Clor
vôi
Tuyến ống góp và
chuyến tải nước thô
Clor
Bẻ lọc nhanh Bê lắng tiếp
xúc ngang
Ông chuyên tải và phân phối
nước sạch
SVTH: NGUYEN PHỤNG HIẾU Trang 71
Công nghệ xử lý nước cấp GVHD: Th.S NGUYEN VĂN BINH
3.2.2.4.1 Cac công đoạn xứ lý 3.2.2.4.1.1 Giàn mưa
Hình 3.9. Giàn mưa (phía trên góc phải) nhìn từ phía bề lọc
ằ Nhiệm vụ:
- Khử CO; có trong nước
Sở di. - Làm giàu oxy trong nước tạo điều kiện cho phan ứng oxy hóa
4Fe” + O; + 2H,O > 4Fe” + 40H
4Fe” + 40H + 8H;O — 4Fe(OH); + 8H”
4Fe?" + O; + 10H;O — 4Fe(OH); + 8H”
> Cấu tạo:
- Hệ thống phân phối nước dủng giàn ống phân phối có đục lỗ:
ống chính phun mưa làm bảng inox có đường kính 160 mm, trên ống chính có bó trí các ống nhánh đường kính 40 mm, lỗ phun 5 mm.
- Các sàn tung nước bằng các tắm inox (0.8 x 0.8m) có đục lỗ.
Gd ủi cá 4ÌÄG eo chiều sang và 32 tên no chiều doe, Số sản tung nước là
3, khoảng cách giữa các sàn là 0.8 m. Khoảng cách từ hệ thống phân phối nước
đến sàn đầu tiên là 0.35 m.
SVTH: NGUYEN PHUNG HIẾU Trang 72
Công nghệ xử lý nước cấp GVHD: Th.S NGUYEN VĂN BÌNH
- Hệ thống thu thoát khí và ngăn nước có chức năng thu oxy của khí trời, kết hợp đuôi khí CO; ra khỏi giàn mưa và ngăn không cho nước ban ra
ngoài.
- San và ống thu nước đặt dưới đáy giàn mưa, có độ dốc về phía
ông dan nước xuống bẻ lắng tiếp xúc. Sản thường làm bằng bêtông cốt thép,
Kích thước mỗi giàn mưa: dài x rộng x cao = 27.2 x 5 x 8.6 m
> Hoạt động:
Nước thô được dẫn từ Ong góp chung (nước dẫn về ở các giếng) có đường kính 1000 mm rồi qua các ống 400 mm đưa lên giàn mưa. Nước từ giàn phân
phối sẽ phun ra ngoài qua các lỗ trên oe ter và rơi xuống qua từng san tung
nước. Nước từ các sàn này di chuyển xuống và tập trung tại san thu nước.
Tại đõy nước chảy vào ống thu nước (ỉ 600) dộ đưa sang bộ trộn. Tại đầu ống thu nước, clo và vôi đồng thời được cho vào để khử sắt và mangan.
> Hiệu quả xử ly của giàn mua:
Hiệu quả loại trừ CO; của giàn mưa theo ghi nhận của Công ty vào
khoảng 68% (dao động trong khoảng 60,6 - 72,3%). So với lý thuyết hiệu quả
xử lý CO; hòa tan khoảng 75 — 80% thì kết quả này khá tốt.
Ngoài nhiệm vụ khử CO; trong nước, giàn mưa còn cỏ tác dụng hòa tan
oxy vào nước để oxy hóa sắt. Theo lý thuyết quá trình này có thể tăng thêm 55%
lượng oxy hòa tan, tuy nhiên công ty chưa thực hiện việc kiểm tra vẻ hiệu quả
hòa tan oxy vào nước tại giàn mưa.
3.2.2.4.12 Bế trộn đứng
> Nhiệm vụ: Tron đều các hóa chất clo, vôi và nước nhằm tạo điều
kiện cho phản ứng oxy hóa sắt, mangan xảy ra hoản toản.
> Cấu tạo:
Trong hệ thống xử lý của công ty có 2 bể trộn. Bé trộn đứng có đáy dạng
hình chóp, mặt bằng hình vuông với dung tích 27,8 mÌ.
Kích thước bẻ: đài x rộng x cao = 3.5 x 3.5 x 5m.
