85/18 ĐX 037 P.Phú Mỹ, Tp.Thủ Dầu Một, Bình Dương. 0906.313.246

Tính toán thiết kế bể tuyển nổi siêu nông DAF

Print Friendly and PDF

1. MỤC ĐÍCH, NGUYÊN TẮC CỦA PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI

1.1 Mục đích

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, khả năng tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong một số trường hợp quá trình này cũng dùng tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách hay làm đặc bọt. Trong xử lý nước thải về nguyên tắc dùng để loại bỏ chất rắn lơ lửng hoặc dầu mỡ ra khỏi hỗn hợp nước thải và cô đặc bùn sinh học

1.2 Nguyên tắc tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình tách các tạp chất rắn không tan hoặc tan có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của chất lỏng làm nền bằng cách sử dụng các chất hoạt động bề mặt hoặc các chất thấm ướt. Nếu sự khác nhau về tỉ trọng đủ để tách gọi là tuyển nổi tự nhiên

 
Modul bể tuyển nổi theo công nghệ Italy

1.3 Cơ sở khoa học

Những cơ sở lý thuyết cơ bản về tuyển nổi dựa trên thành tựu nghiên cứu hóa lý hiện đại. Ngày nay, người ta dựa trên cơ sở lý thuyết để điều khiển quá trình công nghệ tuyển nổi cũng như có thể điều chỉnh tỷ lệ thành phần các cấu tử tạo ra chất tuyển nổi phù hợp với tính chất của từng hỗn hợp cần tuyển.
Ðể giải thích sự bám dính của thành phần cần tuyển nổi lên bề mặt bọt khí tạo ra bởi chất tuyển nổi và nổi lên bề mặt hỗn hợp, người ta đưa ra nhiều giả thuyết giải thích bằng hoá học lượng tử giữa mức năng lượng của các orbital đầy điện tử của tác nhân tuyển nổi với orbital trống của thành phần cần tuyển nổi, hoặc là giải thích bằng mô hình orbital phân tử.
Tóm lại, ngày nay người ta phân biệt ba loại cơ chế cơ bản về sự bám dính của các tác nhân tuyển nổi lên bề mặt thành phần tuyển nổi: Sự hấp phụ do lực tĩnh điện, sự hấp phụ hoá học, sự hấp phụ vật lý.
Trong đó sự hấp phụ hoá học là quan trọng hơn cả vì nó quyết định tính chọn riêng và tính tập hợp của chất tuyển nổi với một thành phần cần tuyển nổi nhất định mà những tính chất này được quyết định bởi độ dài, cấu trúc của hidrocabon, cấu tạo của nhóm chức và thành phần tỉ lệ của các cấu tử có mặt trong hệ thống chất tuyển nổi.
Sự hấp phụ hoá học được xảy ra do sự hình thành có liên kết phối trí giữa chất tuyển nổi và thành phần cần tuyển nổi. Mối liên kết phối trí này được tạo nên trong phần lớn các trường hợp có sự tác dụng của tác nhân chất tuyển nổi (trong thành phần có chứa những nguyên tử có đôi điện tử tự do như N, S, O, P hoặc là các liên kết đôi) với thành phần cần tuyển nổi, mà nó chứa các cation có số lượng tử chính n ≥2.
Sự bám dính của các phân tử tác nhân chất tuyển nổi có chứa các nguyên tử cho điện tử có thể xảy ra trên bất kỳ vị trí nào của bề mặt thành phần tuyển mà ở đó có chứa các orbital trống được hình thành trong quá trình đập vỡ hoặc nghiền quặng. Ðiều kiện cần thiết để có sự tác dụng giữa thành phần tuyển và tác nhân chất tuyển nổi dạng ion (Y-) (ngoại trừ trường hợp xảy ra phản ứng dị thể) là sự thủy phân hoặc oxi hoá thành phần tuyểntạo nên liên kết phân cực trên lớp bề mặt. Kết quả sự tách và đẩy hạt tích điện âm xảy ra dễ dàng.
Dạng liên kết phối trí này có tính đối xứng δ và π. Như vậy, sự bám dính giữa các tác nhân chất tuyển nổi và bề mặt thành phần tuyển nổi xảy ra chặt chẽ hơn và chọn lọc hơn khi mối liên kết của chúng có những tính chất cơ bản (như: độ dài, năng lượng, số phối trí) gần với liên kết trong mạng tinh thể của thành phần tuyển nổi. Hạn chế của quan điểm này là không xem xét về bản chất liên kết tác nhân - thành phần tuyển nổi. Không có sự nhìn nhận nhất quán về sự tác dụng của tác nhân ion và non - ion.
Trong quá trình hấp phụ phần lớn các chất tuyển nổi trong phân tử của nó có chứa O, N, P biểu hiện các tính chất theo những quy luật sau: tính axit của các chất tuyển nổi càng yếu thì nó càng bám chặt lên bề mặt hạt khoáng, phù hợp với quy luật của sự hình thành phức chất trong dung dịch.
Khi có sự hình thành liên kết π hoặc có sự tác dụng tĩnh điện thì xảy ra quy luật ngược lại. Giá trị hằng số phức của chất tuyển nổi với các cation kim loại có trong mạng tinh thể của các thành phần tuyển nổi cần tách càng lớn thì chất tuyển nổi càng có tính chọn lọc cao. Giá trị hằng số tạo phức K và tính hoạt hoá Khh đặc trưng cho sự bám dính của chất tuyển nổi ion liên hệ với nhau theo phương trình sau: 
 
