PHƯƠNG PHÁP KHỬ Fe, Mn TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP

Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG PHÁP KHỬ Fe
2+
, Mn
2+
TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
+ Đâylàphươngphápchủ yếudùng để xử lý
nguồnnướcnhiễmFe vànângpH. Do vậyhay
dùng để xử lýnguồnnướcngầm.
+ Ởđâysẽgiớithiệuvềpp xử lýFe hiệnnay
+ Hiệnnay cóhaipp xử lýnướcnhiễmFe:
* Làmthoáng
* Dùngchấtoxihóa
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
–Trong nước thiên nhiên đều cóchứa một hàm lượng sắt
nhất định.
–Dạng tồn tại của sắt và lượng sắt tồn tại phụ thuộc vào từng
loại nguồn nước, điều kiện môi trường.
–Trong nước mặt : tồn tại Fe3+, dạng keo hay dạng huyền
phù. Hàm lượng này không lớn vàsẽbịkhử.
–Trong nước ngầm tồn tại khálớn và ở dạng Fe2+
(Fe(HCO3); FeSO4…) => làm cho nước cómùi tanh vàcó
màu vàng.
–Cónhiều phương pháp khử sắt:
•Làm thoáng
•Dùng hoáchất
•Một số phương pháp khác

KHỬ SẮT TRONG NƯỚC
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
–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.
–Trong nước ngầm Fe(II) (bicacbonat) làmuối
không bền vững thường phân ly theo dạng
sau:
–Fe(HCO3) == 2 HCO3-+ Fe2+
–Nếu cóoxi hoàtan , quátrình oxi hoádiễn ra
như sau:
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng
–4 Fe2+ + O2 + H2O == 4 Fe(OH03 + 8 H+
– Đồng thời :
–H+ + HCO3-== H2O + CO2
–-Quátrình chuyển Fe2+ thành Fe3+ phụ thuộc vào các yếu tố
như sau:
•pH, O2
•Hàm lượng sắt trong nước ngầm
•CO2
• Độ kiềm
•Nhiệt độ…
–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.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Côngtrìnhlàmthoáng
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Giànmưa
–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:
•)Hệ thống phân phối nước
•)Sàn tung nước
•)Sàn đỗ vật liệu tiếp xúc.
•)Hệ thống thu nước, thoáng khívà ngăn nước.
•)Sàn và ống thu nước
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
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
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Khử sắt bằng phương pháp hoáchất
a. Khừ sắt bằng chất oxi hoámạnh
–Chất oxi hoámạnh dùng để khử Fe là: Cl2, KmnO4,
O3…
–Khi các chất oxi hoámạnh vàthì nước phản ứng như
sau:
–2Fe2+ + Cl2 + 6H2O == 2 Fe(OH)3 + 2 Cl-+ 6 H+
–3 Fe2+ + KMnO4 + 7 H2O == 3 Fe(OH)3 + MnO2 +
K+ + 5 H+
–-Trong phản ứng , để oxi hoá1 mmg Fe2+ cần 0.64
mg Cl2 hoặc0.94 mg KMnO4 và đồngthời độ kiềm
củanướcgiảm đi0.018 mgđ/ l
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
Khử sắt bằng phương pháp hoáchất
Khử sắtbằngvôi
–Phươngphápkhử sắtbằngvôithườngkhông đứng độclậpmà
kếthợpvớiquátrìnhlàm ổn địnhnướchoặclàmmềmnước.
Khichovôivàonướcquátrìnhkhử xảyhaitrườnghợpsau:
•Nướccóoxihoàtan : vôi đượccoilàchấtxúctác:
–4 Fe(HCO3)2 + O2 + H2O + 4 Ca(OH)2 > Fe(OH)3 +
4Ca(HCO3)2
•Nướckhôngcóoxihoàtan: phản ứngxảyranhư sau:
–Fe(HCO3)2 + Ca(OH)2 > FeCO3 + CaCO3 + H2O
–-Sắtđượckhử dướidạngFeCO3 chứ khôngphảihydroxytsắt.
–-Ngoàiracònmộtsốphươngphápkhử khác:
•Phươngpháptrao đổiion
•Phươngpháp điệnphân
•Phươngphápvi sinh
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
TÍNH TOÁN GIÀN MƯA
1. Diện tích mặt bằng của giàn mưa:
F = Q/q
m
(m
2
)
–Q : lưu lượng xử lý (m
3
/h)
–q
m
: cường độ giàn mưa lấy : 10 –15
(m
3
/m
2
.h)
2. Diện tích một ngăn:
f = F/N
• (N: số ngăn)
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
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)
•Fe2+: sắt trong nguồn nước.
•Cđ: hàm lượng CO2 tự do ban đầu
nước ngầm.
•Ct: CO2 tính toán với pH = 7.5 và độ
kiềm của nước nguồn.
Ct = Cbđ . β.γ
–Cbđ : phụ thuộc vào pH, độ kềm ở
20oC (Ki) ( tra biểu đồ)
– β:Phụ thuộc vào lượng muối (mg/l)
(tra bảng)
– γ:Phụ thuộc vào nhiệt độ của nước
(tra bảng)
tb
tx
CK
G
F
∆
=
.
()
hkg
QC
G
l
/
1000
.
=

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
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
−
=∆
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version
Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn
– Khử sắt bằng Cl
2
: để oxi hoá1mg Fe
2+
cần 0.64
mg Cl
2

– Khử sắt bằng KMnO
4
: để khử hết 1mg Fe
2+
cần
0.5654mgKMnO
4
– 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
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version