Tài liệu PHƯƠNG PHÁP KHỬ FE2+ TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP docx

CHƯƠNG
CHƯƠNG
1
1
PHƯƠNG PH
PHƯƠNG PH
Á
Á
P KH
P KH
Ử
Ử
Fe
Fe
2+
2+
TRONG X
TRONG X
Ử
Ử
LÝ
LÝ
NƯ
NƯ
Ớ
Ớ
C C
C C
Ấ
Ấ
P

P
+
+
Đây
Đây
l
l
à
à
phương
phương
ph
ph
á
á
p
p
ch
ch
ủ
ủ
y
y
ế
ế
u
u
d
d
ù

ù
ng
ng
đ
đ
ể
ể
x
x
ử
ử
lý
lý
ngu
ngu
ồ
ồ
n
n
nư
nư
ớ
ớ
c
c
nhi
nhi
ễ
ễ
m

m
Fe
Fe
v
v
à
à
nâng
nâng
pH. Do
pH. Do
v
v
ậ
ậ
y
y
hay
hay
d
d
ù
ù
ng
ng
đ
đ
ể
ể
x

x
ử
ử
lý
lý
ngu
ngu
ồ
ồ
n
n
nư
nư
ớ
ớ
c
c
ng
ng
ầ
ầ
m
m
.
.
+
+
Ở
Ở
đây

đây
s
s
ẽ
ẽ
gi
gi
ớ
ớ
i
i
thi
thi
ệ
ệ
u
u
v
v
ề
ề
pp
pp
x
x
ử
ử
lý
lý
Fe

Fe
hi
hi
ệ
ệ
n
n
nay
nay
+
+
Hi
Hi
ệ
ệ
n
n
nay
nay
c
c
ó
ó
hai
hai
pp
pp
x
x
ử

ử
lý
lý
nư
nư
ớ
ớ
c
c
nhi
nhi
ễ
ễ
m
m
Fe:
Fe:
*
*
L
L
à
à
m
m
tho
tho
á
á
ng

ng
*
*
D
D
ù
ù
ng
ng
ch
ch
ấ
ấ
t
t
oxi
oxi
h
h
ó
ó
a
a
n Trong nước thiên nhiên đều cóchứa một hàm lượng sắt
nhất định.
n Dạng tồn tại của sắt và lượng sắt tồn tại phụ thuộc vào từng
loại nguồn nước, điều kiện môi trường.
n Trong nước mặt : tồn tại Fe3+, dạng keo hay dạng huyền
phù. Hàm lượng này không lớn vàsẽbịkhử.
n Trong nước ngầm tồn tại khálớn và ở dạng Fe2+

(Fe(HCO3); FeSO4…) => làm cho nước cómùi tanh vàcó
màu vàng.
n Cónhiều phương pháp khử sắt:
n Làm thoáng
n Dùng hoáchất
n Một số phương pháp khác
KHỬ SẮT TRONG NƯỚC
n Thực chất của phương pháp khử sắt bằng phương
pháp làm thoáng làlàm giàu oxi tạo diều kiện để oxi
hoáFe2+ thành Fe3+ phân huỷ tạo thành hợp chất
ít tan Fe(OH)3 rồi dùng bể lọc giữ lại.
n Trong nước ngầm Fe(II) (bicacbonat) làmuối không
bền vững thường phân ly theo dạng sau:
n Fe(HCO3) == 2 HCO3-+ Fe2+
n Nếu cóoxi hoàtan , quátrình oxi hoádiễn ra như
sau:
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
n 4 Fe2+ + O2 + H2O == 4 Fe(OH03 + 8 H+
n Đồng thời :
n H+ + HCO3-== H2O + CO2
n -Quátrình chuyển Fe2+ thành Fe3+ phụ thuộc vào các yếu tố như sau:
n pH, O2
n Hàm lượng sắt trong nước ngầm
n CO2
n Độ kiềm
n Nhiệt độ…
n Khi tất cả các ion Fe2+ hoà tan trong nước đã chuyển hoáthành bông
cặn Fe(OH)3. Việc loại bỏ các bông cặn ra khỏi nước thực hiện ở bể lọc
chủ yếu theo cơ chế giữ cặn cơ học.

cong trinh lam thoang
Gi
Gi
à
à
n
n
mưa
mưa
n Giàn mưa: Hay còn gọi làcông trình làm thoáng tự, cóchức
năng làm giàu oxi nước vàkhử khí CO2 trong nước. Giàm
mưa cho khả năng thu được lượng oxi hoàtan bằng 55%
lượng oxi bão hoàvàcókhả năng khử được 75-80% lượng
CO2 có trong nước. Nhưng lượng CO2 cò lại sau làm
thoáng không xuống thấp hơn 5 –6 mg/l. Cấu tạo giàn mưa
gồm các bộ phận sau:
n
n
)
)Hệ thống phân phối nước
n
n
)
)Sàn tung nước
n
n
)
)Sàn đỗ vật liệu tiếp xúc.
n

n
)
)Hệ thống thu nước, thoáng khívà ngăn nước.
n
n
)
)Sàn và ống thu nước
240
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ NÂNG CÔNG SUẤT NHÀ MÁY
CẤP NƯỚC SỐ 1 THỊ XÃ BẠC LIÊU
TL 1 : 80
SỐ BẢN VẼ: 07
GVHD
SVTH
Th.S LÂM VĨNH SƠN
LÊ TRUNG CƯỜNG
BẢN VẼ SỐ : 03
CHI TIẾT GIÀN MƯA
70012004001000400100040010002006200
9000 200 9000
200
9000 200 9000 200200
∅60
∅150
∅
1
0

