Download miễn phí Đề tài Thiết kế dây chuyền công nghệ xử lý nước
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước dưới đất khá phong phú về trữ lượng và chất lượng. Nhưng việc khai thác sử dụng nước dưới đất ở Việt Nam còn thấp so với nước mặt. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hỏng và các khe nứt của đất đá được tạo thành trong các giai đoạn trầm tích của đất đá hay do sự thẩm thấu thắm của nguồn nước mặ, nước mưa Nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài chục hay hàng trăm mét.
Do nhu cầu khai thác nước dưới đất để cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, nuôi trồng thủy sản tăng nhanh dễ dẫn đến nguy cơ cạn kiệt và ô nhiễm các nguồn nước dưới đất, làm cho nhiều nguồn nước dưới đất ở ven biển đang dễ bị nhiễm mặn.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-de_tai_thiet_ke_day_chuyen_cong_nghe_xu_ly_nuoc.yDXKx0DqX0.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52471/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
của nước ngầm, cấu trúc địa tầng của khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước. Ở các khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước ngầm nói chung được bảo vệ về mặt vệ sinh và chất lượng khá ổn định.
a. Các ion có thể có trong nước ngầm:
Ion canxi Ca²+ :
Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao. Trong đất thường chứa nhiều CO2 do quá trình trao đổi chất của rễ cây và quá trình thủy phân các tạp chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật. Khí CO2 hòa tan trong nước mưa theo phản ứng sau:
CO2 + H2O H2CO3
Axit yếu sẽ thấm sâu xuống đất và hòa tan canxi cacbonat tao ta ion Ca2+
2H2CO3 + 2CaCO3 Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2HCO3-
Ion magie Mg2+:
Nguồn gốc của các ion Mg2+ trong nước ngầm chủ yếu từ các muối magie silicat và CaMg(CO3)2, chúng hòa tan chậm trong nước chứa khí CO2. Sự có mặt Ca2+ và Mg 2+ tạo nên độ cứng của nước.
Ion natri Na+ :
Sự hình thành của Na+ trong nước chủ yếu theo phương trình phản ứng sau:
2NaAlSi3O3 + 10H2O Al2Si2(OH)4 + 2Na+ +4H4SiO3
Na+ cũng có thể có nguồn gốc từ NaCl, Na2SO4 là những muối có độ hòa tan lớn trong nước biển.
Ion NH4+:
Các ion NH4+ có trong nước ngầm có nguồn gốc từ các chất thải rắn và nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, chấy thải chăn nuôi, phân bón hóa học và quá trình vận động của nitơ.
Ion bicacbonat HCO3-
Được tạo ra trong nước nhờ quá trình hòa tan đá vôi khi có mặt khí CO2:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2HCO3-
Ion sunfat SO42- :
Có nguồn gốc từ muối CaSO4.7H2O hay do quá trình oxi hóa FeS2 trong điều kiện ẩm với sự có mặt của O2:
2FeS2 + 2H2O + 7O2 2Fe2+ + 4SO42- +4H+
Ion clorua Cl-:
Có nguồn gốc từ quá trình phân ly muối NaCl hay nước thải sinh hoạt .
Ion sắt :
Sắt trong nước ngầm thường tồn tại dưới dạng ion Fe2+, kết hợp với gốc bicacbonat, sunfat, clorua; đôi khi tồn tại dưới keo của axit humic hay keo silic. Các ion Fe2+ từ các lớp đất đá được hòa tan trong nước trong điều kiện yếm khí sau:
4Fe(OH)3 + 8H+ 4Fe2+ + O2 + 10H2O
Khi tiếp xúc với oxy hay các tác nhân oxy hóa, ion Fe2+ bị oxy hóa thành ion Fe3+ và kết tủa thành các bông cặn Fe(OH)3 có màu nâu đỏ. Vì vậy, khi vừa bơm ra khỏi giếng, nước thường trong và không màu, nhưng sau mật thời gian để lắng trong chậu và cho tiếp xúc với không khí, nước trở nên đục dần và đáy chậu xuất hiện cặn lắng màu đỏ hung.
Trong các nguồn nước mặt sắt thường tồn tại thành phần của các hợp chất hữu cơ. Nước ngầm trong các giếng sâu có thể chứa sắt ở dạng hóa trị II của các hợp chất sunfat và clorua. Nếu trong nước tồn tại đồng thời đihyđrosunfua (H2S) và sắt thì sẽ tạo ra cặn hòa tan sunfua sắt FeS. Khi làm thoáng khử khí CO2 hyđrocacbonat sắt hóa trị II sẽ dễ dàng bị thủy phân và bị oxy hóa để tạo thành hyđroxit sắt hóa trị III.
4Fe2+ + 8HCO3- + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 + 8CO2
Trong qui trình xử lý sắt trong nước ngầm, điều quan trọng là biết được điều kiện để chuyển sắt hóa trị II thành sắt hóa trị III và hyđroxit sắt (II) và hyđroxit sắt (III) được tạo thành từ trạng thái hòa tan sang cặn lắng.
