Áp dụng phương pháp tuyến nối áp lực trong xử lý nước cấp với nguồn nước mặt

Trong những năm qua, Đảng và Chính phủ ngày càng quan tâm hơn đến cấp nước đô thị. Nhiều dự án cấp nước đã được đầu tư trong thời gian qua. Nhờ vậy, tình hình cấp nước đã được cải thiện, đặc biệt là các thành phố lớn như thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Tuy nhiên, hầu hết ngành cấp nước đô thị vẫn còn trong tình trạng yếu kém với nhiều khó khăn còn tồn tại như các nhà máy còn lạc hậu (cả nước có > 200 nhà máy nước tập trung với công suất khoảng 3 triệu m3/ngđ, trừ một số nhà máy mới xây dựng còn lại hầu hết đã cũ, xuống cấp, không đáp ứng được yêu cầu. Ngoài ra còn rất nhiều khó khăn như hệ thống đường ống cũ nát, thiếu, phạm vi cấp nước ở các đô thị còn hạn chế, v.v . Bên cạnh đó, việc đáp ứng chất lượng và kiểm soát chất lượng nước ở các nhà máy cũng gặp nhiều khó khăn. Công nghệ xử lý nước mặt truyền thống được áp dụng phổ biến hiện nay là công nghệ Keo tụ - Lắng - Lọc tuy đã phát huy nhiều hiệu quả nhưng vẫn còn một số hạn chế không khắc phục được như khó điều chỉnh công suất xử lý (Khi cần tăng công suất phải tiến hành xây mới nhiều công trình ) hay gặp khó khăn khi chất lượng nước đầu vào thay đổi. Đặc biệt là với các nguồn nước có hàm lượng cặn, chất hữu cơ, độ mầu cao thì công nghệ truyền thống không thể đem lại hiệu quả chất lượng như mong muốn. Những mặt hạn chế và nhu cầu hiện nay cho thấy việc gia tăng số lượng nước được cung cấp cho đô thị phải đi kèm với việc cải thiện chất lượng nước cấp. Trên cơ sở đó, qua một thời gian nghiên cứu thu thập tư liệu dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Việt Anh và ThS Nguyễn Mạnh Hùng, nhóm sinh viên của ngành Cấp thoát nước - Đại học Xây dựng đã tiến hành nghiên cứu đề tài : “áP DụNG PHƯƠNG PHáP TUYểN NổI áP LựC trong xử lý nước cấp với nguồn NƯớc mặt” Do đây là một phương pháp xử lý nước còn rất mới trên thế giới ( mới được áp dụng cho xử lý nước cấp ở Mỹ năm 1993) và ở Việt Nam, hiện chưa có nơi nào nghiên cứu áp dụng phương pháp này cho xử lý nước cấp nên việc nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm gặp nhiều khó khăn. Trên cơ sở vừa học vừa thực nghiệm, áp dụng lý thuyết vào thực tế, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Việt Anh và ThS Nguyễn Mạnh Hùng nhóm nghiên cứu đã đạt được những kết quả bước đầu khả quan ở quy mô trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường. Phương pháp Tuyển nổi áp lực cho thấy những ưu điểm nổi bật của trong xử lý nước cấp dùng nước mặt so với những công nghệ truyền thống. Từ những kết quả đã đạt được, nhóm nghiên cứu thấy rằng việc áp dụng công nghệ Tuyển nổi áp lực cho xử lý nước cấp là một vấn đề hoàn toàn khả quan và rất có ý nghĩa cho việc cải thiện chất lượng nước cấp cho sinh hoạt. Nó mở ra một hướng nghiên cứu và cách tiếp cận mới đối với vấn đề xử lý nước cấp, mang lại lợi ích rất lớn cho cộng đồng nếu như nó được nghiên cứu và áp dụng thành công.

pdf25 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 04/06/2013 | Lượt xem: 1808 | Lượt tải: 7download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Áp dụng phương pháp tuyến nối áp lực trong xử lý nước cấp với nguồn nước mặt, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 1 LêI NãI §ÇU  Trong nh÷ng n¨m qua, §¶ng vµ ChÝnh phñ ngµy cµng quan t©m h¬n ®Õn cÊp n­íc ®« thÞ. NhiÒu dù ¸n cÊp n­íc ®· ®­îc ®Çu t­ trong thêi gian qua. Nhê vËy, t×nh h×nh cÊp n­íc ®· ®­îc c¶i thiÖn, ®Æc biÖt lµ c¸c thµnh phè lín nh­ thµnh phè Hµ Néi, thµnh phè Hå ChÝ MinhTuy nhiªn, hÇu hÕt ngµnh cÊp n­íc ®« thÞ vÉn cßn trong t×nh tr¹ng yÕu kÐm víi nhiÒu khã kh¨n cßn tån t¹i nh­ c¸c nhµ m¸y cßn l¹c hËu (c¶ n­íc cã > 200 nhµ m¸y n­íc tËp trung víi c«ng suÊt kho¶ng 3 triÖu m3/ng®, trõ mét sè nhµ m¸y míi x©y dùng cßn l¹i hÇu hÕt ®· cò, xuèng cÊp, kh«ng ®¸p øng ®­îc yªu cÇu. Ngoµi ra cßn rÊt nhiÒu khã kh¨n nh­ hÖ thèng ®­êng èng cò n¸t, thiÕu, ph¹m vi cÊp n­íc ë c¸c ®« thÞ cßn h¹n chÕ, v.v . . . Bªn c¹nh ®ã, viÖc ®¸p øng chÊt l­îng vµ kiÓm so¸t chÊt l­îng n­íc ë c¸c nhµ m¸y còng gÆp nhiÒu khã kh¨n. C«ng nghÖ xö lý n­íc mÆt truyÒn thèng ®­îc ¸p dông phæ biÕn hiÖn nay lµ c«ng nghÖ Keo tô - L¾ng - Läc tuy ®· ph¸t huy nhiÒu hiÖu qu¶ nh­ng vÉn cßn mét sè h¹n chÕ kh«ng kh¾c phôc ®­îc nh­ khã ®iÒu chØnh c«ng suÊt xö lý (Khi cÇn t¨ng c«ng suÊt ph¶i tiÕn hµnh x©y míi nhiÒu c«ng tr×nh ) hay gÆp khã kh¨n khi chÊt l­îng n­íc ®Çu vµo thay ®æi. §Æc biÖt lµ víi c¸c nguån n­íc cã hµm l­îng cÆn, chÊt h÷u c¬, ®é mÇu cao th× c«ng nghÖ truyÒn thèng kh«ng thÓ ®em l¹i hiÖu qu¶ chÊt l­îng nh­ mong muèn. Nh÷ng mÆt h¹n chÕ vµ nhu cÇu hiÖn nay cho thÊy viÖc gia t¨ng sè l­îng n­íc ®­îc cung cÊp cho ®« thÞ ph¶i ®i kÌm víi viÖc c¶i thiÖn chÊt l­îng n­íc cÊp. Trªn c¬ së ®ã, qua mét thêi gian nghiªn cøu thu thËp t­ liÖu d­íi sù h­íng dÉn cña PGS.TS NguyÔn ViÖt Anh vµ ThS NguyÔn M¹nh Hïng, nhãm sinh viªn cña ngµnh CÊp tho¸t n­íc - §¹i häc X©y dùng ®· tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Ò tµi : “¸P DôNG PH¦¥NG PH¸P TUYÓN NæI ¸P LùC trong xö lý n­íc cÊp víi nguån N¦íc mÆt” Do ®©y lµ mét ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc cßn rÊt míi trªn thÕ giíi ( míi ®­îc ¸p dông cho xö lý n­íc cÊp ë Mü n¨m 1993) vµ ë ViÖt Nam, hiÖn ch­a cã n¬i nµo nghiªn cøu ¸p dông ph­¬ng ph¸p nµy cho xö lý n­íc cÊp nªn viÖc nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm gÆp nhiÒu khã kh¨n. Trªn c¬ së võa häc võa thùc nghiÖm, ¸p dông lý thuyÕt vµo thùc tÕ, d­íi sù h­íng dÉn cña PGS.TS NguyÔn ViÖt Anh vµ ThS NguyÔn M¹nh Hïng nhãm nghiªn cøu ®· ®¹t ®­îc nh÷ng kÕt qu¶ b­íc ®Çu kh¶ quan ë quy m« trong phßng thÝ nghiÖm vµ ngoµi hiÖn tr­êng. Ph­¬ng ph¸p TuyÓn næi ¸p lùc cho thÊy nh÷ng ­u ®iÓm næi bËt cña trong xö lý n­íc cÊp dïng n­íc mÆt so víi nh÷ng c«ng nghÖ truyÒn thèng. Tõ nh÷ng kÕt qu¶ ®· ®¹t ®­îc, nhãm nghiªn cøu thÊy r»ng viÖc ¸p dông c«ng nghÖ TuyÓn næi ¸p lùc cho xö lý n­íc cÊp lµ mét vÊn ®Ò hoµn toµn kh¶ quan vµ rÊt cã ý nghÜa cho viÖc c¶i thiÖn chÊt l­îng n­íc cÊp cho sinh ho¹t. Nã më ra mét h­íng nghiªn cøu vµ c¸ch tiÕp cËn míi ®èi víi vÊn ®Ò xö lý n­íc cÊp, mang l¹i lîi Ých rÊt lín cho céng ®ång nÕu nh­ nã ®­îc nghiªn cøu vµ ¸p dông thµnh c«ng. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 2 Lêi c¶m ¬n  Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc cho xö lÝ n­íc cÊp lµ mét ph­¬ng ph¸p cßn rÊt míi vµ ch­a tõng ®­îc ¸p dông ë ViÖt Nam. D­íi sù h­íng dÉn tËn t×nh cña PGS.TS NguyÔn ViÖt Anh – Bé m«n CÊp tho¸t n­íc, ThS NguyÔn M¹nh Hïng - C«ng ty T­ vÊn ThiÕt kÕ x©y dùng C§C - Bé X©y dùng, nhãm nghiªn cøu ®· hoµn thµnh ®­îc khèi l­îng c«ng viÖc ®Æt ra vµ ®· thu ®­îc kÕt qu¶ tèt ®Ñp. Chóng em xin göi lêi ch©n thµnh c¶m ¬n ®Õn PGS. TS NguyÔn ViÖt Anh vµ Ths NguyÔn M¹nh Hïng ®· gióp ®ì chóng em hoµn thµnh ®Ò tµi trªn. Chóng em xin göi lêi c¸m ¬n c¸c thÇy c« thuéc bé m«n CÊp Tho¸t n­íc - Khoa Kü thuËt M«i tr­êng ®· gãp ý vµ gióp ®ì chóng em trong suèt qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi nµy. Nhãm sinh viªn NCKH B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 3 PhÇn më ®Çu  -Tªn ®Ò tµi: “nghiªn cøu ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp víi nguån n­íc mÆt” -Môc ®Ých nghiªn cøu: Th«ng qua nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc tÕ, ¸p dông thùc nghiÖm, t×m ra ®­îc c¸c th«ng sè thiÕt kÕ vµ vËn hµnh ®Ó cã thÓ ¸p dông c«ng nghÖ tuyÓn næi ¸p lùc vµo xö lý n­íc cÊp phï hîp víi ®iÒu kiÖn n­íc ta. -Néi dung nghiªn cøu: Bao gåm 2 phÇn +Nghiªn cøu lý thuyÕt: Tæng hîp c¸c kiÕn thøc vµ th«ng tin liªn quan ®Ó cã thÓ tiÕn hµnh x©y dùng m« h×nh phôc vô thÝ nghiÖm. +Nghiªn cøu thùc nghiÖm: Sau khi cã m« h×nh, vËn hµnh m« h×nh víi th«ng sè kh¸c nhau ®Ó cã thÓ t×m ra th«ng sè thiÕt kÕ vµ vËn hµnh d©y chuyÒn xö lý n­íc b»ng ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc tèi ­u nhÊt. -Thêi gian thùc hiÖn : +Nghiªn cøu lý thuyÕt: 01/12/2006 – 28/02/2007 +Nghiªn cøu thùc nghiÖm : 01/03/2007 – 05/05/2007 - Nh÷ng ng­êi tham gia : C¸c sinh viªn khãa 48 - M«i tr­êng n­íc, khoa Kü thuËt M«i tr­êng - §¹i häc X©y dùng. Danh s¸ch sinh viªn gåm : 1) Mai V¨n TiÖm 48MN2 2) TrÇn Quang Trung 48MN2 3) Hå Xu©n Quúnh 48MN2 4) Ph¹m Minh Tó 48MN1 5) V­¬ng B¶o L©n 48MN1 -Gi¸o viªn h­íng dÉn : 1) PGS.TS NguyÔn ViÖt Anh – Bé m«n CÊp tho¸t n­íc - Khoa KTMT 2) ThS NguyÔn M¹nh Hïng - C«ng ty T­ vÊn - thiÕt kÕ x©y dùng (CDC) - Bé X©y dùng B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 4 ch­¬ng I: n­íc mÆt vµ c«ng nghÖ xö lý n­íc truyÒn thèng  I. Tæng quan vÒ nguån n­íc mÆt: L·nh thæ ViÖt Nam víi diÖn tÝch kho¶ng 332.000 km 2, lµ mét d¶i ®Êt h×nh ch÷ S tr¶i dµi gi÷a 230 22‘ ®Õn 80 30’ vÜ ®é B¾c vµ gi÷a 102010’ ®Õn 109 021‘ kinh ®é §«ng. §¹i bé phËn l·nh thæ (3/4 diÖn tÝch) ®­îc bao phñ bëi ®åi nói hiÓm trë, ®Þa h×nh ph©n c¸ch m¹nh ®· t¹o ra mét m¹ng s«ng, suèi kh¸ dµy ®Æc. ChÕ ®é khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa, m­a nhiÒu víi l­îng m­a lín lµ nguån bæ cËp chÝnh cho dßng ch¶y. Tµi nguyªn n­íc mÆt ë ViÖt Nam phong phó vµ ®a d¹ng, ®· vµ ®ang ®­îc khai th¸c sö dông cho nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau, trong ®ã cã môc ®Ých quan träng lµ cÊp n­íc cho sinh ho¹t vµ s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. I.1. HÖ thèng s«ng suèi:  Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu ®iÒu tra n­íc ta cã 2.360 con s«ng cã chiÒu dµi lín h¬n 10 km vµ cã dßng ch¶y quanh n¨m. MËt ®é s«ng suèi trªn toµn l·nh thæ (chØ tÝnh nh÷ng s«ng, suèi cã dßng ch¶y th­êng xuyªn) dao ®éng tõ nhá (< 0,30 km/ km2 ) ®Õn trung b×nh ( 0,6 km/ km2) vµ lín (  4 km/km2 ).  PhÇn lín c¸c con s«ng ®Òu cã h­íng ch¶y lµ T©y B¾c- §«ng Nam. Tuú theo cÊu tróc ®Þa chÊt vµ ®Þa h×nh cña tõng vïng c¸c dßng s«ng cã thÓ ch¶y theo h­íng vßng cung hoÆc B¾c Nam, nh­ng vÒ ®Õn ®ång b»ng th× tËp trung l¹i vµ ch¶y theo h­íng T©y B¾c- §«ng Nam råi ®æ ra biÓn §«ng. I.2. ChÊt l­îng n­íc s«ng suèi:  ChÊt l­îng n­íc s«ng ë ViÖt Nam biÕn ®æi theo mïa vµ theo vïng ®Þa lý. C¸c dßng ch¶y trong qu¸ tr×nh vËn ®éng th­êng xuyªn g©y xãi mßn bÒ mÆt lßng s«ng, c¸c s¶n phÈm bÞ xãi mßn th­êng cã 2 lo¹i: mét lo¹i bÞ cuèn tr«i theo dßng n­íc (c¸t bïn hay cßn gäi lµ phï sa) vµ mét lo¹i kh¸c bÞ hoµ tan trong n­íc (chÊt hoµ tan). Hµm l­îng c¸t bïn vµ chÊt hoµ tan trong n­íc biÕn ®éng vµ thay ®æi theo dßng ch¶y tõ vïng cao xuèng vïng ®ång b»ng, cßn khi ra ®Õn c¸c cöa s«ng n­íc bÞ nhiÔm mÆn víi møc ®é vµ ph¹m vi kh¸c nhau tuú theo ¶nh h­ëng cña thuû triÒu.  Cã thÓ nªu lªn c¸c tÝnh chÊt tù nhiªn ®Æc trung n­íc s«ng ë n­íc ta nh­ sau:  Tæng l­îng c¸t bïn do c¸c s«ng ®æ ra biÓn hµng n¨m kho¶ng 200 - 250 triÖu tÊn trong ®ã chiÕm h¬n 90% lµ c¸t bïn c¶ mïa lò.  Mïa lò lµ mïa n­íc s«ng ®ôc, hµm l­îng c¸t bïn lín vµ biÕn ®éng m¹nh theo tõng ®ît mïa lò, nh­ng phÇn lín c¸c th¸ng cã l­îng c¸t bïn lín còng lµ nh÷ng th¸ng cã dßng ch¶y lín nhÊt.  §é ®ôc nhá nhÊt th­êng xuÊt hiÖn trong c¸c th¸ng mïa c¹n lóc l­u l­îng dßng ch¶y nhá nhÊt. Thêi gian nµy n­íc s«ng trong, l­îng c¸t bïn rÊt nhá, cã s«ng ®é ®ôc gÇn nh­ b»ng kh«ng.  §é kho¸ng ho¸: Nãi chung n­íc s«ng ë ViÖt Nam cã ®é kho¸ng ho¸ thÊp ( 200 mg/l) ®Õn trung b×nh (500 mg/l). §é kho¸ng cña s«ng §ång Nai 50 mg/l, cña hÖ thèng s«ng Mª C«ng 150 mg/l, cña hÖ thèng s«ng Hång 200 mg/ l. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 5  §é pH: N­íc c¸c s«ng chÝnh ë miÒn B¾c ViÖt Nam th­êng cã ph¶n øng trung b×nh hoÆc kiÒm yÕu (pH thay ®æi tõ 7 ®Õn 8). N­íc s«ng §ång Nai cã ®é pH thÊp ( < 6 ). §Æc biÖt n­íc s«ng §ång Th¸p M­êi cã ®é chua lín pH < 3.  §é cøng: Theo chØ tiªu ph©n lo¹i th× n­íc s«ng ë ViÖt Nam phÇn lín thuéc lo¹i mÒm vµ rÊt mÒm. N­íc s«ng §ång Nai cã ®é cøng nhá nhÊt (< 0,4 mg/l).  Thµnh phÇn c¸c ion chÝnh: Nh÷ng thµnh phÇn ion chñ yÕu trong n­íc s«ng bao gåm Ca++, Mg++, Na+, K+, HCO3- , SO4- , Cl -, trong ®ã HCO3- chiÕm tû lÖ lín nhÊt råi ®Õn Ca ++. H×nh lo¹i ho¸ häc n­íc chñ yÕu lµ Bicacbonat Canxi.  C¸c chÊt biogen: Trong c¸c chÊt biogen th× SiO2 cã hµm l­îng nhiÒu h¬n c¶. C¸c ion NH4 , NO2-, NO3- , PO4- chiÕm tû lÖ nhá, kh«ng qu¸ vµi phÇn m­êi mg/l. Hµm l­îng Fe ++, Fe+++, nhá vµ phô thuéc vµo ®é pH. I.3. Nguy c¬ « nhiÔm nguån n­íc mÆt hiÖn nay:  Ho¹t ®éng cña con ng­êi t¸c ®éng m¹nh mÏ ®Õn nguån n­íc vÒ mÆt sè l­îng vµ chÊt l­îng. T×nh tr¹ng khai th¸c rõng kh«ng hîp lý vµ thiÕu kiÓm so¸t vµ c¶ tÖ n¹n ph¸ ho¹i rõng trong hµng chôc n¨m qua ®· lµm cho hµng triÖu ha rõng bÞ tµn ph¸, khiÕn tû lÖ che phñ bÞ gi¶m dÉn ®Õn t×nh tr¹ng phï sa t¨ng, dßng ch¶y bÞ suy tho¸i c¹n kiÖt, vµ cïng víi qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp ho¸ vµ ph¸t triÓn ®« thÞ nguy c¬ « nhiÔm nguån n­íc mÆt ngµy cµng trë nªn râ rÖt.  KÕt qu¶ quan tr¾c chÊt l­îng n­íc s«ng trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y vµ ®èi chiÕu víi kÕt qu¶ theo dâi tõ n¨m 1993 trë vÒ tr­íc cho thÊy c¸c s«ng ngßi ë c¶ 3 miÒn B¾c, Trung, Nam n­íc ta ®Òu cã biÓu hiÖn bÞ « nhiÔm. C¸c s«ng ë miÒn B¾c:  KÕt qu¶ quan tr¾c cho thÊy nhiÒu ®o¹n s«ng Hång (vÝ dô nh­ ë Lµo Cai, Hµ Néi) phÇn lín c¸c chØ tiªu ®Òu ®¹t yªu cÇu, nh­ng nhu cÇu «xy sinh ho¸ (BOD), nhu cÇu «xy ho¸ häc (COD), tæng Coliform, NH4+, NO2 ®Òu cao h¬n tiªu chuÈn cho phÐp (TCCP) ®èi víi nguån lo¹i A.  T¹i s«ng CÇu thuéc khu vùc Th¸i Nguyªn do bÞ ¶nh h­ëng bëi c«ng nghiÖp nªn møc ®é « nhiÓm lµ ®¸ng kÓ.  S«ng Th­¬ng t¹i khu vùc cÇu B¾c Giang BOD cao h¬n TCCP ®èi víi nguån n­íc lo¹i A 2,7 lÇn, COD cao h¬n TCCP ®èi víi nguån n­íc lo¹i A 1,9 lÇn; ®Æc biÖt NO2 v­ît TCCP tõ 70 - 200 lÇn.  S«ng CÊm, s«ng Tam B¹c thuéc khu vùc thµnh phè H¶i Phßng cã møc ®é « nhiÔm ®¸ng kÓ.. S«ng Tam B¹c lµ s«ng bÞ « nhiÔm nÆng nhÊt trong c¸c s«ng ë ®ång b»ng s«ng Hång.  C¸c s«ng, hå, kªnh m­¬ng ë néi thµnh c¸c ®« thÞ Hµ Néi, H¶i Phßng, H¶i D­¬ng còng ®Òu cã møc ®é « nhiÔm cao. C¸c s«ng nh­ T« LÞch, SÐt, Lõ, Kim ng­u ë Hµ Néi; c¸c hå An Biªn, hå QuÇn Ngùa, hå M¾m T«m, ë H¶i Phßng ®· bÞ « nhiÓm ë møc b¸o ®éng. C¸c s«ng ë miÒn Trung:  C¸c s«ng ë miÒn trung cã ®Æc ®iÓm lµ s«ng ng¾n, ®é dèc lín vµ hµng n¨m x¶y ra nhiÒu c¬n lò quÐt. KÕt qu¶ kh¶o s¸t cho thÊy chÊt l­îng n­íc c¸c s«ng miÒn trung cßn t­¬ng ®èi tèt. PhÇn th­îng l­u vµ trung l­u nguån n­íc ®¸p øng tiªu chuÈn lo¹i A theo TCVN 5941-1995 lµ nguån cung cÊp n­íc cho nhu cÇu sinh ho¹t vïng d©n c­, ®« thÞ vµ cho nhu cÇu c«ng nghiÖp. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 6 C¸c s«ng ë miÒn Nam: KÕt qu¶ quan tr¾c cho biÕt c¸c s«ng ë miÒn Nam bÞ « nhiÔm h¬n c¸c s«ng ë miÒn B¾c vµ miÒn Trung.  N­íc s«ng §ång Nai ë h¹ l­u Ho¸ An, cÇu C¸t L¸i, Ph­íc Kh¸nh, §ång Trµnh cã hµm l­îng dÇu tíi 0,3-0,4 mg/l, trong khi quy ®Þnh ®èi víi nguån n­íc cÊp lo¹i A lµ kh«ng ®­îc chøa dÇu.  N­íc s«ng Sµi Gßn: Mét kÕt qu¶ theo dâi cho biÕt mçi ngµy cã trªn 600.000 m3 n­íc th¶i c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t ®æ vµo s«ng §ång Nai vµ Sµi Gßn mµ hÇu hÕt kh«ng ®­îc xö lý.  S«ng ThÞ V¶i lµ kho chøa n­íc th¶i c«ng nghiÖp cña tam gi¸c ph¸t triÓn kinh tÕ khu vùc th.p. Hå ChÝ Minh-Biªn Hoµ-Vòng Tµu. Hµm l­îng «xy hoµ tan DO d­íi 2 mg/l ë chiÒu dµi 16 km vµ d­íi 1 mg/l ë kho¶ng chiÒu dµi 10 km. T¹i Gß DÇu BOD vµ COD ®Òu v­ît møc quy ®Þnh 10-15 lÇn so víi nguån n­íc lo¹i A; 2,5 lÇn so víi nguån n­íc lo¹i B. Nång ®é c¸c chÊt dinh d­ìng nh­ Nit¬, Phètpho còng v­ît møc giíi h¹n cho phÐp. Hµm l­îng H2S trong líp bïn ®¸y còng rÊt cao t¹i c¸c ®iÓm gÇn nguån x¶ n­íc th¶i.  C¸c s«ng thuéc vïng ®ång b»ng Nam Bé nh­ §ång Nai, s«ng Sµi Gßn t¹i thµnh phè Hå ChÝ Minh, s«ng CÇn Th¬, s«ng Vµm Cá, còng cã c¸c trÞ sè BOD5 vµ COD gÇn t­¬ng tù nh­ c¸c s«ng vïng ®ång b»ng ch©u thæ s«ng Hång.  C¸c s«ng hå ë thµnh phã Hå ChÝ Minh nh­ Kªnh §«i, kªnh Tµu Hñ, kªnh Nhiªu Léc, T©n Ho¸, Lß Gèm, Tham Lu«ng ®Òu bÞ « nhiÔm nghiªm träng. ( nguån: Bé X©y dùng, §Þnh h­íng ph¸t triÓn cÊp n­íc ®« thÞ ®Õn n¨m 2020 ) II. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ xö lý n­íc mÆt t¹i c¸c nhµ m¸y n­íc cña ViÖt Nam: T¹i ViÖt Nam, d©y chuyÒn c«ng nghÖ sau ®©y ®­îc ¸p dông réng r·i trong xö lý n­íc mÆt: N­íc nguån  BÓ trén ho¸ chÊt  BÓ ph¶n øng (keo tô)  BÓ l¾ng  BÓ läc nhanh  Khö trïng  BÓ chøa n­íc s¹ch §©y lµ mét quy tr×nh xö lý truyÒn thèng: Kh¸ phï hîp víi ViÖt Nam vµ nhiÒu n­íc ®ang ph¸t triÓn kh¸c. Trong ®ã, l¾ng lµ mét kh©u quan träng trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ nµy. Chøc n¨ng cña bÓ l¾ng lµ lo¹i bá hÇu hÕt cÆn l¬ löng trong n­íc tr­íc khi läc vµ nãi chung c¸c lo¹i bÓ l¾ng ®­îc sö dông trªn thÕ giíi th× còng ®­îc sö dông ë ViÖt Nam, ®ã lµ: - BÓ l¾ng ngang - BÓ l¾ng ®øng - BÓ l¾ng trong cã líp cÆn l¬ löng - BÓ l¾ng Accelerator ( nh­ t¹i HuÕ, §µ N½ng, §µ L¹t, CÇn Th¬, Long Xuyªn) - BÓ l¾ng Pulsator ( nh­ tr­íc ®©y t¹i Nha Trang, CÇn Th¬, Bu«n Ma Thuét vµ gÇn ®©y t¹i Nam §Þnh ) - BÓ l¾ng líp máng (nh­ tr­íc ®©y t¹i Phan ThiÕt, Kon Tum, Kh¸nh Hoµ, vµ gÇn gÇn ®©y t¹i Hoµ B×nh, Lao Cai, Cao B»ng v.v). B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 7 II.1 Nh­îc ®iÓm cßn tån t¹i cña c«ng nghÖ truyÒn thèng  Tr­íc ®©y c¸c nhµ m¸y xö lý n­íc ë miÒn B¾c th­êng sö dông bÓ l¾ng ngang hay bÓ l¾ng ®øng, bÓ l¾ng ngang sö dông cho nhµ m¸y cã c«ng suÊt lín, ngoµi ra cã mét sè n¬i sö dông bÓ l¾ng trong cã líp cÆn l¬ löng kiÓu hµnh lang, nh­ng c¸c bÓ l¾ng trong th­êng cho hiÖu qu¶ kÐm. Trong lóc ®ã ë miÒn Nam, ngoµi l¾ng ngang vµ l¾ng ®øng, c¸c lo¹i bÓ l¾ng Accelerator, Pulsator ®­îc sö dông kh¸ phæ biÕn.  