6. Phần hướng dẫ n:
9.3 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ CHO CÁC HẠNG MỤC CỤM
MỤC CỤM XỬ LÝ:
9.3.1 Bể trộn:
Dùng phương pháp trộn thuỷ lực với bể trộn đứng, đây là loại bể trộn thường được sử dụng phổ biến hiện nay trong trường hợp cĩ dùng vơi sữa để kiềm hố nước với cơng suất bất kỳ. Vì chỉ cĩ bể trộn đứng mới đảm bảo giữ cho các phần tử vơi ở trạng thái lơ lửng, làm cho quá trình hồ tan vơi được triệt để. Cịn nếu sử dụng bể trộn khác thì vơi sữa sẽ bị kết tủa trước các tấm chắn. Mặt khác, nĩ cĩ cấu tạo đơn giản, vận hành dễ, chi phí quản lí thấp do dùng năng lượng nước để trộn, phù hợp với quy mơ cơng suất và dây chuyền cơng nghệ xử lý.
Nước sơng Hậu
Nước
sơng Hậu Trạm bơm cấp 1Cơng trình thu, Cơng trình thu, Trạm bơm cấp 1 Bể trộnBể trộn Bể lắng Bể lắng Bể lọc Bể lọc Mạng chuyển
tải phân phối Mạng chuyển
tải phân phối Trạm bơm Trạm bơm cấp 2cấp 2 nước sạchBể chứa nước sạchBể chứa
Các hộ tiêu thụ vơi Phèn, vơi Clo Bể phản ứng Bể phản ứng Ngăn tách khí Ngăn tách khí
Phân tích, lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý
9.3.2 Ngăn tách khí:
Ngăn tách khí cần được thiết kế khi sử dụng bể lắng cĩ ngăn phản ứng đặt bên trong, bể lắng trong cĩ lớp cặn lơ lửng và bể lọc tiếp xúc. Ngăn tách khí cĩ tác dụng tách khí tránh hiện tượng bọt khí dâng lên trong bể sẽ làm phá vỡ các bơng cặn kết tủa tạo thành, ảnh hưởng đến quá trình lắng.
9.3.3 Bể phản ứng:
1) Bể phản ứng xốy:
Bể phản ứng xốy hình trụ: loại bể này thường áp dụng cho trạm xử lí cĩ cơng suất nhỏ
(đến 3000 m3/ngày), ít khi được xây dựng kết hợp với các kiểu bể lắng khác do cấu tạo phức
tạp của vịi phun.
Bể phản ứng xốy hình phễu: cĩ ưu điểm là hiệu quả cao, tổn thất áp lực trong bể nhỏ, do thời gian nước lưu lại trong bể nhỏ nên dung tích bể nhỏ. Tuy nhiên, nĩ cĩ nhược điểm là khĩ tính tốn cấu tạo bộ phận thu nước trên bề mặt theo hai yêu cầu là thu nước đều và khơng phá vỡ bơng cặn. Ngồi ra đối với những bể cĩ dung tích lớn sẽ khĩ xây dựng, nên chỉ thích hợp đối với những trạm cĩ cơng suất nhỏ.
2) Bể phản ứng vách ngăn:
Thường được xây dựng kết hợp với bể lắng ngang. Nguyên lí cấu tạo cơ bản của bể là dùng các vách ngăn để tạo ra sự đổi chiều liên tục của dịng nước. Bể cĩ ưu điểm là đơn giản trong xây dựng và quản lí vận hành. Tuy nhiên, nĩ cĩ nhược điểm là khối lượng xây dựng lớn do cĩ nhiều vách ngăn và bể phải cĩ đủ chiều cao để thoả mãn tổn thất áp lực trong tồn bể.
3) Bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng:
Bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng thường được đặt ngay trong phần đầu của bể lắng ngang. Bể thường được chia thành nhiều ngăn dọc, đáy cĩ tiết diện hình phễu với các vách ngăn ngang, nhằm mục đích tạo dịng nước đi lên đều, để giữ cho lớp cặn lơ lửng được ổn
Phân tích, lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý
4) Bể phản ứng cơ khí:
Nguyên lí làm việc của bể là quá trình tạo bơng kết tủa diễn ra nhờ sự xáo trộn của dịng nước trong bể bằng biện pháp cơ khí. Bể cĩ ưu điểm là cĩ khả năng điều chỉnh cường độ khuấy trộn theo ý muốn. Tuy nhiên, nĩ cĩ nhược điểm là cần máy mĩc, thiết bị cơ khí chính xác và điều kiện quản lí vận hành phức tạp, tốn nhiều điện năng nên chỉ thích hợp đối với những trạm cĩ cơng suất lớn.
Kết luận: qua phân tích như trên ta chọn bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng.
9.3.4 Bể lắng:
1) Bể lắng ngang:
Dùng bể lắng ngang thu nước bề mặt bằng các máng đục lỗ, bể được xây dựng kế tiếp
ngay sau bể phản ứng. Được sử dụng trong các trạm xử lí cĩ cơng suất lớn hơn 3000 m3/ngày
đêm đối với trường hợp xử lí nước cĩ dùng phèn.
Căn cứ vào biện pháp thu nước đã lắng, người ta chia bể lắng ngang làm hai loại: bể lắng ngang thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt. Bể lắng ngang thu nước ở cuối thường được kết hợp với bể phản ứng cĩ vách ngăn hoặc bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng. Bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt thường kết hợp với bể phản ứng cĩ lớp cặn lơ lửng.
2) Bể lắng đứng:
Trong bể lắng đứng nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, cịn các hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dịng nước từ trên xuống. Lắng keo tụ trong bể lắng đứng cĩ hiệu quả lắng cao hơn nhiều so với lắng tự nhiên do các hạt cặn cĩ tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ dịng nước bị đẩy lên trên, chúng đã kết dính lại với nhau và tăng dần kích thước, cho đến khi cĩ tốc độ rơi lớn hơn tốc độ chuyển động của dịng nước sẽ rơi xuống.
Phân tích, lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý
Tuy nhiên hiệu quả lắng trong bể lắng đứng khơng chỉ phụ thuộc vào chất keo tụ, mà cịn phụ thuộc vào sự phân bố đều của dịng nước đi lên và chiều cao vùng lắng phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau được.
3) Bể lắng lớp mỏng:
Bể lắng lớp mỏng cĩ cấu tạo giống như bể lắng ngang thơng thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt trên các bản vách ngăn bằng thép khơng gỉ hoặc bằng nhựa.
Do cĩ cấu tạo các bản vách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng cĩ hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang. Vì vậy kích thước bể lắng lớp mỏng nhỏ hơn bể lắng ngang, tiết kiệm diện tích đất xây dựng và khối lượng xây dựng cơng trình.
Tuy nhiên do phải đặt nhiều bản vách ngăn song song ở vùng lắng, nên việc lắp ráp phức tạp và tốn vật liệu làm vách ngăn. Mặt khác do bể cĩ chế độ làm việc ổn định, nên địi hỏi nước đã hồ trộn chất phản ứng cho vào bể phải cĩ chất lượng tương đối ổn định.
Hiện nay bể lắng lớp mỏng cịn ít sử dụng ở Việt Nam, do trong phần cấu tạo của bể cịn một số vấn đề chưa được nghiên cứu hồn chỉnh, nhất là vấn đề thu xả cặn, mặc dù hiệu suất lắng của bể cao.
