Bài giảng xử lý nước thải chương 3 GV trần thị ngọc diệu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (768.43 KB, 9 trang )
Saturday, 19 June, 2010
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.
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
2
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
Saturday, 19 June, 2010
CÁC DẠNG LẮNG
Lắng các hạt rời rạc
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
Lắng bông cặn
Lắng nén
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CÁC LOẠI CẶN LẮNG
3
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
4
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
Saturday, 19 June, 2010
CÁC LOẠI CẶN LẮNG
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.
CÁC LOẠI CẶN LẮNG
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.
Wat er
Solid
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
5
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
6
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG CÁC HẠT KHÔNG CÓ KHẢ NĂNG KEO TỤ
(MÔI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT)
Lực quán tính
F = m.a =
π.d3
du
( ρ1 − ρ0 )
6
dt
F
F: lực quán tính (mm/s)
ρ1: khối lượng riêng của hạt
I
ρ0: khối lượng riêng của nước
P
F
d: đường kính hạt (mm)
P
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
8
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG CÁC HẠT KHÔNG CÓ KHẢ NĂNG KEO TỤ
LẮNG CÁC HẠT KHÔNG CÓ KHẢ NĂNG KEO TỤ
(MÔI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT)
(TRONG MÔI TRƯỜNG TĨNH - HẠT ĐỒNG NHẤT)
Lực cản của môi trường:
Lực trọng trường:
P = m.g =
3
π.d
(ρ1 − ρ0 ) .g
6
P: lực trọng trường (mm/s)
Fc : lực cản của môi trường (mm/s)
φ0: hệ số sức cản phụ thuộc vào hằng số Reynold: Re =
F
g: gia tốc trọng trường
ρ0 .u.d
µ
u2: tốc độ lắng của hạt
ρ1: khối lượng riêng của hạt
I
ρ0: khối lượng riêng của nước
P
d: đường kính hạt (mm)
F
ρ0: khối lượng riêng của nước
d: đường kính hạt
P
9
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Fc = φ 0 .ρ 0 .u 2 .d 2
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
June, 2010
LẮNG CÁC HẠT KHÔNG CÓ KHẢ NĂNGSaturday,
KEO19TỤ
(MÔI TRƯỜNG TĨNH - HẠT KHÔNG ĐỒNG NHẤT)
µ: độ nhớt của nước
LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG
Xích – thanh cào
Máng thu chất nổi
Tấm tràn
Vào
Ra
6,5.10-2s
– d: = 0,002mm, sau thời gian t = 1,6710-6s
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
Theo thực nghiệm cho thấy, trong môi trường
tĩnh sau một thời gian rất ngắn hạt chuyển
động với vận tốc đều. Ví dụ:
– d = 1mm, sau thời gian t =
10
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
Xử lý bùn
Như vậy, tốc độ lắng của hạt có thể được
tính:
Toác ñoä rôi : u =
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
1 (ρ1 −ρ0 )
.
. g . d2
18 µ
11
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
HT cào bùn
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
12
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG
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.