BÓ l¾ng trong cã líp cÆn l¬ löng, bÓ Accelerator, Pulsator ®­îc sö dông réng r·i trªn thÕ giíi. Trªn thùc tÕ, c¸c bÓ l¾ng nµy cã thÓ cho hiÖu qu¶ cao nÕu hÖ thèng ph©n phèi vµ hÖ thèng x¶ cÆn ®­îc thiÕt kÕ, x©y dùng ,vËn hµnh ®óng yªu cÇu kü thuËt vµ ®­îc cung cÊp ®iÖn æn ®Þnh. BÓ l¾ng Accelerator, Pulsator ®ßi hái ph¶i tu©n thñ nh÷ng yªu cÇu kü thuËt nghiªm ngÆt. Tuy nhiªn t¹i c¸c nhµ m¸y n­íc ë n­íc ta nh÷ng ®iÒu kiÖn nµy th­êng kh«ng ®­îc ®¶m b¶o ®Çy ®ñ cho nªn c¸c bÓ ho¹t ®éng víi hiÖu qu¶ thÊp. Cã nh÷ng n¬i, n­íc ra khái bÓ l¾ng vÉn cßn rÊt ®ôc, g©y ra nh÷ng vÊn ®Ò khã kh¨n cho c¸c bÓ läc.  BÓ l¾ng líp máng - ®Çu t­ x©y dùng ®¾t, tÊm máng hay bÞ mµng vi sinh, rªu mäc nªn qu¶n lý phøc t¹p.  §èi víi nguån n­íc cã hµm l­îng cÆn, ®é ®ôc lín vµ dao ®éng theo mïa, ®ßi hái kü n¨ng qu¶n lý vËn hµnh vµ ®iÒu chØnh liÒu l­îng hãa chÊt cho vµo n­íc phøc t¹p, do vËy hÞªu qu¶ keo tô vµ l¾ng kÐm, dÉn ®Õn chÊt l­îng n­íc sau xö lý kh«ng æn ®Þnh vµ, lµm cho khèi bÓ läc lµm viÖc qu¸ t¶i, chu kú läc ng¾n, chi phÝ röa läc tèn kÐm,...ViÖc gi¶m hµm l­îng cÆn sau l¾ng xuèng d­íi 10 mg/l lµ khã, trong khi ®ã víi cÆn lín h¬n 10 mg/l th× bÓ läc lu«n ph¶i th­êng xuyªn röa läc.  X¶ cÆn lµ kh©u quan träng trong viÖc vËn hµnh bÓ l¾ng. T¹i c¸c nhµ m¸y n­íc cò, viÖc x¶ cÆn chñ yÕu dùa theo nguyªn t¾c thuû lùc. ë nhiÒu nhµ m¸y kiÓu x¶ cÆn nµy chØ cã thÓ ho¹t ®éng tèt trong mïa kh«, khi hµm l­îng cÆn thÊp, nh­ng vµo mïa m­a lò, hµm l­îng cÆn trong n­íc cã khi lªn ®Õn hµng ngh×n mg/l, khi ®ã cÆn sÏ nhanh chãng ®ãng thµnh tõng khèi, c¶n trë hÖ thèng x¶ cÆn thuû lùc. X¶ cÆn b»ng hÖ thèng c¬ khÝ l¹i g©y khã kh¨n vÒ thiÕt bÞ vµ vËn hµnh, b¶o d­ìng chóng.  Cuèi cïng lµ vÊn ®Ò vÒ yªu cÇu chÊt l­îng n­íc. Víi c«ng nghÖ truyÒn thèng: Keo tô – L¾ng – Läc, chØ cã thÓ lo¹i bá ®­îc phÇn lín hµm l­îng cÆn v« c¬ vµ mét phÇn cÆn h÷u c¬. Trong nhiÒu tr­êng hîp n­íc sau xö lý th­êng cã mïi tanh ®Æc tr­ng cña n­íc s«ng vµ ch­a ®¶m b¶o an toµn, nhÊt lµ vÒ mÆt « nhiÔm h÷u c¬. Trong kü thuËt xö lý n­íc, viÖc khö c¸c t¹p chÊt h÷u c¬ vµ keo cßn d­ trong n­íc cã thÓ gi¶i quyÕt ®­îc b»ng viÖc cho n­íc qua bÓ läc cã vËt liÖu lµ than ho¹t tÝnh. Tuy nhiªn viÖc x©y dùng bÓ läc than ho¹t tÝnh trong c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc cÊp cho c¸c khu d©n c­ ®« thÞ vµ n«ng th«n ë ViÖt Nam lµ ch­a kh¶ thi (do nguån vèn ®Çu t­, chi phÝ vËn hµnh ...)  ChÝnh v× vËy, viÖc nghiªn cøu vµ ®Ò xuÊt c«ng nghÖ xö lý n­íc phï hîp víi ®iÒu kiÖn t¹i ViÖt Nam ®Ó ®¶m b¶o ®ång thêi yªu cÇu vÒ chÊt l­îng n­íc vµ c¸c yªu cÇu kh¸c ( kinh tÕ, qu¶n lý vËn hµnh v.v ... ) lµ mét vÊn ®Ò cÊp b¸ch. H­íng nghiªn cøu cña ®Ò tµi lµ sö dông d©y chuyÒn c«ng nghÖ xö lý n­íc mÆt cã ¸p dông c«ng nghÖ TuyÓn næi ¸p lùc ®Ó lo¹i bá hµm l­îng cÆn, ®é ®ôc, bao gåm c¶ cÆn h÷u c¬ hßa tan vµ keo h÷u c¬ th­êng cã trong nguån n­íc mÆt. C«ng nghÖ TuyÓn næi ¸p lùc cßn cho phÐp n©ng cao chÊt l­îng n­íc nhê lo¹i bá mïi & vÞ, c¸c vi sinh vËt nh­ trøng giun s¸n, t¶o, ®éng vËt ®¬n bµo v.v ... B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 8 ch­¬ng II: lý thuyÕt vÒ ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc b»ng c«ng nghÖ tuyÓn næi ¸p lùc I. Lý thuyÕt vÒ ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi trong xö lý n­íc I.1. Kh¸i niÖm vµ b¶n chÊt qu¸ tr×nh tuyÓn næi  Qu¸ tr×nh tuyÓn næi trong xö lý n­íc ®­îc hiÓu lµ qu¸ tr×nh mµ c¸c chÊt bÈn (cã kÝch th­íc nhá) trong n­íc ë d¹ng l¬ löng hay keo cã bÒ mÆt kÞ n­íc dÝnh kÕt vµo c¸c bät khÝ mµ cÆn bÈn trong n­íc sÏ ®­îc næi lªn trªn mÆt n­íc t¹o thµnh líp bät cã nång ®é chÊt bÈn cao. Líp bät nµy ®­îc g¹t bá vµ t¸ch ra khái n­íc nhanh chãng.  Thùc chÊt cña qu¸ tr×nh tuyÓn næi lµ sù dÝnh kÕt cña chÊt bÈn víi bÒ mÆt ph©n chia gi÷a khÝ vµ n­íc. Sù dÝnh kÕt diÔn ra ®­îc lµ do cã n¨ng l­îng tù do trªn bÒ mÆt ®Æc biÖt gäi lµ hiÖn t­îng tÈm ­ít. HiÖn t­îng nµy xuÊt hiÖn ë nh÷ng n¬i tiÕp xóc gi÷a ba pha láng khÝ vµ r¾n, tøc lµ xÐt theo chu vi tÈm ­ít.  Khi c¸c bät khÝ b¸m vµo c¸c h¹t cÆn trong n­íc lµm cho tû träng cña tæ hîp cÆn - khÝ gi¶m, lùc ®Èy næi xuÊt hiÖn. Khi lùc ®¶y næi ®ñ lín, hçn hîp cÆn khÝ sÏ næi lªn mÆt n­íc vµ ®­îc g¹t ra ngoµi .  Khi nguån n­íc cã nhiÒu cÆn nhÑ (h÷u c¬) khã l¾ng, dïng ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi sÏ gi¶m ®­îc thêi gian l¾ng vµ dung tÝch bÓ. I.2. C¸c ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi: YÕu tè c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh tuyÓn næi lµ sù dÝnh kÕt c¸c phÇn tö chÊt bÈn n»m trong n­íc víi c¸c bät khÝ. Qu¸ tr×nh nµy cã thÓ ®­îc h×nh thµnh b»ng hai c¸ch:  Do sù va ch¹m cña c¸c phÇn tö cÆn- khÝ trong n­íc dÉn ®Õn h×nh thµnh liªn kÕt.  Sù h×nh thµnh c¸c bät khÝ ngay trªn bÒ mÆt h¹t cÆn. §Ó x¶y ra hai qu¸ tr×nh trªn cÇn lµm b·o hßa khÝ vµo trong n­íc. Mét sè ph­¬ng ph¸p lµm b·o hßa n­íc nh­ sau:  KhuÕch t¸n kh«ng khÝ vµo n­íc b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ läc (dïng c¸ch khuÊy, vËt liÖu tiÕp xóc)  Ph­¬ng ph¸p hãa häc: T¹o bät khÝ nhê ph¶n øng hãa häc gi÷a chÊt hãa häc vµ n­íc..  Ph­¬ng ph¸p ch©n kh«ng: T¹o ra bät khÝ bät khÝ b»ng c¸ch gi¶m ¸p suÊt trong lßng chÊt láng.  Ph­¬ng ph¸p ¸p lùc: Trén khÝ vµo n­íc d­íi ¸p lùc cao  KhuÕch t¸n kh«ng khÝ vµo n­íc b»ng c¸ch cho dßng n­íc ®i qua líp vËt liÖu xèp.  