+ Đây là phương pháp chủ yếu dùng để xử lý
nguồn nước nhiễm Fe và nâng pH. Do vậy hay
dùng để xử lý nguồnnước ngầm.
+ Ở đây sẽ giới thiệu về pp xử lý Fe hiện nay
+ Hiện nay có hai pp xử lýnước nhiễm Fe:
* Làm thoáng
* Dùng chất oxi hóa
16 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 5798 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phương pháp khử Fe 2+ , Mn 2+ trong xử lý nước cấp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP KHỬ Fe2+ , Mn2+
TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
+ Đây là phương pháp chủ yếu dùng để xử lý
nguồn nước nhiễm Fe và nâng pH. Do vậy hay
dùng để xử lý nguồn nước ngầm.
+ Ở đây sẽ giới thiệu về pp xử lý Fe hiện nay
+ Hiện nay có hai pp xử lý nước nhiễm Fe:
* Làm thoáng
* Dùng chất oxi hóa
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
– Trong nước thiên nhiên đều có chứa một hàm lượng sắt
nhất định.
– Dạng tồn tại của sắt và lượng sắt tồn tại phụ thuộc vào từng
loại nguồn nước, điều kiện môi trường.
– Trong nước mặt : tồn tại Fe3+, dạng keo hay dạng huyền
phù. Hàm lượng này không lớn và sẽ bị khử.
– Trong nước ngầm tồn tại khá lớn và ở dạng Fe2+
(Fe(HCO3); FeSO4…) => làm cho nước có mùi tanh và có
màu vàng.
– Có nhiều phương pháp khử sắt:
• Làm thoáng
• Dùng hoá chất
• Một số phương pháp khác
KHỬ SẮT TRONG NƯỚC
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
– Thực chất của phương pháp khử sắt bằng
phương pháp làm thoáng là làm giàu oxi tạo
diều kiện để oxi hoá Fe2+ thành Fe3+ phân
huỷ tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3 rồi
dùng bể lọc giữ lại.
– Trong nước ngầm Fe(II) (bicacbonat) là muối
không bền vững thường phân ly theo dạng
sau:
– Fe(HCO3) == 2 HCO3- + Fe2+
– Nếu có oxi hoà tan , quá trình oxi hoá diễn ra
như sau:
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
– 4 Fe2+ + O2 + H2O == 4 Fe(OH03 + 8 H+
– Đồng thời :
– H+ + HCO3- == H2O + CO2
– - Quá trình chuyển Fe2+ thành Fe3+ phụ thuộc vào các yếu tố
như sau:
• pH, O2
• Hàm lượng sắt trong nước ngầm
• CO2
• Độ kiềm
• Nhiệt độ…
– Khi tất cả các ion Fe2+ hoà tan trong nước đã chuyển hoá thành
bông cặn Fe(OH)3. Việc loại bỏ các bông cặn ra khỏi nước thực
hiện ở bể lọc chủ yếu theo cơ chế giữ cặn cơ học.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Công trình làm thoáng
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Giàn mưa
– Giàn mưa: Hay còn gọi là công trình làm thoáng tự,
có chức năng làm giàu oxi nước và khử khí CO2
trong nước. Giàm mưa cho khả năng thu được lượng
oxi hoà tan bằng 55% lượng oxi bão hoà và có khả
năng khử được 75-80% lượng CO2 có trong nước.
Nhưng lượng CO2 cò lại sau làm thoáng không
xuống thấp hơn 5 –6 mg/l. Cấu tạo giàn mưa gồm
các bộ phận sau:
• )Hệ thống phân phối nước
• )Sàn tung nước
• )Sàn đỗ vật liệu tiếp xúc.
• )Hệ thống thu nước, thoáng khí và ngăn nước.
