Be Loc Nhanh Trong Luc 3859

7/23/2019 Be Loc Nhanh Trong Luc 3859

http://slidepdf.com/reader/full/be-loc-nhanh-trong-luc-3859 1/20

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG

QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

CHUYÊN ĐỀ 09:

BỂ LỌC NHANH TRỌNG LỰC

GVHD: Ts PHẠM ANH ĐỨC

SVTH: LÊ THỊ THU HƯƠNG MSSV: 91202019

ĐINH THỊ THU HƯƠNG 91202018

PHAN THỊ HƯƠNG 91202281

TP.HCM, tháng 11 năm 2014.



Mục lục

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN.................................................................................... 1

1. Mục tiêu và phạm vi : .................................................................................... 1

2. Nội dung ......................................................................................................... 1

3. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 1

LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 3

1.1. Lịch sử lọc ................................................................................................... 3

1.2. Giới thiệu về quá trình lọc .......................................................................... 3

1.3. Phân loại lọc ................................................................................................ 4

1.3.1. Theo vật liệu lọc .................................................................................... 4

1.3.2. Theo dòng chảy qua lớp vật liệu lọc ...................................................... 4

1.3.3. Theo tốc độ lọc ...................................................................................... 4

1.3.4. Theo cơ chế điều khiển dòng chảy ........................................................ 4

1.4. Bể lọc nhanh trọng lực ................................................................................ 4

1.4.1. Giới thiệu về bể lọc nhanh trọng lực..................................................... 4

1.4.2. Cơ chế của quá trình lọc: ...................................................................... 5

1.4.3. Vật liệu lọc ............................................................................................ 6

CHƯƠNG 2. LỌC CÁT NHANH TRỌNG LỰC ................................................ 7

2.1. Vật liệu lọc ................................................................................................... 7

2.1.1. Đường kính hiệu dụng:......................................................................... 9

2.1.2. Hệ số đồng nhất .................................................................................. 10

2.1.3. Độ rỗng ............................................................................................... 11

2.2. Thiết kế bể lọc cát nhanh trọng lực .......................................................... 12

2.2.1. Ước tính độ sâu của cát....................................................................... 13

2.2.2. Kích thước lớp sỏi đỡ : ........................................................................ 14

2.2.3. Ước tính phân phối kích thước cỡ hạt : ............................................. 15

2.2.4. Tính toán thiết kế máng nước rửa ...................................................... 15

2.2.5. Thiết kế hệ thống thu nước lọc bên dưới: ........................................... 16

2.2.6. Tính toán tổn thất áp suất trong bộ lọc ............................................... 17



2.3. Thau rửa bể lọc ......................................................................................... 17

2.3.1. Giới thiệu chung về thau rửa bể lọc .................................................... 17

2.3.2. Kỹ thuật thau rửa bể lọc ( rửa ngược). ............................................... 20

2.3.3. Quy định đối với thau rửa bộ lọc. ....................................................... 21

2.3.4. Chu trình rửa ngược( thau rửa lọc) .................................................... 22

2.3.5. Các phương pháp thau rửa lọc ........................................................... 23

2.3.6. Tính toán tốc độ thau rửa lọc.............................................................. 24

2.3.7. Tính toán giãn nở bộ lọc ..................................................................... 25

CHƯƠNG 3. VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ BỂ LỌC ........................................... 26

3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình lọc ............................. 26

3.2. Vận hành và bảo trì bể lọc: ...................................................................... 26

3.3. Các vấn đề trong vận hành bể lọc ............................................................ 28

3.3.1. Bổ sung hóa chất trước lọc ................................................................. 28

3.3.2. Kiểm soát lưu lượng lọc ...................................................................... 28

3.3.3. Thau rửa lọc........................................................................................ 29

3.4. Ưu và nhược điểm của bể lọc cát nhanh trọng lực .................................. 31

3.4.1. Ưu điểm ............................................................................................... 31

3.4.2. Nhược điểm ......................................................................................... 31

CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG CỦA BỂ LỌC NHANH .......................................... 32

TRỌNG LỰC ...................................................................................................... 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 34



1

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

1. Mục tiêu và phạm vi :

Mục tiêu nghiên cứu : Tính toán thiết kế bể lọc nhanh, ứng dụng của bể lọc trongđời sống và quá trình vận hành, bảo trì bể lọc.