4) Bể lắng trong cĩ lớp cặn lơ lửng:
Bể lắng trong cĩ ưu điểm là khơng cần xây dựng bể phản ứng, bởi vì trong quá trình phản ứng và tạo bơng kết tủa xảy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn. Nhưng nĩ cĩ nhược điểm là kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ, địi hỏi cơng trình làm việc liên tục suốt ngày đêm và rất nhạy cảm với sự dao động lưu lượng và nhiệt độ của nước. Chỉ áp dụng bể lắng trong cĩ lớp cặn lơ lửng khi nước đưa vào cơng trình cĩ lưu lượng điều
hồ hoặc thay đổi dần dần trong phạm vi khơng quá ± 15% trong 1 giờ và nhiệt độ nước đưa
Phân tích, lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý
Ngồi các loại bể lắng trên cịn cĩ bể lắng li tâm và xyclon thuỷ lực. Nhưng các loại bể này rất ít được sử dụng trong thực tế.
Kết luận: qua phân tích như trên ta dùng bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt.
9.3.5 Bể lọc:
Lọc nước là quá trình xử lí tiếp theo quá trình lắng, nĩ cĩ nhiệm vụ giữ lại các hạt cặn nhỏ hơn trong nước khơng lắng được ở bể lắng, do đĩ làm trong nước một cách triệt để hơn, với mức độ cao hơn và làm giảm đáng kề lượng vi trùng trong nước.
1) Bể lọc chậm:
Bể lọc chậm cĩ ưu điểm là chất lượng nước lọc cao, khơng địi hỏi nhiều máy mĩc, thiết bị phức tạp, cơng trình đơn giản, tốn ít ống và thiết bị thi cơng dễ, quản lí và vận hành đơn giản.
Tuy nhiên, nĩ cĩ nhược điểm là diện tích lớn, giá thành xây dựng cao, chiếm nhiều đất do cĩ vận tốc lọc nhỏ, khĩ cơ khí hố và tự động hố quá trình rửa lọc vì vậy phải quản lí bằng thủ cơng nặng nhọc. Vì vậy bể lọc chậm thường áp dụng cho các nhà máy nước cĩ
cơng suất đến 1000 m3/ngày với hàm lượng cặn đến 50 mg/l và độ màu đến 500.
2) Bể lọc nhanh:
Bể lọc nhanh được sử dụng là bể lọc nhanh hở phổ thơng, là loại bể lọc nhanh một chiều, dịng nước lọc đi từ trên xuống dưới, cĩ một lớp vật liệu lọc là cát thạch anh và là lọc trọng lực, được sử dụng trong dây chuyền xử lí nước mặt cĩ dùng chất keo tụ.
Ưu điểm của bể lọc nhanh là cĩ tốc độ lọc lớn gấp vài chục lần so với bể lọc chậm. Do tốc độ lọc nhanh (từ 6 – 15 m/h) nên diện tích xây dựng bể nhỏ và do cơ giớ hố cơng tác rửa bể nên làm giảm nhẹ cơng tác quản lý và nĩ đã trở thành loại bể lọc cơ bản, được sử dụng phổ biến trong các trạm cấp nước trên thế giới hiện nay.
Tuy nhiên nĩ cĩ nhược điểm là tốn ống và thiết bị, tăng chi phí quản lý (nhất là chi phí điện năng cho việc rửa bể).
Phân tích, lựa chọn dây chuyền cơng nghệ xử lý
Kết luận: qua phân tích như trên ta dùng bể lọc nhanh phổ thơng .
9.3.6 Bể chứa:
Chọn bể chứa cĩ mặt bằng hình chữ nhật, đặt nửa chìm nửa nổi để thuận tiện cho việc bố trí bể lọc. Bên trên bể cĩ nắp đậy, ống thơng hơi và lớp đất trồng cây cỏ để giữ cho nước khỏi nĩng.
9.3.7 Trạm bơm cấp 2:
Máy bơm cấp 2 được chọn lắp đặt là bơm ly tâm trục ngang. Máy bơm được gắn thiết bị biến tần để cho phép thay đổi lưu lượng của máy bơm tuỳ theo nhu cầu sử dụng khác nhau của các giờ trong ngày.