Đề tài Bể lắng trong xử lý nước thải

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCMVIỆN KHCN & QL MÔI TRƯỜNGBỘ MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH : Lê Thị Thúy Vi Lớp HP : 112302301 Nội Dung Chính GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi 1.Cơ sở lý thuyết Mỗi hạt rắn không hòa tan trong nước thải khi lắng sẽ chịu tác động của 2 lực : GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi 1.Cơ sở lý thuyết GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi 1.Cơ sở lý thuyết Lắng các phần tử kết hạt : Lý thuyết chung : khi một hạt cho vào một chất lỏng tĩnh, nó chịu tác dụng của trọng lực P và lực đẩy F của chất lỏng gây ra do độ nhớt và quán tính GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi P = (ρ1 – ρ2)gV ; F = (Cs. ρ1.V2)/2 Trong đó : ρ1, ρ2 – tỉ khối của hạt và chất lỏng ; d,V,S – đường kính ,diện tích và thể tích hạt ; g – gia tốc trọng trường ; C – hệ số kéo Trạng thái cân bằng thiết lập rất nhanh , sự lắng của các hạt giống như một quả cầu nhỏ chuyển động với tốc độ không đổi V0 : 1.Cơ sở lý thuyết Chế độ thủy lực : Giá trị của hệ số kéo C được xác định bằng sự chảy rối , và phụ thuộc vào tốc độ rơi, sự chảy rối được đặc trưng bằng số Raynon , xác định bằng công thức : Re = ρ1.V.d .ɳ-1 ( trong đó : ɳ : độ nhớt động học) GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Hệ số kéo tính theo công thức : C = ɑ . Re-n Trong đó : ɑ, n được lấy dựa theo bảng sau: 1.Cơ sở lý thuyết Chế độ thủy lực : Các giá trị ɑ , n ,C phụ thuộc vào hệ số Raynon Chế độ chảy tầng của Stokes được xác định bằng: V0 = g.(ρ1 – ρ2).(18.η)-1 (đơn vị SI) GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Điều kiện giữ các hạt cát: Bể lắng đứng : các hạt cặn mà tốc độ lắng cặn lớn hơn tốc độ dâng lên của chất lỏng thì được giữ lại. Bể lắng ngang: 1.Cơ sở lý thuyết GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Hạt này sẽ được giữ lại trong bể khi : V0/H > V1/L = Q/H.l.L Hay V0 > Q/SH = VH ( VH - tốc độ Hazen- lưu lượng thủy lực riêng( không phụ thuộc vào chiều sâu của bể) ; SH – diện tích ngang của bể) 1.Cơ sở lý thuyết Lắng khuếch tán các hạt kết bông : Khi lắng quá trình kết bông vẫn tiếp tục, tốc độ đóng cặn của các hạt tăng lên .Quá trình này xảy ra ngay từ khi nồng độ chất kết bông lớn hơn khoảng 50mg/l. Hiệu quả của lắng khuếch tán liên quan không những tới lưu lượng thủy lực mà còn ở thời gian tiếp xúc. GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi 1.Cơ sở lý thuyết Lắng piton : khi nồng độ các phân tử kết bông đủ lớn, sự tương tác giữa chúng không bỏ qua được. Sự lắng bị hãm lại, các hạt rắn liên kết với nhau và khối lượng lắng piton với sự hình thành một mặt phân cách rõ giữa các chất đông kết và chất lỏng nổi .Hiện tượng này là đặc tính của bùn hoạt tính và sự loại bỏ kết bông hóa học khi nồng độ của chúng lớn hơn 500 mg/l GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi 1.Cơ sở lý thuyết Lắng tầng : Là việc tăng lên diện tích tách nước bùn trong một công trình. Như vậy, vị trí của các tầng ( các ống hay các mặt song song) trong vùng lắng tạo ra một số đông các phân tử tách. Lắng dòng ngược cho phép tổ chức hệ thống thủy lực đơn giản nhất và chắc chắn nhất. Ngược lại, lắng cùng chiều gặp phải nhiều khó khăn hơn khi thu hồi nước đã lắng.Trong lắng chéo dòng khác nhau , phân bố đồng đều dòng thủy lực GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Lắng tầng : Tốc độ giới hạn lắng Ui : Ui = Q / (n. SL .cosρ) Trong đó : n là số tầng ; SL : diện tích cơ bản của mỗi phân tử Có 3 loại lắng tầng : Lắng ngược dòng : Ui = Q/(n.l.(Lcosρ + esinρ) Lắng xuôi dòng : Ui = Q/(nl.(Lcosρ – esinρ) Lắng chéo dòng : Ui = Q/(nlLcosρ ) Trong đó : L - chiều dài tầng lắng ; l – chiều rộng tầng lắng ( S =L.l ); e – khoảng cách giữa hai tầng 1.Cơ sở lý thuyết GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Công thức tốc độ rơi của hạt rắn đơn lẻ: U0 = (1/18 .(ρ – ρ1).gd2)/ µ Trong đó : µ: - hệ số nhớt của nước ρ : - tỷ trọng của hạt ρ1 : - tỷ trọng của nước d: đường kính của hạt Tốc độ lắng thực tế của các hạt cặn bé hơn tốc độ U0 ( xác định trong phòng thí nghiệm) và bằng U0 – W ( W- tốc độ đứng rối , phụ thuộc vào chiều sâu bể lắng và tốc độ nước chảy). Phương trình xác định thành phần đứng rối trong các bể lắng khi tốc độ tính toán 2000 mg/l thích hợp với công suất > 30.000 m3/ngày, có thể kết hợp với ngăn tạo bông ở trung tâm bể. Bể lắng Radian Bể lắng Radian 3. Đặc điểm của các loại bể lắng ) GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Là bể chứa đứng có buồng keo tụ bên trong. Nguyên tắc hoạt động : nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm (kéo theo không khí bên ngoài cuốn vào bể nên nước được làm thoáng tự nhiên )và quá trình keo tụ và oxy hóa xảy ra ở buồng keo tụ. Từ buồng keo tụ nước thải chuyển qua vùng lắng và khi đi qua lớp cặn lơ lửng được tạo nên trong quá trình lắng, các cặn tán sắc khó rơi lắng sẽ được giữ lại. Nước lắng trong tràn vào máng thu ở chu vi bể và dẫn ra ngoài. Hiệu suất xử lý có thể đạt tới 75% Vận hành khó khăn 3. Đặc điểm của các loại bể lắng GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi Bể lắng trong Bể lắng tầng mỏng Là bể chứa kín hoặc hở Có bộ phận phân phối và thu nước, phần lắng và chứa cặn Phần lắng gồm nhiều tấm mỏng sắp xếp cạnh nhau với chiều cao gần bằng 0.15m. Ưu điểm : tăng được diện tích bể, hiệu quả lắng cao, chi phí mặt bằng thấp. Bể lắng tầng mỏng ngang Bể lắng tầng mỏng 3. Đặc điểm của các loại bể lắng GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu SVTH: Lê Thị Thúy Vi