a) Nhiệm vụ
3.4.1 Bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng
a) Nhiệm vụ
Các hạt cặn sẽ va chạm vào nhau và kết hợp với nhau tạo thành cặn lớn hơn và theo lớp nước phía trên tường tràn đi sang bể lắng.
b) Tính toán kích thước bể Diện tích mặt bằng của bể phản ứng: 𝐹 = 𝑄 𝑁 × 𝑣 (𝑚 2) Trong đó:
+ v: Tốc độ đi lên của dòng nước trong bể phản ứng ở phần trên. Ứng với hàm lượng của nước nguồn 55 mg/l, v = 1,6 mm/s;
+ N: Số bể phản ứng lấy bằng bể lắng ngang = 1 bể. 𝐹 = 𝑄 𝑁 × 𝑣 = 0,058 1 × 0,0016 = 36,25 (𝑚 2) = 36,3 ( 𝑚2) Lấy chiều rộng bể phản ứng bằng chiều rộng bể lắng ngang.
𝐵 = 3,3 𝑚 Chiều dài ngăn phản ứng:
𝐿 = 𝐹 𝐵 =
36,3
3,3 = 11 𝑚
m/ngày.đêm.
SVTH: Trần Nguyễn Hải Yến
GVHD: ThS. Lê Thị Ngọc Diễm 76 𝑊 = 𝑄 × 𝑡 60 × 𝑁= 208,33 × 20 60 × 1 = 69,44 ( 𝑚 3)
+ Chiều cao bể phản ứng lấy bằng chiều cao bể lắng ngang H = 2,9 m. + Trong ngăn phản ứng đặt 3 tấm chắn hướng dòng, khoảng cách giữa các tấm chắn là 11
4 = 2,75 𝑚.
+ Đáy ngăn phản ứng đặt ống khoan lỗ để phân phối nước. Mỗi ngăn đặt 2 ống. Tốc độ nước chảy trong ống theo quy phạm v = 0,5 – 0,6 m/s. Lấy v = 0,6 m/s.
Tiết diện ống phân phối:
𝑓 = 𝑄 𝐵 × 𝑣 = 0,058 3,3 × 0,6 = 0,029 ( 𝑚 2) Bán kính ống phân phối 𝑟 = √𝑓 𝜋 = √ 0,029 𝜋 = 0,096 𝑚 = 0,1 𝑚 Trong đó: + Chọn d = 0,2 m = 200 mm.
+ Lấy tổng diện tích lỗ phân phối bằng 30% tiết diện ống. Tổng diện tích lỗ là:
∑ 𝑓 =0,029 × 30
100 = 0,0087 ( 𝑚
2) Ống khoan lỗ d = 25mm. Diện tích mỗi lỗ:
𝑓𝑙ỗ =𝜋 × 𝑑 2 4 = 𝜋 × 0,0252 4 = 0,00049 ( 𝑚 2) Tổng số lỗ: 𝑛 = ∑ 𝑓 𝑓𝑙ỗ = 0,0087 0,00049= 17,76 = 18 𝑙ỗ
Mỗi bên 9 lỗ khoan thành 2 hàng so le ở thành ống, lỗ hướng xuống phía dưới làm với phương đứng 1 góc 45o.
m/ngày.đêm.
SVTH: Trần Nguyễn Hải Yến
GVHD: ThS. Lê Thị Ngọc Diễm 77
𝑒 =11.000 − 200
9 = 1.200 mm
Tổn thất áp lực qua giàn ống phân phối: ℎ = ( 2,2
𝐾2 + 1) ×𝑣
2
2𝑔(m) Trong đó:
+ K: Tỉ số tất cả các lỗ của ống phân phối trên tiết diện ngang của ống phân phối: 30% = 0,3.
ℎ = ( 2,2
0,32+ 1) × 0,6
2
2 × 9,81 = 0,47 (m)
Tốc độ nước từ ngăn phản ứng sang bể lắng 𝑣𝑡 = 0,05 𝑚/𝑠 chiều cao lớp nước trên vách tràn:
ℎ𝑡 = Q
B × N × 𝑣𝑡 =
0,058
3,3 × 1 × 0,05= 0,35 m
Khoảng cách giữa tường bể phản ứng và tấm ngăn bể lắng tính với tốc độ nước chảy ở đây là 𝑣𝑛 = 0,03𝑚
𝑠.
𝑙 = 0,058
3,3 × 1 × 0,03= 0,586 m = 0,59 m = 590 mm
c) Tính lượng polymer anion cần thiết cho quá trình trợ keo tụ
+ Chọn lượng polymer anion cần sử dụng là 0,25 mg/l. Lượng anion cần dùng trong một ngày là:
𝑀𝑝𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒𝑟 = 0,25 × 5.000 × 10−3 = 1,25 (𝑘𝑔⁄𝑛𝑔à𝑦) + Lượng dung dịch polymer cần dùng là:
𝑀𝑑𝑑1% =𝑀𝑝𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒𝑟 𝐶% = 1,25 1% = 125 ( 𝑘𝑔 𝑛𝑔à𝑦 ⁄ )
+ 1 lít dung dịch có chứa 10g polymer, vậy thể tích dung dịch cần 1 giờ là:
𝑉𝑝𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒𝑟 =1,25 × 10
3
10 × 24 = 5,208 (𝑙 ℎ⁄ ) + Thùng chứa polymer:
m/ngày.đêm.
SVTH: Trần Nguyễn Hải Yến
GVHD: ThS. Lê Thị Ngọc Diễm 78
+ Thể tích thùng chứa cần thiết là:
𝑉𝑡ℎù𝑛𝑔 𝑝𝑜𝑙𝑦𝑚𝑒𝑟 = 5,208 × 10 × 24 = 1.249,92 (𝑙)
Chọn thùng nhựa Bình Minh 1.500 lít loại đứng và thiết bị khuấy trộn pha hóa chất bằng cánh khuấy 2 cánh phẳng, moto Tunglee (Đài Loan) công suất 0,1 kW, tỷ số truyền 5 – 50.
Chọn 2 bơm định lượng để bơm dung dịch polymer hiệu OBL loại M 11 PPSV, lưu lượng max là 11 (𝑙/ℎ) hoạt động luân phiên.