Trong đó: 
- Khh: hằng số hoạt hóa
- S: nồng độ phân tử của các hợp chất ít tan.
- K: hằng số tạo phức.
Dựa vào đây người ta có thể đánh giá được ảnh hưởng về tính chất axit bazơ của chất tuyển nổi, kim loại và pH của dung dịch lên sự hấp phụ tối đa của chất tuyển nổi. Sự hấp phụ tối đa của chất tuyển nổi bị dịch chuyển vào vùng pH thấp hơn khi ta tăng tính axit của chất tuyển nổi và các cation trong mạng tinh thể. 

2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ TUYỂN NỔI DAF

2.1 Tính toán thiết kế bể tuyển nổi DAF

Các thông số thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan DAF:

Lưu lượng trung bình : Q =  1.2 m3/ngđ = 50x10-3 (m3/h)
 
2.1.1 Áp suất vận hành và hàm lượng cặn lơ lửng 
-  Tỷ lệ khí/ nước (ml) không khí cho 1mg cặn, phụ thuộc vào tính chất của cặn như kích thước, tỷ trọng và trạng thái bề mặt của từng bông cặn có thể lấy từ 0.015 – 0.05 chọn 0.04
- 1.3: trọng lượng không đổi của không khí, mg/ml
- R: Lưu lượng nước tuần hoàn.
- Ck: Độ hòa tan của không khí vào nước (ml/l) hay thể tích khí lấy theo bảng 2.1
Bảng 1: Độ hòa tan của không khí theo nhiệt độ
Nhiệt độ(oC) 0 10 20 30
Ck (ml/l) 29.2 22.8 18.7 15.7
- Sử dụng phương pháp nội suy ta có được ở nhiệt độ t0tb= 25oC, thì Ck= 17.2 (ml/l)
- f: Hệ số tỷ lệ của độ hòa tan không khí vào nước tại áp lực P, lấy f = 0.8 (0.5 ≤ f ≤ 3)
- Cc: Hàm lượng cặn (mg/l), SS=332 mg/l
- P: Áp lực (atm)
- p: Áp lực kế hay áp suất vận hành (kPa), chọn p = 330 kPa (270kPa ≤ p ≤ 340kPa)
 
2.1.2 Lưu lượng nước tuần hoàn
- Phần trăm nước tuần hoàn:
2.1.3 Tổng lưu lượng nước vào bể
 
2.1.4  Diện tích bề mặt tuyển nổi
 
- L: tải trọng bề mặt bể tuyển nổi, L=3- 10m3/m2h, chọn L=3m3/m2h
 
2.1.5 Chọn hình dạng bể tuyển nổi 
 
Hình dạng bể tuyển nổi: hình tròn
Vật liệu chế tạo bể: thép CT3
Lượng không khí tiêu thụ: 15 – 50 lít/m3 nước
Chiều cao bể tuyển nổi
- H: chiều cao toàn bể, chọn H=0.5 m
- H1: chiều cao ngăn tạo bọt, chọn: H1 = 0.15 (m)
- H2: chiều cao vùng lắng, chọn: H2 = 0.25 (m)
- Hbv: chiều cao bảo vệ, chọn: Hbv = 0.1 (m)
Đường kính bể
Với:  A là diện tích bể mặt tuyển nổi
Đường kính ống trung tâm:  d = 20%×D = 20% × 0.2 = 0.04 (m)
Đường kính ngăn tạo bọt:  Dk= D – d = 0.2 – 0.04 = 0.16 (m)
Thể tích bể tuyển nổi
Trong đó
- D: Đường kính bể tuyển nổi
- H: Chiều cao bể tuyển nổi
- Thời gian lưu nước trong bể trên thực tế
Trong đó
- V: Thể tích bể tuyển nổi
- QT: Tổng lưu lượng nước vào bể tuyển nổi

