Bài giảng Phương pháp lọc

2Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC NGUYÊN TẮC Nguyên tắc: Dưới tác dụng của trọng lực, áp suất cao hay áp suất chân không, nước đi qua vách lọc, còn hạt rắn sẽ được giữ lại trong lỗ xốp của vật liệu lọc và lớp cặn hình thành. 3 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC VẬT LIỆU LỌC Vật liệu lọc: - Dạng vách ngăn kim lọai hay vải - Lớp hạt rời - Lọc từ - Lọc micron 4 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC PHÂN LOẠI Các dạng lọc qua vách ngăn gồm: Lọc áp suất ( 3- 15 at ) Lọc chân không ( 0,85 at ) – Lọc trọng lực ( áp suất cột nước 0,5 at ) Lọc gián đoạn hay liên tục Thiết bị dạng trống , dạng đĩa quay dạng băng tải 5Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC LỌC QUA HẠT RỜI Lọc nhanh: có thể 1 lớp hay nhiều lớp lọc: tổng chiều dày: 1,5 – 2 m, vận tốc: 12 – 20 m/h. Rửa lọc bắng thổi khí : Sục khí, sục khí cùng với nước và rửa bằng nước. Lọc chậm: là bể chứa nước trong đó có lớp cát lọc ( vận tốc 0,2 – 0,3 m/h - < 25 mg/l và 0,1 – 0,2 m/h – 25 – 30 mg/l ) Ưu: độ sạch cao, Khuyết: kích thước lớn và khó rửa cặn Lọc kín ( lớp hạt 0,5 – 1 m) lọc hở ( lớp hạt 1 – 2 m ) 6 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC LỌC NHŨ TƯƠNG Sự chảy của các hạt nhũ tương qua bề mặt kị nước mạnh hơn qua bề mặt hóa nước, vì trên bề mặt vật liệu háo nước có đám mây H2O làm cản trở đường đi của các hạt nhũ tương. sản phẩm dầu khí và nhớt có thể sử dụng thiết bị lọc với lớp hạt bằng bọt poliuretan . Chiều cao lớp vật liệu 2-2,5m, kích thước hạt bọt poliuretan 5-10mm. Vận tốc lọc đến 25m/h. Ap dụng khi nồng độ dầu trong nước thải đến 1000mg/l. 7 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC THIẾT BỊ LỌC MICRON Ứng dụng để làm sạch nước thải khỏi vật liệu rắn và sợi Quá trình lọc micron là lọc nước thải qua lưới xuyên lỗ, có kích thước 40-70mm. Vận tốc lọc khoảng 25-45m/h. Khi nồng độ hạt rắn lơ lửng 15-20mg/l, hiệu quả xử lí 50-60%. 8 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC QUÁ TRÌNH LỌC Trong công nghệ xử lý nước, lọc là giai đọan cuối cùng để làm trong nước triệt để. Quá trình lọc nước được đặt trưng bởi: – Tốc độ lọc – Chu kỳ lọc 9Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC QUÁ TRÌNH LỌC Chu kỳ lọc: là khỏang thời gian giữa hai lần rửa lọc T (h). Tốc độ lọc: tính bằng m/h: là đại lượng biểu thị số lượng nước (m3) lọc qua 1m2 diện tích của lớp vật liệu lọc trong thời gian một giờ. Đến cuối chu kỳ lọc, tổn thất qua lớp vật liệu lọc đạt đến trị số giới hạn Þ Vlọc << Vtính toán Þ Rửa vật liệu lọc 10 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC PHÂN LOẠI BỂ LỌC Theo tốc độ lọc: • Bể lọc chậm: tốc độ lọc 0.1 ¸ 0.5 m/h • Bể lọc nhanh: tốc độ lọc 5 ¸ 15 m/h • Bể lọc cao tốc: tốc độ lọc 36 ¸ 100 m/h Theo chế độ dòng chảy: • Bể lọc trọng lực: bể lọc hở, không áp • Bể lọc áp lực: bể lọc kín 11 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC PHÂN LOẠI BỂ LỌC Theo chiều của dòng nước: • Bể lọc xuôi: nước chảy qua qua lớp vật liệu lọc từ trên xuống. • Bể lọc ngược: nước chảy qua lớp vật liệu lọc từ dưới lên • Bể lọc hai chiều: nước chảy qua lớp vật liệu lọc theo cả hai chiều từ trên xuống và từ dưới lên. Theo số lượng lớp vật liệu lọc: • Bể lọc một lớp vật liệu • Bể lọc hai hay nhiều lớp vật