Chương 4: Quá trình lắng

1
CHƯƠNG V
QUÁ TRÌNH LẮNG
Tiếp cận vấn đề
- Thường xảy ra sau quá trình keo tụ.
- Các hạt lơ lửng, bông keo, cát, sét tách khỏi nước
nhờ trọng lực (KLR của cặn lớn hơn KLR của nước)
Hiệu quả lắng liên quan mật thiết đến hiệu quả keo tụ
2
Các loại cặn lắng
Cặn rắn
các hạt phân tán riêng lẻ, có độ lớn, bề mặt và hình
dáng không đổi trong suốt quá trình lắng.
Tốc độ lắng không phụ thuộc vào chiều cao lắng và
nồng độ cặn (bể lắng cát, bể lắng sơ bộ)
Cặn lơ lửng
có bề mặt thay đổi và khả năng dính kết và keo tụ lại
với nhau trong quá trình lắng làm kích thước và vận tốc
lắng của các bông cặn thay đổi theo thời gian và
chiều cao lắng (bể lắng đứng, bể lắng ngang)
Bông cặn
có khả năng dính kết với nhau
khi nồng độ > 1000mg/l tạo ra các đám mây bông cặn.
Tốc độ lắng của đám mây bông cặn phụ thuộc tính
chất và nồng độ cặn (bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng).
Vò trí bể lắng trong dây chuyền XL
Bể lọc chậm
Bể chứa nước sạch
Bể lọc nhanh
Bể chứa nước sạch
Clo

Bể lắng ngang
Bể lắng ngang
SS
≤
30mg/l
Bể chứa
nước sạch
Bể lắng
ngang
Bể lọc
chậm
Bể lọc
nhanh
30 ≤ SS ≤ 100
ít cặn hữu cơ
Bể trộn
Chất keo tụ
Chất kiềm hóa
Bể
phản
ứng
Bể
lắng
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Chất khử
trùng
Chất khử

trùng
Sơ đồ
truyền
thống -
công
suất
bất kỳ
3
Vò trí bể lắng trong dây chuyền XL
Sơ đồ loại sắt
(nước ngầm)
Bể trộn
Chất keo tụ
Chất kiềm hóa
Bể
phản
ứng
Bể
lắng
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Chất khử
trùng
Chất khử
trùng
Làm thoáng tự
nhiên/cưỡng bức
Hóa chất

Bể lắng
tiếp xúc
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Chất khử
trùng
Bể
lắng
sơ bộ
Sơ đồ xử lý nước nhiều cặn nặng, độ đục cao
Các dạng lắng nước
Lắng tự do
(lắng loại 1)
Lắng keo tụ
(lắng loại 2)
Lắng vùng
(lắng loại 3)
Lắng nén
(lắng loại 4)
Lắng các hạt ở
nồng độ thấp.
Các hạt không
tác động với nhau
Lắng các hạt ở
nồng độ hơi
loãng. Các hạt
dính kết với nhau
Lắng các hạt ở

nồng độ trung
bình. Các hạt cản
trở dòng chảyc
Lắng các hạt ở
nồng độ đặc. Các
hạt chèn, nén ép
lên nhau
Nước cấp, nước thải
Nước thải
4
Nhắc lại lý thuyết lắng TĨNH các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
Tốc độ lắng của hạt hình cầu
ρ
1
là mật độ / khối lượng riêng của hạt cặn (kg/m
3
)
ρ
o
là mật độ / khối lượng riêng của nước (kg/m
3
)
d là đường kính hạt cặn hình cầu (m)
g là gia tốc trọng trường (m/s
2
)
ϕ
o
là hệ số sức cản của nước đối với hạt hình cầu

oo
o
dg
u
ϕρ
ρρ
π
−
=
1
6
.
Tốc độ lắng của hạt phụ
thuộc những yếu tố nào
u = f (d,ρ
1
,ϕ
o
)
Tốc độ lắng của hạt phụ thuộc kích thước, đặc tính hạt và sức cản
Nhắc lại lý thuyết lắng TĨNH các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
Sức cản của nước LiênquanđếnchỉsốRe
μ
ρ
d
u
o

=Re

Chế độ dòng chảy của nước
5
Nhắc lại lý thuyết lắng TĨNH các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
μ
ρ
d
u
o

