Chuyên đề Bể lọc nhanh trọng lực

1. Mục tiêu và phạm vi : Mục tiêu nghiên cứu : Tính toán thiết kế bể lọc nhanh, ứng dụng của bể lọc trong đời sống và quá trình vận hành, bảo trì bể lọc. Phạm vi nghiên cứu : Bể lọc nhanh trọng lực. 2. Nội dung Chuyên đề đi sâu vào nghiên cứu về cách phân loại bể lọc, tính toán thiết kế bể lọc nhanh trọng lực, quá trình thau rửa và vận hành bể lọc. Đồng thời chuyên đề còn nghiên cứu về ưu và nhược điểm của bể lọc nhanh trọng lực so với các loại bể lọc khác trong xử lý nước. 3. Phương pháp nghiên cứu - Hình thành ý tưởng dàn bài, các nội dụng cần thiết cho chuyên đề - Sử dụng các bài báo nước ngoài đã được công bố, chọn lọc những thông tin hay, mới, hiệu quả để xây dựng chuyên đề. Đồng thời tham khảo các tài liệu có liên quan nhằm hỗ trợ kiến thức trong quá trình thực hiện. Kết hợp sử dụng các thông tin phù hợp, mới lạ, xác thực. - Tham khảo tài liệu tiếng việt và giảng viên để nắm chắc thông tin. - Chỉnh sửa bài làm.

docx37 trang | Chia sẻ: superlens | Ngày: 21/09/2015 | Lượt xem: 5506 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Chuyên đề Bể lọc nhanh trọng lực, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG ˜{™ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ 09: BỂ LỌC NHANH TRỌNG LỰC GVHD: Ts PHẠM ANH ĐỨC SVTH: LÊ THỊ THU HƯƠNG MSSV: 91202019 ĐINH THỊ THU HƯƠNG 91202018 PHAN THỊ HƯƠNG 91202281 TP.HCM, tháng 11 năm 2014. Mục lục KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 1. Mục tiêu và phạm vi : Mục tiêu nghiên cứu : Tính toán thiết kế bể lọc nhanh, ứng dụng của bể lọc trong đời sống và quá trình vận hành, bảo trì bể lọc. Phạm vi nghiên cứu : Bể lọc nhanh trọng lực. 2. Nội dung Chuyên đề đi sâu vào nghiên cứu về cách phân loại bể lọc, tính toán thiết kế bể lọc nhanh trọng lực, quá trình thau rửa và vận hành bể lọc. Đồng thời chuyên đề còn nghiên cứu về ưu và nhược điểm của bể lọc nhanh trọng lực so với các loại bể lọc khác trong xử lý nước. 3. Phương pháp nghiên cứu - Hình thành ý tưởng dàn bài, các nội dụng cần thiết cho chuyên đề - Sử dụng các bài báo nước ngoài đã được công bố, chọn lọc những thông tin hay, mới, hiệu quả để xây dựng chuyên đề. Đồng thời tham khảo các tài liệu có liên quan nhằm hỗ trợ kiến thức trong quá trình thực hiện. Kết hợp sử dụng các thông tin phù hợp, mới lạ, xác thực. - Tham khảo tài liệu tiếng việt và giảng viên để nắm chắc thông tin. - Chỉnh sửa bài làm. LỜI MỞ ĐẦU Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, góp phần vào sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó, con người cần phải có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước. Phải giữ cho nguồn nước sạch, thậm chí hứng từng giọt nước; tái chế nước bẩn thành nước sạch. Vai trò của nước đối với sản xuất và đời sống là vô cùng quan trọng nhưng hiện nay vấn đề đặt ra với chúng ta là phải bảo vệ nguồn nước nhất là nước ngọt một cách triệt để nhất vì cuộc sống của chúng ta và tương lai .Chính vì vậy để đáp ứng nhu