào ống 10 làm phá vỡ chân không và quá trình lọc ngưng khi đó lại bắt đầu quá trình lọc tiếp theo.

Một số điểm lưu ý khi tính toán mô hình: Tổn thất thủy lực qua bể lọc nhanh nằm trong khoảng từ 1,8 đến 2,4 m. Chiều cao của nước trong bình chứa nước rửa lọc có mức chênh so với mức nước đầu vào bằng mức tổn thất thủy lực qua lớp lọc khi bể vẫn cỏn sạch Mô hình đề xuất được cơ bản được thiết kế dựa trên nguyên lý về lọc tự. Với nguồn nước có ham lượng sắt cao thi trong day chuyển này nước thô cần được bơm giản mưa hoặc tháp cao tải trước khi xuống bẻ lắng.

~_ Trong quá trình vận hành khi bé lọc bắt đầu tắc trở lực tăng dâng bẻ loc cần phải có một quá trình mỗi trước khi hình thành áp lực chân không, dé rửa lọc gây tốn nước,. = Trong quá trình vẫn hành vẫn phat thính thoảng kiểm tra và xã cặn bể. = Ứng dụng trong các trường hợp cấp nước quy mô nhỏ khi kết hợp với các công trình lắng và tạo bông trước khi vào bể lọc.

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MÔ HÌNH LOC TỰRUA CHO

Tính toán thiết kế cụm thiết bị lọc ứng dụng công nghệ lọc tự rửa cho quy mô nhỏ và quy mô hô gia đình phủ hợp cho áp dụng trong sinh hoạt của. "Trong công nghệ loc nước khi lựa chọn vật liệu lọc thường xuất phát từ giá thành và điều kiện khai thác, vận chuyển, đồng thời thỏa mãn các điều. Với những nguyên vật liệu dễ kiếm trên thị trường, giá cả thấp phủ hop với quy mô và công suất lọc nước cho một hộ gia đình khi thiết bị chạy liên lục thuân tiện khi áp dụng lấp đặt đại trả cho đại bộ phận người dân ở nông.

Khi tiến hành chạy thử trên đường ống thu nước lọc 7 có lắp đặt thêm 1 van 2 chiễu để kiếm tra khả nang tự rửa của thiết bị. Khi nước chảy tràn diy ống qua ống 14 đóng van 2 chiều lại quá trình rửa lọc bắt đầu diễn ra nước từ thùng 8 chảy ngược qua xi phông 10 vào ống 14. “Trong quá trình lọc bể lọc bị bin dần, trở lực qua lớp vật liệu lọc tăng dẫn hình thành xơ phông ngược hút nước từ thùng chứa nước rửa lọc 2.

Kiểm tra lại độ cao của bể chứa nước đặt bình chứa nước rửa lọc lên mặt bể chứa giảm thiêu phải làm giá đỡ thùng chứa nước rửa lọc. Điện tích của thiết bj lọc nhỏ có thé dé dàng lắp đặt trong các điều kiện, đặc biệt là các vật tư dùng dé chế tạo thiết bị lọc có thé dé dàng tìm kiếm và. ‘Thuan tiện cho quá trình quan lý và vận hành nhất là trong điều kiện ứng dụng trong các gia đình và khu dân cư ở các vùng quê vùng ít có điều kiện tiếp xúc với các nguồn nước sạch tập trung.

Hệ thống có nhược điểm đó là khi chuẩn bị cho quá trình rửa lọc hệ thống can có thời gian môi trước khi sinh ra áp lực chân không dé rửa lọc lên. Khi dùng hệ thống lọc tự rửa ứng dung cho xử lý nước ngằm khi nguồn nước có hàm lượng sắt cao và độ pH thấp néu hệ thống lọc không kết hợp với một hệ thống lắng và nâng pH thấp thi sẽ xây ra hiện tượng lớp vật liệu lọc bị keo lại dẫn đến kha năng rửa lọc kém và tắc bé lọc. Kiến nghị sau khi nghiên cứu thiết ké thiết bị ứng dụng công nghệ lọc tự rửa cho quy mộ gia đình đạt kết quả tốt đề nghị cho phép được áp dụng rộng.

Nghiên cứu ứng dụng các loại vật liệu lọc mới có độ rng cao, khả năng hip thụ và xử lý các chit tốt làm tăng tốc độ lọc, giảm lượng nước rửa lọc dẫn đến giảm quy mô của bể chứa nước rửa lọc, giảm tiết diện bình lọc làm. Nghiên cứu cơ thay đổi cơ cấu hình thành xi phông và tiết diện ống mỗi nước hình thành áp lực chân không làm giảm tối đa lượng nước thất thoát khi.