Với hàm lượng sắt cao hơn 0.5 mg/l, nước có mùi tanh khó chịu, làm vàng quần áo khi giặt, làm hỏng sản phẩm của các ngành dệt may, giấy, phim ảnh, đồ hộp. Trên dàn làm nguội, trong các bể chứa, sắt hóa trị II bị oxy hóa sắt hóa trị III, tạo thành bông cặn, các cặn sắt kết tủa có thể làm tắc hay giảm khả năng vận chuyển của các ống dẫn nước. Đặc biệt là có thể gây nổ nếu nước đó dùng làm nước cấp cho các nồi hơi. Một số ngành công nghiệp có yêu cầu nghiêm ngặt đối với hàm lượng sắt như dệt, giấy, sản xuất phim ảnh…
Nước có chứa ion sắt, khi trị số pH < 7.5 là điều kiện thuận lợi để vi khuẩn sắt phát triển trong các đường ống dẫn, tạo ra cặn lắng gồ ghề bám vào thành ống làm giảm khả năng vận chuyển và tăng sức cản thủy lực của ống.
Ion mangan:
Mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng ion hóa trị II trong nước ngầm và dạng keo hữu cơ trong nước mặt. Do vậy việc khử mangan thường được tiến hành đồng thời với khử sắt. Các ion mangan cũng được hòa tan trong nước từ các tầng đất đá ở điều kiện yếm khí như sau:
6MnO2 + 12H+ 6Mn2+ + 3O2 + 6H2O
Mangan II hòa tan khi bị oxy hóa sẽ chuyển dần thành mangan IV ở dạng hyđroxit kết tủa, quá trình oxy hóa diễn ra như sau:
2Mn(HCO3)2 + O2 + 6H2O 2Mn(OH)4 + 4H+ + 4HCO3-
Khi nước ngầm tiếp xúc với không khí trong nước xuất hiện cặn hyđroxit sắt sớm hơn vì sắt dễ bị oxy hóa hơn mangan và phản ứng oxy hóa sắt bằng oxy hòa tan trong nước xảy ra ở trị số pH thấp hơn so với mangan. Để oxy hóa mangan trị số pH cần thiết >9.5. Cặn mangan hóa trị cao là chất xúc tác rất tốt trong quá trình oxy hóa khử mangan cũng như khử sắt. Cặn hyđroxit mangan hóa trị IV Mn(OH)4 có màu hung đen.
Trong thực tế cặn và chất lắng đọng trong đường ống, trên các công trình là do các hợp chất sắt và mangan tạo nên, vì vậy tùy thuộc vào tỉ số của chúng, cặn có thể có màu từ hung đỏ đến màu nâu đen. Quá trình oxy hóa diễn ra ngay với các chất dễ oxy hóa, do vậy , để oxy hóa hàm lượng mangan xuống đến 0.2mg/l, pH của nước phải có giá trị xấp xỉ bằng 9.
Kết quả thực nghiệm cho thấy khi pH < 8 và không có chất xúc tác thì quá trình oxy hóa mangan (II) thành (IV) diễn ra rất chậm, độ pH tối ưu thường trong khoảng từ 8.5 đến 9.5.
Với hàm lượng tương đối thấp, ít khi vượt quá 5mg/l. Tuy nhiên, với hàm lượng mangan trong nước lớn hơn 0.1mg/l sẽ gây nhiều nguy hại trong việc sử dụng giống như trong trường hợp nước chứa sắt với hàm lượng cao.
3. Các chất khí hòa tan trong nước ngầm:
a. O2 hòa tan:
Tồn tại rất ít trong nước ngầm. Tùy thuộc vào nồng độ của khí oxy trong nước ngầm, có thể chia nước ngầm thành 2 nhóm chính sau:
Nước yếm khí: trong quá trình lọc qua các tầng đất đá, oxy trong nước bị tiêu thụ, khi lượng oxy bị tiêu thụ hết, các chất hòa tan như Fe2+, Mn2+ sẽ tạo thành nhanh hơn. Hơn nữa, cũng xảy ra quá trình khử sau:
NO3- NH4; SO42- H2S, CO2 CH4
Nước dư lượng oxy hòa tan: trong nước có oxy sẽ không có các chất khử như NH4+, H2S, CH4. Đó chính là nước ngầm mạch nông. Thường khi nước có dư lượng oxy sẽ có chất lượng tốt. Tuy nhiên, nước ngầm mạch nông phụ thuộc nhiều vào nguồn nước mặt, nếu nước mặt bị ô nhiễm thì nó cũng sẽ bị ảnh hưởng.
b. H2S:
Hyđrosunfua được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ các hợp chất humic với sự tham gia của vi khuẩn.
2SO42- + 14H+ + 2H2S + 2H2O + 6OH-
c. Metan CH4 và khí CO2:
Được tạo thành trong điều kiện yếm khí từ các hợp chất humic với sự tham gia của vi khuẩn:
6C10H18O10 + 2H2O 21CO2 + 19CH4
Nồng độ các tạp chất chứa trong nước ngầm phụ thuộc váo các vị trí địa lí của các nguồn nước, thành phần các tầng đất đá trong khu vực, độ hòa tan của các hợp chất trong nước, sự có mặt của các chất dễ bị phân hủy bằng sinh hóa trong chất đó. Nước ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do các tác động của con người như phân bón, chất thải hóa học, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, hóa chất bảo vệ thực vật. Các nguồn nước thường chứa hàm lượng lớn các chất bẩn hữu cơ NH4+, PO43- cũng như các vi sinh vật gây bệnh. Xử lý nước nhiễm b