Ph­¬ng ph¸p ®iÖn hãa: T¹o ra c¸c bät khÝ nhê ®iÖn ph©n n­íc.v.v Dùa vµo c¸c lo¹i ph­¬ng ph¸p h×nh thµnh c¸c bät khÝ ë trªn, cã thÓ cã c¸c ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi sau ®©y:  TuyÓn næi c¬ khÝ: Khi c¸ch khuÊy ®­îc ®Æt ë d­íi ®¸y bÓ TuyÓn næi vµ quay víi vËn tèc lín, c¸nh cña nã t¹o nªn ch©n kh«ng. Do sù chªnh ¸p suÊt, kh«ng khÝ ®­îc hót qua èng trung t©m g¾n víi stato vµ th«ng víi kh«ng khÝ. C¸nh qu¹t cña c¸nh khuÊy t¹o nªn tõ dßng kh«ng nh÷ng bät khÝ nhá vµ ph©n chóng ®Òu kh¾p bÓ, c¸c bät va ch¹m víi chÊt bÈn vµ chóng næi lªn mÆt n­íc. Nh­îc B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 9 ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ tèn nhiÒu n¨ng l­îng vµ dÔ ph¸ vì c¸c h¹t cÆn. Do vËy Ýt ®­îc sö dông trong xö lý n­íc cÊp.  TuyÓn næi bät: N­íc th¶i ®­a vµo bÓ tõ trªn xuèng, qua líp bät ®· ®­îc t¹o thµnh tr­íc nhê sôc khÝ vµo bÓ. Nh­îc ®iÓm lµ thiÕt bÞ c«ng kÒnh vµ c«ng suÊt kÐm. Do vËy còng Ýt ®­îc sö dông trong xö lý n­íc cÊp .  Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ®iÖn hãa: Dùa trªn nguyªn t¾c t¹o nh÷ng bät khÝ v« cïng nhá trªn c¸c ®iÖn cùc khi ®iÖn ph©n n­íc. HiÖu suÊt qu¸ tr×nh tuyÓn næi ®iÖn phô thuéc c­êng ®é dßng ®iÖn, pH, nång ®é c¸c ion trong dung dÞchkhÝ t¹o thµnh chñ yÕu lµ Hydro. KÝch th­íc c¸c bät khÝ cã b¸n kÝnh tõ 10-200 m, bÒ mÆt cña c¸c bät khÝ kÝch th­íc nhá cã n¨ng l­îng bÒ mÆt lín, t¹o ®iÒu kiÖn thñy ®éng häc tèt vµ cho phÐp ®¹t hiÖu suÊt cao. Nh­ng ph­¬ng ph¸p nµy rÊt tèn n¨ng l­îng, thiÕt bÞ ®¾t tiÒn.  TuyÓn næi víi kh«ng khÝ nÐn: KhÝ nÐn d­íi ¸p suÊt 3-5 Bar ®­îc ®­a vµo n­íc qua c¸c thiÕt bÞ vßi phun ®Æc biÖt. C¸c vßi nµy cã c¸c lç s©u nhá ®Ó t¹o bät khÝ cã kÝch th­íc nhá hoÆc cã thÓ dïng mét sè lo¹i xèp ®Æc biÖt cã thÓ cho kh«ng khÝ ®i qua. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ dÔ bÞ t¾c vßi phun vµ c¸c thiÕt bÞ ®¾t tiÒn.  TuyÓn næi ¸p lùc: Ph­¬ng ph¸p nµy dùa trªn nguyªn t¾c b·o hßa n­íc b»ng kh«ng khÝ d­íi ¸p suÊt cao, sau ®ã ®ét ngét h¹ nhanh ¸p suÊt xuèng b»ng ¸p suÊt khÝ quyÓnKhi ®ã trong n­íc x¶y ra qu¸ tr×nh nh¶ khÝ vµ h×nh thµnh c¸c bät khÝ cã kÝch th­íc rÊt nhá. KÝch th­íc vµ sè l­îng c¸c bät khÝ phô thuéc chñ yÕu vµo ®é chªnh ¸p lùc gi÷a n­íc b·o hßa kh«ng khÝ vµ ¸p suÊt khÝ quyÓn. Theo nhiÒu nghiªn cøu ®· cã, ph­¬ng ph¸p nµy cho hiÖu suÊt xö lý cao, thiÕt bÞ gi¶n ®¬n, n¨ng l­îng tiªu thô nhá h¬n so víi c¸c ph­¬ng ph¸p ®· nªu ë trªn. ChÊt l­îng bät khÝ t¹o ra æn ®Þnh vµ cã thÓ ®iÒu khiÓn dÔ dµng, cã thÓ ¸p dông víi nhiÒu lo¹i n­íc cã chÊt l­îng kh¸c nhau, ®Æc biÖt tèt víi n­íc chøa nhiÕu cÆn h÷u c¬. V× lÝ do trªn nªn trong xö lý n­íc cÊp ng­êi ta th­êng sö dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc ®Ó xö lý n­íc cÊp . II. Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc II.1. Nguyªn lý chung So víi c¸c lo¹i tuyÓn næi ch©n kh«ng, c¬ häc, ®iÖn khÝ nÐn th× ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc ®­îc øng dông réng r·i h¬n c¶ v× kh¶ n¨ng t¹o bät khÝ cã kÝch th­íc rÊt nhá (20 -120 m, trung b×nh 40 m) vµ dÔ dµng ph©n phèi ®Òu trong toµn bé l­îng n­íc cÇn xö lý. Trong tuyÓn næi ¸p lùc, n­íc ®­îc b¬m vµo b×nh ¸p lùc vµ ®­îc b·o hßa kh«ng khÝ. Kh«ng khÝ ®­îc ®­a vµo b»ng m¸y nÐn hoÆc b»ng Ejector ®Æt ë èng ®Èy cña b¬m ly t©m. N­íc b¬m vµo cã thÓ lµ n­íc th« (s¬ ®å trùc tiÕp) hoÆc n­íc sau xö lý (s¬ ®å hoµn l­u). Tõ b×nh ¸p lùc n­íc ®· b·o hßa kh«ng khÝ ch¶y vµo bÓ tuyÓn næi qua mét van gi¶m ¸p. Khi h¹ ®Õn ¸p suÊt khÝ quyÓn, khÝ hßa tan t¸ch ra vµ thùc hiÖn qu¸ tr×nh tuyÓn næi. Khi tuyÓn næi trùc tiÕp toµn bé l­îng n­íc th« ch¶y vµo b×nh ¸p lùc, ë s¬ ®å hoµn l­u, 6 - 12% n­íc sau khi xö lý ®­îc ®­a l¹i b×nh ¸p lùc, phÇn cßn l¹i ®i th¼ng vµo bÓ tuyÓn næi. S¬ ®å trùc tiÕp cho phÐp b·o hßa kh«ng khÝ toµn bé l­îng n­íc th«, khi ch¶u vµo bÓ tuyÓn næi, c¸c bät khÝ t¹o thµnh ngay bªn c¹nh c¸c h¹t cÆn nªn dÔ t¹o thµnh c¸c h¹t keo khÝ. S¬ ®å nµy ®¬n gi¶n trong thiÕt kÕ vËn hµnh nh­nh chi phÝ n¨ng l­îng lín kh«ng thÝch hîp víi n­íc th« cã b«ng cÆn keo tô tõ c¸c B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 10 h¹t cÆn sÏ bÞ ph¸ vì. S¬ ®å hoµn l­u ®­îc øng dông trong tr­êng hîp n­íc ®· cho hãa chÊt ®Ó keo tô thµnh b«ng cÆn, khi ®ã l­îng n­íc ph¶i b·o hßa sÏ Ýt h¬n s¬ ®å trùc tiÕp. L­u l­îng khÝ tÝnh theo l­u l­îng cÆn vµ ®­îc ®iÒu chØnh theo l­îng hoµn l­u. Trong s¬ ®å nµy, dung tÝch BÓ tuyÓn næi sÏ lín h¬n. §Ó xö lý n­íc mÆt, l­îng n­íc hoµn l­u chiÕm 6 -12%, ë ¸p suÊt 3 - 6 Bar. D­íi ¸p suÊt nµy, l­u l­îng khÝ hßa tan chiÕm gÇn 70% møc b·o hßa. II.2. C¸c qu¸ tr×nh trong tuyÓn næi ¸p lùc: Qu¸ tr×nh tuyÓn næi ¸p lùc bao gåm c¸c giai ®o¹n sau: +CÊp khÝ vµo n­íc +Hßa tan kh«ng khÝ vµo n­íc +T¹o bät khÝ tõ dung dÞch b·o hßa khÝ +KÕt dÝnh bät khÝ +B¸m dÝnh cÆn vµo bät khÝ +T¸ch cÆn ra khái n­íc trong bÓ TuyÓn næi a) Qu¸ tr×nh cÊp khÝ vµo n­íc: Cã thÓ thùc hiÖn viÖc cÊp khÝ vµo n­íc b»ng mét trong ba c¸ch sau:  CÊp khÝ theo ®­êng èng hót cña b¬m.  CÊp khÝ theo ®­êng èng ®Èy ¸p cña b¬m.  Dïng Ejector. b) Qu¸ tr×nh hßa tan khÝ vµo n­íc: Cho kh«ng khÝ tiÕp xóc víi n­íc, t¨ng ¸p lùc cña m«i tr­êng, khÝ sÏ hßa tan vµo n­íc thµnh dung dÞch qu¸ b·o hßa khÝ, khi gi¶m ¸p lùc n­íc cña m«i tr­êng, bät khÝ sÏ tho¸t ra tõ dung dÞch qu¸ b·o hßa vµ hiÖu qu¶ tuyÓn næi phô thuéc vµo l­îng khÝ hßa tan trong n­íc. Khi nhiÖt ®é kh«ng ®æi, ®é hßa tan cña khÝ trong chÊt láng tû lÖ thuËn víi ¸p suÊt riªng phÇn cña khÝ theo §Þnh luËt Henry: C= K.P Trong ®ã : C - §é hßa tan khÝ; K – h»ng sè Henry, phô thuéc nhiÖt ®é m«i tr­êng vµ chÊt láng. P - ¸p suÊt riªng phÇn cña khÝ. Cã nhiÒu c¸ch ®Ó hßa trén khÝ vµo n­íc. Trªn thùc tÕ ng­êi ta th­êng dïng b×nh ¸p lùc ®Ó hßa trén khÝ vµo n­íc. Cã 2 vÞ trÝ ®­a n­íc vµo, phÝa trªn hoÆc phÝa d­íi cña b×nh. c) Sù h×nh thµnh bät khÝ tõ dung dÞch qu¸ b·o hßa: - Theo ®Þnh luËt Henry, khi gi¶m ¸p hoÆc t¨ng nhiÖt ®é, khÝ sÏ t¸ch ra khái n­íc. KÝch th­íc nhá nhÊt Rmin cña bät khÝ phô thuéc vµo lùc c¨ng bÒ mÆt khÝ – n­íc vµ ®é gi¶m ¸p. n¦íC kHI' n¦íC + kHI' s¥ §å CÊP KHI' THEO §¦êNG èNG HóT CñA B¥M s¥ §å CÊP KHI' THEO §¦êNG èNG CO' ¸P CñA B¥M n¦íC + kHI' n¦íC s¥ §å DïNG eJECTOR n¦íC + kHI' n¦íC KHI' KHI' H×nh 2.2H×nh 2.1 H×nh 2.3 B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 11 Rmin = ).