Bài giảng xử lý nước thải chương 3 GV trần thị ngọc diệu

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG MỤC ĐÍCH Nhằm loại bỏ một phần cặn trong nguồn nước, lắng bùn sau bể sinh học, bể phản ứng – keo tụ,… hay làm sạch sơ bộ trước khi đưa vào

Trang 1

TRẦN THỊ NGỌC DIỆU CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG

MỤC ĐÍCH

Nhằm loại bỏ một phần cặn trong nguồn nước, lắng bùn sau bể sinh học, bể phản ứng – keo tụ,… hay làm sạch

sơ bộ trước khi đưa vào bể lọc Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng:

– Khối lượng riêng của cặn, nước – Độ nhớt của nước.

– Đường kính, hình dạng, kích thước cặn lắng.

Saturday, 19 June, 2010

CÁC DẠNG LẮNG

Lắng các hạt rời rạc

Lắng bông cặn

Lắng nén

CÁC LOẠI CẶN LẮNG

Cặn rắn: là những hat phân tán riêng lẻ, có độ lớn, hình dạng bề mặt không thay đổi trong suốt quá trình lắng, tốc độ lắng không phụ thuộc vào chiều cao lắng và nồng độ cặn

Trang 2

Cặn lơ lửng: có bề mặt thay đổi,

có khả năng kết dính và keo tụ

với nhau trong quá trình lắng,

nên tốc độ lắng thay đổi.

6

Các bông cặn: có khả năng dính kết với nhau, khi nồng độ

> 1000 mg/l tạo thành các đám cặn Khi lắng xuống, nước từ dưới lên qua các khe rỗng giữa các bông cặn tiếp xúc là tăng lực ma sát, hạn ché tốc độ lắng của hạt.

W at er Solid

LẮNG CÁC HẠT KHÔNG CÓ KHẢ NĂNG KEO TỤ

(MÔI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT)

Lực quán tính

3

F: lực quán tính (mm/s)

ρ1: khối lượng riêng của hạt

ρ0: khối lượng riêng của nước d: đường kính hạt (mm)

F

P

I P F

Trang 3

LẮNG CÁC HẠT KHƠNG CĨ KHẢ NĂNG KEO TỤ

(MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT)

Lực trọng trường:

3

1 0

π.d

6

P: lực trọng trường (mm/s)

g: gia tốc trọng trường

ρ1: khối lượng riêng của hạt

ρ0: khối lượng riêng của nước

d: đường kính hạt (mm)

F

P

I P F

10

(TRONG MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT)

Lực cản của mơi trường:

2 2

c 0 0

F =φ ρ u d

Fc: lực cản của mơi trường (mm/s)

φ0: hệ số sức cản phụ thuộc vào hằng số Reynold:

u 2 : tốc độ lắng của hạt

ρ0: khối lượng riêng của nước d: đường kính hạt

µ: độ nhớt của nước

0

ρ u.d Re µ

=

(MƠI TRƯỜNG TĨNH - HẠT KHƠNG ĐỒNG NHẤT)

Theo thực nghiệm cho thấy, trong mơi trường

tĩnh sau một thời gian rất ngắn hạt chuyển

động với vận tốc đều Ví dụ:

– d = 1mm, sau thời gian t = 6,5.10 -2 s

– d: = 0,002mm, sau thời gian t = 1,6710 -6 s

Như vậy, tốc độ lắng của hạt cĩ thể được

tính:

.

18

1

rơi độ









 µ

ρ ρ

=

LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG

Xích – thanh cào Máng thu chất nổi

Ra

X ử lý bùn

T ấm tràn

V ào

HT c ào bùn

Trang 4

Dòng nước chuyển động theo phương ngang

ở chế độ chảy tầng.

Tốc độ chảy trong bể như nhau.

Thời gian lưu nước của các phân tử trong bể

như nhau và bằng thể tích/lưu lượng.

Trên mặt cắt ngang vuông góc với chiều dòng

chảy ở đầu bể, nồng độ các hạt cặn bằng

nhau.

Hạt cặn ngừng chuyển động khi chạm đáy bể

14

Để đảm bảo các yếu tố trên bể lắng ngang phải có:

– Vùng phân phối nước: đảm bảo đưa nước vào

và phân phối đều nước, cặn trên toàn bộ mặt cắt ngang đầu bể

– Vùng lắng – Vùng chứa cặn – Vùng thu nước

v d

v S

v o

v S h

h

L o L

Vùng ch ứ a c ặ

Phân phố

nước vào Vùng l ắ ng Thu n ướ c ra

H

Ta có:

L

v H u v

L u

0 0 0

=

Ta có:

L v H u v

L u

0 0 0

; = ×

= );

