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

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