cầu sử dụng nước cho người dân thì việc xử lí nước cấp là hết sức quan trọng để đảm bảo chất lượng của bộ Y Tế quy định. Hiện nay đã có nhiều phương pháp xử lí nước, bên cạnh một số phương pháp hiện đại như tuyển nổi, phương pháp màng thì phương pháp lọc truyền thống vẫn được áp dụng rộng rãi cho các nhà máy xử lí nước và đạt hiệu quả cao. Đó cũng là nội dung chuyên đề mà nhóm chúng tôi hướng đến “ Nghiên cứu về bể lọc nhanh trọng lực” CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Lịch sử lọc Một thế kỷ trước lọc nước hầu như không cần thiết. Các con sông thường sạch sẽ và không bị ô nhiễm. Nước được lấy từ sông bằng tay hoặc bằng máy bơm đơn giản và được sử dụng bởi con người mà không có bất kỳ hình thức thanh lọc nào. Do sự gia tăng dân số và ngành công nghiệp nước sông đã trở nên ô nhiễm và thanh lọc nước trở nên cần thiết. Ban đầu bộ lọc cát chậm được sử dụng. các bộ phận của bộ lọc bao gồm vỏ lớn, có chứa cát, với một đường ống thoát nước ở phía dưới. Sau đó, một lượng nước khổng lồ cần xử lý gây ra một mong muốn cho một kỹ thuật lọc nhanh hiệu quả hơn. Kỹ thuật mới này được gọi là lọc cát nhanh, trong đó yêu cầu bề mặt lọc ít hơn rất nhiều. Tuy nhiên, phương pháp lọc cát nhanh yêu cầu về người quản lý nhiều hơn vì làm sạch các bộ lọc được thực hiện bằng cách rửa ngược mà đòi hỏi phải có máy bơm nước và không khí. Ngoài ra, việc xây dựng các nhà máy lọc phải được thay đổi để cho phép các bể lọc rửa ngược với nước và không khí. 1.2. Giới thiệu về quá trình lọc Lọc là quá trình truyền nước qua các lớp vật liệu để loại bỏ các hạt và các tạp chất khác, bao gồm các bông keo tụ từ nguồn nước đưa vào xử lý. Những tạp chất bao gồm các hạt lơ lửng ( bùn mịn và đất sét), vật chất sinh học ( vi khuẩn, sinh vật phù du, bào tử, u nang, hoặc vật chất khác) và các bông keo tụ. Các vật liệu được sử dụng trong các bộ lọc cung cấp nước công cộng bình thường là lớp cát, than đá, hoặc các dạng vật liệu khác). Quá trình lọc có thể được phân thành 2 loại ( theo vận tốc lọc) là: lọc nhanh và lọc chậm. Lọc chậm là hình thức lọc đầu tiên. Được xây dựng bời John Gibb của Paisley, vào năm 1804 để xử lý nước cho phân xưởng tẩy trắng khu vực Scotland. Lọc cát chậm được sử đầu tiên để xử lý nước cho sông Thames ở London vào năm 1820. Từ khoảng những năm 1930 xử lý nước bởi keo tụ và lọc nhanh trọng lực hoặc lọc áp lực có xu hướng thay thế lọc cát chậm trong một nhà máy xử lý nước, trong một số trường hợp lọc cát chậm được thay thế bằng bộ lọc nhanh trọng lực. Lọc có thể được so sánh như một cái rây hoặc vi lọc mà giữ lại các tạp chất giữa các hạt lọc của lớp vật liệu lọc. Tuy nhiên, vì hầu hết các hạt lơ lửng có thể dễ dàng đi qua không gian giữa các hạt của lớp vật liệu lọc, hấp phụ là quá trình quan trọng nhất trong lọc. Lọc chủ yếu phụ thuộc vào sự kết hợp của cơ chế vật lý và hóa học phức tạp, quan trọng nhất là sự hấp thụ. Sự hấp phụ là quá trình của các hạt dính vào bề mặt của các hạt lọc riêng lẻ hoặc