=Re
Trong bể lắng, chế độ
CHẢY TẦNG
là chủ yếu
(sức cản chỉ do độ nhớt)
Re < 1;
Re
24
=
o
ϕ
Công thức Stokes
Ghi chú
:
Công thức tính tốc độ lắng theo Stokes chỉ
áp dụng cho lắng tónh và lắng 1 hạt riêng lẻ
()
2
1
dρρ

g
18
1
u
o
-=
μ
Ví dụ:
ρ
1
= 2.650kg/m
3
ρ
0
= 1.000kg/m
3
d = 10
-4
m = 100 μm
T = 10
o
C
ν = 1,31.10
-6
m
2
/s
Nhắc lại lý thuyết lắng TĨNH các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
()

8
3
101650
819
18
1
u
-
-
.000-
,
= 2
1,31.10
Đồ thò tính toán thuần túy theo lý thuyết
μ= ρ.ν = 1.000 x 1,31.10
-6
=
= 1,31.10
-3
Tốc độ lắng của hạt cặn trên:
= 0,0069m/s = 24,8m/h.
Kiểm tra lại chế độ chảy:
()
8
3
101650
819
18
1
u

-
-
.000-
,
= 2
1,31.10
Re = 0,53 < 1
6
Nhắc lại lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
Trong kỹ thuật xử lý nước hiện nay các bể lắng tónh
không còn được áp dụng mà phổ biến là phương
pháp lắng trong dòng chảy liên tục (lắng động)
- Lắng đứng
- Lắng ngang
Quá trình thường gặp trong các bể lắng sơ bộ trong xử lý
nước cấp độ đục cao hay bể lắng cát trong xử lý nước thải
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
LẮNG ĐỨNG
Nước chuyển động tự do theo phương
từ dưới lên, ngược chiều với hạt cặn rơi
Các hạt cặn có u > u
o
: lắng xuống đáy bể
u
u
o
Các hạt cặn có u ≤ u
o

: - lơ lửng trong bể
- cuốn theo dòng nước
Hiệu quả lắng trong bể lắng đứng khá thấp
khi lắng các hạt riêng lẻ (không dùng CKT)
Để lắng các hạt riêng lẻ: áp dụng bể lắng ngang
o
o
t
H
F
Q
u ==
7
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
(các hạt không keo tụ)
LẮNG NGANG
Tồn tại 4 vùng
riêng biệt
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
LẮNG NGANG
HB
Q
v
o
.
=
v
o
là vận tốc dòng chảy ngang trong bể lắng ngang,
cũng chính là tốc độ chuyển động của dòng nước (m/s)

LB
Q
F
Q
u
o
.
==
u
o
là tốc độ rơi của hạt cặn (m/s)
TẢI TRỌNG BỀ MẶT:
LB
Q
F
Q
q
.
==
(m
3
/m
2
.h) = u
o
8
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
L
v
o

L
v
o
u
H
LẮNG NGANG
Để hạt cặn lắng được: t
2
≤ t
1
Hạt cặn chỉ có thể lắng lại (và tách khỏi nước) khi vận tốc lắng thực ≥
vận tốc lắng giới hạn (tải trọng bề mặt)
u
≤
o
v
L
⇒
Q
L
H
B

≤⇒
u
1
u
H
≤
q

1
⇒
u ≥ q=
LB
Q
.
Vận tốc lắng tương đương tải trọng bề mặt: vận tốc lắng giới hạn v
so
Lắng hoàn toàn
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
LẮNG NGANG
u
HIỆU QUẢ LẮNG = cặn có u ≥ v
so
+ một phần cặn có u < v
so
Hiệu quả lắng chỉ phụ thuộc v
so
(q) tức là phụ thuộc vào diện tích bề mặt
bể lắng (F) mà KHÔNG phụ thuộc vào chiều cao bể lắng
Lắng một phần
u
u
u
u
u
u
HIỆU QUẢ LẮNG tỉ lệ với u/v
so
(theo Camp)

