III.4.6.Tớnh toỏn lượng dung dịch keo tụ tiờu tốn và thiết bị pha dung dịch
Trong nước thải thường chứa cỏc hạt cặn cú nguồn gốc và thành phần kớch thước rất khỏc nhau. Cỏc hạt cú kớch thước nhỏ hơn 10-4 khụng thể tự lắng được, mà luụn tồn tại ở trạng thỏi lơ lửng. Muốn loại bỏ cỏc cặn lơ lửng, phải dựng biện phỏp xử lý cơ học kết hợp với biện phỏp húa học, tức là cho vào nước cần xử lý cỏc chất phản ứng, để tạo ra cỏc hạt keo cú khả năng kết dớnh lại với nhau và dớnh kết cỏc hạt lơ lửng trong nước tạo thành cỏc bụng cặn lớn hơn cú trọng lượng đỏng kể. Do đú cỏc bụng cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống ở bể lắng.
Để thực hiện quỏ trỡnh keo tụ, ta sử dụng chất keo tụ PAC (polyaluminium chloride - [AL2(OH)LnCl6-n]m). Để tăng cường quỏ trỡnh keo tụ, dựng thờm chất phụ trợ keo tụ PAM (Polyacrylamide Cationic) cho vào cựng PAC. Nước thải sau khi được cho chất keo tụ và trợ keo tụ được lưu lại trong bể lắng đứng với thời gian hợp lý để lắng kết tủa hết cỏc bụng cặn.
Theo thực nghiờm lượng chất keo tụ cần dựng là 8mg/l tương ứng với 8g/m3. Chất keo tụ phải dựng ở dạng dung dịch cú nồng độ 0,1% tương ứng 1mg/ml hay 1g/l.
Vậy 1m3 nước thải cần 8g chất keo tụ tương ứng với 8 lớt dung dịch keo tụ 0,1%.
Với cụng suất xử lý 200m /h, dung dịch keo tụ cần dựng cho 1 giờ sẽ là: 200 x 0,008 = 1,6m3. Thời gian giữa 2 lần pha keo tụ là 1,25h
⇒ V = 1,6 x 1,25 = 2,0(m3)
Điều chế dung dịch dạng gel phải tiến hành trong bể cú mỏy khuấy cỏnh quạt với số vũng quay của trục 800ữ1000 vũng/phỳt. Khuấy liờn tục trong vũng từ 25ữ40 phỳt.
III.4.6. Tớnh toỏn thụng số bể lắng thứ cấp
Về cấu tạo bể lắng thứ cấp tương như bể lắng sơ cấp. Với bể lắng ngang thứ cấp hỡnh chữ nhật thường cú chiều dài L ≥ 5B chiều rộng hay L =8 ữ 20 h chiều cao lắng. Cú hố thu cặn đặt ở đầu bể.
Hỡnh III.3 .Sơ đồ nguyờn lý làm việc của bể lắng thứ cấp
- Diện tớch mặt thoỏng của bể
Trong đú:
S – diện tớch mặt bằng của bể lắng (m2)
Q – lưu lượng nước thải cần xử lý Q = 300 m3\h α - hệ số tuần hoàn α = 0,7
C0 – nồng độ bựn hoạt tớnh trong bể lắng sơ cấp C0 = 540 g\m3 Ct - nồng độ bựn trong dũng tuần hoàn Ct = Xt = 900g\m3
VL – vận tốc lắng ở mặt phõn chia L (m\h), phụ thuộc vào nồng đụ cặn CL và tớnh chất của cặn
Trong điều kiện bể mới xõy khụng cú điều kiện thớ nghiệm, cú thể tớnh vận tốc VL theo cụng thức thực nghiệm:
VL = Vmax . (m\h) (Thoỏt nước tập 2 - XLNT) Với Vmax = 7m\h
K = 600 đối với cặn cú chỉ số thể tớch 50≤SVI*≤150 (SVI* = chỉ số thể tớch bựn trong nước thải )
CL = Ct = 900 = 1800 g\m3 VL = 7 x = 2,38 m\h
S ≥ = 138 m2 Chọn S = 140 m2
- Chiều dài bể lắng ngang thứ cấp L (m)
Lbl = Trong đú:
Lbl – Chiều dài bể lắng (m)
H - Chiều sõu tớnh toỏn của vựng lắng ( m); lựa chọn H = 2,5 m
V - Tốc độ tớnh toỏn trung bỡnh trong vựng lắng mm/s; với bể lắng ngang từ
5 - 10 mm/s; lựa chọn 6 mm/s.
K - Hệ số lấy theo kiểu bể lắng; đối với bể lắng ngang chọn bằng 0,5 U0 - Tốc độ lắng cặn: Được xỏc định theo thực nghiệm U0=1,3 mm/s xỏc định theo đồ thị quan hệ giữa lượng cặn và tốc độ lắng (Thoỏt Nước Tập 2 _XLNT). Hiệu xuất xử lý của bể lắng 1 là 40% theo thưc nghiệm xỏc định được U0 = 1.3
- Chiều rộng bể lắng: B(m)
Bbl= = 6,08 m Lấy B = 6 m
Theo Thoỏt nước tập 2 – XLNT thỡ số bể lắng thứ cấp phải ≥3 bể. Chọn số bể lắng n = 3 bể
- Chiều rộng mỗi bể b = = = 2m
- Kiểm tra kớch thước theo tiờu chuẩn cú = ≥ 5 (thỏa món) và - = = 9.2 nằm trong khoảng 8 ữ 20
- Chiều cao xõy dựng của bể
Tương tự như bể lắng thứ cấp
Hxd = H + Hc + Hbv = 2.5+1+0.5 = 4m Chọn chiều cao hố thu cặn Hc =1m Chiều cao bảo vệ Hbv =0.5m
- Thể tớch của bể lắng thứ cấp W = Hct x S = 2,5 x 140 = 350 m3
• Kiểm tra chế độ làm việc của bể lắng thứ cấp - Thời gian lưu nước
t = = = 1,17 h - Tải trọng bề mặt
U0 = = = 51,43 m3/m2.ngày
- Tải trọng bựn trong 1 đơn vị diện tớch G = = = 1,97 kg/m2.h