vào các vật liệu lắng đọng trước đó. lực hút và giữ các hạt vào các hạt cũng giống như những người làm việc trong keo tụ và kết bông. Trong thực tế, keo tụ và kết bông có thể xảy ra trong các bể lọc, đặc biệt là nếu keo tụ và kết bông trước khi lọc không được kiểm soát đúng cách. chưa hoàn thành keo tụ có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng trong hoạt động của bộ lọc. 1.3. Phân loại lọc 1.3.1. Theo vật liệu lọc - Vật liệu lọc đơn (cát hoặc than) - Vật liệu lọc kép (than và cát) - Đa vật liệu lọc (than, cát, garnet) Bộ lọc đa lớp vật liệu lọc là loại lọc tốt hơn hết trong các loại lọc. Khối lượng lỗ rỗng có sẵn là tối đa ở đầu lọc và giảm dần đến mức tối thiểu tại dưới cùng của bộ lọc. 1.3.2. Theo dòng chảy qua lớp vật liệu lọc Bộ lọc trọng lực: Mở cửa cho không khí. Dòng chảy qua lớp vật liệu lọc đạt được bằng trọng lực Bộ lọc áp suất: Lớp vật liệu lọc được chứa trong bình chịu áp suất. Nước được chuyển giao cho bể chứa dưới áp lực. 1.3.3. Theo tốc độ lọc - Lọc cát nhanh - Lọc cát chậm 1.3.4. Theo cơ chế điều khiển dòng chảy - Tốc độ không đổi (áp suất liên tục hoặc áp suất thay đổi) - Tỷ lệ giảm dần ( áp suất liên tục hay áp suất thay đổi) 1.4. Bể lọc nhanh trọng lực 1.4.1. Giới thiệu về bể lọc nhanh trọng lực Các bộ lọc nhanh trọng lực thường được sử dụng trong xử lý bề mặt nguồn cung cấp nước. Nó bao gồm một cấu trúc để chứa các đơn vị, các lớp vật liệu lọc bộ, một hệ thống thoát nước phía dưới, một hệ thống rửa lọc, và một hệ thống xử lý chất thải. Diện tích lọc nên được chia thành ít nhất hai đơn vị riêng biệt để cho phép hoạt động linh hoạt. Một số hình thức tiền xử lý nước thô, như lắng đọng trầm tích, thường là cần thiết. Trong quá trình lọc, nước chảy lên trên cùng của các lớp vật liệu  lọc và được điều khiển thông qua bằng trọng lực. Trong khi đi qua không gian nhỏ hẹp giữa các hạt của bộ lọc, các tạp chất được loại bỏ. Nước tiếp tục đường đi thông qua các sỏi hỗ trợ, đi vào dưới hệ thống thoát nước hệ thống, và sau đó chảy vào hồ chứa. Nó là lớp vật liệu  lọc, bao gồm cát hoặc than antraxit, mà thực sự loại bỏ các tạp chất khỏi nước. Các lớp vật liệu lọc thường xuyên được làm sạch bằng một quá trình rửa ngược.[3] 1.4.2. Cơ chế của quá trình lọc: Cơ chế sàng: - Hạt> không gian lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc thì các tạp chất chèn ép ra khỏi lớp vật liệu lọc bằng phương pháp cơ học. - Hạt < không gian lỗ rỗng của lớp vật liệu lọc thì các tạp chất bị mắc kẹt lại trên lớp vật liệu lọc bởi sự tiếp xúc ngẫu nhiên. Lắng đọng trầm tích Hạt định cư trên các phương tiện lọc. Sự va chạm Hạt nặng sẽ không tuân theo các dòng chảy. Ngăn chặn Các hạt di chuyển dọc theo dòng nước được loại bỏ khi chúng tiếp xúc với bề mặt của môi trường lọc Độ bám dính Các hạt keo tụ gắn liền với lớp vật liệu lọc khi chúng đi qua lớp lớp vật liệu lọc. Sự hấp phụ (hóa học hoặc vật lý hoặc cả hai): Khi một hạt đã được đưa vào tiếp xúc với bề mặt của lớp vật liệu lọc hoặc với