Download miễn phí Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp nhiễm asen
Với quá trình xử lý nước ngầm đặc biệt là quá trình khử Fe trong nướn ngầm thì việc
khử CO2đồng thời hòa tan O2vào nước bằng giàn mưa có tác dụng quan trọng vì nó làm
tăng pH trong nước ngầm và oxy làm cho Fe2+bị oxy hóa. Nếu pH có tăng cao thì mới
tạo môi trường tốt để phản ứng oxy hóa Fe và Mn diễn ra. Nhưng trong nguồn nước hiện
đang khai thác có hàm lượng Fe cao đồng thời độ kiềm nhỏ do đó lượng oxy hòa tan
không đủ để oxy hóa Fe nên phải sử dụng thêm clo để oxy hóa hết Fe. Nhiệm vụ chính
của giàn mưa sử dụng ở đây là đuổi CO2và nâng pH.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
khoan gia đình ở Đồng bằng sông Hồngthường chứa nhiều sắt. Nồng độ sắt thông thường từ 10--20 mg/l, có nơi đến 40--
50mg/l hay hơn. Nếu bể lọc có cấu trúc tách sắt tốt, có thể làm giảm nồng độ
asen đến dưới ngưỡng cho phép.
Trong quá trình tách sắt đã nêu, một phần hay toàn bộ mangan cũng được
loại bỏ.
Dùng khoáng vật kết tủa asen
Những khoáng vật chứa sắt, mangan hay nhôm có khả năng làm kết tủa
asen ở dạng FeAsO4, Mn3(AsO4)2, AlAsO4. Khoáng vật trước khi sử dụng phải
được chế hoá sơ bộ để chuyển sang dạng hoạt hoá và phải trung tính.
Những việc dân tự làm được
Ở các giếng chứa nhiều sắt thì bố trí lại cơ cấu lọc hợp lí để kết hợp loại sắt
đồng thời với loại Asen. Khi sắt kết tủa dạng Fe(OH)3 có khả năng hấp thụ kết tủa
chứa Asen dưới dạng FeAsO4, cần có kết cấu loại sắt hợp lí để lợi dụng tối ưu khả
năng này. Tức là tận dụng cái rủi ro nhìn thấy, là nhiều sắt, để hạn chế cái rủi
ro không nhìn thấy, không lường trước mà nguy hiểm hơn, là thạch tín/asen.
Ở hộ gia đình dùng bơm điện:
- Giàn mưa làm bằng ống nhựa, đường kính 27 mm, khoan 150--200 lỗ, mỗi lỗ
có đường kính 1,5--2mm tuỳ công suất máy bơm đang sử dụng.
- Dưới cùng của bể lọc là lớp sỏi đỡ dày khoảng 1 gang, trên lớp sỏi đỡ là lớp
cát dày khoảng 2,5--3 gang.
- Không dùng đệm xốp, loại đệm lót giường, hay than củi. Các vật liệu này dễ
sinh phản ứng phụ, sau một thời gian sử dụng, chúng có thể làm tăng nồng độ
nitrit trong nước.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP NHIỄM ASEN
GVHD
GS.TS Nguyễn Phước Dân SVTH: Võ Tuấn Anh Page 17
Ở hộ gia đình dùng bơm tay:
- Nước từ vòi bơm róc vào máng mưa. Máng mưa cần có nhiều lỗ nhỏ để không
khí dễ tan vào nước, phát huy hiệu quả oxi hoá của oxi có sẵn trong không khí.
Bể lọc nên có 3 ngăn: Ngăn đầu dùng lọc cặn, nước thô chảy từ dưới
lên; có đường xả cặn ở đáy. Ngăn thứ hai dùng lọc tinh, nước chảy từ
trên xuống. Ngăn thứ ba dùng chứa nước sạch. Kích thước tối ưu bể lọc
phụ thuộc vào công suất, lưu lượng từng giếng. Trung tâm nước sạch
và VSMT NT tỉnh Thái Bình đã sử dụng loại hình này từ lâu.
Những việc Viện Hoá học Công nghiệp hỗ trợ được
1/ Tư vấn về kĩ thuật xử lí nước có độc tố.
2/ Xét nghiệm thạch tín, mangan và nhiều thông số khác tại các trạm cấp nước
đã xây dựng hay tại hộ gia đình.
3/ Cung cấp thiết bị lọc thạch tín, mangan cho gia đình.
Các hộ đã có bể lọc sắt đã được cải tạo mà nước còn bị nhiễm độc, do
nguồn ít sắt thì lắp thêm bộ lọc Asen. Viện Hoá học CN đang hoàn thiện bộ lọc
này sao cho phù hợp túi tiền của người sử dụng.
Việt nam có tiêu chuẩn nước sinh hoạt riêng (TCVN 5502- 1991), nước ăn
uống riêng (TCVN 5501-1991). Thiết bị này bảo đảm cung cấp đủ nước ăn uống
cho hộ gia đình. Thiết bị gồm 2 bộ phận chính. Bộ phận thứ nhất chứa các khoáng
vật có sẵn trong thiên nhiên dùng để kết tủa sen, mangan. Bộ phận thứ hai chứa cát
thạch anh, lọc sạch các kết tủa đã hình thành. Làm sạch các vật liệu lọc bằng cách
định kì dùng nước sục, xả cặn.