Góc nghiêng đáy bể chọn nghiêng 30o so với mặt phẳng ngang.
Đường ống nước vào bể : 
 
 
Bảng 2: Các thông số thiết kế bể tuyển nổi khí hòa tan DAF
STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
1 Đường kính bể m 0.2
2 Thể tích bể m3 0.03
3 Chiều cao bể m 0.5
4 Diện tích bề mặt tuyển nổi m2 0.03
5 Đường kính ống trung tâm m 0.04
6 Đường kính ngăn tạo bọt m 0.16
7 Thời gian lưu nước phút 15
8 Lưu lượng nước hoàn lưu m3/h 0.03
9 Đường kính ống nước vào bể m 0.05
10 Đường kính ống tuần hoàn m 0.02
11 Công suất bơm W 750

2.2  Đường kính ống tuần hoàn vào bể

 
Trong đó:
R: Lưu lượng nước tuần hoàn, R=0.03 (m3/h)
v: Vận tốc nước trong ống, chọn v=1.5(m/s)

2.3. Tính toán bồn khí tan

- Chọn vật liệu là thép CT3
 
2.3.1 Thể tích bồn khí tan
Trên thực tế, thể tích nước chỉ chiếm 2/3 thể tích bồn khí tan
Bồn tạo áp được thiết kế hình trụ
Chọn chiều cao là h=0.4m
 
2.3.2 Đường kính bồn khí tan
2.3.3 Lượng khí cung cấp
Trong đó:
- S: lượng cặn tách ra trong 1 phút (g)
Vậy lượng khí cần cung cấp
Vậy chọn máy nén khí có  
Bảng 3: Các thông số thiết kế bồn khí tan (bình tích áp)
STT THÔNG SỐ ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
1 Thể tích m3 0.02
2 Chiều cao m 0.4
3 Đường kính m 0.08
4 Thời gian lưu nước phút 2

2.4 Tính toán bơm từ bể chứa vào bể tuyển nổi

Trong đó:
- Q: Lưu lượng nước (m3/h), Q=0.05(m3/h)=1.4x10-5(m3/s)
- ρ=1000kg/m3
- η=70%, hiệu suất bơm
Cột áp của bơm
Trong đó:
- ∆Z: Khoảng cách từ mặt nước bể chứa đến mặt nước bể tuyển nổi, ∆Z=1.5 mH2O
- ∑h: Tổng tổn thất áp lực từ mặt nước ở bể chứa đến mặt nước trong bể tuyển nổi, ∑h=1.5 mH2O
Vậy công suất của bơm là
Chọn bơm có công suất 750 (W)

2.5 Tính toán bơm nén khí

Chọn máy nén khí ly tâm 2 cấp

Năng suất của máy nén khí, chọn Qk= 23 (l/phút)= 1.38 (m3/h)

Áp suất đầu vào: P1=105 N/m2

Áp suất cuối: P2=3.165x105 N/m2

2.5.1 Công nén đoạn nhiệt của máy nén 2 cấp
Trong đó:
- Z: Số cấp nén, 2
- T1: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T1= 273+25=298 độK
- k: chỉ số đoạn nhiệt,
 
 
(đối với không khí)

- P1: Áp suất tuyệt đối ban đầu, P1= 9.82x104(Pa)
- P2: Áp suất cuối của quá trình nén, P2= 304.5x103(J/Kg)
 
 
2.5.2 Công suất lý thuyết của máy nén
Trong đó
- G: Năng suất nén, G=1.83 (m3/h) x 1.3 (kg/m3)(kg/s)
- L: Công nén 1kg không khí từ P1 đến P2
 