/ (

H B

Q v

×

0

u

Q F hay s m F

Q L B

Q

×

=

Trong đó:

v0: tốc độ chuyển động của dòng nước (m/s) Q: lưu lượng dòng nước qua vùng lắng (m 3 /s) F: diện tích bề mặt vùng lắng (m 2 )

Trang 5

Tốc độ lắng của các hạt cặn có tốc độ lắng nhỏ có thể

xác định:

100 100

0

1 ×

=

×

=

u

u H

h

Cn

18

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG

Ảnh hưởng của dòng chảy rối Ảnh hưởng của hiện tượng phân bố vận tốc không đều và hiện tượng ngắn dòng đến hiệu quả lắng

Hiện tượng xói cặn đã lắng

VẬN TỐC LẮNG; m/s

4 3

p s

D

v

C

ρ

=

Gia tốc; 9,81m/s 2 Hệ số nhám, phụ

thuộc vào số Reynolds

Khối lượng riêng của nước; kg/m 3

Đường kính của hạt; mm

Khối lượng riêng

của hạt; kg/m 3

HẰNG SỐ REYNOLDS

v d

µ

× ×

=

Trang 6

MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA R VÀ CD

1 > R

1<R<1000

R > 1000

2 4 2 4

D

C

R v d

µ ρ

24 3

0, 34

D

C

R R

= + + Hoặc C D 18, 5

R

=

CD= 0,34 – 0,40

22

LẮNG CÁC HẠT CẶN KEO TỤ

L

H

v0

u0 u<u 0

PHÂN LOẠI BỂ LẮNG

Tuỳ theo công dụng của bể lắng trong công trình xử lý sinh học mà phân biệt bể lắng đợt I và bể lắng đợt II.

Căn cứ theo chế độ làm việc: gián đoạn, liên tục.

Căn cứ theo chiều nước chảy: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm

Trang 7

BỂ LẮNG NGANG – SƠ ĐỒ CẤU TẠO

Vùng lắng

Vùng chứa bùn Vùng vào

Vách hướng dịng

Vùng ra Tấm chắn

Máng tràn

26

BỂ LẮNG NGANG (ƯU – KHUYẾT ĐIỂM)

ƯU ĐIỂM

Dễ thiết kế, xây dựng

và vận hành

Áp dụng cho lưu lượng lớn

KHUYẾT ĐIỂM Thời gian lưu dài Chiếm mặt bằng xây dựng

BỂ LẮNG NGHIÊNG

ϕ

Q0

Nước ra

Xả cặn Vùng lắng

Nước vào

Tr ộ n+ t ạ o bơng+ l ắ ng k ế t h ợ p v à o 1 đơ n ng uy ê n

Ngă n tạo bô ng

Ngă n chứ a bù n

Má ng thu

Má ng phâ n phố i Vá ch nghiê ng

Xảcặ n 45- 65 o

BỂ LẮNG NGHIÊNG KẾT HỢP

Trang 8

BỂ LẮNG ĐỨNG – SƠ ĐỒ CẤU TẠO

Gồm 4 vùng:

– Vùng phân phối nước vào

– Vùng lắng

– Vùng thu nước ra

– Vùng chứa cặn

Xảbù n

30

BỂ LẮNG ĐỨNG (ƯU – KHUYẾT ĐIỂM)

ƯU ĐIỂM

Sử dụng ít diện tích

KHUYẾT ĐIỂM Hiệu suất thấp Lắng hạt cĩ tỷ trọng lớn

Vận hành phức tạp

BỂ LẮNG LY TÂM – SƠ ĐỒ CẤU TẠO

Rố n bểchứ a bù n

Má ng thu vá ng nổ i

Ra Và o

tớ i xlýbù n

Circular settling tank

BỂ LẮNG LY TÂM (ƯU – KHUYẾT ĐIỂM)

ƯU ĐIỂM Tiết kiệm được diện tích

Lắng được nhiều loại cặn cĩ kích thước khác nhau

Hiệu suất cao

KHUYẾT ĐIỂM Vận hành địi hỏi kinh nghiệm

Chi phí vận hành cao

Ứng dụng:

Sử dụng để tách các loại hàm lượng cặn khác nhau trong xử lý nước thải

Trang 9

Và o

Vù ng trộ n I

Vù ng lắ ng

Xảbù n Hó a chấ t

Vù ng trộ n II

Turbine

Vù ng chứ a bù n

BỂ LẮNG TIẾP XÚC

34

Lựa chọn sơ bộ theo cơng suất

Bể lắng đứng: đến 20.000m 3 /ngày

Bể lắng ngang: > 15.000m 3 /ngày

Bể lắng Radian: > 20.000m 3 /ngày

Bể lắng hai vỏ: thường cơng suất nhỏ và trung bình, áp dụng cơng suất > 20.000m 3 /ngày (khi cĩ cơ

sở phù hợp)

LỰA CHỌN BỂ LẮNG

(THEO TCXD 51 : 1984)

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	477,8 KB