IV.3.1. Bể trộn phèn
Mục đích :
Hòa tan lượng phèn cần thiết trước khi đưa vào bể trộn cơ khí. Dưới tác dụng của cánh khuấy phèn sẽ tan đều trong nước .Dung dịch phèn này sẽ được đưa vào bể phản ứng nhờ bơm định lượng.
Tính toán
Những hóa chất keo tụ thường được sử dụng là Al2(SO4)3.18H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3.6H2O. Đối với dịch đen, hóa chất keo tụ hiệu quả nhất là Al2(SO4)3.18H2O kết hợp với chất trợ keo PAA
Khi sử dụng các muối của nhôm và sắt làm chất đông keo tụ, chúng sẽ phân ly trong nước tạo thành các hydroxit ít tan, những hydroxit này sẽ hấp thụ các chất lơ lửng cũng như các chất keo, tạo thành những bông keo tụ lớn hơn dễ dàng tách ra khỏi nước nhờ quá trình lắng.
Al2(SO4)3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2SO4
Để quá trình xử lý đạt hiệu suất cao nhất, đông keo tụ phải tiến hành ở những vùng pH tối ưu. Bằng thực nghiệm đã xác định được rằng để đạt được hiệu quả xử lý
nước thải cao nhất thì pH phải nằm trong khoảng pH = 6,5 ÷ 8.
Để đạt hiệu quả xử lý và hiệu quả kinh tế cao, người ta thường dùng 1÷3g phèn cho 1ℓ nước thải. Theo tính chất dòng thải (độ màu, COD, BOD, SS) và qua thực nghiệm thì lượng phèn tối ưu là 1,3g/l
Lựợng phèn nhôm cần dùng là:
M = 1000×103×1,3×10-3 = 1300 (kg/ngày)
Phèn nhôm được pha với nồng độ 10% để đưa vào bể phản ứng. Khối lượng dung dịch phèn nhôm 10% là:
Mdd phèn nhôm = 1300/0,1 = 13000 (kg/ngày) Lượng nước cần dùng để pha phèn:
Mnước = 13000 - 1300 = 11700(kg/ngày) = 11,7m3/ngày
Dung dịch phèn nhôm (Al2(SO4)3.18H2O) 10% ở 25oC: 1100 kg/m3
Thể tích dung dịch phèn nhôm 10% cần dùng:
Vdd phèn sắt = = = 11,82 (m3/ngày) = 493(l/h)
- Dùng chất trợ keo PAA với liều lượng 2g/m3 để tăng hiệu quả tạo bông
Lượng PAA cần dùng trong 1 ngày:
m = 2×1000 = 2000 g = 2kg Pha PAA thành dung dịch 0,1%.
Khối lượng dung dịch PAA 0,1%:
Lượng nước cần dùng để pha loãng PAA ≈ 2m3 Thể tích dung dịch PAA bơm vào bể phản ứng:
VPAA = = 83,3 (l/h)
Tổng lượng nước sử dụng để pha dung dịch:
Vnước = 11,7 + 2 = 13,7 m3
IV.3.2. Bể phản ứng
Nước thải và dung dịch phèn nhôm được khuấy trộn đều trong thời gian: tpư = 3
phút
Chọn bể phản ứng hình vuông, kích thước:
Chiều dài × Chiều rộng = 1,5m × 1,5m Diện tích bề mặt phản ứng: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vận tốc nước dâng lên trong vùng phản ứng:
vd = = = 5×10-3 m/s [5] Chiều cao vùng phản ứng:
Hpư = vd×tpư = 5×10-3×3×60 = 0,9 m [5] Chiều cao dự trữ, chọn Hdt = 0,3m
Chiều cao xây dựng:
Hxd = Hpư + Hdt = 0.9 + 0,3 = 1,2 m Thể tích vùng phản ứng:
Vpư = Hpư×Fpư = 0,9 × 2,25 = 2,1 m3
IV.3.3. Bể tạo bông
Kết thúc quá trình phản ứng, nước thải được đưa sang bể tạo bông. Tại đây nước thải được bổ sung dung dịch PAA để tăng kích thước các bông keo.
Chọn thời gian lưu nước vùng tạo bông: ttb = 20 phút. Thể tích cẩn thiết của bể tạo bông:
Vtb = Q × ttb = 1000 × = 14 m3 [5]
Chọn bể hình vuông có kích thước:
Chiều dài × Chiều rộng = 3m × 3m Chiều cao bể:
H = = 1,6 m
Chọn chiều cao dự trữ: h = 0,4 m Chiều cao xây dựng bể:
Hxd = H + h = 1,6 + 0,4 = 2m Vận tốc nước trong vùng tạo bông:
vtb = = = 1,33×10-3 m/s