Nghiên cứu vật liệu lọc mới ODM2F trong quá trình xử lý nước cấp để nâng cao hiệu quả xử lý

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM2F TRONG QUÁ
TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ.
Giáo viên hướng dẫn:
Ths.Trần Văn Thuyết
Nhóm sinh viên thực hiện:
Trần Minh Trung - 08N2
Trần Đức Tân - 08N2
Nguyễn Văn Trực - 08N2
Nguyễn Văn Trung - 08N2
PHẦN I:MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Đất nước ngày càng phát triển,cuộc sống con người không ngừng được nâng
cao,kéo theo yêu cầu cao hơn về chất lượng cuộc sống.Một trong các tiêu chí hàng
đầu chính là chất lượng nước sạch.Tuy nhiên công nghệ xử lý nước sinh hoạt tại
Việt Nam vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế,những vật liệu lọc đang sử dụng hiện nay
chưa mang lại hiệu quả cao.Chất lượng nước chưa thực sự đáp ứng yêu cầu chất
lượng cuộc sống cho con người.
Do đó việc nghiên cứu vật liệu lọc mới nhằm nâng cao hiệu quả xử lý là cần
thiết.Đề tài ‘‘Nghiên cứu vật liệu lọc mới ODM2F trong quá trình xử lý nước
cấp để nâng cao hiệu quả xử lý” được hình thành.
2. Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc mới nhằm đưa vào dây chuyền công nghệ xử lý
nước để nâng cao hiệu quả xử lý nước cấp.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
− Ứng dụng tính toán thiết kế sơ bộ bể lọc trong hệ thống cấp nước.
3. Đối tượng nghiên cứu.

Vật liệu lọc đa năng ODM-2F.ODM-2F là sản phẩm thiên nhiên(thành phần
chính là diatomit,zeolit,bentonit) được hoạt hóa ở nhiệt độ cao sử dụng từ năm
1998 ứng dụng trong nhiều công trình Nga , Ukraina , Uzbekitan và nhiều quốc
gia khác.
Sản phẩm được chứng nhận an toàn cho cấp nước sinh hoạt và ăn uống ,có thể
thay thế đồng thời cả cát thạch anh,hạt xúc tác và than hoạt tính trong quy trình
công nghệ xử lý nước.
4. Phạm vi nghiên cứu .
Ứng dụng trong bể lọc trong hệ thống cấp nước tại Việt Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu.
− Phương pháp thu thập số liệu.
− Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu.
− Nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình Jatest.

PHẦN II:NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LỌC NƯỚC Ở VIỆT NAM
VÀ TRÊN THẾ GIỚI
I. Các loại vật liệu lọc hiện đang được sử dụng .
1. Cát thạch anh.
a. Giới thiệu chung.
Bộ lọc cát thạch anh được sử dụng quặng thạch anh tự nhiên làm nguyên liệu
thô, sản xuất bởi nhà máy chế biến thạch anh , nghiền, rửa, sàng mỹ và các quá
trình khác. Nó là một vật liệu lọc hiện rộng rãi nhất và lớn nhất được sử dụng trong
ngành công nghiệp xử lý nước trên thế giới và là vật liệu chủ yếu ở Việt Nam hiện
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
nay,ít tạp chất, khả năng chịu nén, độ bền cơ học cao, ổn định hóa chất, hiệu quả
cao, chu kỳ sống lâu dài, phù hợp cho đơn, bể lọc đôi , bộ lọc và trao đổi ion, tất cả

các mục tiêu đạt được tiêu chuẩn.
b. Đặc tính kĩ thuật.
- Thành phần chính của cát thạch anh là SiO
2
> 90%, tỷ trọng > 1.4g/cm
3
,độ
hòa tan trong axit HCL 1:1 < 5%
- Có độ bền cơ học cao,chống lại sự mà mòn và tính chất hóa học ổn định.
- Cát thường có màu trắng hoặc không màu , được chia thành nhiều loại : cát
thạch anh bình thường,cát thạch anh tinh chế, cát thạch anh tinh khiết cao.
- Cát thạch anh được sử dụng trong lọc nước để lọc các thành phần lơ lửng
có kích thước hạt nhỏ không có khả năng kết tủa khi để lắng tự nhiên.
c. Công dụng.
- Trong quá trình lọc, trên bề mặt cát thạch anh sẽ tạo ra lớp màng lọc hỗ trợ
cho quá trình lọc, đặc biệt khi Fe(OH)3 kết tủa trên bề mặt cát thạch anh sẽ
giúp hấp phụ Asen khi nguồn nước có nguy cơ bị nhiễm Asen. Cát thạch
anh là tác nhân rất tốt trong việc giữ các kết tủa dạng bông có độ nhớt cao
rất khó tách và khó lọc.
d. Ưu điểm.
- Không tham gia phản ứng với các tác nhân hóa học có trong nước.
- Không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước.
- Có thể được sử dụng lâu dài, có thể dửa lọc thường xuyên khi bề mặt lọc
tạo thành những lớp dày.
- Cát thạch anh có kích thước nhỏ, nên có bề mặt riêng lớn do vậy làm tăng
hiêu quả lọc nước.
2. Than hoạt tính.
a. Khái niệm và phân loại.
• Khái niệm.
Than hoạt tính dùng trong công nghệ lọc nước là loại than được xử lý từ nhiều