9
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
LẮNG NGANG
Hiệu quả lắng chỉ phụ thuộc v
so
(q) tức là phụ thuộc vào diện tích bề mặt
bể lắng (F) mà KHÔNG phụ thuộc vào chiều cao bể lắng
Giảm một nửa chiều cao lắng không làm thay đổi hiệu quả lắng
Tăng diện tích bề mặt lắng khiến hiệu quả lắng tăng lên
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
Thực nghiệm lắng các hạt riêng lẻ
Các cặn lơ lửng trong nước thiên nhiên rất khác nhau về hình dạng, kích thước, mật độ.
Tính toán tốc độ lắng của cặn trong bể lắng bằng lý thuyết là KHÔNG THỂ THỰC HIỆN,
hoặc không mô phỏng chính xác quá trình trong bể lắng.
Ngoài ra, quá trình lắng trong thực tế là quá trình của một tập hợp hạt, không phải của
một hạt duy nhất nên còn chòu sự ảnh hưởng của tương tác giữa các hạt cặn.
Dùng cột lắng thực nghiệm
1. Cột lắng được nạp đầy hỗn hợp cần lắng và
mẫu được thu tại các vò trí lấy mẫu khác nhau
sau những khoảng thời gian nhất đònh
để phân tích thông số chất rắn lơ lửng (SS).
2. % lượng cặn còn lại trong nước:
%.= 100
C
C
x
o
i
(%)
C

i
là nồng độ cặn tại độ sâu
lấy mẫu tại thời điểm i (mg/l)
C
o
là nồng độ cặn của hỗn hợp
đem lắng lúc ban đầu (mg/l)
10
so
o
v
1
x1R +)-(=
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
Thực nghiệm lắng các hạt riêng lẻ
3. Tỉ số giữa độ sâu lấy mẫu Z
o
và thời gian tương ứng đặc trưng cho tốc độ lắng u của
cặn trong quãng thời gian t
i
và lượng cặn lắng C
i
.
4. Từ x và u vẽ được đường cong tích lũy có dạng (đường phân bố tốc độ lắng)
5. Hiệu quả lắng:
Σ(u
i
.Δx
i
)

x
o
là % lượng cặn còn lại khi u = v
so
Δx
i
là chênh lệch % lượng cặn còn lại
giữa 2 khoảng thời gian đo kề nhau
(tìm được từ đường cong tích lũy) tương
ứùng với tốc độ lắng u
i
Hiệu quả lắng giảm khi tốc độ lắng
giới hạn (tải trọng bề mặt) tăng
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt riêng lẻ
Hiệu quả lắng trong bể lắng ngang
Hiệu quả lắng giảm khi tốc độ lắng
giới hạn (tải trọng bề mặt) tăng
11
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
Quá trình lắng của các hạt có khả năng keo tụ (cặn sau khi đã
dùng chất keo tụ hoặc do bản chất có thể kết dính tự nhiên)
khác với quá trình lắng của các hạt tự do:
- Các hạt va chạm với nhau trong quá trình lắng, hấp phụ và kết dính tạo thành
các hạt có kích thước lớn hơn do đó vận tốc lắng tăng dần.
- Các bông keo tụ khi lắng, gây ra một hiệu ứng “quét” khi mà các bông lớn có
khả năng hấp phụ và kéo theo cả các hạt cặn nhỏ cùng lắng mà các hạt này,
ở điều kiện tự do, lắng rất chậm.
- Theo chiều sâu của bể, bông cặn lớn dần lên, lực ma sát ngược chiều với
chuyển động của hạt cũng tăng lên, tỷ lệ với kích thước bông cặn.
Khi bông cặn lớn đến một kích thước nhất đònh, lực kéo đủ lớn để phá vỡ bông

cặn khiến nó không thể to hơn được nữa. Từ lúc đó, vận tốc lắng không đổi
và hiệu quả lắng cũng không tăng, dù thời gian lắng có thể dài hơn.
- Để hạt cặn lắng được: u ≥ v
o
nhưng do u tăng dần theo chiều sâu bể nên
ảnh hưởng của v
o
ngày càng giảm dần
- Chưa có cơ sở lý thuyết nào về quá trình lắng có keo tụ được công nhận
- Phải dựa vào số liệu thực nghiệm để tính toán bể lắng có keo tụ
- Hiệu quả lắng = f(diện tích bề mặt lắng, chiều cao lắng, thời gian lưu nước)
Quá trình rất phức tạp
KHÁC BIỆT với lắng các hạt riêng lẻ
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
u < u
o
- Nếu quá trình keo tụ xảy ra thuận lợi, gần như toàn bộ các hạt cặn có tốc độ
lắng u <
o
o
t
H
u
=
sau khi dính kết với nhau đều lắng xuống.
- So với cặn tự nhiên, hiệu quả lắng cặn keo tụ cao hơn.
- Tốc độ lắng cặn không chỉ phụ thuộc vào diện tích mặt bế mà còn phụ thuộc
chiều sâu lắng H và thời gian nước lưu lại
o
o