104
1000
TL 1:20
∅200
∅60
∅
3
TL 1:40
350
TL 1:4
25 25
75
∅
5
0
0
∅
20
0
2010201020102010
CHI TIẾT A (ỐNG PHUN MƯA)
CHI TIẾT B (ỐNG CẤP KHÍ)
CHI TIẾT 1
A A
B B
MẶT BẰNG
MẶT CẮT A-A
MẶT CẮT B-B
200 10000 200
1

8315 1000 17400 1000 8307
500
500
4500 9000 9200 9200 4500
A
B
2530025
CHI TIẾT GIÀN MƯA
iii
Khử sắt bằng phương pháp hoáchất
a. Khừ sắt bằng chất oxi hoámạnh
n Chất oxi hoámạnh dùng để khử Fe là: Cl2, KmnO4, O3…
n Khi các chất oxi hoámạnh vàthì nước phản ứng như sau:
n 2Fe2+ + Cl2 + 6H2O == 2 Fe(OH)3 + 2 Cl-+ 6 H+
n 3 Fe2+ + KMnO4 + 7 H2O == 3 Fe(OH)3 + MnO2 + K+
+ 5 H+
n -Trong phản ứng , để oxi hoá1 mmg Fe2+ cần 0.64 mg Cl2
hoặc0.94 mg KMnO4 và đồngthời độ kiềmcủanướcgiảm
đi0.018 mgđ/ l
Khử sắt bằng phương pháp hoáchất
Khử sắtbằngvôi
n Phương phápkhử sắtbằngvôithườngkhông đứng độclậpmàkếthợp
vớiquátrìnhlàm ổn địnhnướchoặclàmmềmnước. Khichovôivào
nướcquátrìnhkhử xảyhaitrườnghợpsau:
n Nướccóoxihoàtan : vôi đượccoilàchấtxúctác:
n 4 Fe(HCO3)2 + O2 + H2O + 4 Ca(OH)2 > Fe(OH)3 +
4Ca(HCO3)2
n Nướckhôngcóoxihoàtan: phản ứngxảyranhư sau:
n Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 > FeCO3 + CaCO3 + H2O

n -Sắtđượckhử dướidạngFeCO3 chứ khôngphảihydroxytsắt.
n -Ngoàiracònmộtsốphươngphápkhử khác:
n Phương pháptrao đổiion
n Phương pháp điệnphân
n Phương phápvi sinh
TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
1. Diện tích mặt bằng của giàn mưa:
F = Q/q
m
(m
2
)
n Q : lưu lượng xử lý (m
3
/h)
n q
m
: cường độ giàn mưa lấy : 10 –15 (m
3
/m
2
.h)
2. Diện tích một ngăn:
f = F/N
n (N: số ngăn)
TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
3. Tổng bề mặt tiếp xúc của giàn mưa:
+ G: lượng CO2 tự do cần khử (kg/h)
* Cl: lượng CO2 tự do đơn vị lấy đi
khỏi nước để tăng pH =7.5

Cl = 1.64 Fe2+ + (Cđ –Ct) (mg/l)
n Fe2+: sắt trong nguồn nước.
n Cđ: hàm lượng CO2 tự do ban đầu nước
ngầm.
n Ct: CO2 tính toán với pH = 7.5 và độ
kiềm của nước nguồn.
Ct = Cbđ . β.γ
n Cbđ : phụ thuộc vào pH, độ kềm ở 20oC
(Ki) ( tra biểu đồ)
n β:Phụ thuộc vào lượng muối (mg/l) (tra
bảng)
n γ:Phụ thuộc vào nhiệt độ của nước (tra
bảng)
tb
tx
CK
G
F
∆
=
.
()
hkg
QC
G
l
/
1000
.
=

TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
+ K: hệ số khử khílấy theo
t, đường kính sỏi
+ ∆Ctb: lực động trung
bình quátrình khử
(Cmax = 1.64 Fe2+ + Cđ)
t
t
tb
C
C
CC
C
max
max
lg.2300
−
=∆
n Khử sắt bằng Cl
2
: để oxi hoá1mg Fe
2+
cần 0.64
mg Cl
2
n Khử sắt bằng KMnO
4
: để khử hết 1mg Fe
2+
cần

0.5654mgKMnO
4
n MANGAN: tương tự như khử sắt nhưng khác ở
phương trình:
2Mn(HCO
3
)
2
+ O
2
+ 6H
2
O à 2Mn(OH)
4
+ 4H
+
+
4HCO
3-
pH
opt
=8.5-9.5