Hình 1--3 là thiết bị lọc được chế tạo theo mô đun, công suất xử lí là 20--
100 lít/giờ, giá thành mỗi bộ từ 420.000 -- 500.000 đ. Sử dụng 10 năm mới phải
bổ sung vật liệu. Loại như hình 1 có thể đặt nằm ngang, phục vụ cho các hộ không
có bể chứa nước ở tầng hai.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP NHIỄM ASEN
GVHD
GS.TS Nguyễn Phước Dân SVTH: Võ Tuấn Anh Page 18
Hình 4 là thiết bị lọc toàn bộ, giá 350.000 đ. Cho 20 lít nước có độc tố
(thạch tín, mangan) vào ngăn trên, sau 1 giờ được 20 lít nước sạch ở ngăn dưới,
đạt tiêu chuẩn. Ưu tiên phục vụ bà con ở vùng sâu, vùng xa.
Những hộ có yêu cầu lắp đặt cần có thông số nguồn nước trước để cán bộ
kỹ thuật điều chỉnh thành phần vật liệu lọc và đặt chế độ hoạt động của thiết bị cho
thích hợp. Kiểm tra chất lượng nước trước khi bàn giao.
Lắp đặt trạm xử lí nước có độc tố qui mô cụm gia đình.
Hình 1-2-3
2.2 Thuyết minh và lựa chọn công nghệ xử lí:
Hình 4:Quy trình công nghệ xử lý nước ngầm nhiễm Asen
Clo
Nước
ngầm
Làm thoáng
Bể lắng đứng
tiếp xúc
Lọc
Bể chứa
nước sạch
Hồ chứa
nước rửa
NaOH
Xả Cặn
Cấp
nước
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP NHIỄM ASEN
GVHD
GS.TS Nguyễn Phước Dân SVTH: Võ Tuấn Anh Page 19
Công nghệ xử lý được mô tả như sau:
Tiến hành làm thoáng trước để khử CO2, hòa tan O2 và nâng giá trị pH
của nước.
4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8CO2
2Mn(HCO3)2 + O2 + H2O = 2Mn(OH)4↓ + 4H
+
+ 4HCO3
-
Công trình làm thoáng được thiết kế với mục đích chính là khử CO2 vì
lượng CO2 trong nước cao sẽ làm giảm pH mà môi trường pH thấp không tốt cho
quá trình oxy hoá Fe. Sau khi làm thoáng ta sẽ châm hóa chất NaOH để nâng pH
và Fe
2+
sẽ dễ dàng chuyển hóa thành Fe3+ trong môi trường pH=7-7,5.
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
As2O3 + O2 As2O5
Fe(OH)3↓ + As2O5 FeAsO4 + H2O
Công trình làm thoáng trong các hệ thống xử lý nước ngầm là giàn mưa và
tháp oxy hóa. Sau khi làm thoáng và châm hóa chất thì nước được chảy xuống bể
lắng đứng hay bể lọc tiếp xúc. Thông thường trong các công trình xử lý nước
ngầm lớn người ta thường hay sử dụng bể lắng tiếp xúc. Bể lắng tiếp xúc có nhiệm
vụ giữ lại các cặn tạo ra trong quá trình oxy hóa cũng như cặn vôi sau khi các phản
ứng xảy ra. Thời gian lưu nước trong bể lắng thường là 90-120 phút. Và công trình
cuối cùng là bể lọc nhanh. Bể lọc này có nhiệm vụ giữ lại các cặn nhỏ mà không
thể giữ lại trong bể lắng cũng như là để khử Mn.
Lựa chọn các công trình trong hệ thống xử lý
Trước hết, đối với quá trình làm thoáng có thể sử dụng giàn mưa hay
tháp oxy hóa.
Nếu sử dụng giàn mưa thì tốn diện tích cũng như chi phí xây dựng
ban đầu nhưng khi hoạt động thì việc quản lý tương đối dễ dàng và thuận tiện.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP NHIỄM ASEN
GVHD
GS.TS Nguyễn Phước Dân SVTH: Võ Tuấn Anh Page 20
Việc duy tu, bảo dưỡng và vệ sinh định kỳ giàn mưa cũng không gặp nhiều khó
khăn. Cần tiến hành vệ sinh thường xuyên do các cặn Fe dễ dàng bám trên các sàn
tung làm chít các lỗ dẫn đến giảm hiệu quả giàn mưa.
Nếu sử dụng tháp oxy hóa thì sẽ tiết kiệm được mặt bằng xây dựng
và chi phí xây dựng ban đầu nhưng khi vận hành thì tốn chi phí hơn so với sử
dụng giàn mưa (do phải cung cấp điện năng để hoạt động máy thổi khí), quản lý
cũng gặp khó khăn hơn. Việc duy tu bảo dưỡng cũng khó khăn do lâu ngày cặn Fe
dễ bám chít trên lớp vật liệu tiếp xúc (hay sàn tiếp xúc). Lúc này phải ngừng hoạt
động của tháp để tiến hành vệ sinh.
Sau quá trình làm thoáng là châm hóa chất (clo và vôi,NaOH). Hóa chất
được châm ngay sau khi làm thoáng. Cũng có khi hóa chất được châm trước khi làm
thoáng nhưng điều này không có lợi. Bởi vì trong nước ngầm thường có một số khí
do quá trình phân hủy kị khí trong đất sinh ra (H2S)...