các hạt khác. Keo tụ Hạt lớn vượt qua các hạt nhỏ hơn, gia nhập vào nhau, và hình thành những phần tử lớn hơn. Tăng trưởng sinh học Tăng trưởng sinh học trong bộ lọc sẽ làm giảm khối lượng lỗ rỗng và có thể tăng cường việc loại bỏ các những hạt với bất kỳ cơ chế loại bỏ trên. Chất tập trung trên bề mặt của môi trường lọc + chất dinh dưỡng có sẵn → Sinh vật bắt đầu phát triển trên bề mặt của bộ lọc. Một tấm thảm được hình thành có chứa chất nhớt '' zoogleal '' sinh vật được gọi là '' Schmutzdecke ''.[9] 1.4.3. Vật liệu lọc Bảng 1.1: Đặc điểm của các vật liệu lọc điển hình Vật liệu Phạm vi kích thước (mm) Trọng lượng riêng Cát thông thường 0.5-0.6 2.6 Cát thô 0.7-3.0 2.6 Than antraxit / than đá 1.0-3.0 1.5-1.8 Sỏi 1.0-50 2.6 Hai yếu tố quan trọng để đánh giá và lựa chọn vật liệu lọc: - Yêu cầu về thời gian để loại bỏ độ đục thông qua các bể lọc. - Thời gian cần thiết cho các bộ lọc để hạn chế được tổn thất ban đầu. Nếu tổn thất áp lực được hạn chế thường xuyên và độ đục tăng đột ngột hiếm khi xả ra thì kích thước vật liệu lọc lớn có thể được xem xét. Nếu độ đục thường xuyên tăng đột ngột và tổn thất ban đầu là hiếm khi gặp phải thì kích thước vật liệu lọc nhỏ có thể được xem xét. CHƯƠNG 2. LỌC CÁT NHANH TRỌNG LỰC Lọc cát nhanh trọng lực là một phương pháp vật lý làm sạch nước uống trên mức độ tập trung ( hoặc bán tập trung). 2.1. Vật liệu lọc Các vật liệu lọc phổ biến trong lọc nhanh trọng lực là cát, trong đó phía trên có một lớp nguyên liệu than hoặc lớp tương tự như cát nhằm cung cấp khoảng không gian trống để lưu trữ các tạp chất trong nước. Hỗn hợp lớp vật liệu lọc nâng cao hơn nữa, trong đó 1 lớp granet hoặc các vật liệu tương tự được đặt dày đặt dưới cát. Vật liệu trơ khác cũng có thể được sử dụng như: than hoạt tính, sỏi thường được sử dụng để hỗ trợ các phương tiện truyền bộ lọc, đặc tính mong muốn cho các vật liệu lọc như sau: • Đặc điểm thủy lực tốt (thấm); • Không phản ứng với các chất trong nước (trơ và dễ dàng để làm sạch); • Cứng và độ bền cao; • Loại bỏ tạp chất; • Không tan trong nước. Sỏi được sử dụng để hộ trợ các bộ lọc cát và cũng cần phải có những đặc điểm như trên. Nó được tùy chỉnh cho đồng nhất với bộ lọc cát nhanh chóng cả về quy mô và hiệu quả. Một tiêu chuẩn Anh cho các đặc điểm kỹ thuật, phê duyệt và thử nghiệm các nguyên liệu lọc nhanh trọng lực đã được công bố bởi người Anh. Hiệp hội nước và nước thải đã đề ra 6 tiêu chuẩn nhằm mục đích bao gồm tất cả các vật liệu dạng hạt được sử dụng trong lọc nhanh trọng lực, về các thông số cần thiết cho thành công trong hoạt động của hệ thống lọc bao gồm lọc ngược. Hình 2.1. Vật liệu lọc Bảng 2.1. Đặc điểm của vật liệu lọc Vật liệu Hình dáng Mật độ tương đối Độ rỗng (%) Đường kính hiệu dụng (mm) Cát silic Tròn 2.65 42 0.4-1.0 Cát silic Góc cạnh 2.65 53 0.4-1.0 Cát ottawa Hình cầu 2.65 40 0.4-1.0 Sỏi silic Tròn 2.65 40 1.0-50 Hồng ngọc(garnet) 3.1-4.3 0.2=0.4 Than antraxit nghiền nát Góc cạnh 1.50-1.75 55 0.4-1.4 Nhựa Lựa chọn