2.5.3 Công suất thực tế của máy nén đoạn nhiệt
ηda: Hiệu suất đoạn nhiệt, chọn: 0.8- 0.9
 
2.5.4 Công suất của động cơ điện
Trong đó:
- β: Hệ số dự trù công suất, chọn: 1.1-1.15
- η: Hiệu suất của động cơ điện, chọn: 0.9
Chọn bơm nén khí có công suất 0.08 hp

Xem thêm:

CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI KHÍ HÒA TAN VÀ NGUYÊN LÝ KHÍ VI BỌT
Print Friendly and PDF

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Tin mới hơn

Tính toán thiết kế cụm keo tụ - tạo bông

Tính toán thiết kế cụm keo tụ - tạo bông

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ TRỘN_TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ KEO TỤ - TẠO BÔNG

Tính toán thiết kế bể tự hoại 3 ngăn

Tính toán thiết kế bể tự hoại 3 ngăn

Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc một (xử lý sơ bộ) đồng thời thực hiện ba chức năng: lắng nước thải, lên men cặn lắng và lọc nước thải sau...

Tính Toán Bể Tuyển Nổi

Tính Toán Bể Tuyển Nổi

Bể Tuyển Nổi là một công trình trong hệ thống xử lý nước thải. Với mục đích loại bỏ các chất rắn lơ lửng có kích thước rất nhỏ, không thể thu hồi ở...

Phương Pháp Thiết Kế Và Lựa Chọn Dung Tích Bể Tự Hoại

Phương Pháp Thiết Kế Và Lựa Chọn Dung Tích Bể Tự Hoại

Bể tự hoại đầu tiên xuất hiện ở Pháp vào năm 1860, do kỹ sư Fosse Mouras phát minh ra. Cho đến nay, loại công trình xử lý nước thải tại chỗ này đã...

Xử lý nước thải nhà máy sản xuất cao su – BCP11

Xử lý nước thải nhà máy sản xuất cao su – BCP11

Hiện nay, ngành cao su nước ta đang phát triển mạnh mẽ và đem lại lợi nhuận lớn. Sự phát triển này đồng nghĩa với việc lượng chất thải ra môi trường...

MẬT RỈ ĐƯỜNG LÀ GÌ? MUA MẬT RỈ CHẤT LƯỢNG Ở ĐÂU

MẬT RỈ ĐƯỜNG LÀ GÌ? MUA MẬT RỈ CHẤT LƯỢNG Ở ĐÂU

Hóa chất dùng trong xử lý nước thải, sản phẩm chất phụ liệu cho chăn nuôi ngày nay không còn xa lạ với doanh nghiệp. Một hóa chất an toàn, ít ngây hại...

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải: Chất lượng nước thải

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải: Chất lượng nước thải

Nước thải sinh hoạt có những đặc tính và chỉ tiêu chất lượng chung có thể phán đoán và đánh giá khi chọn các công trình xử lý đã phổ biến, còn nước...

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải

Đất nước ngày một phát triển, kéo theo đó là sự phát triển như vũ bão của khoa học kĩ thuật. Đất nước ngày càng công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì các...

Cơ chế phân hủy chất hữu cơ của công nghệ kỵ khí

Cơ chế phân hủy chất hữu cơ của công nghệ kỵ khí

Trong điều kiện không có ôxy, các chất hữu cơ có thể bị phân hủy nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng của quá trình này là các chất khí như metan...

Công nghệ Unitank là gì? Công nghệ Unitank trong xử lý nước thải

Công nghệ Unitank là gì? Công nghệ Unitank trong xử lý nước thải

Công nghệ Unitank là gì?Unitank là công nghệ hiếu khí xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính, quá trình xử lý liên tục và hoạt động theo chu kì. Nhờ quá...

CÔNG NGHỆ VI SINH ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM MẶN

CÔNG NGHỆ VI SINH ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM MẶN

Nước thải nhiễm mặn là một đối tượng khá đa dạng và phức tạp, nhưng có đặc điểm chung là có nồng độ muối cao, đòi hỏi những công nghệ xử lý đặc biệt,...

CÔNG NGHỆ IFAS TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

CÔNG NGHỆ IFAS TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Công nghệ IFAS (Intergrated fixed film activated sludge): Là công nghệ kết hợp đồng thời hai kỹ thuật xử lý bằng vi sinh: một là, kỹ thuật vi sinh...