Phạm vi nghiên cứu : Bể lọc nhanh trọng lực.

2. Nội dung

Chuyên đề đi sâu vào nghiên cứu về cách phân loại bể lọc, tính toán thiết kế bể lọcnhanh trọng lực, quá trình thau rửa và vận hành bể lọc. Đồng thời chuyên đề cònnghiên cứu về ưu và nhược điểm của bể lọc nhanh trọng lực so với các loại bể lọckhác trong xử lý nước.

3. Phương pháp nghiên cứu

- Hình thành ý tưởng dàn bài, các nội dụng cần thiết cho chuyên đề

- Sử dụng các bài báo nước ngoài đã được công bố, chọn lọc những thông tin hay,

mới, hiệu quả để xây dựng chuyên đề. Đồng thời tham khảo các tài liệu có liên quannhằm hỗ trợ kiến thức trong quá trình thực hiện. Kết hợp sử dụng các thông tin phùhợp, mới lạ, xác thực.

- Tham khảo tài liệu tiếng việt và giảng viên để nắm chắc thông tin.

- Chỉnh sửa bài làm.



2

LỜI 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,

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. Nguycơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sựtồn vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó, con người

cần phải có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước. Phảigiữ 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 trọngnhưng hiện nay vấn đề đặt ra với chúng ta là phải bảo vệ nguồn nước nhất là nướcngọt một cách triệt để nhất vì cuộc sống của chúng ta và tương lai .Chính vì vậy đểđáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho người dân thì việc xử lí nước cấp là hết sức quantrọng để đảm bảo chất lượng của bộ Y Tế 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 phương pháp lọc truyền thống vẫn được áp dụng rộng rãi cho các nhàmáy xử lí nước và đạt hiệu quả cao. Đó cũng là nội dung chuyên đề mà nhóm chúngtôi hướng đến “ Nghiên cứu về bể lọc nhanh trọng lực”



3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Lịch sử lọc

Một thế kỷ trước lọc nước hầu như không cần thiết. Các con sông thường sạch sẽ vàkhông bị ô nhiễm. Nước được lấy từ sông bằng tay hoặc bằng máy bơm đơn giản và

được sử dụng bởi con người mà không có bất kỳ hình thức thanh lọc nào. Do sự giatăng dân số và ngành công nghiệp nước sông đã trở nên ô nhiễm và thanh lọc nước

trở nên cần thiết. Ban đầu bộ lọc cát chậm được sử dụng. các bộ phận của bộ lọc bao gồm vỏ lớn, có chứa cát, với một đường ống thoát nước ở phía dưới. Sau đó,một lượng nước khổng lồ cần xử lý gây ra một mong muốn cho một kỹ thuật lọcnhanh hiệu quả hơn.

Kỹ thuật mới này được gọi là lọc cát nhanh, trong đó yêu cầu bề mặt lọc ít hơn rấtnhiều. Tuy nhiên, phương pháp lọc cát nhanh yêu cầu về người quản lý nhiều hơn vì

làm sạch các bộ lọc được thực hiện bằng cách rửa ngược mà đòi hỏi phải có máy bơm nước và không khí. Ngoài ra, việc xây dựng các nhà máy lọc phải được thay

đổi để cho phép các bể lọc rửa ngược với nước và không khí.

1.2. Giới thiệu về quá trình lọc

Lọc là quá trình truyền nước qua các lớp vật liệu để loại bỏ các hạt và các tạp chất

khác, bao gồm các bông keo tụ từ nguồn nước đưa vào xử lý. Những tạp chất baogồm các hạt lơ lửng ( bùn mịn và đất sét), vật chất sinh học ( vi khuẩn, sinh vật phù

du, bào tử, u nang, hoặc vật chất khác) và các bông keo tụ. Các vật liệu được sửdụng trong các bộ lọc cung cấp nước công cộng bình thường là lớp cát, than đá,

hoặc các dạng vật liệu khác). Quá trình lọc có thể được phân thành 2 loại ( theo vậntốc lọc) là: lọc nhanh và lọc chậm. Lọc chậm là hình thức lọc đầu tiên. Được xâydựng bời John Gibb của Paisley, vào năm 1804 để xử lý nước cho phân xưởng tẩytrắng khu vực Scotland. Lọc cát chậm được sử đầu tiên để xử lý nước cho sôngThames ở London vào năm 1820. Từ khoảng những năm 1930 xử lý nước bởi keo

tụ và lọc nhanh trọng lực hoặc lọc áp lực có xu hướng thay thế lọc cát chậm trongmột nhà máy xử lý nước, trong một số trường hợp lọc cát chậm được thay thế bằng

bộ lọc nhanh trọng lực.

Lọc có thể được so sánh như một cái rây hoặc vi lọc mà giữ lại các tạp chất giữa cáchạt lọc của lớp vật liệu lọc. Tuy nhiên, vì hầu hết các hạt lơ lửng có thể dễ dàng điqua không gian giữa các hạt của lớp vật liệu lọc, hấp phụ là quá trình quan trọngnhất trong lọc.

Lọc chủ yếu phụ thuộc vào sự kết hợp của cơ chế vật lý và hóa học phức tạp, quantrọng nhất là sự hấp thụ. Sự hấp phụ là quá trình của các hạt dính vào bề mặt của

các hạt lọc riêng lẻ hoặc vào các vật liệu lắng đọng trước đó. lực hút và giữ các hạtvào các hạt cũng giống như những người làm việc trong keo tụ và kết bông. Trong



4

thực tế, keo tụ và kết bông có thể xảy ra trong các bể lọc, đặc biệt là nếu keo tụ và

kết bông trước khi lọc không được kiểm soát đúng cách. chưa hoàn thành keo tụ cóthể gây ra vấn đề nghiêm trọng trong hoạt động của bộ lọc.

1.3. Phân loại lọc

1.3.1. Theo vật liệu lọc- Vật liệu lọc đơn (cát hoặc than)

- Vật liệu lọc kép (than và cát)

- Đa vật liệu lọc (than, cát, garnet)

Bộ lọc đa lớp vật liệu lọc là loại lọc tốt hơn hết trong các loại lọc.

Khối lượng lỗ rỗng có sẵn là tối đa ở đầu lọc và giảm dần đến mức tối thiểu tại

dưới cùng của bộ lọc.

1.3.2. Theo dòng chảy qua lớp vật liệu lọc

Bộ lọc trọng lực: Mở cửa cho không khí. Dòng chảy qua lớp vật liệu lọc đạt được bằng trọng lực

Bộ lọc áp suất: Lớp vật liệu lọc được chứa trong bình chịu áp suất. Nước đượcchuyển giao cho bể chứa dưới áp lực.

1.3.3. Theo tốc độ lọc

- Lọc cát nhanh- Lọc cát chậm

1.3.4. Theo cơ chế điều khiển dòng chảy

- Tốc độ không đổi (áp suất liên tục hoặc áp suất thay đổi)

- Tỷ lệ giảm dần ( áp suất liên tục hay áp suất thay đổi)

1.4. Bể lọc nhanh trọng lực

1.4.1. Giới thiệu về bể lọc nhanh trọng lực

Các bộ lọc nhanh trọng lực thường được sử dụng trong xử lý bề mặt nguồn cungcấp nước. Nó bao gồm một cấu trúc để chứa các đơn vị, các lớp vật liệu lọc bộ, mộthệ thống thoát nước phía dưới, một hệ thống rửa lọc, và một hệ thống xử lý chấtthải. Diện tích lọc nên được chia thành ít nhất hai đơn vị riêng biệt để cho phép hoạtđộng linh hoạt. Một số hình thức tiền xử lý nước thô, như lắng đọng trầm tích,

thường là cần thiết.