liệu lọc 12 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC PHÂN LOẠI BỂ LỌC Theo cỡ hạt vật liệu lọc: • Bể lọc có cỡ hạt nhỏ: d < 0,4mm • Bể lọc có cỡ hạt vừa: d = 0,4 ¸ 0,8 mm • Bể lọc có cỡ hạt thô: d > 0,8mm Theo cấu tạo lớp vật liệu lọc: • Bể lọc có vật liệu lọc ở dạng hạt • Bể lọc lưới: nước lọc đi qua lưới lọc kim loại hoặc vật liệu xốp • Bể lọc có màng lọc: nước lọc đi qua màng lọc được tạo thành trên bề mặt lưới đỡ hoặc lớp vật liệu lọc. 13 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC VẬT LIỆU LỌC Vật liệu lọc thường sử dụng: § Cát thạch anh § Than antraxit § Đá hoa macnetit (Fe3O4),… Yêu cầu vật liệu lọc phải đảm bảo: § Thành phần hạt § Mức đồng nhất về kích thước hạt § Độ bền cơ học § Độ bền hoá học đối với nước lọc 14 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC XÁC ĐỊNH ĐỘ LỚN VÀ ĐỘ ĐỒNG NHẤT Chọn bộ rây, với kích thước mỗi cỡ rây chênh nhau không quá 0.25 mm Lấy vật liệu hạt sấy ở nhiệt độ 1050C đến trọng lượng không đổi 15 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC XÁC ĐỊNH ĐỘ LỚN VÀ ĐỘ ĐỒNG NHẤT Cân lấy 200g (độ chính xác 0.01g) Sàng qua rây có kích thước đã chọn Cân trọng lượng số hạt lọt qua rây Þ lập bảng (%) Vẽ biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa kích thước và phần trăm hạt lọt qua rây. 16 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BIỂU ĐỒ BIỂU DIỄN KÍCH THƯỚC VÀ (%) HẠT LỌT QUA RÂY 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 Số lượng hạt lọt qua rây, % 20 40 60 80 100 d80 = 0,82 d10 = 0,42 Cỡ rây, mm 17 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC DỰA VÀO BIỂU ĐỒ XÁC ĐỊNH Đường kính tương đương của vật liệu hạt Trong đó: Pi: số % vật liệu còn lại trên rây i di: kích thước mắt rây i Kết quả ở ví dụ trên dtđ= 100 åPi/di (mm) dtđ= 100 1 28 + 3,1 1,01 + 5,5 0,94 + 9 0,8 + 30 0,68 35,5 0,56 + 6 0,41 + + 9 0,25 = 0,56mm 18 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC HỆ SỐ ĐO KHÔNG ĐỒNG NHẤT K = d80 d10 Đường kính d80: kích cỡ rây khi sàng cho lọt qua 80% tổng số hạt Đường kính d10: kích cỡ rây khi sàng cho lọt qua 10% tổng số hạt K = 0,69 0,41 = 1,68 Ví dụ: d50= 0,65 (đường kính trung bình) 19 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC ĐỘ BỀN CƠ HỌC Độ bào mòn Độ vỡ vụn Cách xác định - Cân 100g vật liệu lọc đã được sấy khô lọt qua rây có kích thước lỗ rây 1 mm và còn lại trên rây có kích thước lỗ rây 0,5 mm - Cho vào bình thuỷ tinh có chứa 150 ml nước cất - Lắc đều trong 24h bằng máy lắc (rung) - Sau 24h lấy vật liệu lọc ra, sấy ở nhiệt độ 1500C đến trọng lượng không đổi. 20 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC ĐỘ BỀN CƠ HỌC Độ bào mòn được xác định bằng phần trăm trọng lượng hạt của mẫu qua rây có kích thước lỗ rây là 0,25 mm. Đỗ vỡ vụn được xác định bằng số % trọng lượng hạt của mẫu thử qua rây có kích thước lỗ rây là 0,5 mm nhưng nằm trên rây có kích thước lỗ rây 0,25 mm Vật liệu lọc có độ bền cơ học khi: – Độ vỡ vụn ≤ 4% – Độ bào mòn ≤ 0,5% 21 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC ĐỘ BỀN HOÁ HỌC Lấy 3 bình thí nghiệm – Mẫu cần xác định rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 600C – Cho vào mỗi bình 10g vật liệu lọc – Cho vào mỗi bình 500 ml nước cất - Bình thứ 1: cho vào 250 mg NaCl tinh khiết (trung tính) - Bình thứ 2: cho vào 100 mg HCl (môi trường axít) - Bình thứ 3: cho vào 100 g NaOH (môi trường kiềm) 22 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC ĐỘ BỀN HOÁ HỌC Sau 4h lắc bình một lần Sau 24h lọc qua giấy lọc Phân tích nước lọc, xác định – Cặn hoà tan – Độ oxy hoá – Nồng độ axít Silisic Vật liệu lọc có độ bền hoá học khi: – Nồng độ axit silisic ≤ 10 mg/l – Hàm lượng cặn hoà tan ≤ 20 mg/l – Độ oxy hoá ≤ 10 mg/l 23 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC VẬT LIỆU ĐỠ Đặt giữa lớp vật liệu lọc và hệ thống thu nước lọc, phân phối nước rửa. Nhiệm vụ: – Ngăn không cho hạt vật liệu lọc chui qua lỗ của hệ thống ống thu nước ra ngoài – Phân phối đều nước rửa theo diện tích của bể lọc Vật liệu là sợi hoặc đá dăm phải: – Có độ bền cơ học và hoá học cao. – Không chứa hơn 10% hạt là đá vôi 24 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC VẬT LIỆU ĐỠ Trong lớp vật liệu đỡ dmax không vượt quá 2 lần đường kính hạt bé nhất. Kích thước hạt bé nhất của lớp trên cùng của vật liệu đỡ (trên lớp này là vật liệu lọc) không được lớn quá 2 lần kích thước hạt của lớp vật liệu lọc Chiều dày lớp vật liệu đỡ (dùng hệ thống ống khoan lỗ để phân phối nước rửa lọc trở lực lớn được chọn như sau: 25 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC VẬT LIỆU ĐỠ 1008 ÷ 16 1004 ÷ 8 502 ÷ 4 Mặt trên lớp này cao hơn lỗ của hệ thống phân phối nước là 100 mm 16 ÷ 32 Chiều dày lớp đỡ (mm)Độ lớn của hạt (mm) 26 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC VẬT LIỆU ĐỠ Nhược điểm: – Tăng chiều cao bể lọc ® tăng giá thành xây dựng bể – Khi rửa lọc lớp đỡ có thể bị xáo trộn ® gây hố lõm ® ảnh hưởng đến điều kiện làm việc bể lọc Þ Nên dùng hệ thống phân phối nước rửa lọc có thể đổ trực tiếp vật liệu lọc lên trên mà không cần lớp đỡ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH LỌC NƯỚC 28 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC Khi lọc cặn bẩn qua lớp vật liệu lọc có thể xảy ra: – Cặn đóng thành màng mỏng trên bề mặt vật liệu lọc – Cặn đóng trong các lỗ rỗng của vật liệu lọc – Một phần đóng thành màng mỏng, một phần thì lắng đọng trong các lỗ rỗng. 29 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CƠ SỞ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC ® Vận tốc nhỏ tạo thành màng trên bề mặt ® tạo ra lớp lọc phụ có độ rỗng rất bé ® khả năng giữ cặn rất bé cao. Tuy nhiên tổn thất của màng lọc tăng nhanh ® Rửa bể thường xuyên. ® Vận tốc lọc lớn ® màng lọc không tạo được ® cặn bẩn chui xuống các lỗ rỗng phía dưới BỂ LỌC NHANH 31 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CẤU TẠO BỂ LỌC NHANH Sand Gravel Influent Drain Effluent Wash water Anthracite 32 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CẤU TẠO BỂ LỌC NHANH 33 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC SƠ ĐỒ CẤU TẠO BỂ LỌC NHANH 34 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC SƠ ĐỒ CẤU TẠO BỂ LỌC NHANH 35 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC 2 8 6 9 3 57 1 4 10 4. OÁng xaû nöôùc röûa loïc 5. Maùng phaân phoái nöôùc loïc vaø thu nöôùc röûa loïc 6. OÁng daãn nöôùc röûa loïc 7. Möông thoaùt nöôùc 1. OÁng daãn nöôùc töø beå laéng sang 2. Heä thoáng thu nöôùc loïc vaø phaân phoái nöôùc röûa loïc 3. OÁng daãn nöôùc loïc 8. Ống xả nước lọc ñầu 9. Van ñieàu chænh toác ñoä loïc 