Tin cũ hơn

Tính toán thiết kế công nghệ xử lý sinh học kỵ khí - UASB

Tính toán thiết kế công nghệ xử lý sinh học kỵ khí - UASB

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian.

Tính toán thiết kế bể Anoxic (bể sinh học thiếu khí)

Tính toán thiết kế bể Anoxic (bể sinh học thiếu khí)

Trong xử lý nước thải, “Bể Anoxic” là bể quan trọng trong quá trình xử lý amoni và nitơ trong nước thải bằng phương pháp sinh học. Công nghệ khử nitơ...

Xử lý bụi và khí độc hại

Xử lý bụi và khí độc hại

Trong quá trình mạ, sinh ra bụi và khí độc hại. ví dụ như: HCN, N02, NO … bụi mù axit crôm, axit, kiềm … Những chất này ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi...

Xử lý khí CO2

Xử lý khí CO2

CO2 được biết đến bởi tác động của nó đối với hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu. Tuy nhiên CO2 có thể được tái chế thành nhiên liệu và hóa chất....

Hiệu suất của các công trình xử lý nước thải

Hiệu suất của các công trình xử lý nước thải

Công nghệ xử lý nước thải luôn đóng một vai trò đặc biệt quan trọng và ảnh hưởng tới hiệu xuất của hệ thống xử lý nước thải. Đó là điều hiển nhiên,...

Công nghệ xử lý nước thải MBBR

Công nghệ xử lý nước thải MBBR

MBBR là từ viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor, là quá trình xử lý nhân tạo trong đó sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh dính bám...

Xử lý nước thải xi mạ

Xử lý nước thải xi mạ

Xử lý nước thải sinh mạ dùng phương pháp xử lý như thế nào? bài viết này moitruongcms sẽ giới thiệu cho bạn biết

Tính toán thiết kế bể lắng ngang, bể lắng cát

Tính toán thiết kế bể lắng ngang, bể lắng cát

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ BỂ LẮNG NGANG1.1. Tính toán kích thước bể- Chiều dài của bể lắng- Vận tốc nước chảy trong bể (V0)- Vận tốc nước chảy trong bể (V0)

Thiết kế thi công hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

Thiết kế thi công hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm

Trong quy trình công nghệ ngành dệt nhuộm có khoảng 88% lượng nước được sử dụng sẽ được thải ra dưới dạng nước thải, 12% còn lại bay hơi.Nhìn chung,...

XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH GIẤY

XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH GIẤY

Công nghiệp sản xuất giấy là một trong những ngành công nghiệp được hình thành và phát triển từ rất lâu! Cùng với sự phát triển của khoa học – kỹ...

THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC

THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC

Hầu hết các công đoạn trong quy trình giết mổ gia súc đều có sử dụng nước, do đó lượng nước thải là tương đối lớn, ước tính cứ trung bình một con heo...

Các biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả nhất hiện nay

Các biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả nhất hiện nay

Nước thải chăn nuôi nếu không xử lý kịp thời, đúng cách không chỉ gây hại đến sự sinh trưởng của vật nuôi mà còn gây ra các vấn đề môi trường như ô...

XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

Các phương pháp xử lý Nito trong nước thải.

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NITO TRONG NƯỚC

Có nhiều phương pháp xử lý Nito trong nước thải. Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, nên không thể nói phương pháp nào là tốt nhất

Xử lý nước thải chi phí thấp - Ứng dụng công nghệ DEWATS xử lý nước thải chăn nuôi MOITRUONGCMS

Xử lý nước thải chi phí thấp - Ứng dụng công nghệ DEWATS xử lý nước thải chăn nuôi  MOITRUONGCMS

Xử lý nước thải với chi phí đầu tư thấp những vẫn đảm bảo chất lượng công trình là yêu cầu khắt khe của khách hàng đặt ra cho các doanh nghiệp, và đây...

XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẶT LÀ

XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẶT LÀ

  Xử lý nước thải giặt là, khu xưởng giặt là với nước thải nhiễm BOD và COD cao.    Bột giặt là một sản phẩm không thể thiếu trong công nghệ giặt tẩy...

Bản vẽ chi tiết thiết kế hệ thống xử lý nước thải

Bản vẽ chi tiết thiết kế hệ thống xử lý nước thải

Các bản vẽ cad hệ thống xử lý nước thải.

Tư vấn, hỗ trợ Quý Khách Hàng 24/7

Khách hàng tiêu biểu

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây