4 A 7 Tổng chất rắn hòa tan (a) mg/l 1000 TCVN 6053-1995 (ISO 9696-1992) B
5.2.2.1. Than Anthracite
a) Đại cương về Anthracite
Anthracite là một vật liệu lọc để khử độ đục. Áp dụng Anthracite được xem như một nguyên liệu với tên thường gọi là “Anthracite filter” (chất lọc Anthracite) Anthracite là loại than bị cacbon hoá cao nhất và có tính dễ bay hơi rất thấp so với các loại than khác như là: Bituninuous, Lignite, Brown coal.
Anthracite có tỷ lệ cacbon lớn (cacbon cố định) và có lượng tro thấp do đó nó chứng tỏ được chất lượng cao, tốt. Cacbon là chất cản tốt cho nước, than có độ tinh khiết cao và điều kiện kết tinh tốt, có độ cứng vật lý cao.
Sử dụng đặc tính đó, Anthracite được phát triển thành một chất để lọc.
b) Những đặc trưng của Anthracite
1/ Giữ cặn tại khoảng trống bên ngoài:
Anthracite không giống như chất lọc cacbon hoạt tính mà cacbon này có tính thẩm thấu hoà tan trong nước tại khoảng trống bên trong của hạt để khử chất hoà tan đó, nhưng một chất lọc trung gian giữa các chất rắn lơ lửng (những chất không tan trong dung dịch)tại khoảng trống bên ngoài của hạt. Chất lọc trung gian thay đổi từ chất hoà tan (phân huỷ) bằng việc tiến hành xử lý như là liều dùng.
Việc rửa ngược đủ cho phép sử dụng bán thường xuyên chất lọc. 2/ Giữ một số lượng lớn cặn.
Cát có hình thể hạt thống nhất và trọng lượng của nó thì hơi lớn, lớp lọc trở nên chặt sít và tỷ lệ khoảng trống trở nên nhỏ bé. Do đó, chất làm đục có thể không được giữ lại với số lượng lớn. Mặt khác, bởi vì Anthracite có thể đá bị đập (có góc cạnh) và hạt khác nhau, tỷ lệ độ lỗ hổng trở nên lớn, và do đó chất làm đục cặn có thể bị giữ lại với số lượng lớn.
3/ Lọc với lớp lọc dày:
Bởi vì dạng hạt hoàn toàn khác nhau và không có quy tắc định dạng nào, có khối lượng nhẹ, lớp lọc không trở nên chặt sít dễ dàng, vì thế việc lọc có thể thực hiện trên một lớp dày và không chỉ lọc ở phần bề mặt của lớp. Sự tổn thất áp lực ban đầu (P) hơi nhỏ và số lần rửa lọc giảm.
4/ Rửa ngược dễ dàng:
Anthracite là chất lọc nhẹ, rửa ngược có thể được thực hiện dễ dàng. Hơn nữa, bề mặt hạt lọc nhẵn, cặn bị giữ lại được giữ lại được giữ lại một cách dễ dàng và việc rửa có hiệu quả cao.
Lượng nước dùng rửa ngược nhỏ mà thời gian rửa ngắn. 5/ Tính trơ đối với hoá chất:
Anthracite chất lượng cao chỉ có một ít tạp chất và có hàm lượng cacbon cao, như vậy Anthracite không hoà tan được trong nước có tính axít và nước có tính kiềm. Do đó, thích hợp cho công dụng lọc. Anthracite được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hoá chất như lọc nước biển, dùng trong việc làm soda.
c) Những điều cần lưu ý.
Bởi vì Anthracite là chất lọc có trọng lượng thấp (nhẹ), nó không yêu cầu lượng nước lớn để rửa ngược. Tuy nhiên, nó cần có tốc độ thích ứng với hình dáng hạt, bởi vì, tốc độ không phù hợp có thể gây ra sự cuốn Anthracite theo nước rửa. So sánh với cát, lớp Anthracite phải đặt dày hơn. Không giống như lớp cát có đặc trưng lọc trên bề mặt, lớp Anthracite giữ chất làm đục với số lượng lớn tại cả lớp nằm dưới sâu nhờ vào tỷ lệ chỗ hổng lớn. Tuy nhiên, nó có thể nhạy với áp suất, và nếu lớp Anthracite mỏng, thích hợp để tạo ra khe hở trên chất rắn lơ lửng giữ lại bên trong của lớp Anthracite.
Ngoài việc rửa bề mặt đầy đủ, việc rửa ngược ngăn lọc ở lớp thấp nhất. Việc phát triển mở rộng sàn lọc nhũng hạt Anthracite bên trong cũng giữ chất bẩn làm đục Bởi vì, mức mở rộng việc rửa ngược theo đặc trưng của Anthracite cũng cao như của cát lọc cỡ hạt bằng ½, nó có thể tạo nên ngăn lọc hai lớp, tại đó : hạt ở ngăn trên giữ hạt lơ lửng lớn và ngăn dưới giữ những hạt lơ lửng nhỏ - hoặc ngăn lọc 03 lớp tại đó hạt Garnet (dạng hạt lựu) được sử dụng như là lớp lọc thấp nhất. Trong những ngăn sàng lọc, Anthracite cho phép lọc lớp dày sâu. Do đó, nó được giới thiệu làm sàn lọc dày gấp hai lần, rộng như sàn lọc cát để đảm bảo việc lọc tối đa .
Trong trường hợp lọc hai lớp, những chất bẩn (chất làm đục) rắn có trọng lượng lớn và có độ nhớt sền sệt có thể được giữ lại giữa lớp Anthracite và lớp cát giống như lớp bánh Sandwich việc sủi bọt khí là cần có. Để rửa sạch mà không cần lớp Anthracitevà lớp cát phân cách hoàn toàn (với lớp trộn lẫn) một vài lưu ý cần có cần có như là sự lựa chọn cỡ hạt lọc đặc biệt phù hợp cho từng phương pháp lọc . Trong trường hợp 02 lớp tạo thành bởi Anthracite cỡ hạt nhỏ và cát lọc bởi vì việc rửa ngược liên kết với khí có thể gây ra Anthracite bị cuốn trôi đi. Vì thế không nên dùng khí. Trong trường hợp cỡ hạt lớn, khi vịêc rửa ngược được thực hiện đồng thời với khí và nước, cần thiết phải hiệu chỉnh tỷ lệ hỗn hợp nước và khí. Nhật Bản có lượng mưa thích nghi suốt bốn mùa và sông ngòi chảy khắp nơi trên các đảo của Nhật cho chúng tôi nguồn chất lượng tốt. Như tiêu chuẩn của nâng cao sinh hoạt, nước có chất lượng cao và trữ lượng phong phú là rất cần có. Do đó, nó được ước tính rằng mười năm tới đây, sự thiếu hụt về nước sẽ đối đầu với cuộc sống.
Để giải quyết vấn đề này, kỹ thuật xử lý nước sẽ được phát triển và nó dường như là kỹ thuật lọc sẽ tìm ra cách giải thoát khi công trình kiên cố sẽ được thực hiện
vì sự thiếu hụt diện tích đất, giới hạn mặt bằng hướng đến các công trình lọc chắc chắn và tốc độ.
Mặt khác, trong lĩnh vực xử lý nước thải và xử lý nước cống, chúng ta giả sử rằng kỹ thuật xử lý sau cùng sẽ được phát triển để bảo vệ các dòng sông, dự phòng sự ô nhiễm biển và ao hồ.Tái sinh những công trình nước như việc xử lý nước sử dụng trong công nghiệp và trong sinh hoạt vì sự thiếu hụt nước và kỹ thuật lọc sẽ tiến bộ hơn nữa, việc lọc nhanh các loại vật chất rắn sẽ được phát triển .
Anthracite, tỷ lệ các khoảng rỗng và loại vật liệu lọc tốt góp phần vào năng suất lọc và sức hút trọng lực đặc biệt ở các lớp lọc sâu và kỹ thuật lọc mới đang trên đường phát triển.
d) Đặc tính kỹ thuật của than Anthracite
• Kích thước hạt 1.4 – 3.5mm, 0.7 – 1.2mm.
• Tỷ trọng:700 – 800 kg/m3 (tùy theo kích thước)
• Thành phần hóa học cơ bản: cacbon 95%
• Dạng hạt màu đen, khô rời, có góc cạnh.
• Sản xuất tại Việt Nam
• Công dụng: loại bỏ tạp chất lơ lửng trong nước. Có thể sử dụng chung với cát trong các bể lọc.
• Có thể sử dụng trong các bể lọc hở hoặc bể lọc áp lực, hướng lọc từ trên xuống.
d) Tiêu chuẩn nguyên liệu
Bảng 5.1. Tiêu chuẩn nguyên liệu than Anthracite
Khoản mục Tiêu chuẩn chất lượng(% trọng lượng) kiểm tra (1)Sản phẩm kiểm tra (2)Sản phẩm
Cacbon cố định Hơn 80% 89,41% 87,80%
Tro Dưới 10% 3,02% 4,07%
Dễ bay hơi Dưới 8% 6,55% 6,70%
Hàm lượng Sulfua Dưới 1% 0,84% 0,50%
Tỷ lệ cacbon cố định : Chỉ định độ tinh khiết của Anthracite. Tỷ lệ càng lớn thì độ trơ đối với hoá chất và độ cứng vật lý càng lớn.
Tỷ lệ tro: Chỉ định độ không tinh khiết của Anthracite .