CHƯƠNG 2 KHỬ TRÙNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC
3. KHỬ TRÙNG BẰNG OZONE
3.6. Hệ thống khử trùng clo[7]
Hình 3. Hệ thống khử trùng ozone 3.6.1. Khuếch tán bọt khí
Khuếch tán bọt khí là phương pháp phổ biến lâu đời nhất và đơn giản nhất để hòa tan ozone vào nước. Đây thực chất là một thiết bị có nhiều lỗ được sử dụng để phá vỡ khí vào bong bóng nhỏ ở dưới cùng của cột nước để cho phép các bong bóng từ từ đi lên trên cùng của cột và hòa tan vào nước.
3.6.1.1. Kích thước lỗ rỗng[7]
Hình 4. Khuếch tán bong bóng
Kích thước lỗ của khuếch tán sẽ ảnh hưởng đến kích thước của bong bóng khí được tạo ra với bộ khuếch tán bong bóng khí.Hai bong bóng nhỏ hơn sẽ có diện tích bề mặt lớn hơn một bong bóng của cùng một lượng khí. Diện tích bề mặt lớn hơn sẽ tăng khả năng tiếp xúc với các bong bóng khí và nước, do đó tăng tỷ lệ chuyển giao khối lượng ozone vào trong nước. Điều quan trọng là khi lựa chọn một bộ khuếch tán bong bóng để tìm kích thước lỗ nhỏ nhất có thể.
3.6.1.2. Chiều cao cột nước[7]
Chiều cao của cột nước sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả chuyển giao khối lượng lớn.Bộ khuếch tán nên được đặt ở dưới cùng của cột, theo cách này, các bong bóng khí phải đi với khoảng cách lớn nhất trong cột nước trước khi thoát vào không gian đầu . Cột cao sẽ kéo dài thời gian mà các bong bóng tiếp xúc với nước và có thể hòa tan vào trong nước.
Quan trọng hơn, cột cao sẽ tạo ra một áp suất cao hơn ở dưới cùng của cột. Áp suất cao này sẽ sử dụng sức mạnh lớn hơn trên bề mặt của bong bóng và ảnh hưởng tới lượng khí nhiều hơn .
3.6.1.3. Ứng dụng thực tế [7]
Khuyếch tán bọt khí có thể hòa tan ozone vào nước có hiệu quả; Tuy nhiên, một bộ khuếch tán lỗ chân lông tốt phải được sử dụng với một cột nước rất cao.Cột nước thấp hơn 10 feet thường đạt được ít hơn 50% hiệu quả chuyển giao khối lượng.Cột nước 20 feet có thể đạt được hiệu quả khối lượng chuyển nhượng lên đến 90%.Khi thiết kế một hệ thống xử lý nước bằng cách sử dụng khuếch tán bọt khí duy trì an toàn khi mức độ cao của ozone không tan có thể thoát khỏi trụ không gian của nước.
3.6.1.4. Ưu và nhược điểm Ưu điểm:
Chi phí thấp Dễ dàng cài đặt
Năng lượng thấp - không yêu cầu một máy bơm nước Nhược điểm:
Không hiệu quả - dao động từ 10-25% (phụ thuộc vào chiều cao nước)
Cột nước cao / tàu thường yêu cầu
Khó khăn để sử dụng trong dòng nước áp lực.
3.6.2. Vòi phun nước [7]
Một vòi phun nước là một phương pháp rất phổ biến của việc bơm ozone trong ứng dụng công nghiệp. Một vòi phun nước kết hợp một phương pháp bơm ozone và cung cấp hiệu quả chuyển giao khối lượng tốt trong một thiết bị. Một vòi phun nước đòi hỏi một chênh lệch áp suất giữa các thiết bị để tạo ra một chân không để kéo một lượng khí ozone vào thiết bị. Sau đó, sử dụng cánh quạt trộn khí trộn đều với nước.
Một vòi phun nước tạo ra các bong bóng rất nhỏ muốn chuyển khối lượng lớn, và một hành động lớn để hủy bỏ trộn khí vào nước.Sử dụng một mình vòi phun nước có thể đạt được tốc độ truyền tải khối lượng 90%.
Hình 5. Vòi phun nước 3.6.2.1. Áp lực nước
Đối với một vòi phun nước để làm việc có hiệu quả thì phải có chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của thiết bị. Điều này thường đòi hỏi một máy bơm nước riêng biệt để tăng áp lực nước ở đầu vào của vòi phun nước.Đó là sau đó quan trọng là đầu ra của vòi phun nước không bị cản trở hoặc ngăn cản bất kỳ cách nào.