u
H
t
=
12
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
Thực nghiệm lắng có keo tụ
1. Cột nhựa trong (D ≥ 150mm; H ≥ 3000mm) nạp đầy hỗn hợp trộn đều của nước và chất
keo tụ theo liều lượng và để lắng tự nhiên trong điều kiện nhiệt độ của nước không đổi.
Trên cột có nhiều vò trí gắn van lấy mẫu, khoảng cách giữa các van khoảng 500mm.
2. Tại những thời điểm khác nhau, tiến hành lấy mẫu ở những độ cao khác nhau và phân
tích tổng chất rắn lơ lửng hoặc độ đục.
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
Thực nghiệm lắng có keo tụ (tiếp theo)
3. Tính hiệu suất lắng tại mỗi thời điểm
% chất rắn loại bỏ được
100.1
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
o
i
t
i

C
C
R
R
i
: hiệu quả lắng với chiều cao h
i
và thời gian t
i
(%)
C
t
i
: nồng độ SS với chiều cao h
i
tại thời điểm t
i
(mg/l)
C
o
: nồng độ SS trong nước đem lắng ban đầu (mg/l)
4. Biểu diễn các số liệu tính được lên đồ thò, có dạng như sau:
13
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
Thực nghiệm lắng có keo tụ (tiếp theo)
5. Nội suy các hiệu quả lắng theo thời gian lắng và độ cao. Các đường cong trên đồ thò
gọi là đường đẳng lượng
6. Kẻ các đường thẳng đứng x = t
i
cắt các đường đẳng lượng

7. Hiệu quả lắng tổng cộng tại một thời điểm t
i
bất kỳ được tính
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+Δ
=
+
=
∑
2
1
1
ii
n
i
i
RR
H
d
R
(%)
Δd
i
là chiều cao đo được hình thành từ 2 giao điểm của 2 đường
đẳng lượng kề nhau với đường x = t

i
.
H là chiều cao tổng cộng của cột lắng
R
i
và R
i+1
lần lượt là 2 hiệu quả lắng kề nhau
(hìnhthànhnênΔdi; với R
1
= 100%)
TIME
DEPTH
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
Thực nghiệm lắng có keo tụ (tiếp theo)
Đường phân bố nồng độ cặn trong nước theo
thời gian lắng theo chiều sâu cột lắng
Ước đoán hiệu
quả lắng sau
thời gian t ở
độ cao H:
- Phần :
lượng cặn lắng
- Phần :
lượng cặn còn lại
trong nước
Ở độ cao 2m, sau
3600s, hiệu quả
lắng cặn KHOẢNG
78 – 80%

Khi chiều cao bể lắng tăng, hiệu quả lắng TĂNG
14
Lý thuyết lắng ĐỘNG các hạt có keo tụ
Thực nghiệm lắng có keo tụ (tiếp theo)
Kết quả thực nghiệm lắng có keo tụ
Tìm được thời gian lắng t
i
(thời gian lưu
thiết kế) ứng với hiệu quả lắng mong muốn
Tìm được tốc độ lắng thiết kế
(tải trọng bề mặt cần thiết)
Tìm được F, V, H của bể lắng
TỐI ƯU
THIẾT KẾ
BỂ LẮNG
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lắng
1. Khác biệt trong mật độ dòng chảy bởi nhiệt độ
Nước đưa vào bể có nhiệt độ cao hơn
nhiệt độ nước trong bể → hiện tượng
“ngắn dòng” xuất hiện → hiệu quả
lắng giảm
Nước đưa vào bể có nhiệt độ thấp hơn
nhiệt độ nước trong bể → đi xuống đáy
bể và nổi lên phần cuối bể kèm theo
các hạt cặn → hiệu quả lắng giảm
Khi sự chênh lệch ≈ 2
o
C → hiệu quả lắng giảm rõ rệt
15
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lắng