(.2 1PP  , mm Trong ®ã :  - Lùc c¨ng bÒ mÆt khÝ n­íc. P - ¸p suÊt b·o hßa ( at) P1 - ¸p suÊt trong b×nh tuyÓn næi (at) d) Sù kÕt dÝnh bät khÝ: Sù kÕt dÝnh bät khÝ nhá thµnh bät khÝ lín h¬n ¶nh h­ëng ®Õn sè l­îng vµ kÝch th­íc bät khÝ, nªn sÏ ¶nh h­ëng tíi qu¸ tr×nh tuyÓn næi. Sù kÕt dÝnh nµy lµm gi¶m diÖn tÝch bÒ mÆt vµ thêi gian l­u cña bät khÝ trong bÓ. Do vËy qu¸ tr×nh tuyÓn næi cÇn h¹n chÕ tèi ®a c¸c ¶nh h­ëng xÊu do kÕt dÝnh bät khÝ g©y ra. e) Qu¸ tr×nh b¸m dÝnh cÆn vµo bät khÝ : - C¸c h¹t cÆn va ch¹m vµo bät khÝ vµ dÝnh b¸m. - C¸c bät khÝ ph¸t sinh trong líp cÆn l¬ löng. §Çu tiªn trong líp cÆn h×nh thµnh bät khÝ nhá, sau ®ã chóng lín dÇn thµnh bät cã kh¶ n¨ng tuyÓn næi. g) Qu¸ tr×nh t¸ch cÆn: Trong bÓ tuyÓn næi sÏ x¶y ra hai qu¸ tr×nh ng­îc nhau : Hçn hîp cÆn khÝ ®i lªn. N­íc trong bÓ ®i xuèng ®Ó vµo m¸ng thu. VËn tèc n­íc ®i xuèng hay t¶i träng bÒ mÆt cña tuyÓn næi vµ l­îng cÆn ®­îc t¸ch ra phô thuéc tÝnh chÊt cña cÆn vµ tû sè: S A Trong ®ã: A – Träng l­îng kh«ng khÝ hßa tan trong n­íc. S - Träng l­îng cÆn ®­îc t¸ch ra khái n­íc. Th­êng lÊy trong giíi h¹n : T¶i träng bÒ mÆt : 3 – 10m3/m2h Thêi gian l­u n­íc trong bÓ 20 – 40 phót. L­îng kh«ng khÝ tiªu thô 15 – 50 l / m3 n­íc. II.3. Nh÷ng ­u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp:  Xö lý b»ng ph­¬ng ph¸p nµy t­¬ng ®èi nhanh, gi¶m thêi gian xö lý vµ dÉn ®Õn viÖc gi¶m kÝch th­íc c«ng tr×nh rÊt nhiÒu so víi bÓ l¾ng th«ng th­êng.  Ph­¬ng ph¸p nµy cho phÐp lo¹i bá c¸c hîp chÊt h÷u c¬, c¸c chÊt ho¹t tÝnh bÒ mÆt vµ c¶ vi sinh vËt ra khái n­íc víi hiÖu suÊt cao. PhÝa sau bÓ tuyÓn næi, l­îng «xi hßa tan t¨ng cao, n©ng cao chÊt l­îng n­íc.  CÆn thu ®­îc cña qu¸ tr×nh tuyÓn næi cã ®é Èm thÊp , dÔ dµng xö lý h¬n so víi cÆn tõ bÓ l¾ng.  C¸c thiÕt bÞ tuyÓn næi kh«ng lµm thay ®æi tÝnh chÊt cña n­íc.N©ng cao hiÖu suÊt bÓ läc (do lµm gi¶m tèi ®a hµm l­îng cÆn l¬ löng trong n­íc) II.4. ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trªn thÕ giíi:  Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc lÇn ®Çu tiªn ®­îc ph¸t hiÖn vµ ®¨ng kÝ b¶n quyÒn bëi hai ng­êi Mü la PeterSon vµ Sreen n¨m 1924. Hai «ng ®· sö dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc cho xö lý n­íc th¶i tõ nhµ m¸y s¶n xuÊt giÊy.  LÇn ®Çu tiªn ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ¸p dông cho xö lý n­íc cÊp n¨m 1960 t¹i Thôy §iÓn. Sau ®ã nhê nh÷ng ­u ®iÓm v­ît tréi so víi c«ng nghÖ truyÒn B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 12 thèng, mang l¹i chÊt l­îng n­íc cao nªn nã ®· ®­îc phæ biÕn réng r·i t¹i b¸n ®¶o Scandinavi, V­¬ng quèc Anh vµ ch©u ©u.  GÇn ®©y ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc sö dông réng r·i cho xö lÝ n­íc cÊp ë khu vùc B¾c Mü. §Æc biÖt cã hiÖu qu¶ khi xö lÝ n­íc cã ®é mÇu cao, nhiÒu t¶o vµ cã ®é dÉn ®iÖn thÊp. LÇn ®Çu tiªn ®­îc sö dông ë Newcastle vµ New York... vµo n¨m 1993.  Nh­ vËy, viÖc ¸p dông c«ng nghÖ tuyÓn næi ¸p lùc cho xö lý n­íc cÊp sö dông n­íc mÆt lµ vÊn ®Ò hoµn toµn kh¶ thi tõ lý thuyÕt cho ®Õn thùc tÕ. ViÖc nghiªn cøu c«ng nghÖ nµy lµ mét h­íng tèt ®Ó øng dông vµo ®iÒu kiÖn cña ViÖt Nam nh»m gãp phÇn n©ng cao chÊt l­îng n­íc cÊp cho c¸c ®« thÞ ë n­íc ta. §©y lµ mét gi¶i ph¸p xö lý n­íc rÊt cã triÓn väng. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 13 CH¦¥NG III: NGHI£N CøU THùC NGHIÖM xö lý n­íc b»ng PH¦¥NG PH¸P TUYÓN NæI ¸P LùC  I. ThiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt m« h×nh phôc vô cho thÝ nghiÖm: I.1.C¸c s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ ®­îc nghiªn cøu: §Ó ®¹t hiÖu qu¶ cao cho qu¸ tr×nh nghiªn cøu, ta sÏ nghiªn cøu nhiÒu tr­êng hîp øng dông ph­¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh¸c nhau. Trong ®ã ta sÏ nghiªn cøu c¸c s¬ ®å nh­ sau : (1) (2) (3)  (4)  §Ó ®¸p øng yªu cÇu trªn, m« h×nh ®­îc thiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt ®Ó thùc hiÖn nghiªn cøu theo c¸c giai ®o¹n :  Giai ®o¹n(I) (nghiªn cøu nµy): Xö lý theo mÎ. .  Giai ®o¹n(II) (trong giai ®o¹n tiÕp theo) : Xö lý liªn tôc. I. 2.ThiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt c¸c m« h×nh thÝ nghiÖm Trªn c¬ së nh÷ng lý thuyÕt chung vÒ ph­¬ng ph¸p TuyÓn næi, nhãm nghiªn cøu ®· tù thiÕt kÕ ra m« h×nh cho thÝ nghiÖm. Nguån Keo tô L¾ng Läc Nguån Keo tô TuyÓn Næi Nguån Keo tô L¾ng TuyÓn Næi Läc TuyÓn næi Läc Nguån Läc B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 14 a) M« h×nh 1 HGF K i E DC B l A 6 5 4 2 3 1 N M o N¦íC SAU Xö L? H×nh 3.1: M« h×nh thÝ nghiÖm thø nhÊt 1. B×nh cung cÊp n­íc s¹ch cho b×nh ¸p lùc l 2. B×nh ¸p lùc ®Ó b·o hßa khÝ vµ nÐn d­íi ¸p suÊt cao (D= 170 mm, H= 1000 mm) 3. M¸y nÐn khÝ 4. Cét tuyÓn næi (D = 200 mm, H = 2,15 m) 5. B¬m, b¬m n­íc cÇn xö lý vµo cét tuyÓn næi 6. Thïng chøa n­íc cÇn xö lÝ - A, C, D, E, L, G, H, K - Van 2 chiÒu - B, F, I - Van 1 chiÒu Sau mét thêi gian vËn hµnh, rót kinh nghiÖm nh÷ng sai sãt, nh­îc ®iÓm cña m« h×nh 1 (b×nh ¸p lùc thiÕt kÕ ch­a ®óng, kh«ng cã bÓ ph¶n øng, kh«ng ®iÒu chØnh ®­îc l­u l­îng n­íc b·o hßa) M« h×nh ®· ®­îc vËn hµnh trong 2 th¸ng vµ ®· cho mét sè thèng sè kh¶ quan, hiÖu suÊt xö lý theo ®é ®ôc lín nhÊt mµ m« h×nh ®¹t ®­îc lµ 83,84 %, theo SS lµ 68%. Nhãm ®· thiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt tiÕp m« h×nh 2 nh­ sau: b) M« h×nh 2 M« h×nh 2 ®­îc thiÕt kÕ víi c«ng suÊt 0,5 m3/h. B¶ng 3.1 