đặc điểm bất kì Thông thường,vật liệu lọc cát nhanh chóng là cát. Tuy nhiên, hình thức vật liệu lọc khác được sử dụng vì những lý do cụ thể. Cát được xác định bởi: Khoáng chất - thường là silic (còn gọi là thạch anh) Kích thước tối thiểu - tất cả các hạt được giữ lại trên một cái rây đặc biệt Kích thước tối đa - tất cả các hạt lọt qua sàng kích thước khẩu độ đặc biệt d60 - đường kính trong đó 60% (theo khối lượng) của các hạt nhỏ hơn d10 - đường kính trong đó 10% (theo khối lượng) của các hạt nhỏ hơn Hệ số Tính đồng nhất – tỷ lệ d60 / d10 hình dạng hạt - thường là phụ góc hoặc tròn 2.1.1. Đường kính hiệu dụng: Kích thước hạt là yếu tố đặc trưng chính ảnh hưởng đến hoạt động của bộ lọc. Nó ảnh hưởng đến tổn thất áp suất trong quá trình làm sạch nước, sự tích tụ của tổn thất áp suất trong vận hành bộ lọc Hình 2.2 .Lớp vật liệu lọc trong lọc nhanh trọng lực Hình 2.3. Phân phối tần số tích lũy 2.1.2. Hệ số đồng nhất Hiệu quả kích thước và hệ số đồng nhất bị bỏ qua và tham số mới, kích thước thủy lực, được xác định. Các tham số này có thể được sử dụng trong tính toán các ngưỡng tầng sôi, các điểm rửa ngược nơi thủy lực ( áp lực) mất qua vật liệu lọc. Phân tích rây sàng: Tấm sàng được đặt trong thứ tự tăng dần với mở lớn nhất trên đầu và mở nhỏ về phía dưới. Vừa được đặt trên rây trên và các ngăn xếp chồng lên nhau rung chuyển trong 1 thời gian quy định. Vào cuối giai đoạn run khối vật liệu giữ lại trên mỗi sàng được xác định Khối lượng tích lũy được ghi lại và chuyển đổi thành tỷ lệ phần trăm theo khối lượng bằng hoặc nhỏ hơn kích thước chia tách của rây nằm phía trên. Bằng cách phân tích rây sàng ta có: d10 (kích thước hiệu dụng): kích thước mở sàng trong cho phép 10% các hạt đi qua lớp vật liệu lọc. d60 (kích thước hiệu dụng): kích thước mở sàng trong cho phép 60% các hạt đi qua lớp vật liệu lọc. Vậy hệ số đồng nhất (d60 / d10) . 2.1.3. Độ rỗng Thông số quan trọng khác là tính toán được mật độ vật chất hoặc độ rỗng của vật liệu lọc vì nó được biết đến một cách phổ biến hơn. Độ rỗng phụ thuộc vào hình dạng của các hạt. Hạt tròn thường có độ rỗng nhỏ hơn và có thể được rửa sạch ở tốc độ rửa ngược thấp. Than antraxit là một loại vật liệu nghiền nát, là một ví dụ tốt về vật liệu lọc có độ xốp cao, nó đã được sử dụng từ lâu. Trong quá trình lọc, rửa ngược có thể quan trọng hơn so với giai đoạn lọc về phía trước. Nếu tốc độ rửa ngược là quá cao, vật liệu lọc có thể bị mất nhanh chóng. Nếu nó quá thấp, hiệu quả làm sạch sẽ giảm đột ngột, bộ lọc sẽ không còn được làm sạch đúng và hiệu suất lọc sẽ nhanh chóng xấu đi. Trình tự rửa ngược phải được lựa chọn phù hợp với vật liệu sử dụng, nhiệt độ nước rửa ngược, trình tự rửa ngược phải được điều chỉnh nếu vật liệu lọc có kích thước, mật độ hoặc tỷ lệ lỗ rỗng khác nhau. Lựa chọn vật liêu lọc thích hợp để lọc trọng lực nhanh chóng phụ thuộc vào nguồn nước, chất lượng thiết kế bộ lọc và dự đoán tốc độ. Nhìn chung, vật liệu lọc đồng nhất tích tụ tổn thất ban đầu chậm