10. Van xả nước lọc ñầu SƠ ĐỒ CẤU TẠO BỂ LỌC NHANH 36 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC NHANH 37 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC HỆ THỐNG THU NƯỚC BỂ LỌC NHANH 38 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC HỆ THỐNG THU NƯỚC BỂ LỌC NHANH 39 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LỌC NHANH Hiệu quả lọc là kết quả của hai quá trình: – Quá trình kết bám của các hạt cặn có trong nước lên bề mặt hạt lọc. – Quá trình tách cặn bẩn từ bề mặt hạt lọc đưa vào lớp cát lọc phía dưới Hai quá trình này diễn ra đồng thời và lan dần theo chiều sâu lớp vật liệu lọc 40 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LỌC NHANH 41 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC A B C CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH LỌC 42 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC LỌC QUA LỖ RỖNG CỦA LỚP VẬT LIỆU LỌC (LỌC NHANH) Cặn giữ lại và tích lũy dần trong các lỗ rỗng ® tăng tổn thất thuỷ lực. Lọc trong là quá trình chính của bể lọc Tăng tổn thất áp lực của lớp vật liệu lọc là quá trình đi kèm với quá trình lọc Þ phải tính đến khi tính toán thiết kế và quản lý bể lọc Cặn bẩn đóng lại trong lớp vật liệu lọc không bền 43 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC LỌC QUA LỖ RỖNG CỦA LỚP VẬT LIỆU LỌC (LỌC NHANH) Do tác dụng của lực thuỷ động ® cấu trúc của cặn bị phá vỡ một phần cặn dính kết vào bề mặt hạt, lớp vật liệu lọc tách ra đi theo nước xuống các lớp ở phía dưới. Tại đây lực dính kết lớn hơn lực thuỷ động, những cặn bẩn này lại được dính kết vào bề mặt của hạt mới. 44 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC Quá trình lọc xảy ra hai quá trình Tách cặn bẩn ra khỏi nước và gắn lên bề mặt của hạt vật liệu lọc dưới tác dụng của lực dính kết (quá trình 1) Quá trình tách các cặn bẩn đã bám lên bề mặt của hạt vật liệu lọc để chuyển chúng ngược lại vào nước dưới tác dụng của lực thuỷ động (quá trình 2) Quá trình lọc xảy ra khi quá trình 1 > quá trình 2 45 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC Quá trình lọc xảy ra hai quá trình Quá trình tích luỹ cặn bẩn càng nhiều trong các lỗ rỗng của vật liệu lọc Þ cường độ tách cặn do thuỷ lực động gây ra càng tăng. Þ Hiện tượng dính kết và tách cặn qui định sự tiến triển của quá trình lọc nước, theo chiều dày lớp vật liệu lọc, và thời gian lọc. 46 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG CẶN CÒN LẠI SAU LỌC Thời gian lọc hiệu quả t HIỆU QUẢ LỌC THEO THỜI GIAN Ccp Ccòn lại 47 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC NHANH HAI LỚP Lớp phía dưới là cát thạch anh, d = 0,5 – 1,2mm, dtđ = 0,7 – 0,75mm, K = 2, chiều dày lớp vật liệu lọc L1 = 400 – 500mm. Lớp phía trên là than antranxit nghiền nhỏ cỡ hạt lớn hơn d = 0,8 – 1,8mm, dtđ = 1,1 – 1,2mm, K = 2, chiều dày lớp vật liệu lọc L2 = 400 – 500mm. Như vậy chiều dày tổng cộng: L = L1 + L2 = 800 – 1000 mm. Sức chứa cặn tăng 2 – 2,5 lần so với bể lọc nhanh một lớp. 48 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC NHANH HAI LỚP Cát và than rất dễ xáo trộn, nên dùng biện pháp rửa thuần túy để rửa lọc. Cường độ rửa lấy từ 17 – 19 l/s.m2. Thời gian rửa 6 – 8 phút. Độ giản nở của lớp vật liệu lọc e = 50% 49 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC SƠ BỘ Chiều cao nước trên bề mặt lớp vật liệu lọc: 1,5m Rửa thuần túy hoặc gió nước kết hợp Cường độ rửa: 12 – 14l/s.m2 Thời gian rửa: 6 – 7 phút 50 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC SƠ BỘ Tốc độ lọc: 3 – 5m/h Số bể lọc ³ 2 Cỡ hạt vật liệu cát và sỏi, chiều cao vật liệu lọc: 15020 – 40 10010 – 20 1005 – 10 1002 – 5 7001 – 2 Chiều cao mỗi lớp (mm)Cỡ hạt vật liệu lọc (mm) 51 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC ÁP LỰC 52 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC 1 1 6 3 25 4 6 1. OÁng nöôùc vaøo beå 2. OÁng nöôùc ñaõ loïc 3. OÁng nöôùc röûa beå 4. OÁng thaùo nöôùc röûa 5. OÁng xaû nöôùc loïc ñaàu 6. Möông thoaùt nöôùc BỂ LỌC ÁP LỰC 53 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC ÁP LỰC 54 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC ÁP LỰC 55 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC ÁP LỰC Là bể lọc nhanh, kín Được chế tạo bằng thép có dạng hình trụ đứng. Được dùng chất phản ứng khi xử lý Hàm lượng cặn: 50 mg/l Độ màu: 80 Công suất: 3000 m3/ngđ Khử sắt công suất < 500 m3/ngđ (dùng ezectơ thu khí) Khử sắt công suất bất kỳ khi dùng máy nén khí Sau khi qua bể đưa trực tiếp vào mạng lưới. 56 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CẤU TẠO BỂ LỌC ÁP LỰC 57 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA BỂ LỌC ÁP LỰC 12001200120012001200mmChiều cao vật liệu lọc 3926208,73,7tấnTrọng lượng kể cả vật liệu chất trong bể 70504830325017701120kgTrọng lượng kim lọai (không kể phụ tùng) 100100808080mmĐường kính ống dẫn nước mới lọc và xả khô bể 20020015010080mmĐường kính ống dẫn nước rửa bể 100100808080mmĐường kính ồng dẫn nước vào bể 38003600330029802340mmChiều cao xây dựng 30403500200015251030 Đường kính ngòai của bể Đơn vị Các chỉ tiêu 58 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC ÁP LỰC 59 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC BỂ LỌC ÁP LỰC 60 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC MỘT SỐ BỂ LỌC NHANH 61 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC MỘT SỐ BỂ LỌC ÁP LỰC 62 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC Tách cặn bám ra khỏi bề mặt hạt cát lọc bằng lực ma sát và lực cắt do dòng nước với cường độ lớn đi qua bề mặt hạt Làm giãn nỡ lớp lọc để tăng thể tích khe rỗng, to điều kiện cho các hạt cặn đã được tách ra khỏi bề mặt hạt cát chuyển động lên trên cùng với nước tháo ra ngoài 63 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC Khi lớp vật liệu ở trạng thái lơ lửng, không ngừng chuyển động hỗn loạn va chạm nhau ® cặn trên bề mặt vật liệu tách ra. Thời gian rửa bể lọc nhanh khoảng: 5 đến 8 phút Yếu tố quyết định đến cường độ làm việc bình thường của bể lọc Nhiệm vụ cơ bản khi tính toán rửa bể lọc là xác định – Cường độ rửa – Độ giản nở của lớp vật liệu lọc 64 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC Kích thước hạt càng bé ® độ giãn nở càng cao Vật liệu có: – d < 0,8 mm: cần cường độ rửa để làm giản nở 50% chiều dày lớp lọc. – d < 1,2 mm: cần cường độ rửa để làm giản nở 30% chiều dày lớp lọc. Biểu đồ giản nở của lớp lọc khi rửa bể lọc nhanh 65 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC Ban đầu lớp vật lọc giãn nở khi cường độ rửa sạch đạt đến 1 trị số giới hạn nào đó. Sau đó độ giãn nở tăng theo quy luật tuyến tính