• )Sàn và ống thu nước
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
240
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ TP. HCM
KHOA MOÂI TRÖÔØNG & COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
NGHIEÂN CÖÙU THIEÁT KEÁ NAÂNG COÂNG SUAÁT NHAØ MAÙY
CAÁP NÖÔÙC SOÁ 1 THÒ XAÕ BAÏC LIEÂU
TL 1 : 80
SOÁ BAÛN VEÕ: 07
GVHD
SVTH
Th.S LAÂM VÓNH SÔN
LEÂ TRUNG CÖÔØNG
BAÛN VEÕ SOÁ : 03
CHI TIEÁT GIAØN MÖA
70
0
12
00
40
0
10
00
40
0
10
00
40
0
10
00
20
0
62
00
9000 200 9000 200 9000 200 9000 200200
Æ
60
Æ150
Æ1
0 104
1000
TL 1:20
Æ200
Æ
60
Æ
3
TL 1:40
35
0
TL 1:4
25
25
75
Æ
5 0
0
Æ200
20
10
20
10
20
10
20
10
CHI TIEÁT A (OÁNG PHUN MÖA)
CHI TIEÁT B (OÁNG CAÁP KHÍ)
CHI TIEÁT 1
A A
B
B
MAËT BAÈNG
MAËT CAÉT A-AMAËT CAÉT B-B
200 10000 200
1
8315 1000 17400 1000 8307
500
500
4500 9000 9200 9200 4500
A
B
25
30
0
25
CHI TIEÁT GIAØN MÖA
iii
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Khử sắt bằng phương pháp hoá chất
a. Khừ sắt bằng chất oxi hoá mạnh
– Chất oxi hoá mạnh dùng để khử Fe là : Cl2, KmnO4,
O3…
– Khi các chất oxi hoá mạnh và thì nước phản ứng như
sau:
– 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O == 2 Fe(OH)3 + 2 Cl- + 6 H+
– 3 Fe2+ + KMnO4 + 7 H2O == 3 Fe(OH)3 + MnO2 +
K+ + 5 H+
– - Trong phản ứng , để oxi hoá 1 mmg Fe2+ cần 0.64
mg Cl2 hoặc 0.94 mg KMnO4 và đồng thời độ kiềm
của nước giảm đi 0.018 mgđ/ l
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Khử sắt bằng phương pháp hoá chất
Khử sắt bằng vôi
– Phương pháp khử sắt bằng vôi thường không đứng độc lập mà
kết hợp với quá trình làm ổn định nước hoặc làm mềm nước.
Khi cho vôi vào nước quá trình khử xảy hai trường hợp sau:
• Nước có oxi hoà tan : vôi được coi là chất xúc tác:
– 4 Fe(HCO3)2 + O2 + H2O + 4 Ca(OH)2 ------> Fe(OH)3 +
4Ca(HCO3)2
• Nước không có oxi hoà tan: phản ứng xảy ra như sau:
– Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 ------> FeCO3 + CaCO3 + H2O
– - Sắt được khử dưới dạng FeCO3 chứ không phải hydroxyt sắt.
– - Ngoài ra còn một số phương pháp khử khác:
• Phương pháp trao đổi ion
• Phương pháp điện phân
• Phương pháp vi sinh
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
1. Diện tích mặt bằng của giàn mưa:
F = Q/qm (m2)
– Q : lưu lượng xử lý (m3/h)
– qm : cường độ giàn mưa lấy : 10 –15
(m3/m2.h)
2. Diện tích một ngăn:
f = F/N
• (N: số ngăn)
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
3. Tổng bề mặt tiếp xúc của giàn
mưa:
+ G: lượng CO2 tự do cần khử (kg/h)
* Cl: lượng CO2 tự do đơn vị
lấy đi khỏi nước để tăng pH =7.5
Cl = 1.64 Fe2+ + (Cđ – Ct) (mg/l)
• Fe2+: sắt trong nguồn nước.
• Cđ: hàm lượng CO2 tự do ban đầu
nước ngầm.
• Ct: CO2 tính toán với pH = 7.5 và độ
kiềm của nước nguồn.
Ct = Cbđ . b.g
– Cbđ : phụ thuộc vào pH, độ kềm ở
20oC (Ki) ( tra biểu đồ)
– b:Phụ thuộc vào lượng muối (mg/l)
(tra bảng)
– g:Phụ thuộc vào nhiệt độ của nước
(tra bảng)
tb
tx CK
GF
D
=
.
( )hkgQCG l /
1000
.
=
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
+ K: hệ số khử khí lấy
theo t, đường kính sỏi
+ DCtb: lực động trung
bình quá trình khử
(Cmax = 1.64 Fe2+ +
Cđ)
t
t
tb
C
C
CCC
max
max
lg.2300
-
=D
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
– Khử sắt bằng Cl2: để oxi hoá 1mg Fe 2+ cần 0.64
mg Cl2
– Khử sắt bằng KMnO4: để khử hết 1mg Fe2+ cần
0.5654mg KMnO4
– MANGAN: tương tự như khử sắt nhưng khác ở
phương trình:
2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O à 2Mn(OH)4 + 4H+ +
4HCO3-
pHopt =8.5-9.5
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version