C¸c bé phËn chÝnh Tªn Sè l­îng KÝch th­íc BÓ s¬ l¾ng 1 2m3 BÓ ph¶n øng 1 D= 250; H= 3,8m BÓ l¾ng 1 D= 400; H= 3,7m BÓ tuyÓn næi 1 D= 300; H= 3,6m BÓ läc 2 D= 200; H= 3,5m BÓ chøa n­íc s¹ch 1 2m3 B×nh ¸p lùc 1 D= 200; H= 1,0m B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 15 M« h×nh 2 ho¹t ®éng theo 3 s¬ ®å d­íi ®©y: bÓ läcBÓ tuyÓn næiBÓ ph¶n øng THÙNG HÒA PHÈN BÓ l¾ng s¬ bé N¦íC TH¤ M¸y b¬m MÁY BƠM NƯỚC RỬA LỌC bÓ chøa n¦íc s¹ch X¶ kiÖt + X¶ läc ®Çu SƠ ĐỒ MÔ HÌNH PHƯƠNG ÁN KEO TỤ - TUYỂN NỔI èng pvc d250 t = 20' upvc d350 v = 6m/h plexiglas d300 t = 30' v= 50l nhùa ỐNG CAO SU MỀM v= 2m 3 h >= 5m q = 1,5 m3/h Q = 3 l/h H = 40 m 0.00 3.7 3.5 3.6 0.55 H×nh 3.2: S¬ ®å m« h×nh thÝ nghiÖm ph­¬ng ¸n Keo tô TuyÓn næi BƠM ĐỊNH LƯỢNG MÁY BƠM NƯỚC RỬA LỌC SƠ ĐỒ MÔ HÌNH PHƯƠNG ÁN KEO TỤ - LẮNG - TUYỂN NỔI ỐNG CAO SU MỀM 0.00 3.8 3.5 3.6 0.55 BÓ l¾ng s¬ bé bÓ chøa n¦íc s¹ch bÓ läcBÓ tuyÓn næiBÓ ph¶n øng THÙNG HÒA PHÈN 3.7 BÓ l¾ng N¦íC TH¤ M¸y b¬m v= 50l nhùa v= 2m 3 h >= 5m q = 1,5 m3/h tª ®ång èng pvc d250 t = 20' upvc - d 400 t = 60' upvc d350 v = 6m/h plexiglas d300 t = 30' Q = 3 l/h H = 40 m B¬m ch×m X¶ kiÖt + X¶ läc ®Çu H×nh 3.3: S¬ ®å m« h×nh thÝ nghiÖm ph­¬ng ¸n Keo tô L¾ng - TuyÓn næi B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 16 3.8 M¸y b¬m èng pvc d250 t = 20' upvc d350 v = 6m/h plexiglas d300 t = 30' v= 50l nhùa 3 q = 1,5 m3/h MÁY BƠM NƯỚC RỬA LỌC THÙNG HÒA PHÈN BƠM ĐỊNH LƯỢNG ỐNG CAO SU MỀM bÓ läcBÓ ph¶n øng BÓ l¾ng BÓ l¾ng s¬ bé N¦íC TH¤ M¸y b¬m bÓ chøa n¦íc s¹ch X¶ kiÖt + X¶ läc ®Çu SƠ ĐỒ MÔ HÌNH PHƯƠNG ÁN KEO TỤ - LẮNG 0.00 3.9 3.5 H×nh 3.4: S¬ ®å m« h×nh thÝ nghiÖm ph­¬ng ¸n Keo tô L¾ng B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 17 Ch­¬ng IV: KÕt qu¶ nghiªn cøu th¶o luËn   I. TuyÓn næi kh«ng hãa chÊt : Môc ®Ých cña thÝ nghiÖm nh»m t×m ra ®­îc c¸c th«ng sè vËn hµnh tèi ­u cho b×nh ¸p lùc b·o hßa kh«ng khÝ. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy víi cïng mét thÓ tÝch n­íc b·o hßa khÝ, ¸p suÊt vµ thÓ tÝch n­íc xö lý nh­ nhau th× thêi gian l­u n­íc trong b×nh b·o hßa lín sÏ cho hiÖu suÊt cao h¬n. Víi cïng thêi gian l­u n­íc, ¸p suÊt vµ thÓ tÝch n­íc xö lý nh­ nhau th× l­u l­îng n­íc b·o hßa lín sÏ cho hiÖu suÊt cao h¬n. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm còng gãp phÇn kh¼ng ®Þnh thªm lý thuyÕt lµ sè l­îng còng nh­ ®é nhá cña bät khÝ trong n­íc phô thuéc nhiÒu vµo ®é chªnh lÖch gi÷a ¸p suÊt b·o hßa n­íc vµ ¸p suÊt ngoµi miÖng x¶ n­íc b·o hßa vµo bÓ tuyÓn næi. Nh­ vËy ¸p suÊt b·o hßa cµng lín th× cµng cã lîi cho hiÖu suÊt tuyÓn næi. Nh­ng khi ¸p suÊt t¨ng qu¸ cao sÏ dÉn ®Õn hao phÝ n¨ng l­îng lín, do ®ã kh«ng ®¶m b¶o yÕu tè kinh tÕ. V× vËy cÇn ph¶i c©n ®èi gi÷a bµi to¸n kinh tÕ vµ kü thuËt. P = 3,5 -4,5 atm lµ phï hîp. II. TuyÓn næi dïng hãa chÊt: II.1. M« h×nh 1: KÕt qu¶ vËn hµnh giai ®o¹n ®Çu nh»m lµm quen víi ph­¬ng ph¸p TuyÓn næi trong xö lý n­íc cÊp, tiÕn tíi x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh­ L­u l­îng n­íc xö lý (Qxl); L­u l­îng n­íc b·o hßa ( Qbh), liÒu l­îng phÌn tèi ­u, §é ®ôc(NTU), hµm l­îng cÆn l¬ löng(TSS) ®Çu vµo, ®Çu ra mét sè kÕt qu¶ thu ®­îc b­íc ®Çu nh­ b¶ng d­íi ®©y: Víi liÒu l­îng phÌn L = 10 mg/l; Qbh = 10 lÝt, ¸p suÊt p = 4 (atm); thêi gian b·o hßa tbh = 10 phót. B¶ng 4.1 : HiÖu suÊt xö lý m« h×nh 1 LÇn NTU SS (mg/l) §Çu vµo §Çu ra E (%) §Çu vµo §Çu ra E (%) 1 99 16 83,8 100 32 68,0 2 101 22 78,2 112 41 63,4 3 110 20 81,8 125 45 64,0 II.2. M« h×nh 2 : Giai ®o¹n nghiªn cøu nµy nh»m t×m ra ®­îc nh÷ng th«ng sè tèi ­u ®èi víi l­u l­îng n­íc b·o hßa, thêi gian x¶ n­íc, thêi gian ngõng. Trong khu«n khæ cña b¸o c¸o nµy, chóng em xin phÐp ®­îc tr×nh bµy mét sè kÕt qu¶ sau thu ®­îc tõ qu¸ tr×nh vËn hµnh m« h×nh ngoµi hiÖn tr­êng. §Þa ®iÓm : Sè 78 phè B¹ch §»ng, QuËn Hai Bµ Tr­ng, thµnh phè Hµ Néi. VÒ nguån n­íc, thÝ nghiÖm Jar Test ®Ó t×m ®­îc liÒu l­îng phÌn tèi ­u dïng cho TuyÓn næi: Víi ®é ®ôc vµo mïa kh« cña n­íc s«ng Hång kho¶ng 15 - 30(NTU); B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 18 liÒu l­îng phÌn tèi ­u t×m ®­îc tõ thÝ nghiÖm Jar Test lµ 20 - 25 mg/l tïy ®é dao ®éng cña ®é ®ôc còng nh­ hµm l­îng cÆn cã trong n­íc. H×nh 4.1 : BiÓu ®å dao ®éng ®é ®ôc n­íc s«ng ĐỘ ĐỤC NƯỚC SÔNG HỒNG 24,1 20 15,9 20 15,5 20 26 29 26 0 5 10 15 20 25 30 35 22 /4/ 07 23 /4/ 07 24 /4/ 07 25 /4/ 07 26 /4/ 07 27 /4/ 07 28 /4/ 07 29 /4/ 07 30 /4/ 07 Ngày N TU H×nh 4.2 : ThÝ nghiÖm Jar test ngµy 27/4/2007 JAR TEST 27/4/07 0,7 0,6 0,4 0,45 0,5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 10 15 20 25 30 Lp (mg/l) N T U NTU out M« h×nh ®­îc ch¹y theo hai chÕ ®é Keo tô - L¾ng vµ Keo tô - TuyÓn næi. Tr­íc ®ã thÝ nghiÖm Jar Test ®­îc lµm tr­íc khi ch¹y m« h×nh. Víi ®é ®ôc n­íc nguån trong kho¶ng 15 - 30 (NTU), liÒu l­îng phÌn cÇn dïng lµ 20mg/l, ®é ®ôc n­íc b·o hßa kho¶n 3 - 5,9 (NTU); ¸p suÊt b·o hßa P = 3,5 - 4,5 (bar), l­u l­îng 6 -10 l/phót, kÕt qu¶ (cã kÓ ®Õn sù pha lo·ng n­íc xö lý do n­íc b·o hßa) cho thÊy qu¸ tr×nh tuyÓn næi ®¹t hiÖu qu¶ t­¬ng ®èi cao vµ æn ®Þnh. Trªn c¬ së ch¹y m« h×nh víi nhiÒu chÕ ®é (chñ yÕu lµ thay ®æi l­u l­îng vµ ¸p suÊt n­íc b·o hßa x¶ vµo bÓ tuyÓn næi) kÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau : B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 19 B¶ng 4.2 : Tæng hîp kÕt qu¶ nghiªn cøu t¹i hiÖn tr­êng NTU Max Min Trung b×nh §é lÖch chuÈn Nguån 29 15,5 22,3 9,5 Jar test 0,6 0,1 0,4 0,4 Keo tô-L¾ng 10,8 4,3 7,6 4,6 Keo tô-TuyÓn næi 3,7 1,2 2,5 1,8 H×nh 4.3: BiÓu ®å so s¸nh c¸c chÕ ®é lµm viÖc BIỂU ĐỒ SO SÁNH CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC -5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 Nguồn Jar test Keo tụ - Lắng Keo tụ- Tuyển nổi N T U Trung b×nh B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 20 B¶ng 4.3 HiÖu suÊt xö lý c¸c ph­¬ng ¸n thÝ nghiÖm HiÖu suÊt xö lý (%) Jar Test Keo tô - L¾ng Keo tô - TuyÓn næi Min 97.93 62.76 87.24 Max 99.35 72.26 92.26 Trung b×nh 98.64 67.51 89.75 §é lÖch chuÈn  1.01  6.72  3.55 H×nh 4.4: HiÖu suÊt xö lý c¸c ph­¬ng ¸n thÝ nghiÖm HiÖu suÊt xö lý 98.64 67.51 89.75 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 Jar Test Keo tô - L¾ng Keo tô - TuyÓn næi % KÕt qu¶ cho thÊy ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi cho hiÖu suÊt cao h¬n so víi Keo tô - L¾ng. Nh­ng thÊp h¬n so víi thÝ nghiÖm Jar Test, do c¸c ®iÒu kiÖn cña thÝ nghiÖm keo tô vµ l¾ng tÜnh lµ tèi ­u. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 21 Ch­¬ng V: KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ   Tõ kÕt qu¶ nghiªn cøu ban ®Çu trªn, nhãm nghiªn cøu ®· rót ra ®­îc mét sè kÕt luËn nh­ sau:  Gi¶i ph¸p Keo tô - l¾ng trªn thùc tÕ khã ®¹t ®­îc nh÷ng kÕt qu¶ nh­ Jar Test do nhiÒu yÕu tè ¶nh h­ëng ( chÊt l­îng n­íc thay ®æi, nhiÖt ®é thay ®æi, cÊu t¹o bÓ, chÕ ®é dßng ch¶y ®éng...)  Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi cho phÐp ®¹t hiÖu suÊt cao h¬n so víi keo tô - l¾ng. Nhê vËy nªn cã thÓ t¨ng chu k× läc, gi¶m gi¸ thµnh s¶n xuÊt n­íc. Bªn c¹nh ®ã, khèi tÝch c«ng tr×nh cña TuyÓn næi, víi cïng c«ng suÊt cña Keo tô - L¾ng sÏ gi¶m tõ 25-30 %, dÉn ®Õn gi¶m chi phÝ ®Çu t­.  Thêi gian tuyÓn næi cã ¶nh h­ëng ®Õn hiÖu suÊt TuyÓn næi. Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu, thêi gian tuyÓn næi tõ 6 -10 phót tuyÓn næi sÏ ®¹t hiÖu suÊt cao nhÊt ( ¸p suÊt n­íc b·o hßa tõ 3 - 4,5 at ) Trong kho¶ng thêi gian ®ã, hiÖu suÊt t¨ng khi thêi gian tuyÓn næi t¨ng. Kho¶ng thêi gian nµy sÏ ®­îc sö dông trong giai ®o¹n ®­a m« h×nh vµo ho¹t ®éng liªn tôc.  ¸p suÊt n­íc b·o hßa kh«ng khÝ còng ¶nh h­ëng lín ®Õn l­îng bät khÝ ph¸t sinh trong bÓ tuyÓn næi vµ ¶nh h­ëng ®Õn hiÖu suÊt. Khi ¸p suÊt n­íc b·o hßa Pbh< 2 at hiÖu suÊt chØ kho¶ng 65-83%. Khi Pbh = (3,5 - 4,5) hiÖu suÊt t¨ng trong kho¶ng 87-92 %. Khi t¨ng ¸p suÊt qu¸ cao, chÝ phÝ n¨ng l­îng sÏ t¨ng, kh«ng kinh tÕ.  Nh­ vËy giai ®o¹n ®Çu cña nghiªn cøu ®· ®¹t ®­îc nh÷ng kÕt qu¶ nhÊt ®Þnh. Nã cho thÊy viÖc ¸p dông ph­¬ng ph¸p TuyÓn næi trong Xö lý n­íc cÊp vµ kh¶ thi. V× vËy cÇn cã thªm nhiÒu nghiªn cøu n÷a ®Ó cã thÓ sím ®­a c«ng nghÖ nµy vµo thùc tÕ. Giai ®o¹n tiÕp theo cña nghiªn cøu, nhãm sÏ tiÕp tôc ®­a m« h×nh nµy ho¹t ®éng liªn tôc theo m« h×nh cña mét tr¹m xö lý n­íc víi c¸c th«ng sè ¸p suÊt, l­u l­îng n­íc b·o hßa, thêi gian tuyÓn næithu ®­îc tõ nghiªn cøu trªn. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 22 Tµi liÖu tham kh¶o: 1) Bé X©y dùng, §Þnh h­íng ph¸t triÓn cÊp n­íc ®« thÞ ®Õn n¨m 2020, NXB X©y dùng, 1998. 2) Bé X©y dùng, Nghiªn cøu, quy ho¹ch hÖ thèng cÊp n­íc ®« thÞ ViÖt Nam, 2001. 3) PGS.TS NguyÔn ViÖt Anh, TuyÓn tËp c¸c c«ng tr×nh khoa häc tr­êng §¹i häc X©y dùng - 1999 : “¸p dông ph­¬ng ph¸p TuyÓn næi trong xö lý n­íc th¶i c«ng nghiÖp” 4) TrÞnh Xu©n Lai, Gi¸o tr×nh xö lý n­íc cÊp cho sinh ho¹t vµ c«ng nghiÖp, NXB X©y dùng, 2004. 5) McGraw-Hill; Water Treatment plant design (Third Edition). AWWA, ASCE, 1998. 6) http:// www.ctu.com.vn/collegges/tech 7) http:// www.ecologixsystems.com 8) 9) 10) 11) 12) 13) ro&lang=eng 14) B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 23 Phô lôc Mét sè ¶nh m« h×nh thÝ nghiÖm: ¶nh 1 : M« h×nh thÝ nghiÖm t¹i hiÖn tr­êng sè 78 B¹ch §»ng. ¶nh 2 : B×nh ¸p lùc t¹o n­íc b·o hßa khÝ. ¶nh 3 : Bät khÝ trong bÓ tuyÓn næi. ¶nh 4 : ThÝ nghiÖm Jar Test t¹i hiÖn tr­êng. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 24 ¶nh 5 : CÆn v¸ng næi trªn mÆt bÓ. ¶nh 6 : BÕn s«ng n¬i ®Æt m« h×nh. B¸o c¸o nghiªn cøu khoa häc www.tainguyennuoc.vn ®Ò tµi: ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp 25 MôC LôC Lêi Nãi §Çu 1 Lêi c¶m ¬n 2 PhÇn më ®Çu 3 -Tªn ®Ò tµi: 3 -Môc ®Ých nghiªn cøu: 3 -Thêi gian thùc hiÖn : 3 -Nh÷ng ng­êi tham gia : 3 -Gi¸o viªn h­íng dÉn : 3 Ch­¬ng I: N­íc mÆt vµ c«ng nghÖ xö lý n­íc truyÒn thèng 4 I. Tæng quan vÒ nguån n­íc mÆt: 4 I.1. HÖ thèng s«ng suèi: 4 I.2. ChÊt l­îng n­íc s«ng suèi: 4 I.3. Nguy c¬ « nhiÔm nguån n­íc mÆt hiÖn nay: 5 II. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ xö lý n­íc mÆt t¹i c¸c nhµ m¸y n­íc cña ViÖt Nam: 6 II.1 Nh­îc ®iÓm cßn tån t¹i cña c«ng nghÖ truyÒn thèng 7 Ch­¬ng II: lý thuyÕt vÒ ph­¬ng ph¸p xö lý n­íc b»ng c«ng nghÖ tuyÓn næi ¸p lùc 8 I. Lý thuyÕt vÒ ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi trong xö lý n­íc 8 I.1. Kh¸i niÖm vµ b¶n chÊt qu¸ tr×nh tuyÓn næi 8 I.2. C¸c ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi: 8 II. Ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc 9 II.1. Nguyªn lý chung 9 II.2. C¸c qu¸ tr×nh trong tuyÓn næi ¸p lùc: 10 II.3. Nh÷ng ­u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trong xö lý n­íc cÊp: 11 II.4. ¸p dông ph­¬ng ph¸p tuyÓn næi ¸p lùc trªn thÕ giíi: 11 Ch­¬ng III: Nghiªn cøu thôc nghiÖm xö lý n­íc b»ng ph­¬ng ph¸p TuyÓn næi ¸p lùc 13 I. ThiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt m« h×nh phôc vô cho thÝ nghiÖm: 13 I.1.C¸c s¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ ®­îc nghiªn cøu: 13 I. 2.ThiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ l¾p ®Æt c¸c m« h×nh thÝ nghiÖm 13 Ch­¬ng IV: KÕt qu¶ nghiªn cøu – th¶o luËn 17 I. TuyÓn næi kh«ng hãa chÊt : 17 II. TuyÓn næi dïng hãa chÊt: 17 II.1. M« h×nh 1: 17 II.2. M« h×nh 2 : 17 Ch­¬ng V: KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ 21 Tµi liÖu tham kh¶o: 22 Phô lôc 23

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf[NCKH] Ap dung pp Tuyen noi trong XLNC .pdf
Luận văn liên quan