Phèn Clo GD1 Vôi GD1 Vôi GD2 Clo GD
3.2.4 Quá trình lọc và rửa lọc:
• Quá trình lọc:
Nước sau khi lắng được thu bằng các ống thu lớp nước mặt dẫn vào bể lọc, tại đây cặn bẩn tiếp tục được giữ lại trong lớp vật liệu lọc.
Cấu tạo bể lọc gồm có: vỏ bể, lớp vật liệu lọc, hệ thống thu nước lọc và phân phối nước rửa lọc, hệ thống dẫn nước vào bể lọc và thu nước rửa lọc.
Bể lọc được chia thành 4 bể lọc nhỏ là loại bể lọc nhanh hở Aquazur chiều dòng nước đi từ trên xuống dưới, có hệ thống phân phối nước và gió rửa lọc bằng sàn chụp lọc. vật liệu lọc là loại cát thạch anh có đường kính hạt cát từ 0.9 đến 1.2mm; chiều dày lớp cát lọc 1.0 đến 1.2m.
Lọc làm trong nước là quá trình làm việc cơ bản của bể lọc, sự tách cặn bẩn ra khỏi nước và kết dính chúng lên bề mặt hạt của lớp lọc xảy ra do tác dụng của lực dính kết. Cặn bẩn lắng đọng trong lớp vật liệu lọc có cấu trúc không bền vững, dưới tác dụng của lực thụ động khi nước chuyển động qua lỗ rỗng của lớp cát lọc, cấu trúc của cặn bị phá vỡ và một phần cặn bã đã được dính kết hạt lớp lọc bị tách ra đi theo dòng nước xuống các lớp nằm ở phía dưới, ở đây do lực kết dính lớn hơn lực thủy động nhưng cặn bẩn này lại được dính kết vào bề mặt của hạt mới.
Trong quá trình lọc cần phải điều chỉnh tốc độ lọc vì tốc độ lọc nước qua lớp cát lọc phụ thuộc vào hiệu số giữa mực nước trên mặt cát lọc và mực nước trong máng
dẫn về bể chứa nước sạch. Độ chênh áp lực của bể lọc không thay đổi, tổn thất trên các ống và thiết bị cũng không đổi, còn tổn thất qua lớp cát lọc thì tăng dần theo thời gian của một chu kỳ lọc.
Nếu không điều chỉnh tốc độ lọc thì trong thời gian đầu của mỗi chu kỳ lọc (ngay sau khi rửa lọc lần kế trước) bể lọc sẽ làm việc với tốc độ lớn và sau một thời gian lớp cát bị bẩn, tổn thất qua lớp cát lọc tăng lên bể lọc sẽ làm việc với tốc độ giảm dần, như vậy bể lọc sẽ làm việc với công suất luôn luôn thay đổi trong một chu kỳ lọc, điều này không có lợi vì trong nhà máy nước các công trình khác trong dây chuyền xử lý không thay đổi công suất. Do đó, cần phải điều chỉnh tốc độ lọc trong suốt một chu kỳ lọc. Để điều chỉnh tốc độ của bể lọc ta thường dùng bộ điều chỉnh bằng xiphong đồng tâm.
2 H H h2 h1 3 1
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý xiphong đồng tâm 1.Van phao 2.Lớp cát lọc 3.Ống xiphong
• Nguyên lý làm việc của xiphong đồng tâm:
Độ chênh áp lực giữa mực nước trong bể lọc (thượng lưu của xiphong) và mực nước trong ngăn thu nước lọc (hạ lưu của xiphong) là H. Độ chênh này gồm có 2 thành phần:
- h1: tổn thất áp lực khi lọc với tốc độ V qua lớp cát, dàn phân phối và các thiết bị đầu ra của xiphong.
- h2 : tổn thất áp lực qua hỗn hợp khí nước qua bản thân xiphong.