nguồn vật liệu như tro của vỏ lạc(đậu phộng) gáo dừa(vỏ dừa) hoặc than đỏ.Do có
kết cấu đặc biệt,được coi là loại có phẩm chất tốt nhất.Những nguyên liệu thô được
nung nóng từ từ trong môi trường chân không ,sau đó được hoạt tính hóa bằng các
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
khí có tính oxi hóa ở nhiệt độ cực cao.Qúa trình này tạo nên những lỗ nhỏ li ti có
tác dụng hấp phụ và giữ lại các tạp chất.
• Phân loại
- Than hoạt tính dạng bột
Nghiền nát hoạt tính thành bột có kích thước 10 -50micromet .Bột than hoạt
tính định lượng liên tục vào nước cùng với các hóa chất keo tụ.Bột thân chui vào
các bông cặn và được tách ra khỏi nước cùng với các bông cặn trong các bể
lắng.Qua thời gian tiếp xúc lâu,các chất bẩn hữu cơ được hút vào các hạt bột
than,giảm nồng độ của chúng trong nước đến nồng độ cân bằng.Bột than hoạt tính
được sử dụng triệt để hơn nếu dùng bể lắng trong có lớp cặn lở long hoặc bể lắng
có tuần hoàn lại cặn.
- Than hoạt tính dạng hạt.
Tính chất cơ lý của than hoạt tính thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm được sản
xuất(được cho trong bảng sau)
Nguyên liệu - Than bùn
- Bitum dạng phiến
- Antracit
- Gỗ,vỏ dừa
Dạng
Đường kính tương đương
Hệ số không đều hạt
Độ vỡ vụn(760 dập)
Tỷ trọng hạt khô

Độ ẩm
Độ ngậm tro
Diện tích bề mặt rỗng
Đập nhỏ,nén ép qua lỗ sàng
0.25-3mm
1.4-2.2
10-50%
1.4-1.5g/cm
3
0.5-2%
4-12%
500-1300m
2
/g
Than hạt được dùng làm lớp lọc nước,các tạp chất cũng chịu cùng một phương
pháp tách.Thực vậy,nước đã được loại bỏ dần các chất ô nhiễm gặp phần than hoạt
tính ngày càng ít bị bão hòa và có hoạt tính hơn.
b. Đặc điểm.
Than hoạt tính hoạt động trên cơ chế hấp phụ.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
Hấp phụ xác định tính chất của một số vật liệu có khả năng giữ trên bề mặt
chúng các phân tử của một số chất có chút ít tính thuận nghịch.Có sự chuyển dịch
khối lượng của các chất từ pha nước hay khí lên bề mặt chất rắn.Chất rắn thu được
những tính chất đặc biệt(kỵ nước hay ưa nước).Có thể làm thay đổi trạng thái cân
bằng của môi trường(phân tán,kết bông).Khả năng hấp phụ của than hoạt tính phụ
thuộc vào:
- Bề mặt khai triển hay diện tích bề mặt riêng:Than hoạt tính là vật liệu xốp có

