CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MẶT
3.4. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
Hai phương án trên chủ yếu khác nhau ở quá trình lắng, vì vậy ta sẽ đánh giá hai bể lắng để đề xuất phương án tối ưu hơn.
Mô tả một số công trình đơn vị:
3.4.1. Phương án 1:
a. Song chắn rác: Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rac. Tại song chắn rác, các tạp chất như: rác, gỗ, xơ, giấy, rau, cỏ,… được giữ lại. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn.
Hình 3.1: Song chắn rác
Ưu điểm:
Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt Giữ lại tất cả các tạp chất lớn Nhược điểm:
Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian Phải xử lý rác thứ cấp
b. Bể trộn cơ khí: Dùng năng lượng của cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối. Việc khuấy trộn thường được tiến hành trong các bể trộn hình vuông hoặc hình tròn với tỷ lệ giữa chiều cao và chiều rộng là 2:1.
Ưu điểm:
Có thể điều chỉnh cường độ khuấy theo ý muốn Thời gian khuấy trộn ngắn
Dung tích bể nhỏ nên tiết kiệm diện tích, vật liệu xây dựng Nhược điểm:
Phải có máy khuấy trộn và các thiết bị cơ khí
Đòi hỏi người quản lý vận hành phải có trình độ nhất định
c. Bể lọc nhanh: Bao gồm một lớp vật liệu lọc hoặc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc, vật liệu lọc có thể là cát, thạch anh. Thông thường được sử dụng cho dây chuyền xử lý nước mặt có dung chất keo tụ hay trong dây chuyền khử sắt của nước ngầm.
Hình 3.2: Sơ đồ bể lọc nhanh hở dùng hệ thống khoan lỗ phân phối nước rửa
Ưu điểm:
Tốc độ lọc lớn, nên thời gian lọc nhanh. Tiết kiệm thời gian lọc 2 – 15 m/h. Phù hợp với nhưng trạm có công suất lớn. Đáp ứng nhanh các yêu cầu sử dụng nguồn nước ngay
Diện tích xây dựng nhỏ
Tận dụng được chiều cao lớp lọc Kỹ thuật đơn giản
Nhược điểm:
Hiệu quả lọc không cao
Tốc độ nước đi qua lớp vật liệu lọc tương đối lớn nên sức dính kết của nhiều hạt cặn không đủ sức giữ chúng lại
d. Bể lắng ngang:
Hình 3.3: Bể lắng ngang
Ưu điểm:
Dễ thiết kế, xây dựng và vận hành
Áp dụng cho lưu lượng lớn (>15.000 m3/ngày đêm) Nhược điểm:
Thời gian lưu dài
Chiếm mặt bằng và chi phí cao
3.4.2. Phương án 2:
Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng:
Thường được áp dụng cho công trình có lưu lượng điều hòa hoặc thay đổi dần dần trong phạm vi không quá ± 15% trong một giờ và nhiệt độ nước đưa vào bể thay đổi không quá ± 1oC trong một giờ. Sở dĩ phải có những quy định nghiêm ngặt đó là vì trong lớp cặn lơ lửng các hạt cặn lớn lên rồi bị phá vỡ thành những hạt cặn nhỏ hơn, sau đó lại hấp phụ và lớn lên. Để cho hạt cặn lớn lên phải có thời gian, nếu như lưu lượng nước dao động quá lớn, hạt cặn chưa đủ lớn sẽ bị cuốn đi.
Mặt khác nếu nhiệt độ thay đổi đột ngột, liên kết giữa các hạt cặn lơ lửng sẽ thay đổi và những bông cặn sẽ bị biến dạng, có khi sẽ bị phá vỡ. Ngoài ra, nước trước khi đưa vào bể lắng trong phải qua ngăn tách khí. Nếu không trong quá trình chuyển động từ dưới lên trên, các bọt khí sẽ kéo theo các hạt cặn tràn vào máng thu nước trong làm giảm chất lượng nước sau khi lắng.
Ưu điểm:
Không cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì quá trình phản ứng và tạo bông kết quả xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng.
Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác Tốn ít diện tích xây dựng
Nhược điểm:
Có kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ
Đòi hỏi công trình làm việc liên tục suốt ngày đêm và rất nhạy cảm với sự dao động lưu lượng và nhiệt độ của nước. Hiện nay, theo TCXD 33:2006, bể
lắng trong chỉ nên áp dụng cho các trạm xử lý có công suất đến 3000 m3/ngày đêm.
NHẬN XÉT: Qua hai phương án trên thì ta thấy:
Hiệu quả lắng của hai phương án trên chênh lệch không cao
Diện tích xây dựng phương án 2 và chi phí xây dựng ban đầu thấp hơn phương án 1. Nhưng khả năng ứng dụng vào thực tế không cao, vì chi phí và khả năng vận hành cao, khó khăn
Phương án 1 tuy chiếm diện tích xây dựng nhưng không đáng kể Khả năng vận hành của phương án 1 dễ dàng và ứng dụng thực tế cao
Vì vậy, ta chọn phương án 1 để tính toán và thiết kế.
3.5. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ VÀ THIẾT BỊ:
Các công trình được tính toán:
Bể trộn cơ khí
Bể phản ứng - tạo bông Bể lắng ngang
Bể lọc nhanh
Và một số thiết bị khác
Thông số dùng để tính toán các công trình đơn vị: Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): 67mg/L
Độ màu (Pt – Co): 86
Qngày max = 9960 (m3/ngày) = 415 (m3/h).