Trong quá trình lọc, nước chảy lên trên cùng của các lớp vật liệu lọc và được điều

khiển thông qua bằng trọng lực. Trong khi đi qua không gian nhỏ hẹp giữa các hạt



5

của bộ lọc, các tạp chất được loại bỏ. Nước tiếp tục đường đi thông qua các sỏi hỗ

trợ, đi vào dưới hệ thống thoát nước hệ thống, và sau đó chảy vào hồ chứa. Nó làlớp vật liệu lọc, bao gồm cát hoặc than antraxit, mà thực sự loại bỏ các tạp chấtkhỏi nước. Các lớp vật liệu lọc thường xuyên được làm sạch bằng một quá trình rửangược.[3]

1.4.2. Cơ chế của quá trình lọc:

Cơ chế sàng:

- Hạt> không gian lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc thì các tạp chất chèn ép ra khỏi lớpvật liệu lọc bằng phương pháp cơ học.

- Hạt < không gian lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc thì các tạp chất bị mắc kẹt lại trênlớp vật liệu lọc bởi sự tiếp xúc ngẫu nhiên.

Lắng đọng trầm tíchHạt định cư trên các phương tiện lọc.

Sự va chạm

Hạt nặng sẽ không tuân theo các dòng chảy.

Ngăn chặn

Các hạt di chuyển dọc theo dòng nước được loại bỏ khi chúng tiếp xúc với bề mặtcủa môi trường lọc

Độ bám dính

Các hạt keo tụ gắn liền với lớp vật liệu lọc khi chúng đi qua lớp lớp vật liệu lọc.

Sự hấp phụ (hóa học hoặc vật lý hoặc cả hai):

Khi một hạt đã được đưa vào tiếp xúc với bề mặt của lớp vật liệu lọc hoặc với cáchạt khác.

Keo tụ

Hạt lớn vượt qua các hạt nhỏ hơn, gia nhập vào nhau, và hình thành những phần tửlớn hơn.

Tăng trưởng sinh học

Tăng trưởng sinh học trong bộ lọc sẽ làm giảm khối lượng lỗ rỗng và có thể tăng

cường việc loại bỏ các những hạt với bất kỳ cơ chế loại bỏ trên.

Chất tập trung trên bề mặt của môi trường lọc + chất dinh dưỡng có sẵn → Sinh vật bắt đầu phát triển trên bề mặt của bộ lọc. Một tấm thảm được hình thành có chứachất nhớt '' zoogleal '' sinh vật được gọi là '' Schmutzdecke '' .[9]



6

1.4.3. Vật liệu lọc

Bảng 1.1: Đặc điểm của các vật liệu lọc điển hình

Vật liệu Phạm vi kíchthước (mm)

Trọng lượng riêng

Cát thông thường 0.5-0.6 2.6

Cát thô 0.7-3.0 2.6

Than antraxit / than đá 1.0-3.0 1.5-1.8

Sỏi 1.0-50 2.6

Hai yếu tố quan trọng để đánh giá và lựa chọn vật liệu lọc:

- Yêu cầu về thời gian để loại bỏ độ đục thông qua các bể lọc.

- Thời gian cần thiết cho các bộ lọc để hạn chế được tổn thất ban đầu.

Nếu tổn thất áp lực được hạn chế thường xuyên và độ đục tăng đột ngột hiếm khi xả

ra thì kích thước vật liệu lọc lớn có thể được xem xét. Nếu độ đục thường xuyêntăng đột ngột và tổn thất ban đầu là hiếm khi gặp phải thì kích thước vật liệu lọc

nhỏ có thể được xem xét.



7

CHƯƠNG 2. LỌC CÁT NHANH TRỌNG LỰC

Lọc cát nhanh trọng lực là một phương pháp vật lý làm sạch nước uống trên mức độtập trung ( hoặc bán tập trung).

2.1. Vật liệu lọc

Các vật liệu lọc phổ biến trong lọc nhanh trọng lực là cát, trong đó phía trên có một

lớp nguyên liệu than hoặc lớp tương tự như cát nhằm cung cấp khoảng không giantrống để lưu trữ các tạp chất trong nước. Hỗn hợp lớp vật liệu lọc nâng cao hơn nữa,

trong đó 1 lớp granet hoặc các vật liệu tương tự được đặt dày đặt dưới cát. Vật liệutrơ khác cũng có thể được sử dụng như: than hoạt tính, sỏi thường được sử dụng đểhỗ trợ các phương tiện truyền bộ lọc, đặc tính mong muốn cho các vật liệu lọc như

sau:

• Đặc điểm thủy lực tốt (thấm);

• Không phản ứng với các chất trong nước (trơ và dễ dàng để làm sạch);

• Cứng và độ bền cao;

• Loại bỏ tạp chất;

• Không tan trong nước.

Sỏi được sử dụng để hộ trợ các bộ lọc cát và cũng cần phải có những đặc điểm như

trên. Nó được tùy chỉnh cho đồng nhất với bộ lọc cát nhanh chóng cả về quy mô và

hiệu quả. Một tiêu chuẩn Anh cho các đặc điểm kỹ thuật, phê duyệt và thử nghiệmcác nguyên liệu lọc nhanh trọng lực đã được công bố bởi người Anh. Hiệp hội nướcvà nước thải đã đề ra 6 tiêu chuẩn nhằm mục đích bao gồm tất cả các vật liệu dạnghạt được sử dụng trong lọc nhanh trọng lực, về các thông số cần thiết cho thành

công trong hoạt động của hệ thống lọc bao gồm lọc ngược.



8

Hình 2.1. Vật liệu lọc

Bảng 2.1. Đặc điểm của vật liệu lọc

Vật liệu Hìnhdáng

Mật độtương đối

Độrỗng(%)

Đường kínhhiệu dụng(mm)

Cát silic Tròn 2.65 42 0.4-1.0

Cát silic Góc cạnh 2.65 53 0.4-1.0

Cát ottawa Hình cầu 2.65 40 0.4-1.0

Sỏi silic Tròn 2.65 40 1.0-50

Hồng ngọc(garnet) 3.1-4.3 0.2=0.4

Than antraxit nghiền nát Góc cạnh 1.50-1.75 55 0.4-1.4

Nhựa Lựa chọn đặc điểm bất kì



9

Thông thường,vật liệu lọc cát nhanh chóng là cát. Tuy nhiên, hình thức vật liệu lọc

khác được sử dụng vì những lý do cụ thể.

Cát được xác định bởi:

Khoáng chất - thường là silic (còn gọi là thạch anh)

Kích thước tối thiểu - tất cả các hạt được giữ lại trên một cái rây đặc biệt Kích thước tối đa - tất cả các hạt lọt qua sàng kích thước khẩu độ đặc biệt

d60 - đường kính trong đó 60% (theo khối lượng) của các hạt nhỏ hơn

d10 - đường kính trong đó 10% (theo khối lượng) của các hạt nhỏ hơnHệ số

Tính đồng nhất – tỷ lệ d60 / d10

hình dạng hạt - thường là phụ góc hoặc tròn2.1.1. Đường kính hiệu dụng:

Kích thước hạt là yếu tố đặc trưng chính ảnh hưởng đến hoạt động của bộ lọc. Nóảnh hưởng đến tổn thất áp suất trong quá trình làm sạch nước, sự tích tụ của tổn thấtáp suất trong vận hành bộ lọc

Hình 2.2 .Lớp vật liệu lọc trong lọc nhanh trọng lực



10

Hình 2.3. Phân phối tần số tích lũy

2.1.2. Hệ số đồng nhất

Hiệu quả kích thước và hệ số đồng nhất bị bỏ qua và tham số mới, kích thước thủylực, được xác định. Các tham số này có thể được sử dụng trong tính toán cácngưỡng tầng sôi, các điểm rửa ngược nơi thủy lực ( áp lực) mất qua vật liệu lọc.

Phân tích rây sàng: Tấm sàng được đặt trong thứ tự tăng dần với mở lớn nhất trên đầu và mở nhỏ

về phía dưới. Vừa được đặt trên rây trên và các ngăn xếp chồng lên nhau rung chuyển

trong 1 thời gian quy định.

Vào cuối giai đoạn run khối vật liệu giữ lại trên mỗi sàng được xác định

Khối lượng tích lũy được ghi lại và chuyển đổi thành tỷ lệ phần trăm theokhối lượng bằng hoặc nhỏ hơn kích thước chia tách của rây nằm phía trên.

Bằng cách phân tích rây sàng ta có: d10 (kích thước hiệu dụng): kích thước mở sàng trong cho phép 10% các hạt

đi qua lớp vật liệu lọc.

d60 (kích thước hiệu dụng): kích thước mở sàng trong cho phép 60% các hạtđi qua lớp vật liệu lọc.

Vậy hệ số đồng nhất (d60 / d10) .



11

2.1.3. Độ rỗng

Thông số quan trọng khác là tính toán được mật độ vật chất hoặc độ rỗng của vật

liệu lọc vì nó được biết đến một cách phổ biến hơn. Độ rỗng phụ thuộc vào hìnhdạng của các hạt. Hạt tròn thường có độ rỗng nhỏ hơn và có thể được rửa sạch ở tốc

độ rửa ngược thấp. Than antraxit là một loại vật liệu nghiền nát, là một ví dụ tốt vềvật liệu lọc có độ xốp cao, nó đã được sử dụng từ lâu.

Trong quá trình lọc, rửa ngược có thể quan trọng hơn so với giai đoạn lọc về phíatrước. Nếu tốc độ rửa ngược là quá cao, vật liệu lọc có thể bị mất nhanh chóng. Nếu

nó quá thấp, hiệu quả làm sạch sẽ giảm đột ngột, bộ lọc sẽ không còn được làmsạch đúng và hiệu suất lọc sẽ nhanh chóng xấu đi. Trình tự rửa ngược phải được lựachọn phù hợp với vật liệu sử dụng, nhiệt độ nước rửa ngược, trình tự rửa ngược phảiđược điều chỉnh nếu vật liệu lọc có kích thước, mật độ hoặc tỷ lệ lỗ rỗng khác nhau.

Lựa chọn vật liêu lọc thích hợp để lọc trọng lực nhanh chóng phụ thuộc vào nguồnnước, chất lượng thiết kế bộ lọc và dự đoán tốc độ. Nhìn chung, vật liệu lọc đồngnhất tích tụ tổn thất ban đầu chậm hơn. Truyền bộ lọc với tính đồng nhất với hệ sốdưới 1.5 là dễ dàng .Vật liệu lọc với tính đồng nhất ít hơn 1.3 chỉ có với chi phí cao.Đặc điểm của vật liệu lọc điển hình được đưa ra trong bảng sau.

Hình 2.4. Lọc cát nhanh trọng lực



12

2.2. Thiết kế bể lọc cát nhanh trọng lực

Mặt cắt của một bộ lọc trọng lực được thể hiện trong hình bên dưới. Trong lọc,

nước đi vào phía trên lớp vật liệu lọc thông qua một máng vào. Sau khi đi xuốngthông qua các lớp vật liệu dạng hạt (24-30 inch dày) và lớp sỏi hỗ trợ, nó được thu

thập trong hệ thống rãnh ngầm và thải qua các ống rãnh ngầm. Trong quá trình rửangược, nước rửa đi lên trên qua bộ lọc nơi các tạp chất tích lũy trong lớp vật liệu .Sau khi đi vào đường ống rãnh ngầm, nó được phân phối bởi rãnh ngầm chảy trởlên, bằng thủy lực mở rộng lớp vật liệu. Các nước được thu gom trong các máng rửanước để xả vào máng đầu ra. Trong rửa ngược, tay khuấy xoay và phun nước vào

lớp vật liệu lọc để mở rộng, nới lỏng lớp vật liệu lọc.

Xây dựng hệ thống lọc trọng lực điển hình của một một nhà máy xử lý nước đượcminh họa trong hình bên dưới. Các bộ lọc được đặt trên cả hai mặt của một hành

lang ống có chứa đầu vào và đầu ra đường ống, đường dây đầu vào rửa nước, rửanước cống rãnh. Hành lang được trang bị bởi một tầng điều hành, nơi kiểm soát bảng điều khiển đặt gần bộ lọc. Nước xử lý sạch được lưu trữ dưới một phần củakhu vực lòng lọc.