2. Ảnh hưởng của dòng chảy rối
Chế độ chảy trong bể đặc trưng bằng chỉ số Re
Re < 2000: chảy tầng (lắng tốt)
Re > 2000: chảy rối (lắng kém)
η
Rv
o
.
Re =
v
o
: tốc độ chuyển động theo phương ngang (m/s)
R là bán kính thủy lực của bể lắng (m)
η là độ nhớt động học của nước (m
2
/s)
HB
Q
2
1
.Re
+
=
η
Bể lắng ngang chữ nhật
Bể lắng ngang hình tròn
r
Q
2
1

.Re
πη
=
Tổng quát:
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lắng
3. Ảnh hưởng của hiện tượng ngắn dòng
Dòng chảy được coi là
ổn đònh khi trong bể
không có những
“dòng ngắn” xuất hiện.
Dòng ngắn: chuyển
động ngang của nước
trong bể không đều,
tạo ra các xoáy nước,
vùng chết, vùng đối lưu
làm giảm hiệu quả lắng.
Nguyên nhân:
- Ma sát giữa thành bể và dòng chảy
- Phân phối nước vào bể không đều trên toàn bộ diện tích bể
- Chênh lệch nhiệt độ và nồng độ cặn giữa lớp trên mặt và lớp dưới đáy
- Gió thổi mạnh
- Thu nước từ bể ra không đều trên toàn bộ diện tích bể
16
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lắng
3. Ảnh hưởng của hiện tượng ngắn dòng
Dòng chảy ổn đònh trong bể lắng (không có hiện tượng ngắn dòng) được đặc
trưng bằng chỉ số Froude:
gR
v
Fr

o
2
=
Thực nghiệm cho thấy: Nếu Fr ≥ 10
-5
thì dòng chảy là ổn đònh
Nếu Fr < 10
-5
thì dòng chảy không ổn đònh
Bể lắng ngang chữ nhật
33
2
.
2
HB
HB
g
Q
Fr
+
=
Bể lắng ngang hình tròn
322
2
max
.
1
HDg
Q
Fr

w
π
=
322
2
min
.
1
HDg
Q
Fr
π
=
(D và D
w
lần lượt là đường kính bể và của ống trung tâm)
Theo Camp: v
o
tăng Fr tăng dòng ổn đònh, hiệu quả lắng tăng
Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lắng
4. Ảnh hưởng của hiện tượng xói ngược cặn đã lắng
Lý thuyết: hạt cặn khi đã đến đáy bể được coi là đã tách ra khỏi nước.
Thực tế: hiện tượng phân bố lại hạt keo đã lắng vào dung dòch (hạt keo bò sục
ngược lên) vẫn xảy ra, phụ thuộc vào khác biệt giữa khối lượng riêng của nước
và của hạt cặn. Hậu quả là nước bò đục trở lại.
Hiện tượng sục ngược hay xói cặn đã lắng xảy ra phần lớn khi tốc độ chảy
ngang v
o
trong bể lắng quá lớn.
NHƯNG: v

o
> 16,3mm/s hiện tượng xói cặn đã lắng, hiệu quả lắng giảm
17
Bể lắng ngang
- Nước chuyển động theo chiều ngang từ đầu đến cuối bể.
- Có thể áp dụng cho kết quả tốt để lắng các hạt cặn không keo tụ (công suất
bất kỳ) và có keo tụ (công suất Q ≥ 300m
3
/ngày đêm)
1. Ống dẫn nước từ bể phản ứng sang
2. Máng phân phối nước vào 6. Vách ngăn thu nước cuối bể
3. Vách phân phối đầu bể 7. Máng thu nước ra
4. Vùng lắng 8. Ống dẫn nước sang bể lọc
5. Vùng chứa cặn 9. Ống xả cặn
- Bao gồm 4 bộ phận chính: vùng phân phối nước vào
vùng thu và phân phối nước ra
vùng lắng cặn
vùngchứavàxảcặn
Bể lắng ngang
Việc thu và phân phối nước vào (nước ra) ĐỀU TRÊN TOÀN BỘ DIỆN
TÍCH ngang của bể là cực kỳ quan trọng để giảm thiểu hiện tượng ngắn
dòng và dòng chảy không ổn đònh
- Bể lắng ngang thường chia làm nhiều ngăn, chiều rộng mỗi ngăn từ 3 - 6m.
- Chiều dài bể không qui đònh.
- Khi bể có chiều dài quá lớn có thể cho nước chảy xoay chiều.
- Để giảm bớt diện tích bề mặt xây dựng có thể xây bể lắng nhiều tầng.
- Vật liệu: bê tông hoặc thép
18
Bể lắng ngang
Thiết kế bể lắng ngang