> Hoạt động:
Nước sau khi qua giàn mưa được châm clo, vôi rồi đưa sang bé trộn đứng
theo hướng từ dưới đáy lên. Nhờ vào quá trình di chuyển ngược từ dudi lên trên
ma vôi, clo và nước được hòa trộn đều với nhau. Trong bê các phản ứng xảy ra như sau:
Đối với sắt: do trong nước ngâm, sắt tồn tại chủ yếu dạng ion sắt (II) 2Fe”" + Cl, + 6H;O -> 2Fe(OH); + 2CT + 6H”
SVTH: NGUYEN PHUNG HIẾU Trang T3
Công nghệ xử lý nước cấp GVHD: Th.S NGUYÊN VĂN BỈNH hoặc: Fe(HCO:); + Ca(OH); => FeCO, J + CaCO, 4 + 2H,0
Đổi với mangan:
2Mn(HCO;); + O; + 2H;O — 2Mn(OH), + 4CO; TF
Ngoài phản ứng trên mangan còn bị oxy hỏa bởi clo dé chuyển từ MnŸ”
thành Min”, phản ứng này xảy ra trong điều kiện pH cao từ 8 - 9. Do đó việc khử mangan diễn ra chủ yếu trong bẻ lọc thông qua lớp mang bam trên cat lọc.
Thời gian nước ở bé trộn khoảng 1.63 phút. Sau đó, nước tràn qua mang
thu nước và đưa sang bé lắng tiếp xúc để thu hồi các cặn tạo ra từ các phản ứng
trên (chủ yếu là Fe(OH); và CaCO;).
3.2.2.4.1.3 Bế lắng tiếp xúc ngang
> Nhiệm vụ:
- Tang thời gian đẻ các phan img oxy hóa xảy ra hoàn toàn.
- Lãng giữ lại một phần bông cặn có kích thước lớn sinh ra
trong các phản ứng ở bẻ trộn, gồm cặn vôi và các cặn được tạo ra trong quá trình oxy hóa sắt va mangan.
> Cấu tạo:
Bé lắng ngang là một bể chứa có mặt bằng hình chữ nhật, làm bằng bêtông cốt thép, gồm 4 phan: ngăn phân phối nước, ngăn lắng, ngăn chứa cặn và
ngăn thu nước. Ngăn phân phối nước bằng bêtông có lỗ đục, 11 lỗ/vách ngăn.
Nước từ ngăn phân phối nước đi qua ngăn lắng, cặn rơi vào vùng chứa và đọng lại. Ở cudi bể lắng nước đi vào hệ thông thu nước cuối bể, gồm các rãnh thu nước. Hiện nay, công ty lắp đặt thêm hệ thống thu nước bề mặt, gồm các ống thu nước được đặt — mực nước khoảng 12cm, trên mỗi ống có bé trí 2
hàng lỗ ở 2 bên thành
> Hoạt động:
Nước từ bẻ trộn được dẫn qua ngăn phân phối đầu bé lắng, sau đó đi qua
các lỗ trên vách ngăn và đi qua vùng lắng. Tại đây các phản ứng oxy hóa tié tuc
xảy ra và tạo két tủa rồi lắng xuống đáy bể cùng với cặn vôi. Nước đi từ đầu bề đến cuối bê sẽ đi qua các lỗ thu trên ống thu nước bề mặt và các máng thu nước cuối bê. Sau cùng nước được dẫn vào máng thu nước và phân phối nước đi vào
các bể lọc. Cặn lăng sẽ được định kỷ xả ra ngoài bằng áp lực thủy tĩnh qua giàn
ống thu xả cặn.
Quá trình hoạt động của bẻ lắng ngoài việc xả rửa theo định kỷ, cần thiết
phải xả cặn thường xuyên tại bẻ lắng (khi thấy nhiều cận bị cuốn theo nước sang bể lọc). Thời gian làm việc của bể it nhất 12 h, nhiều nhất không quả 24 h thì
phải tiến hành xả bé lắng. Vệ sinh ống thu nước bẻ mặt 3-4 h/]lân.
SVTH: NGUYÊN PHỤNG HIỂU Trang 74
Công nghệ xử lý nước cấp GVHD: Th.S NGUYEN VĂN BINH
Thường xuyên theo doi pH đầu lắng va bông cặn của bể, pH đầu lắng dam
bảo từ 8 3 - 9.
> Hiệu quả xử lý của bề lắng
Theo số liệu theo dõi hoạt động của hệ thống xử lý thì hiệu quả xử lý của
bê chưa cao, hàm lượng sắt tông cộng ra khỏi bé lắng còn khá cao. Hiệu quả khử
sắt đạt 74 - 77% van còn thấp, mangan là 60% (được khử chủ yếu trong bẻ lọc).
3.2.2.4.1.4 Bể lọc nhanh
Hình 4.1. Nước ngầm đang được xử lý trong bể lắng và bể lọc
> Nhiệm vụ:
- Loại bỏ triệt dé các cặn chưa lắng và không lăng được ở bể
- Khử mangan nhờ lớp oxit mangan trên bề mặt cát lọc.