13

Hình 2.5. Hệ thống lọc nhanh trọng lực điển hình trong xử lý nước

2.2.1. Ước tính độ sâu của cát

Độ sâu của lớp cát nên được đảm bảo sao cho các bông keo tụ không vượt qua lớpcát lọc. Thông thường, độ sâu của cát thay đổi từ 60 đến 90 cm.



14

Hình 2.6. Lớp cát và sỏi trong bể lọc

Các bước để ước tính thiết kế độ sâu của cát:Độ sâu của cát có thể được đối chiếu với sự tăng các bông keo tụ qua lớp cát lọc,

tính toán độ sâu tối thiểu theo yêu cầu của công thức Hudson:

Q*D3*H / L = Bi * 29.323

Trong đó:

Q = Vận tốc lọc, m3 / m2 / h D = Đường kính cát, mm

H = Tổn thất áp lực giai đoạn cuối, m L = chiều sâu của lớp cát, m Bi = phá vỡ chỉ số có giá trị dao động trong khoảng 0,00004-,006 tùy thuộc

vào phản ứng đến đông tụ và mức độ tiền xử lý trong bộ lọc chảy đến.2.2.2. Kích thước lớp sỏi đỡ :

Vật liệu cát lọc được nâng đỡ bởi lớp sỏi đỡ phía dưới. Sỏi đỡ phải là các hạt có

dạng khối đa giác, hoặc hình cầu; có đủ độ bền, độ cứng để không là giảm chấtlượng trong quá trình bốc xếp và sử dụng . Sỏi đỡ không được lẫn đất sét, diệp



15

thạch hoặc các tạp chất hữu cơ . Tổng chiều sâu của lớp sỏi đỡ thay đổi 45- 60 cm

và thường được cấu tạo từ các lớp sau đây:

Bảng 2.2: Kích thước và chiều sâu của lớp sỏi đỡ

Lớp Độ sâu Cỡ hạt

Lớp trên cùng 15 cm 2mm – 6mm

Lớp giữa 15 cm 6mm – 12mm

Lớp trung gian 15 cm 12mm – 20mm

Lớp dưới 15 cm 20mm – 50mm

Để hạn chế sự xáo trộn của lớp sỏi do tốc độ rửa lọc cao trong suốt thời gian rửa

nên có một lớp đá có độ dày từ 6cm đến 8cm được đặt ở trên của lớp sỏi.

2.2.3. Ước tính phân phối kích thước cỡ hạt :

Kích thước giả thiết của hạt là 2mm ở lớp trên và 50mm ở lớp phía dưới. Độ sâucần thiết ( l ) tính bằng cm của một lớp sỏi thành phần và cỡ hạt ( d ) tính bằng mmcó thể được xác định từ công thức thực nghiệm sau đây:

l = 2.54 * k * ( log d )

Trong đó k thay đổi từ 10 đến 14

2.2.4. Tính toán thiết kế máng nước rửa

Máng nước rửa được cung cấp ở trên cùng của bộ lọc để thu lại nước rửa sau khi nónổi lên từ cát và tiến hành thu nó vào cống hoặc rãnh nước rửa. Chúng là máng RIhoặc máng RCC kéo dài theo chiều ngang hoặc chiều dài của bể chứa. Đáy củamáng được giữ trên đỉnh của cát đã mở rộng để ngăn chặn khả năng mất mát của cát

cát trong rửa ngược. Đồng thời mép trên của máng nên được đặt đủ gần bề mặt củacát để một số lượng lớn nước bẩn được đưa ra ngoài hoàn toàn sau hoàn thành rửa

.Các máng phải đủ lớn để thu nhận tất cả các nước gửi đến. Bất kỳ sự ngập nướccủa rãnh nước sẽ làm giảm hiệu quả của rửa. Đáy của máng được giữ ít nhất 5cmtrên đỉnh cao nhất của cát .Các khoảng cách của máng nước rửa nằm trong khoảng1,5-2 cm.



16

Hình 2.7. Khoảng cách máng rửa

Khoảng cách giữa các máng = chiều rộng của máng / số máng

Xả mỗi máng = tổng lưu lượng / số lượng máng

Độ sâu lớp nước ở phía trên được đưa ra bởi

Q = 1,376 * b * y3 / 2

Trong đó:

y: độ sâu của lớp nước b: Chiều rộng của máng

Độ sâu của đáy = chiều cao tự do + độ sâu của nước

2.2.5. Thiết kế hệ thống thu nước lọc bên dưới:

Hệ thống thu nước lọc phía dưới có nhiệm vụ sau:

Thu và phân phối nước lọc trên toàn bộ diện tích bể.

Cung cấp và phân phối nước cho quá trình rửa lọc mà không làm xáo trộnlớp vật liệu lọc và lớp sỏi đỡ.

Có rất nhiều loại máng thu, nhưng trong chuyên đề này ta thiết kế cho hệ thống

phân phối nước lọc bằng hệ thống ống đục lỗ. Hệ thống này bao gồm một ốngchính và các ống nhánh ở hai bên. Trong bài này, sự chênh lệch phần trên của bể

được giảm thiểu bằng cách giữ vận tốc trong đường ống và ống dẫn trong khoảngthích hợp và đường kính , số lượng và khoảng cách giữa các lỗ phải thích hợp.

Khoảng cách giữa các trục của ống nhánh lấy từ 15 đến 30cm . Đường kính các lỗtừ 6 đến 12mm, các ống nhánh được khoan hai hàng lỗ phân phối so le ở nữa bên

dưới và có hướng tạo thành một góc 300 với phương thẳng đứng. Đặt hệ thống ốngđục lỗ phía dưới lớp sỏi đỡ và trên khối bê tông cách khoảng 4cm so với đáy bể lọc.Hệ thống này có tốc độ dòng chảy khoảng 700 l/ phút. m2 để rửa ngược.



17

Hình 2.8. Hệ thống thu nước lọc phía dưới.

Giá trị của các thông số trong hệ thống thoát nước phía dưới:

Tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính của ống nhánh không được vượt quá 60 .Khoảng cách giữa các ống nhánh lấy từ 150 đến 300mm.

Đường kính lỗ phân phối lấy từ 5 đến 12mm. Khoảng cách giữa các lỗ thay đổi từ 80mm đến 200mm.

Tỷ lệ tổng diện tích lỗ phân phối trong hệ thống thoát nước so với tổng diệntích mặt cắt ngang của ống nhánh không nên vượt quá 0.5 – 0.25.

Tỷ lệ tổng diện tích lỗ trong hệ thống thoát nước trên toàn bộ diện tích bể lọcthấp từ 0.002 – 0.003.

Diện tích ống phân phối tốt nhất là từ 1.5 đến 2 lần tổng diện tích ống nhánhnhằm giảm thiểu tổn thất ma sát và nước được phân phối tốt nhất.

2.2.6. Tính toán tổn thất áp suất trong bộ lọc

Tổn thất áp suất trong thau rửa bộ lọc được tính toán bằng cách sử dụng phươngtrình sau đây:

h = ()()

Trong đó:

Le = Chiều sâu giãn nở lớp vật liệu lọc, m εe =Giãn nở độ rỗng của lớp vật liệu lọc, không thứ nguyên ρ = Tỷ trọng nước; kg / m3 ρs = Tỷ trọng các hạt lọc; kg / m3 [8]

2.3. Thau rửa bể lọc

2.3.1. Giới thiệu chung về thau rửa bể lọc

Khi bộ lọc bắt đầu tắc nghẽn từ chất rắn tích lũy, nước đi qua sẽ giảm. Vào một lúcnào đó, việc thau rửa lọc phải được tiến hành. Bộ lọc hoạt động bình thường trước

khi làm sạch là từ một vài giờ đến 2 ngày. Làm sạch được thực hiện bằng cách đảo

ngược dòng chảy của nước để bộ lọc, hoặc rửa ngược.

Be Loc Nhanh Trong Luc 3859

Documents

Transcript of Be Loc Nhanh Trong Luc 3859