Các quá trình hóa lý trong xử lý nước thải - Quá trình xử lý sơ bộ và xử lý bậc 1

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 12/5/2011 ‹#› Nhóm 8 – Lớp 09CMT Lê Thị Song Thảo 0922239 Trần Kim Thái 0922230 Nguyễn Hữu Thắng 0922241 Dương Thị Kim Thoa 0922246 Phạm Tấn Thông 0922250 Mai Xuân Thưởng 0922260 Lại Vũ Tình 0922265 Phạm Văn Vũ 0922306 QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SƠ BỘ VÀ XỬ LÍ BẬC 1 I XỬ LÍ SƠ BỘ II XỬ LÍ BẬC 1 I.XỬ LÍ SƠ BỘ Được thực hiện ở đầu quy trình xử lí nhằm: Loại bỏ các chất rắn chưa qua xử lí Bảo vệ và nâng cao năng suất của các thiết bị xử lí ở giai đoạn tiếp theo. Các thiết bị xử lí sơ bộ: Song/ lưới chắn rác Máy cắt hoặc máy nghiền Bể lắng cát Bộ điều hòa lưu lượng. I.1 SONG CHẮN/ LƯỚI CHẮN Loại Khe hở Ứng dụng Máng chặn rác (trash rack) 40 -150 mm Chắn các mảnh vụn lớn và nặng. Chủ yếu được dùng trong cống rãnh, đặt trước máy bơm. Thường được đặt trước lưới chắn thô. Song chắn rác (bar rack)/ Lưới chắn thô 6 - 75 mm Loại bỏ các chất rắn lớn. Lưới chắn mịn 1.5 - 6 mm Loại bỏ chất rắn nhỏ. Phần lớn được đặt sau lưới chắn thô Lưới chắn rất mịn 0.25 - 1.5 mm Làm giảm chất rắn lơ lửng ở gần giai đoạn xử lí bậc 1. Phần lớn được đặt sau lưới chắn thô và/ hoặc lưới chắn mịn. Có thể được dùng khi dòng thải không qua xử lí bậc 1. Lưới chắn siêu mịn 1m–0.3 mm Được dùng kết hợp với lưới chắn rất mịn để làm sạch dòng ra. Phân loại song chắn/ lưới chắn theo kích thước khe hở I.XỬ LÍ SƠ BỘ THIẾT BỊ LÀM SẠCH SONG CHẮN RÁC Song chắn rác cào thủ công bằng tay I.XỬ LÍ SƠ BỘ Cào dây xích Cào thuận nghịch Cào dây chuyền Băng chuyền liên tục Song chắn rác cào cơ giới THIẾT KẾ SONG CHẮN RÁC Vị trí : Đặt trước bể lắng cát để tránh làm tắc nghẽn thiết bị. Vật liệu : Thép không gỉ và nhựa. Thông số Phương pháp làm sạch Thủ công Cơ giới Chiều rộng Chiều cao Khoảng cách giữa các thanh Độ nghiêng (so với phương thẳng đứng) 5 – 15 mm 25 -40 mm 25 – 50 mm 30 – 450 5 – 15 mm 25 -40 mm 6 – 75 mm 0 – 300 I.XỬ LÍ SƠ BỘ Tùy theo yêu cầu chất lượng đầu ra có thể sử dụng các loại lưới chắn khác nhau. I.2 Máy nghiền chất thải Sử dụng để cắt nhỏ hoặc nghiền chất rắn và trả chúng lại cho dòng chảy. Máy cắt I.XỬ LÍ SƠ BỘ  Máy giầm là máy nghiền tốc độ chậm thường sử dụng hai bộ lưỡi cắt. Kích thước của bộ lưỡi cắt thường là 6-9 mm Máy giầm I.2 Máy nghiền chất thải I.XỬ LÍ SƠ BỘ Máy nghiền Máy nghiền nghiền các chất rắn bởi một bộ quay cao tốc. Lưỡi cắt tác dụng lực lên vật liệu thông qua một vỉ cố định, bao quanh bộ quay I.2 Máy nghiền chất thải I.XỬ LÍ SƠ BỘ I.3 BỂ LẮNG CÁT Ứng dụng: loại bỏ sạn nhằm Tránh mài mòn thiết bị. Tránh tắc nghẽn đường ống và kênh dẫn. Giúp giảm bớt cường độ làm sạch máy móc do lắng đọng kết tủa. Tách các hạt rắn ra khỏi chất hữu cơ trong nước thải để có thể xử lí các chất hữu cơ trong các quy trình tiếp theo. Nguyên tắc hoạt động: dựa vào sự chênh lệch trọng lượng riêng giữa các chất rắn hữu cơ và vô cơ → thông số quan trọng là vận tốc lắng của hạt rắn . I.XỬ LÍ SƠ BỘ Một số kiểu bể lắng cát Bể lắng cát ngang: Điều kiện Tốc độ dòng chảy tràn của bể lắng phải bằng vận tốc lắng của hạt sạn. Vận tốc theo phương ngang phải nhỏ hơn vận tốc rửa các hạt trơ Vận tốc theo phương ngang phải lớn hơn vận tốc rửa các hạt hữu cơ. I.3 BỂ LẮNG CÁT I.XỬ LÍ SƠ BỘ Mô hình của bể lắng cát sục khí Bể lắng cát có dòng chảy xoáy I.3 BỂ LẮNG CÁT I.XỬ LÍ SƠ BỘ I.4 BỂ ĐIỀU HÒA LƯU LƯỢNG Mục đích : duy trì lưu lượng dòng chảy gần như không đổi. Cần phải có sục khí và khuấy trộn nhằm: Ngăn chặn mùi hôi. Ngăn chặn sự tích tụ của chất rắn. I.XỬ LÍ SƠ BỘ Vị trí: thường được đặt sau bể lắng cát. Hai mô hình thường gặp là: Điều hòa trên dòng thải I.4 BỂ ĐIỀU HÒA LƯU LƯỢNG I.XỬ LÍ SƠ BỘ Điều hòa ngoài dòng thải: chỉ khi tốc độ dòng chảy lớn hơn một tốc độ đã định trước thì dòng chảy mới được đưa về bể điều hòa. I.4 BỂ ĐIỀU HÒA LƯU LƯỢNG I.XỬ LÍ SƠ BỘ CÁCH BỐ TRÍ TRONG XỬ LÍ SƠ BỘ Cách bố trí thông thường cho dòng chảy trọng lực trong đường cống Cách bố trí thông thường cho dòng chảy cưỡng bức với thanh chắn rác đặt ở trạm bơm I.XỬ LÍ SƠ BỘ Sử dụng hệ thống màng ở bước xử lí tiếp theo, dòng chảy trọng lực trong đường cống : Sử dụng hệ thống màng ở bước xử lí tiếp theo, dòng chảy cưỡng bức với thanh chắn rác đặt ở trạm bơm : CÁCH BỐ TRÍ TRONG XỬ LÍ SƠ BỘ I.XỬ LÍ SƠ BỘ Lắng là quá trình tách khỏi nước cặn lơ lửng hoặc bông cặn hình thành trong giai đoạn keo tụ tạo bông hoặc các bùn cặn sau quá trình xử lí sinh học. II. LÝ THUYẾT LẮNG Lắng loại 1 Các hạt lắng rời rạc với vận tốc không đổi. Chúng lắng riêng từng hạt một, không keo tụ trong suốt quá trình lắng, ví dụ: cát, sạn… Lắng loại 2 Các hạt keo tụ suốt quá trình lắng.Lắng loại 2 xảy ra trong các quá trình đông tụ nhôm hoặc sắt, lắng (nước thải) bậc 1 và trong bể lắng của bộ lọc chậm. Lắng loại 3 và loại 4. Khi nước có nồng độ các hạt rắn cao lắng loại 3 (lắng cản trở hay lắng vùng) và lắng loại 4 (lắng nén ép) song song với lắng rời rạc và lắng keo tụ. Lắng vùng xuất hiện trong quá trình lắng vôi làm mềm nước, lắng bùn hoạt tính và làm đặc bùn. PHÂN LOẠI II.1 PHÂN LOẠI www.themegallery.com PHÂN LOẠI BỂ LẮNG Bể lắng ngang (Bể HCN) nước chảy theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể.   Bể lắng đứng nước chảy từ dưới lên theo phương thẳng đứng.   Bể lắng Radian (Bể lắng tròn) nước chảy từ trung tâm qua thành bể (BL ly tâm) hoặc ngược lại (BL hướng tâm).   Căn cứ theo chiều nước chảy   II. LÝ THUYẾT LẮNG II.1 BỂ LẮNG ĐỨNG II. LÝ THUYẾT LẮNG Hình dạng : - Bệ lắng đứng có dạng hình hộp hoặc hình trụ với đáy hình chóp. Cấu tạo : - Gồm máng dẫn nước , ống trung tâm, máng thu nước, , máng tháo nước , van xả cặn và ống xả cặn nổi. - Đường kính không vượt quá 3 lần chiều sâu và có thể đến 10m , chiều cao vùng lắng từ 4-5m. II.1 BỂ LẮNG ĐỨNG II. LÝ THUYẾT LẮNG Nguyên tắc hoạt động: - Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm ở tâm bể với vận tốc không quá 30 mm/s . Sau khi ra khỏi ống trung tâm nước thải va vào tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo thân bể. - Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể ra ngoài. - Khi nước thải dâng lên theo thân bể thì cặn sẽ thực hiện một chu trình ngược lại là rơi từ trên xuống.   