> Cấu tạo:
Kích thước của bê: dai x rộng x cao = 8 x 4.5 x 4.2 m với 12 bể
Bê có kết cau bêtông cót thép, vat liệu lọc sử dụng là cát thạch anh, đường
kính hạt vật liệu lọc 0,7 - 1,5mm, chiều cao lớp cát: 1,2 m, chiều cao lớp sỏi đỡ
là 0,4 m. Hiện có bể lọc sử dụng 2 lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và than
antraxit. Bé gồm các hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc, máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc, các ống dẫn nước lọc và nước rửa lọc.
> Hoạt động:
SVTH: NGUYEN PHỤNG HIẾU Trang 75
Công nghệ xử ly nước cap GVHD: Th.S NGUYEN VAN BINH Khi loc: nước được dan từ bẻ lắng sang qua máng phân phối vào bé lọc,
qua lớp vật liệu lọc, lớp sỏi đỡ vào hệ thong thu nước trong va được đưa vào bê
chứa nước sạch. Nước sau khi ra khỏi bé lọc được châm thêm flo, clo dé khử trùng lần cuối trước khi được đưa vào bề chứa.
Khi rửa lọc: nước rửa được bơm từ bê chứa nước sạch qua hệ thong phân phối nước rửa lọc, qua lớp sỏi đỡ, lớp vật liệu lọc và kéo theo cặn ban tràn vào mảng thu nước rửa, thu về máng tập trung rồi được xả ra ngoải theo mương
thoát nước. Quá trình rửa lọc kết thúc khi nước rửa lọc hết đục.
> Hiệu quả xử lý của bể lọc:
Hiệu quả xử lý sắt và mangan trong bê lọc khá cao, với sắt là 92%,
mangan là 98%. Chất lượng nước sau quá trình lọc đảm bảo Fe" < 0.3 mg/l, Mn’ < 0.Img/1, do đó nước sau quá trình xử lý đã đạt yêu cầu của nước cấp
sinh hoạt.
3.2.2.4.1.5 Hóa chất sử dụng
a) Vôi
Pha chế dung dịch vôi:
Vôi thương phẩm ban đầu (vôi sống CaO) được đóng gói ở dạng bột.
Trước khi cho vào nước xử lý ở bế trộn, người ta điều chế sữa vôi tại khu hóa chất. Hệ thống pha chế dung dịch vôi gồm 1 thùng tôi vôi, 1 thùng hòa trộn, 2
thùng tiêu thụ, | máy bơm gió, các máy bơm định lượng, bơm dung dịch vôi từ
thùng tiêu thụ đến công trình xử lý.
Vôi sử dung để xử lý nước sạch nên không được chứa các tạp chất, do đó sau khi tôi vôi, sữa vôi được đưa sang thùng hòa trộn là một thiết bị khuấy
trộn -lang gan có gắn bộ phận khuấy kiểu tuabin.
SVTH: NGUYEN PHỤNG HIẾU Trang 16
Công nghệ xử lý nước cấp GVHD: Th.S NGUYEN VAN BỈNH
Công tác vệ sinh tại khu xử lý vôi được thực hiện đều đặn:
© Rửa đường ông vôi va bơm theo quy định: 30 phúƯ | lần rửa e©_ Xa đáy thùng tôi và me hòa trộn 2h/ Ilần, xả kiệt Ituần/ | lần
e Xa kiệt thùng tiêu thụ 2 lân/l ngày
e Khi thùng tiêu thụ can thi phải xa đáy, bom nước rửa sạch
Hàm lượng vôi đưa vào công trình xử lý phụ thuộc vào chất lượng nước
thô, công suất xử lý và liều lượng vôi nguyên chất có trong vôi thương phẩm được sử dụng. Các giá trị này được xác định qua kết quả thử nghiệm mẫu nước bằng thí nghiệm Jartest. Ở đây tạm tính theo số liệu trung bình trong thời gian
qua:
© Liễu lượng châm vôi trung bình: 59 mg/I = 0,05 kg/m’
® Ham lượng vôi thương phẩm trung bình: 68% nguyên chất
¢ Nông độ dung dịch tại thùng tiêu thụ: 2%
b) Clo và flo
Clo va flo được lưu giữ trong khu nha clo riêng biệt. Liêu lượng clo lỏng, flo khí cho vào quá trình xử ly nhờ vào hệ thống dẫn và định lượng dam bảo an toàn va đúng ham lượng. Lượng clo du tại bẻ chứa là 0,8 mg/1 (xác định
băng thử nghiệm mau nước Jartest).
