Đề tài: Lắng và lọc trong xử lý nước cấp

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, góp phần vào sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Lắng và lọc trong xử lý nước cấp Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HUẾ KHOA MÔI TRƯỜNG ----------Đề tài: Lắng và lọc trong xử lý nước cấp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Thành Nguyễn Văn Nghĩa Huế, 10/2011 1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. MỞ ĐẦU Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, góp phần vào sựthành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảođảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm vàquan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nguy cơ thiếu nước,đặc biệt là nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của conngười cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó, con người cần phải có các biệnpháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước. Phải giữ cho nguồn nước sạch,thậm chí hứng từng giọt nước; tái chế nước bẩn thành nước sạch . Vai trò của nước đối với sản xuất và đời sống là vô cùng quan trọng nhưng hiệnnay vấn đề đặt ra với chúng ta là phải bảo vệ nguồn nước nhất là nước ngọt một cáchtriệt để nhất vì cuộc sống của chúng ta và tương lai .Chính vì vậy để đáp ứng nhu cầu sửdụng nước cho người dân thì việc xử lí nước cấp là hết sức quan trọng để đảm bảo chấtlượng của bộ Y Tế Việt Nam quy định. Hiện nay đã có nhiều phương pháp xử lí nước,bên cạnh một số phương pháp hiện đại như tuyển nổi, phương pháp màng…thì phươngpháp truyền thống lắng, lọc vẫn được áp dụng rộng rãi cho các nhà máy xử lí nước và đạthiệu quả cao. I. Lắng và các loại bể lắng 1. Khái niệm chung Lắng là quá trình làm sạch cơ bản trong công nghệ xử lý nước. Nước cần xử lýđược đưa vào bể và giữ lại đó trong suốt quá trình làm việc. Nhờ diện tích tiết diện bểlớn, tốc độ dòng chảy nhỏ mà quá trình xảy ra trong bể gần như ở trạng thái tĩnh. Dướitác dụng của lực trọng trường, các hạt cặn có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng củanước bao quanh nó sẽ tự lắng xuống. Bằng biện pháp nhân tạo, người ta có thể làm tăng kích thước hạt nhờ quá trình tạobông keo, như vậy sẽ làm tăng tốc độ lắng của hạt, khi chúng có khả năng tiếp xúc với 2 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.nhau, để lại tạo ra các hạt có kích thước lớn hơn. Khi xét đến khả năng liên kết giữa cáchạt trong nước, người ta phân chia quá trình lắng tự do theo hai loại: lắng tự do của hạtkhông liên kết và lắng tự do khi các hạt có khả năng liên kết với nhau. Lắng tự do củacác hạt riêng lẻ (không liên kết) xảy ra khi khả năng liên kết tự nhiên của các hạt khôngđáng kể, ví dụ trường hợp các hạt cát. Trong quá trình này các hạt cặn luôn duy trì tínhđồng nhất, không thay đổi kích thước, không thay đổi khối lượng riêng và như vậy tốcđộ lắng của chúng được xem như không đổi. Ngược lại, trong quá trình lắng kèm theoquá trình tạo bông keo thì các hạt tương tác với nhau, tạo ra bông keo và do vậy kíchthước và trọng lượng có thể thay đổi, vận tốc lắng cũng do vậy mà thay đổi. 2. Lý thuyết lắng các hạt riêng lẻ Lắng các hạt riêng lẻ xảy ra khi trong suốt quá trình lắng các hạt không thay đổikích thước, hình dạng và trọng lượng của chúng. Trong chất lỏng các hạt như vậy sẽchuyển động rơi thẳng đứng khi khối lượng riêng của nó lớn hơn khối lượng riêng củachất lỏng bao xung quanh nó. Chuyển động của các hạt sẽ tăng tốc dần cho đến khi lựcma sát của chất lỏng bằng với lực rơi. Sau đó vận tốc thẳng đứng của hạt so với chấtlỏng lơ lửng sẽ không đổi. - Vận tốc lắng của hạt tuân theo phương trình Newton: Hoặc trong trường hợp riêng, theo phương trình Stokes: v: Vận tốc lắng (m/s) : Khối lượng riêng của hạt và nước (kg/m3) , g: Gia tốc trọng trường (9,81 m/s2) d: Đường kính của hạt (m) CD: Hệ số ma sát : Độ nhớt tuyệt đối 3 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Hình vẽ: Đồ thị xác định vận tốc lắng theo đường kính và khối lượng riêng củahạt lắng ở 10oC Vận tốc lắng của hạt hình cầu trong nước tĩnh ở các nhiệt độ khác nhau 4 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 3. Lý thuyết lắng các hạt keo tụ Lắng có keo tụ tạo bông xảy ra khi nước là một huyền phù chứa nhiều hạt với kíchthước khác nhau và có vận tốc lắng khác nhau. Khi hàm lượng hạt lớn, trong quá trìnhlắng chúng sẽ va chạm vào nhau, hấp phụ và kết dính với nhau tạo thành hạt có kíchthước lớn hơn và có vận tốc lớn hơn. Kết quả là phần ở trên bể lắng, vận tốc lắng nhỏhơn, càng xuống dưới đáy vận tốc càng cao vì kích thước hạt tăng lên. Hình vẽ: Mô tả quá trình lắng có bông cặn theo thời gian và chiều sâu của bể Do các bông cặn lớn dần lên nên lực ma sát do nước chuyển động ngược c ...