Điều kiện của bể lắng lý tưởng theo lý thuyết: chuẩn Fr > 10
-5
(dòng ổn đònh)
số Re < 2000 (chảy tầng).
Tốc độ dòng chảy vào bể v
o
= 6,4.10
-3
m/s
Bán kính thủy lực R < 0,41m.
Thực tế: tính toán bể sao cho các chỉ tiêu kỹ thuật (Fr, Re) HÀI HÒA
các thông số kinh tế (chi phí xây dựng, diện tích mặt bằng)
Có tốn
diện tích
không?
Có khó
xây dựng
không?
19
Bể lắng ngang
1. Tổng diện tích mặt bằng của bể:
o
u
Q
F
.6,3
.
α
=
(m

2
)
Q là công suất trạm xử lý (m
3
/h)
u
o
là tốc độ lắng (tải trọng bề mặt) của hạt cặn trong bể lắng ngang (mm/s)
để đạt được hiệu quả lắng R mong muốn.
Chọn u
o
dựa vào đường cong lắng thực nghiệm.
Khi không có dữ liệu thực nghiệm, chọn u
o
= 0,8 – 2m
3
/m
2
.h (để có R ≥ 70%)
α là hệ số kể đến sự ảnh hưởng của dòng chảy rối
30
o
o
o
v
u
u
−
=
α

30
1
1
K
−
=
Hệ số K phụ thuộc vào tỉ số L/H
o
, được lấy theo bảng sau:
1,821,671,51,33
α
13,512107,5K
>25201510L/H
o
L là chiều dài bể lắng (m)
H
o
là chiều cao vùng lắng (m), H
o
= 2,5 ÷ 3,5m, nhằm hạn chế xói
ngược cặn lắng và hạn chế ảnh hưởng của hiện tượng ngắn dòng
Chú ý:
ban đầu giả thiết tỷ lệ L/H
o
để tính toán xác đònh. Sau đó kiểm tra lại tỷ lệ này.
2. Chọn chiều dài bể:
L ≥ 5B
hạn chế ảnh hưởng dòng chảy rối
hạn chế hiện tượng ngắn dòng
Tại sao kích thước bể lại ảnh

hưởng đến hiệu quả lắng?
Thiết kế kích thước vùng lắng
Thiết kế bể lắng ngang
3. Chiều rộng của bể
(m)
L
F
B =
4. Chiều cao vùng lắng
80
o
L
12
1
H
,
=
(m)
5. Vận tốc nước chảy vào bể
o
o
HBN
Q
v

=
(m/s)
N là số bể lắng
- Kiểm tra vận tốc nước vào v
o

< 16,3mm/s.
- Kiểm tra xem hiện tượng ngắn dòng có xảy ra không thông qua chuẩn số Fr
+ Nếu Fr < 10
-5
→ các thông số hình học của bể đạt yêu cầu
+ Nếu Fr < 10
-5
→ phải gắn các vách ngăn không chòu lực dọc theo
thành bể để giảm bán kính thủy lực R, giảm trò số Re qua đó tăng Fr.
Số vách ngăn được gắn phải tính chọn đến khi Fr đạt yêu cầu.
Bàitậpvídụ(tr154) TLTK 2
Thiết kế kích thước vùng lắng
20
Thiết kế bể lắng ngang
Thiết kế hệ thống phân phối nước vào và thu nước ra
TẠI SAO CẦN PHÂN PHỐI NƯỚC VÀO VÀ THU NƯỚC RA
ĐỀU TRÊN TOÀN BỘ DIỆN TÍCH BỂ
Tường phân phối nước vào
Máng thu nước ra
Thiết kế bể lắng ngang
Thiết kế hệ thống phân phối nước vào bể
Vách ngăn có đục lỗ ở đầu bể, cách tường bể 1 – 2m
- Lỗ có thể tròn hay vuông, có đường kính hay kích thước cạnh d = 50-150mm.
- Khoảng cách giữa các tâm lỗ 0,25 – 0,45m.
- Tổng diện tích lỗ:
lơ
lơ
v
Q
f =