3.2.2.4.2 Kết quả chất lượng nước đã xử lý tại công ty
Chât lượng nước sau xử lý của công ty luôn được kiểm tra chặt chẽ trong từng giai đoạn của công nghệ xử lý và trước khi vào bé chứa. Chu kỳ kiểm tra diễn ra hàng ngày, hàng giờ, tại phòng hóa nghiệm nước với số liệu cụ thể. Sau đây là số liệu tông hợp trung bình trong ngày của công ty.
Bảng 3.5. Kết quả chất lượng nước ngày 1/1/2007
Các chỉ tiêu Don vi | Nước thô. Nước đã xử lý pee See
ljH | - | s49 | 7% | 65-83 _
SVTH: NGUYÊN PHỤNG HIẾU Trang 77
* NHAN XÉT:
- Các thông số của nước sau xử lý nhìn chung đạt tiêu chuẩn cho phép của nước cấp. Hiệu quả xử lý khá cao đối với các thông số như: pH, sắt
(đạt 98,84%), các chat hữu cơ (89,58%), hợp chat amoni (80%), nitrat (50%).
- Các thông số như độ kiểm, độ màu, độ cứng, độ mặn, nitrit, sulfat hiệu quả xử lý tương đối thấp; một số trường hợp, hàm lượng giảm rất ít, hoặc không giảm, thậm chí còn tăng lên. Chang hạn, trước va sau xử lý độ mau đều là
5, ham lượng nitrit là 0.001mg/1, sulfat là Lmg/l; chỉ số của độ kiêm, độ cứng, độ mặn déu tăng lên khoảng 4 — 28 đơn vị.
- Điều này có thé giải thích là do:
Y Hiệu quả xử lý của các công trình chưa cao (vẻ mặt kỳ thuật thiết kế)
Y Sản phẩm của các hóa chất thêm vao trong quả trình xử lý như clo làm tăng độ mặn, vôi làm tăng độ kiểm và độ cứng của nước.
_ Nước ngầm được xử lý không có quá trình keo tụ nên về
nguyên tắc không xử lý được độ màu.
Tuy nhiên, các thông số có hàm lượng tăng lên ké trên không vượt quá giới hạn cho phép của nước sạch. Do đó, độ tăng này không đáng kẻ.
Thực tế chất lượng nguồn nước ngầm đầu vào của nhà máy là khá tốt, chỉ cần xử lý một vài thông số như pH, các tạp chất hòa tan (sắt, mangan, hợp chất của nitơ...). Do đó, công nghệ xử lý nước tại công ty khá đơn giản, chủ yếu là
xử lý băng phương pháp cơ học và sử dụng thêm một sô hóa chất khử trùng như
clo, fluor để tiêu điệt vi sinh vật trong nước cũng như trong quá trình vận chuyển nước sạch về nguồn nước cắp của thành phó.
3.3 So sánh công nghệ xử lý nước ngầm và nước mặt Giống nhau
- Về cơ bản, đây đều là day chuyền công nghệ xử lý nước cho mục đích sinh hoạt nên bao gồm các quá trình cơ bản như: quá trình keo tụ - kết
bông, quá trinh lăng, quá trình lọc, quá trình khử trùng. ;
- Các công trình xử lý tương ứng gồm: bẻ trộn, bể lắng ngang, bẻ lọc
nhanh.
s% Khác nhau
Do thành phần các chất tồn tại trong nguồn nước mặt và nước ngằm khác
nhau nên trong quá trình xử lý có những diém khác nhau như sau:
SVTH: NGUYÊN PHỤNG HIEU Trang 78
Công nghệ xử lý nước cap GVHD: Th.§ NGUYEN VAN BINH
- Không sử dụng chấtkeo |- Hóa chất keo tụ là phèn nhôm và
tụ các polime trợ keo tụ
- Hóa chất khử trùng: clor, |- Hóa chất khử trùng là clor va flor
flor- Chất kiềm hóa nước: vôi |- Chất kiềm hóa nước: vôi
Nhìn chung có thé thấy rằng công nghệ xử lý nước mặt va nước ngầm khác nhau không nhiều. Nhưng chính sự khác nhau về các dạng tôn tại của sắt trong nước mà các phương pháp và công trình xử lý khác nhau, dẫn đến công
nghệ cũng khác nhau.
Bên cạnh các công trình xử lý nước cấp, các tạp chất như bùn, nước thải ra từ quá trình rửa các bê phản ứng, bể trộn, bể lắng, lọc hoàn toàn không được
xử lý thêm bằng công đoạn nào. Chúng được cho vào các mương hoặc ao lắng một thời gian nhất định rồi xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước trong khu vực.
SVTH: NGUYÊN PHUNG HIEU Trang 79
Công nghệ xử lý nước cấp GVHD: Th.S NGUYÊN VĂN BÌNH