Đầu chu kỳ độ chênh lệch chân không tại đỉnh xiphong là h1, độ chênh áp cho xiphong làm việc là h2. Do h2 lớn, nước chảy qua xiphong nhiều làm hạ mức nước trong bể lọc, phao hạ xuống làm mở van hình nêm ở đỉnh phao cho không khí đi vào xiphong, làm tăng lưu lượng của hỗn hợp khí nước ở ống hạ lưu xiphong và làm cho
tổn thất ở hạ lưu xiphong tăng lên bằng giá trị h2 khi làm việc với lưu lượng nước ứng với vận tốc lọc không đổi.
Cuối chu kỳ lọc, tổn thất trong lớp lọc tăng dần trị số h1 tăng lên, trị số h2 giảm làm giảm lưu lượng qua xiphong, mực nước trong bể lọc dâng lên, làm cho phao chuyển động lên phía trên, đóng dần van hình nêm để giảm lượng khí đi vào xiphong làm cho tổn thất ở ống xiphong hạ lưu giảm đi để bù vào việc tăng tổn thất qua lớp lọc. Đồng hồ chân không ở đỉnh xiphong có giá trị tuyệt đối đúng bằng tổn thất qua bể lọc.
•Quá trình rửa lọc:
Sau một chu kỳ làm việc đến thời điểm tổn thất áp lực trong lớp cát lọc đạt đến giá trị số giới hạn thì phải tiến hành rửa lọc. Tuy rửa lọc là một quá trình phụ nhưng nó ảnh hưởng quyết định đến chế độ làm việc bình thường của bể lọc, nếu lớp vật liệu lọc không rửa hết cặn bẩn thì dần dần cặn bẩn tích lại làm rút ngắn thời gian làm việc của bể, thậm chí phải dừng hoàn toàn để thay lớp lọc khác.
Mục đích của quá trình rửa lọc là tạo ra điều kiện để:
- Tách cặn bẩn bám ra khỏi bề mặt lớp cát lọc bằng ma sát và lực cắt do dòng nước với cường độ lớn đi qua bề mặt hạt tạo ra.
- Làm giãn nở lớp lọc để tăng thể tích các khe rỗng, tạo điều kiện thuận lợi cho các hạt cặn đã được tách ra khỏi bề mặt hạt cát chuyển động lên trên cùng với nước để tháo ra ngoài.
Quá trình rửa lọc của nhà máy nước Quảng Tế có 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Rửa khí bằng cách sục khí từ dưới lên trên với cường độ 50- 60m3/h trong vòng 4-6 phút. Khi sục gió các hạt cát chuyển động hỗn loạn trong thể tích nước làm vỡ vụn các liên kết giữa bùn và hạt lọc tách cặn bẩn ra khỏi bề mặt hạt. Khi bọt khí đi lên kéo theo nước và các hạt cát lên tạo thành dòng tuần hoàn đưa bùn cặn và các hạt bé xuống dưới.
- Giai đoạn 2: Rửa khí kết hợp với nước cường độ 50-60m3 khí/m2.h và 5-7 m3nước/m2.h trong vòng 4-6 phút. Bọt khí và nước cùng đi lên đẩy bùn cặn do dòng tuần hoàn đưa xuống ở giai đoạn 1 lên trên lớp vật liệu lọc. Rửa khí kết hợp với nước sẽ loại trừ hoàn toàn hiện tượng bùn vón cục, lớp vật liệu lọc không bị phân loại thủy lực; các cỡ hạt phân phối với tỷ lệ như nhau trong suốt chiều dày lớp lọc nên loại trừ được hiện tượng tạo ra chân không trong lớp lọc.
- Giai đoạn 3: Rửa nước thuần túy với cường độ 15-20 m3nước/m2.h để đưa cặn ra ngoài.
Khí rửa lọc được cung cấp bằng 2 bơm cấp khí công suất mỗi bơm là 75 kW và 30kW. Nước rửa lọc được cung cấp từ bể chứa nước sạch qua 2 bơm ly tâm, công suất mỗi bơm là 55kW.