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
Hạt cặn ngừng chuyển động khi chạm đáy bể
13
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
14
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG
Ta có:
Phân phối
nước vào
Vùng lắng
Q
Thu nước ra
vd
vS
h
vd
Ta có:
Q
vo
H
v0 =
vd
h
vS
H ×v0
H L
; u0 =
=
L
u0 v0
H L
=
u0 v0
Q
(m / s);
B× H
u0 =
;
u0 =
H × v0
L
Q
Q
Q
=
(m / s) hay F =
(m2 )
B× L F
u0
Trong đó:
Vùng chứa cặn
L
v0: tốc độ chuyển động của dòng nước (m/s)
Q: lưu lượng dòng nước qua vùng lắng (m3/s)
Lo
F: diện tích bề mặt vùng lắng (m2)
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
15
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
16
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG TỰ DO TRONG BỂ LẮNG NGANG
Tốc độ lắng của các hạt cặn có tốc độ lắng nhỏ có thể
xác định:
Cn =
h
u
× 100 = 1 × 100
H
u0
Saturday, 19 June, 2010
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
17
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
18
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
Saturday, 19 June, 2010
VẬN TỐC LẮNG; m/s
vs =
4 × g × ( ρ p − ρ )× d
3 × CD × ρ
Đường kính
Hệ số nhám, phụ
của hạt; mm
thuộc vào số
Reynolds
Khối lượng riêng
Khối lượng riêng
của hạt; kg/m3
của nước; kg/m3
Gia tốc; 9,81m/s2
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
19
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
HẰNG SỐ REYNOLDS
v×d × ρ
R=
µ
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
20
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA R VÀ CD
1>R
CD =
24
Saturday, 19 June, 2010
LẮNG CÁC HẠT CẶN KEO TỤ
24
2 4 .µ
=
R
v . ρ .d
3
1
CD =
18,5
R
u
u0
v0
H
L
R > 1000
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CD = 0,34 – 0,40
21
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
22
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
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
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
24
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG NGANG – SƠ ĐỒ CẤU TẠO
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG NGANG (ƯU – KHUYẾT ĐIỂM)
ƯU ĐIỂM
Tấm chắn
Máng tràn
Vách hướng dòng
KHUYẾT ĐIỂM
Dễ thiết kế, xây dựng
và vận hành
Thời gian lưu dài
Chiếm mặt bằng xây
dựng
Vùng lắng
Áp dụng
lượng lớn
Vùng ra
Vùng vào
cho lưu
Vùng chứa bùn
BỂ LẮNG NGANG
25
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
26
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG NGHIÊNG
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG NGHIÊNG KẾT HỢP
Tr ộn+ t ạo bơng+ lắng k ết h ợp v à o 1 đơn ng uy ê n
Má
ng thu
Q0
Nước vào
Nước ra
Q0
ϕ
Và
o
Ra
Ngă
n tạo bô
ng
Vá
ch nghiê
ng
45- 65 o
Xả cặn
Má
ng phâ
n phối
Vùng lắng
Ngă
n chứ
a bù
n
Xảcặn
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
27
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
28
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG ĐỨNG – SƠ ĐỒ CẤU TẠO
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG ĐỨNG (ƯU – KHUYẾT ĐIỂM)
ƯU ĐIỂM
Ra
Và
o
KHUYẾT ĐIỂM
Sử dụng ít diện tích
Hiệu suất thấp
Lắng hạt có tỷ trọng
lớn
Gồm 4 vùng:
– Vùng phân phối nước vào
Vận hành phức tạp
– Vùng lắng
– Vùng thu nước ra
Xảbù
n
– Vùng chứa cặn
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
29
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
30
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG LY TÂM – SƠ ĐỒ CẤU TẠO
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
BỂ LẮNG LY TÂM (ƯU – KHUYẾT ĐIỂM)
KHUYẾT ĐIỂM
ƯU ĐIỂM
Má
ng thu vá
ng nổ
i
Tiết kiệm được diện
tích
Vận hành đòi hỏi
kinh nghiệm
Lắng được nhiều loại
cặn có kích thước
khác nhau
Chi phí vận hành cao
Và
o
Circular settling tank
Ra
tớ
i xlýbù
n
Hiệu suất cao
Rố
n bểchứ
a bù
n
Ứng dụng:
Sử dụng để tách các loại hàm lượng cặn khác
nhau trong xử lý nước thải
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
31
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
32
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Saturday, 19 June, 2010
Saturday, 19 June, 2010
LỰA CHỌN BỂ LẮNG
BỂ LẮNG TIẾP XÚC
(THEO TCXD 51 : 1984)
Lựa chọn sơ bộ theo cơng suất
Hó
a chấ
t
Bể lắng đứng: đến 20.000m3/ngày
Vù
ng trộ
nI
Bể lắng ngang: > 15.000m3/ngày
Bể lắng Radian: > 20.000m3/ngày
Vù
ng lắ
ng
Và
o
Turbine
Vù
ng chứ
a bù
n
Xảbù
n
Vù
ng trộ
n II
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
33
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
Bể lắng hai vỏ: thường cơng suất nhỏ và trung
bình, áp dụng cơng suất > 20.000m3/ngày (khi có cơ
sở phù hợp)
TRẦN THỊ NGỌC DIỆU
34
CỞ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QT LẮNG