∑
Tốc độ nước qua lỗ v
lỗ
= 0,2-0,3m/s
- Tổng số lỗ:
lơ
lơ
f
f
n
∑
=
4
.
2
d
f
lơ
π
=
Bài tập ví dụ 3-1 (tr 78) TLTK 3
21
Thiết kế bể lắng ngang
Hệ thống phân phối nước vào bể
Thiết kế bể lắng ngang
Hệ thống phân phối nước vào bể: tường phân phối
22
Thiết kế bể lắng ngang
Hệ thống phân phối nước vào bể
Thiết kế bể lắng ngang

Thiết kế hệ thống thu nước ra khỏi bể
Máng thu nước
đơn giản
Máng thu: tương tự máng phân phối ở đầu bể với tường thu có lỗ
vào ngăn thu. Tốc độ nước qua lỗ v
lỗ
< 0,5m/s. Tuy nhiên, các bể
lắng ngày nay thiết kế không có tường thu.
Máng thu chạy dọc theo chiều rộng bể (chiều dài B) và dòng nước
tập trung về máng khiến vận tốc nước ở cuối bể tăng sẽ kéo hạt cặn
đã lắng ở đáy bể vào máng thu, làm giảm chất lượng nước đã lắng
Chiều dài máng thu phải tăng lên, thỏa mãn
oo
m
Hu
Q
L
5
>
23
Thiết kế bể lắng ngang
Thiết kế hệ thống thu nước ra khỏi bể
- Khoảng cách giữa các tim máng ≤ 1,5.H
- Tải trọng thu nước trên 1m máng theo chiều dài q = 1 – 3l/s.m
- Nếu mép máng xây không thật phẳng (nhô lên hay thấp xuống cục bộ) thì lưu lượng
vào máng chênh lệch nhau 15-20%
→ phía ngoài thành máng phải gắn các tấm điều
chỉnh chiều cao mép máng bằng thép, có xẻ khe hình chữ V hay hình chữ nhật.
- Chiều cao chữ V chọn 5 - 8cm
- Chiều cao cả tấm điều chỉnh bằng thép chọn 15-16cm.

- Lưu lượng nước qua 1 khe chữ V góc 90
o
m
L
Q
q =
5,2
.4,1 h
m
q
q
o
==
m: số khe chữ V trên 1m dài
q: tải trọng máng thu
h: chiều cao mực nước trong
khe chữ V
- Khoảng cách giữa các chữ V ≈ 20cm, đáy
chữ V
≈ 15cm
Bàitậpvídụ(tr157) TLTK 2
- Đường kính lỗ chọn d
lỗ
≥ 25mm
- Tốc độ nước chảy qua lỗ chọn v
lỗ
= 1m/s.
- Tốc độ nước chảy trong ống hay máng chọn v
ô
= 0,6-0,8m/s.

- Nếu là máng thì mép trên máng phải cao hơn mực nước
cao nhất trong bể là 0,1m.
- Nếu là ống thì ống đặt ngập dưới mực nước.
- Máng và ống phải được đặt trên 2/3 chiều dài bể lắng.
- Lỗ của máng cao hơn đáy máng 5-8cm
- Lỗ của ống theo hướng nằm ngang.
- Nước từ máng hay ống tự chảy vào máng thu chính.
- Khoảng cách giữa các trục máng hoặc ống
≤ 3m
Thiết kế bể lắng ngang
Thiết kế hệ thống thu nước ra khỏi bể
Bài tập ví dụ 3-2 (tr 81) TLTK 3
Ống (máng) thu
đục lỗ
Lưu ý:
Ống dẫn nước vào bể
Hệ thống phân phối nước vào bể
Hệ thống dẫn nước ra khỏi bể
Q
thiết kế
= (1,2 - 1,3) Q
yêu cầu
24
Thu nöôùc baèng maùng chöõ V
Thu nöôùc baèng maùng chöõ V
25
Máng thu có xẻ khe chữ V
Thu nước bằng máng đục lỗ