Khi hạt ở trạng thái chuyển động (tác dụng của lực trọng trường giảm và lực ma sát của nước rửa vào bề mặt hạt tăng) 66 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC PHƯƠNG PHÁP RỬA LỌC Chỉ rửa lọc bằng nước Rửa lọc bằng gió trước, nước sau Rửa lọc bằng gió + nước kết hợp đồng thời ở thời gian đầu,sau đó rửa bằng nước 67 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC BẰNG NƯỚC Xảy ra hoạt động phân loại thuỷ lực (hạt bé chuyển lên trên, hạt lớn nằm dưới.) Trong quá trình lọc cặn được giữ lại ở lớp trên cùng, tạo thành màng và chiều dày tăng lên theo thời gian Tổn thất áp lực qua màng tăng nhanh ® áp lực nước trong các hạt phía dưới xảy ra hiện tượng chân không trong lớp lọc 68 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC BẰNG NƯỚC Nếu hạt vật liệu lọc bị bám 1 lớp màng gelatin rất dai ® không tách ra được mà chỉ vỡ vụn thành cục nhỏ, nhiều cục vón có kích thước lớn, nước không thể cuốn đi được nằm lắng trong vật liệu lọc, dính các hạt lại tạo thành cục có kích thước và tỉ trọng lớn Þ ảnh hưởng đến hệ thống phân phối, giảm khả năng lọc, ảnh hưởng đến chất lượng nước lọc Þ thay hoàn toàn lớp lọc 69 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC BẰNG NƯỚC Khắc phục: dùng thiết bị tạo dòng nước có áp lực cao,trực tiếp vào bề mặt lớp cát lọc ® phá vỡ các liên kết trước 70 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC BẰNG GIÓ TRƯỚC, NƯỚC SAU Hạ mực nước trong bể xuống thấp hơn mép máng thu nước rửa từ 10÷12cm Sục gió từ dưới lên với cường độ 50÷60 m3/m2.h trong vòng 4÷6 phút. Mục đích – Hạt cát chuyển động hỗn loạn trong thể tích nước – Làm vỡ vụn các liên kết giữa bùn và hạt lọc, tách cặn bẩn ra khỏi bề mặt hạt – Bọt khí đi lên kéo theo nước và hạt cát lên theo, tạo ra dòng tuần hoàn đưa bùn cặn và các hạt bé xuống dưới 71 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC BẰNG GIÓ TRƯỚC, NƯỚC SAU Để đưa bùn cặn tách khỏi hạt vật liệu, nhưng còn nằm trong toàn bộ chiều dày lớp lọc sau khi sục gió rửa tiếp bằng dòng nước ngược với cường độ 40÷45 m3/m2.h đủ cho lớp lọc giãn nở 20% để kéo cặn ra ngoài Tạo hiện tượng chân không khi lọc (tương tự rửa bằng nước đơn thuần) 72 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA LỌC BẰNG GIÓ TRƯỚC, NƯỚC SAU Khắc phục được hiện tượng vón cục Áp dụng để rửa bể lọc 2 lớp: lớp trên là than tranxit, hạt lón, nhẹ khi phân loại thuỷ lực luôn nằm trên lớp cát và có độ rỗng lớn nên không có khả năng tạo ra cặn 73 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA GIÓ NƯỚC KẾT HỢP ĐỒNG THỜI Ở GIAI ĐỌAN ĐẦU, SAU ĐÓ RỬA BẰNG NƯỚC I I I I , Khắc phục nhược điểm của rửa gió, khi bọt khí nổi lên, cấp ngay 1 lượng nước đủ để lấp chổ trống mà bọt khí vừa đi qua. Cường độ thổi khí là 50 ÷ 60 m3/m2.h Cường độ cấp nước: 5 ÷ 7 m3/m2.h Rửa gió + nước: 4 ÷ 6 phút 74 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC RỬA GIÓ NƯỚC KẾT HỢP ĐỒNG THỜI Ở GIAI ĐỌAN ĐẦU, SAU ĐÓ RỬA BẰNG NƯỚC I I I I , Ngừng cấp gió chỉ cấp nước với cường độ 15÷20 m3/m2.h để đưa cặn ra ngoài Phương pháp này khắc phục được nhược điểm vón cục và phân loại thuỷ lực Þ loại trừ được hiện tượng tạo chân không 75 Saturday, 19 June, 2010 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU LỌC CẤP NƯỚC RỬA LỌC Lấy từ mạng phân phối, ngay sau trạm bơm nước sạch