Chúng tôi đề nghị đặt đồng hồ đo áp lực trực tiếp ở đầu vào và đầu ra của vòi phun nước.Điều này sẽ giúp xử lý sự cố và xác định hiệu quả của thiết bị.
3.6.2.2. Hệ thống khí thải
Sử dụng một vòi phun nước sẽ đòi hỏi một phương pháp loại bỏ oxy không hòa tan và ozone từ nước.Không giống như bộ khuếch tán bọt khí mà các bong bóng sẽ tự nhiên di chuyển lên trụ không gian và thoát khỏi hệ thống đường ống, một vòi phun nước không có phương pháp loại bỏ khí không hòa tan này. Bồn chứa nước là một phương pháp phổ
biến, cũng có buồng để khí và cột có thể được sử dụng. Cửa thông gió ozne được sử dụng các loại bỏ các khí này và thải ra ở 1 nơi an toàn.
Nếu một hệ thống buồng khí không được sử dụng ,các bong bóng khí dư thừa có thể mang ozone còn lại có thể hệ thống khí thải thải ra ở những vị trí không mong muốn gây ra vấn đề an toàn . Ngoài ra, khí dư thừa này có thể bay hơi một số hòa tan ozone trở lại dạng khí.
3.6.2.3. Hệ thống ống nước
Vòi phun nước trở thành một phần của hệ thống đường ống dẫn nước . Một máy bơm thường được đặt trước vòi phun, một bồn chứa sau khi phun. Một vòng tròn cũng thường được sử dụng để cho phép điều chỉnh lượng nước chảy qua vòi phun và linh hoạt hơn.
Thực hiện theo liên kết này để trang web Mazzei cho một số ví dụ tuyệt vời của các tùy chọn hệ thống ống nước.
3.6.2.4. Nhiệt độ trong nước
Độ tan của ozone vào trong nước là nhiệt độ phụ thuộc. Nhiệt độ thấp hơn sẽ đạt được mức độ ozone hòa tan lớn hơn do tỷ lệ hòa tan cao hơn. Tỷ lệ hòa tan là khẩu phần tối đa của chất lỏng sang khí gas có thể đạt được một khí nhất định. Trong khi có rất nhiều yếu tố khác sẽ ảnh hưởng đến khối lượng chuyển nhượng của ozone vào nước, nó rất đơn giản để hiểu rằng nhiệt độ nước thấp hơn tăng khả năng hòa tan, nếu tỷ lệ hòa tan làm tăng khối lượng chuyển nhượng của ozone vào nước sẽ tăng.
o C Độ hòa tan
0 64
5 5
10 39
15 31
20 24
25 24
30 15
35 12
Bảng 7 . Độ tan của khí ozone 3.6.2.5. Áp lực nước
Áp lực nước sẽ đóng một vai trò trong sự hòa tan của ozone vào nước. Khi khí ozone được thêm vào nước ở áp suất cao hơn lượng nhiều hơn sẽ được đặt trên các bức tường của bong bóng khí đó. Lượng này sẽ cho phép ozone hòa tan vào nước hiệu quả hơn. Bất kỳ phương pháp thêm ozone sẽ hiệu quả hơn khi toàn bộ hệ thống được vận hành ở áp
suất cao. Ví dụ, áp lực nước của 35 PSI sẽ có khoảng hai lần độ hòa tan như áp lực nước của 10 PSI
3.6.2.6. Nồng độ
Ozone ở nồng độ cao sẽ hòa tan vào nước hiệu quả hơn so với ozone ở nồng độ thấp
Hình 6. Biểu đồ nồng độ ozone 3.6.2.7. Ưu và nhược điểm Ưu điểm:
Ozone tốc độ truyền tải khối lượng rất cao (lên đến 98% nếu áp lực, 50-70% w áp ra / vào)
Yêu cầu bảo trì tối thiểu
Nhiều kiểm soát và nhất quán theo thời gian
Hoạt động tốt trong cả hai dòng chất lỏng áp lực và bị xì hơi Nhược điểm:
Yêu cầu năng lượng từ một máy bơm tăng áp, hoặc cung cấp nước áp lực để đạt được việc chuyển giao 98% nếu không có thể cung cấp cho bạn 50-70%