hơn. Truyền bộ lọc với tính đồng nhất với hệ số dưới 1.5 là dễ dàng .Vật liệu lọc với tính đồng nhất ít hơn 1.3 chỉ có với chi phí cao. Đặc điểm của vật liệu lọc điển hình được đưa ra trong bảng sau. Hình 2.4. Lọc cát nhanh trọng lực 2.2. Thiết kế bể lọc cát nhanh trọng lực Mặt cắt của một bộ lọc trọng lực được thể hiện trong hình bên dưới. Trong lọc, nước đi vào phía trên lớp vật liệu lọc thông qua một máng vào. Sau khi đi xuống thông qua các lớp vật liệu  dạng hạt (24-30 inch dày) và lớp sỏi hỗ trợ, nó được thu thập trong hệ thống rãnh ngầm và thải qua các ống rãnh ngầm. Trong quá trình rửa ngược, nước rửa đi lên trên qua bộ lọc nơi các tạp chất tích lũy trong lớp vật liệu . Sau khi đi vào đường ống rãnh ngầm, nó được phân phối bởi rãnh ngầm chảy trở lên, bằng thủy lực mở rộng lớp vật liệu. Các nước được thu gom trong các máng rửa nước để xả vào máng đầu ra. Trong rửa ngược, tay khuấy xoay và phun nước vào lớp vật liệu lọc để mở rộng, nới lỏng lớp vật liệu lọc. Xây dựng hệ thống lọc trọng lực điển hình của một một nhà máy xử lý nước được minh họa trong hình bên dưới. Các bộ lọc được đặt trên cả hai mặt của một hành lang ống có chứa đầu vào và đầu ra đường ống, đường dây đầu vào rửa nước, rửa nước cống rãnh. Hành lang được trang bị bởi một tầng điều hành, nơi kiểm soát bảng điều khiển đặt gần bộ lọc. Nước xử lý sạch được lưu trữ dưới một phần của khu vực lòng lọc. Hình 2.5. Hệ thống lọc nhanh trọng lực điển hình trong xử lý nước 2.2.1. Ước tính độ sâu của cát Độ sâu của lớp cát nên được đảm bảo sao cho các bông keo tụ không vượt qua lớp cát lọc. Thông thường, độ sâu của cát thay đổi từ 60 đến 90 cm. Hình 2.6. Lớp cát và sỏi trong bể lọc Các bước để ước tính thiết kế độ sâu của cát: Độ sâu của cát có thể được đối chiếu với sự tăng các bông keo tụ qua lớp cát lọc, tính toán độ sâu tối thiểu theo yêu cầu của công thức Hudson: Q*D3*H / L = Bi * 29.323 Trong đó: Q = Vận tốc lọc, m3 / m2 / h D = Đường kính cát, mm H = Tổn thất áp lực giai đoạn cuối, m L = chiều sâu của lớp cát, m Bi = phá vỡ chỉ số có giá trị dao động trong khoảng 0,00004-,006 tùy thuộc vào phản ứng đến đông tụ và mức độ tiền xử lý trong bộ lọc chảy đến. 2.2.2. Kích thước lớp sỏi đỡ : Vật liệu cát lọc được nâng đỡ bởi lớp sỏi đỡ phía dưới. Sỏi đỡ phải là các hạt có dạng khối đa giác, hoặc hình cầu; có đủ độ bền, độ cứng để không là giảm chất lượng trong quá trình bốc xếp và sử dụng . Sỏi đỡ không được lẫn đất sét, diệp thạch hoặc các tạp chất hữu cơ . Tổng chiều sâu của lớp sỏi đỡ thay đổi 45- 60 cm và thường được cấu tạo từ các lớp sau đây: Bảng 2.2: Kích thước và chiều sâu của lớp sỏi đỡ Lớp Độ sâu Cỡ hạt Lớp trên cùng 15 cm 2mm – 6mm Lớp giữa 15 cm 6mm – 12mm Lớp trung gian 15 cm 12mm – 20mm Lớp dưới 15 cm 20mm – 50mm Để hạn chế sự xáo trộn của lớp sỏi do tốc độ rửa lọc cao trong suốt thời gian rửa nên có một lớp đá có độ dày từ 6cm đến 8cm được đặt ở trên của lớp sỏi. 2.2.3. Ước tính phân phối kích thước cỡ hạt : Kích thước