Ống trung tâm Van xả bùn Máng tháo nước ra Ống xả cặn nổi Ứng dụng : - Dùng trong các công trình có lưu lượng nhỏ khoảng 20 m3/h, các công trình lớn hơn khi bể tích kết tủa nhỏ và mật độ cao. - Dùng để xử lý nước thải đô thị cho các khu dân cư ít hơn 1000 -2000 người -Thời gian lưu nước trong bể từ 45-120 phút . Ưu điểm : Thuận tiện trong công tác xả cặn, ít diện tích xây dựng. Khuyết điểm : Chiều cao xây dựng lớn làm tăng giá thành xây dựng, số lượng bể nhiều , hiệu suất thấp. II.1 BỂ LẮNG ĐỨNG II. LÝ THUYẾT LẮNG Khái quát Mặt bằng hình chữ nhật Chiều sâu H từ 1.5 – 4 m Chiều dài bằng ( 8 – 12 ) H, rộng từ 3-6m Dòng nước chảy theo phương ngang II.2 BỂ LẮNG HÌNH CHỮ NHẬT II. LÝ THUYẾT LẮNG Chia dòng chảy và quá trình lắng thành 4 vùng Vùng phân phối nước :chức năng phân phối đều dòng nước . Vùng lắng: có chức năng lắng cặn, Vùng thu nước: chức năng tháo nước Vùng chứa bùn : chức năng thu cặn Vùng lắng Vùng chứa bùn Vùng lắng Vùng phân phối nước Vùng thu nước Máng tràn Ðộ dốc 1% Các vùng trong bể lắng ngang Vách ngăn châm lỗ II.2 BỂ LẮNG HÌNH CHỮ NHẬT II. LÝ THUYẾT LẮNG Nguyên tắc hoạt động : Nước thải theo máng phân phối vào qua tấm chắn ở đầu bể . Đồng thời cũng xảy ra quá trình lắng trong lúc di chuyển Ra khỏi vùng lắng nước đi tới máng thu và xả chất nổi . Nước tới mương dẫn nước ra và chất nổi được xả ra đồng thời II.2 BỂ LẮNG HÌNH CHỮ NHẬT II. LÝ THUYẾT LẮNG Ứng dụng: Công trình có Q > 15000 m3/ngày . Hiệu suất lắng đạt 60% . Vận tốc dòng nước chảy không lớn hơn 0.01 m/s, thời gian lưu từ 1 – 3 giờ. Ưu điểm : Dễ thiết kế , xây dựng và vận hành Có thể làm nhiều hố thu cặn dọc theo chiều dài của bể. Nhược điểm : Thời gian lưu dài Chiếm mặt bằng và chi phí cao. II.2 BỂ LẮNG HÌNH CHỮ NHẬT II. LÝ THUYẾT LẮNG II.3 BỂ LẮNG TRÒN (BỂ LẮNG RADIAN) Bể lắng radian có mặt bằng hình tròn, đường kính từ 16 – 40 m (có trường hợp đến 60m), chiều cao làm việc bằng 1/16 – 1/10 đường kính bể. II. LÝ THUYẾT LẮNG Bể lắng tròn Bể ly tâm gồm ống dẫn nước vào bể , ống dẫn nước bùn, dàn quay, ống tháo nước và ống tháo cặn nổi. Bể hướng tâm gồm ống đưa nước thải vào bể , máng phân phối , dàn quay , hệ thống cào gom cặn, ống tháo cặn và hệ thống dẫn nước ra khỏi bể. Phân loại II.3 BỂ LẮNG TRÒN (BỂ LẮNG RADIAN) II. LÝ THUYẾT LẮNG Nguyên lý hoạt động: Trong bể lắng tròn, dòng chảy sẽ có dạng xuyên tâm, tỏa tròn. Nước thải có thể được đưa vào từ tâm bể hoặc dọc theo thành bể. Loại đưa nước vào từ tâm bể thường được sử dụng phổ biến trong xử lí bậc 1 hơn. Nước thải có thể được đưa vào từ một ống dẫn được treo lơ lửng trên một cầu dẫn hoặc bằng một ống được bọc bê-tông ở đáy bể. Ở giữa bể, dòng chảy đi vào khoang tròn, để phân bố dòng nước thải đều theo mọi phương. II.3 BỂ LẮNG TRÒN (BỂ LẮNG RADIAN) II. LÝ THUYẾT LẮNG Ứng dụng: Lắng nguồn nước có hàm lượng cặn cao > 2000 mg/l thích hợp với công suất > 30.000 m3/ngày, có thể kết hợp với ngăn tạo bông ở trung tâm bể. Ưu điểm: Bể lắng tròn được ưa dùng do nó ít cần bảo dưỡng và có chi phí xây dựng thấp hơn so với bể lắng chữ nhật, thiết bị truyền động nằm trên mặt nước nên dễ bảo trì. Khuyết điểm: Cần có không gian lớn do các bể không thể xây chung vách và đòi hỏi có nhiều hệ thống ống dẫn và bơm. II.3 BỂ LẮNG TRÒN (BỂ LẮNG RADIAN) II. LÝ THUYẾT LẮNG MỘT SỐ MÔ HÌNH XỬ LÍ BẬC 1 KHÁC Lắng Tăng Cường: Quá trình liên kết giữa các hạt rắn trong dòng vào Một số chất trợ lắng : Phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O Sulfate sắt và vôi FeSO4 ,Ca(OH)2. Ferric chloride FeCl3 Ferric chloride và vôi Đặc biệt : PAC (Poly Aluminium Chloride ) II. LÝ THUYẾT LẮNG