α : Góc nghiíng của thanh chắn so với hướng dòng
4.1.6 Bể phản ứng (Bể keo tụ tạo bông).
a. Tính toân bể trộn cơ khí.
Nhiệm vụ của bể trộn cơ khí lă hoă tan nhanh phỉn nhôm Al2(SO4)3 vă A. Polymer văo nước thải.
Tính toân bể trộn cơ khí tương tự như tính toân bể trung hòa. Câc thông số: Thể tích bể: V = 1,5 m3
Kích thước bể: 1 * 1 * 1,5 m b. Tính toân bể tạo bông.
Chọn thời gian keo tụ lă 20 phút thì thể tích bể tạo bông xâc định theo
công thức: V = Q * t = 83,3
60 * 20 = 28 m3 Chọn chiều cao bể:
Trong đó: Hi : Chiều cao hữu ích của bể. Hi = 1,5 m hbv : Chiều cao bảo vệ. hbv = 0.5 m
Tiết diện bể tạo bông: F = HiV = 1,528 = 19 m2
Khích thước bể tạo bông: L * B = 7 * 3 m
Bể được chia lăm 3 ngăn bởi câc tấm chắn khoan lỗ: D = 100 ÷ 150 mm Vận tốc nước qua lỗ trín mỗi vâch ngăn: v = 0,1 m/s
Mỗi ngăn đặt 1 mây khuấy với cường độ khuấy trộn giảm dần từ mây 1 đến mây 3 tương ứng với: G1 = 70; G2 = 50; G3 = 30.
Thể tích khuấy trộn của 1 mây: V = 2,5 * 3 * 2 = 15 m3
Cơng suất mây khuấy bậc I:
Năng lượng khuấy cần truyền văo nước: ⇒ P = G2*V*μ = (70)2
* 15 * 0,001 = 73,5 (J/s) = 0,0735 KW
Chọn hiệu suất của mây khuấy: η = 80 %
Vậy cơng suất của mây khuấy: N = Pη = 0,07350,8 = 0,092 kW
Số vịng quay của cânh khuấy bậc I:
1/35 5 k P n K*d *ρ = ÷
Trong đĩ: P: Năng lượng khuấy trộn. P = 0,092 KW = 92 W K: Hệ số sức cản của nước phụ thuộc kiểu cânh khuấy.
Tra bảng 4.3 ta được: K = 1,08 dk: đường kính cânh khuấy, dk = 1,3 m
ρ: Khối lượng riíng của chất lỏng. ρ = 1000 kg/m3 ⇒ n = 1/3 5 92 1,08*(1,3) *1000 ÷ = 0,28 (v/s) = 17 vòng/phút.
Cơng suất mây khuấy bậc II:
Năng lượng khuấy cần truyền văo nước: ⇒ P = G2*V*μ = (50)2
* 15 * 0,001 = 38 (J/s) = 0,038 KW
Chọn hiệu suất của mây khuấy: η = 80 %
Vậy cơng suất của mây khuấy: N = Pη = 0,0380,8 = 0,05 kW
Số vịng quay của cânh khuấy bậc II:
1/35 5 k P n K*d *ρ = ÷
Trong đĩ: P: Năng lượng khuấy trộn. P = 0,05 KW = 50 W K: Hệ số sức cản của nước phụ thuộc kiểu cânh khuấy. Tra bảng 4.3 ta được: K = 1,08
dk: đường kính cânh khuấy, dk = 1,3 m
⇒ n = 505
1.08*(1,3) *1000
÷
= 0,24 (v/s) = 15 vòng/phút.
Cơng suất mây khuấy bậc III:
Năng lượng khuấy cần truyền văo nước: ⇒ P = G2*V*μ = (30)2
* 15 * 0.001 = 13,5 (J/s) = 0,0135 KW
Chọn hiệu suất của mây khuấy: η = 80 %
Vậy cơng suất của mây khuấy: N = Pη = 0,01350,8 = 0.017 kW
Số vịng quay của cânh khuấy bậc III:
1/35 5 k P n K*d *ρ = ÷
Trong đĩ: P: Năng lượng khuấy trộn. P = 0,017 KW = 17 W K: Hệ số sức cản của nước phụ thuộc kiểu cânh khuấy. Tra bảng 4.3 ta được: K = 1.08
dk: đường kính cânh khuấy, dk = 1,3 m
ρ: Khối lượng riíng của chất lỏng, ρ = 1000 kg/m3 ⇒ n = 1/3 5 17 1.08*(1.3) *1000 ÷ = 0,16 (v/s) = 10 vòng/phút. c. Tính tốn hĩa chất:
Chọn phỉn nhôm loại chứa 45% Al2(SO4)2 không ngậm nước lăm chất keo tụ, thông thường phỉn nhôm đạt được hiệu quả keo tụ cao nhất khi nước có pH
= 5,5 ÷ 7,5 (Nguyễn Ngọc Dung – Xử lý nước cấp, trang 17) do đó để tiết kiệm lượng phỉn trong quâ trình keo tụ ta sử dụng dung dịch axit H2SO4 98% để chỉnh độ pH về gần với giâ trị tối ưu, pH ban đầu của nước thải lă 9.5 cần điều chỉnh về mức pH = 8 gần với giâ trị tối ưu cần sử dụng 15 ml H2SO4 cho 1 m3 nước thải nín:
Lượng H2SO4 cần dùng trong một ngăy lă:
15 ml/m3 * 2000 m3/ngăy = 30 L/ngăy
Chọn bồn chứa dung dịch H2SO4 : V= 300 L dự trữ cho 10 ngăy. Lượng phỉn nhôm được xâc định theo công thức:
PAl = 4 M = 4 250 = 64 (mg/l) = 0,064 kg/m3
Trong đó. PAl liều lượng phỉn tính theo sản phẩm không chữa nước. M: độ mău nước thải. M = 250 pt-co.
Lượng phỉn cần dùng trong một ngăy lă:
0,064 kg/m3 * 2000 m3/ngăy = 128 kg/ngăy.