giả thiết của hạt là 2mm ở lớp trên và 50mm ở lớp phía dưới. Độ sâu cần thiết ( l ) tính bằng cm của một lớp sỏi thành phần và cỡ hạt ( d ) tính bằng mm có thể được xác định từ công thức thực nghiệm sau đây: l = 2.54 * k * ( log d ) Trong đó k thay đổi từ 10 đến 14 2.2.4. Tính toán thiết kế máng nước rửa Máng nước rửa được cung cấp ở trên cùng của bộ lọc để thu lại nước rửa sau khi nó nổi lên từ cát và tiến hành thu nó vào cống hoặc rãnh nước rửa. Chúng là máng RI hoặc máng RCC kéo dài theo chiều ngang hoặc chiều dài của bể chứa. Đáy của máng được giữ trên đỉnh của cát đã mở rộng để ngăn chặn khả năng mất mát của cát cát trong rửa ngược. Đồng thời mép trên của máng nên được đặt đủ gần bề mặt của cát để một số lượng lớn nước bẩn được đưa ra ngoài hoàn toàn sau hoàn thành rửa .Các máng phải đủ lớn để thu nhận tất cả các nước gửi đến. Bất kỳ sự ngập nước của rãnh nước sẽ làm giảm hiệu quả của rửa. Đáy của máng được giữ ít nhất 5cm trên đỉnh cao nhất của cát .Các khoảng cách của máng nước rửa nằm trong khoảng 1,5-2 cm. Hình 2.7. Khoảng cách máng rửa Khoảng cách giữa các máng = chiều rộng của máng / số máng Xả mỗi máng = tổng lưu lượng / số lượng máng Độ sâu lớp nước ở phía trên được đưa ra bởi Q = 1,376 * b * y3 / 2 Trong đó: y: độ sâu của lớp nước b: Chiều rộng của máng Độ sâu của đáy = chiều cao tự do + độ sâu của nước 2.2.5. Thiết kế hệ thống thu nước lọc bên dưới: Hệ thống thu nước lọc phía dưới có nhiệm vụ sau: Thu và phân phối nước lọc trên toàn bộ diện tích bể. Cung cấp và phân phối nước cho quá trình rửa lọc mà không làm xáo trộn lớp vật liệu lọc và lớp sỏi đỡ. Có rất nhiều loại máng thu, nhưng trong chuyên đề này ta thiết kế cho hệ thống phân phối nước lọc bằng hệ thống ống đục lỗ. Hệ thống này bao gồm một ống chính và các ống nhánh ở hai bên. Trong bài này, sự chênh lệch phần trên của bể được giảm thiểu bằng cách giữ vận tốc trong đường ống và ống dẫn trong khoảng thích hợp và đường kính , số lượng và khoảng cách giữa các lỗ phải thích hợp. Khoảng cách giữa các trục của ống nhánh lấy từ 15 đến 30cm . Đường kính các lỗ từ 6 đến 12mm, các ống nhánh được khoan hai hàng lỗ phân phối so le ở nữa bên dưới và có hướng tạo thành một góc 300 với phương thẳng đứng. Đặt hệ thống ống đục lỗ phía dưới lớp sỏi đỡ và trên khối bê tông cách khoảng 4cm so với đáy bể lọc. Hệ thống này có tốc độ dòng chảy khoảng 700 l/ phút. m2 để rửa ngược. Hình 2.8. Hệ thống thu nước lọc phía dưới. Giá trị của các thông số trong hệ thống thoát nước phía dưới: Tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính của ống nhánh không được vượt quá 60 . Khoảng cách giữa các ống nhánh lấy từ 150 đến 300mm. Đường kính lỗ phân phối lấy từ 5 đến 12mm. Khoảng cách giữa các lỗ thay đổi từ 80mm đến 200mm. Tỷ lệ tổng diện tích lỗ phân phối trong hệ thống thoát nước so với tổng diện tích mặt cắt ngang của ống nhánh không nên vượt quá 0.5 – 0.25. Tỷ lệ tổng diện tích lỗ trong hệ thống thoát nước trên toàn bộ diện
Luận văn liên quan