rất nhiều lỗ lớn nhỏ,dưới kính hiển vi một hạt than trông giống như một tổ
kiến,vì thế diện tích tiếp xúc của nó rất rộng để hấp thụ các tạp chất.Mặt
riêng của than tùy vào nguồn gốc mà có diện tích vào khoảng 600 –
1.200m
2
/g.Đây là yếu tố rất quan trọng của than hoạt tính ,do vậy nó thường
xuyên được dùng trong công nghiệp.
- Bản chất của mối liên kết chất bị hấp phụ – chất hấp phụ:Nghĩa là từ năng
lượng tương tác tự do G giữa vị trí hấp phụ và phần phân tử tiếp xúc với bề
mặt.
- Thời gian tiếp xúc giữa than và chất hòa tan:Khi cân bằng có sự trao đổi
động giữa các phân tử của pha hấp phụ và các phân tử ở lại trong dung dịch.
Về cơ bản,lực hấp dẫn Van Der Waals và lực hấp dẫn tĩnh điện Coulomb là
nguồn gốc của hấp phụ.
c. Ưu nhược điểm.
Có 2 loại than hoạt tính là dạng bột và dạng hạt.Chúng có ưu nhược điểm như
sau:
• Ưu điểm
- Bột than hoạt tính rẻ hơn 2 đến 3 lần so với than hạt
- Có khả năng tăng liều lượng trong những giờ ô nhiễm cao điểm
- Sử dụng chúng chỉ cần vốn đầu tư nhỏ khi xử lý chỉ có một tầng kết
bông lắng gạn(chỉ cần có một trạm cấp than hoạt tính)
- Hấp thụ nhanh vì diện tích bề mặt riêng rất lớn của bột than
- Bột than hoạt tính đẩy nhanh quá trình lắng do bột than làm nặng
thêm các bông keo tụ.
• Nhược điểm
- Không có khả năng tái sinh than hoạt tính,khi nó cần được thu hồi lẫn
với bùn hydroxit.Đưa đến sự hao hụt than hoạt tính trong quá trình
làm việc
- Rất khó loại bỏ các vết của chất bẩn nếu không dùng thêm một lượng

than hoạt tính dư thừa
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Để thực hiện việc dùng than vào những lúc cao điểm của ô nhiễm,việc
cần thiết là phải tìm ra giờ cao điểm của việc gây ô nhiễm
- Người ta chủ yếu dùng than bột hoạt tính với việc cấp các liều lượng
không liên tục hoặc nhỏ(nhỏ hơn 25g/cm
3
tùy từng trường hợp)
Tính kinh tế của việc xử lý trên than hoạt tính chủ yếu phụ thuộc vào khản năng
hữu ích của than,thể hiện bằng số gam COD giữ lại trên kg than hoạt tính ,nó đặc
trưng cho sự tiêu thụ than để thu được một hiệu quả nhất định.Đối với một hệ
thống đã cho,khả năng này tùy thuộc vào:
- Chiều dày lớp lọc,một lớp lọc càng dày,mặt hấp phụ càng dễ dàng đi xuống
dưới mà không để lọt chất bẩn vào nước đã lọc,đảm bảo sự hấp thụ cạn kiệt
đến bão hòa của các lớp ở phía trên.
- Tốc độ trao đổi ion:Thực nghiệm chỉ ra rằng rất ít khi ta có thể vượt quá 3
thể tích nước cho một thể tích than trong 1h đối với các trường hợp ô nhiễm
quá nặng.Trong trường hợp xử lý nước uống với hàm lượng chất phải hấp
phụ nhỏ,mọi quyết định phải tính đến hiệu quả kinh tế và chi phí đầu tư,phải
chấp nhận việc không sử dụng hết khả năng hấp phụ của than bằng cách
dùng tải khối cao hơn:5-10 thể tích nước/1 thể tích than trong 1 giờ.
Lý thuyết chỉ cho chỉ dẫn về khuynh hướng của luật hấp phụ.Vấn đề còn lại là
cần thiết phải có các kinh nghiệm của chuyên gia và thí nghiệm động trên mô hình
có kích thước đủ lớn để có thể ngoại suy.Có các mô hình cho phép từ thực nghiệm
ở phòng thí nghiệm để dự kiến khả năng hấp thụ của than.
d. Công dụng và phạm vi áp dụng.
• Công dụng của than

Một lớp lèn chặt có bốn chức năng:
- Lọc: chức năng này thường phải giảm tới mức tối thiểu để tránh tắc nghẽn
lớp lọc,bắt buộc phải trang bị một hệ thống rửa có hiệu quả để rửa ngược
làm xới lớp than đã bị nén sau một chu kì lọc,mặt khác than có xu hướng
tách ra các cục vóng tiếp xúc với nó.Các sản phẩm hấp phụ là bông cặn góp
phần vào làm bão hòa sớm lớp than cho nên người ta thường phải lọc cát
trước khi cho nước lọc qua than hoạt tính.
- Là môi trường sinh học:Điều này góp phần vào việc làm sạch nước,nhưng
nó cũng nguy hiểm,nếu nó không được điều khiển một cách hoàn hảo(lên
men,mùi hôi,bịt kín lớp lọc…)
- Tác dụng xúc tác
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Hấp phụ:Đó là vai trò chính của than.Có ba cách đổ các lớp:
- Lớp cố định đơn giản,kỹ thuật này được ứng dụng rộng rãI trong xử
lý nước uống
- Lớp lọc cố định nối tiếp,ta sử dùng nhiều cột lọc ghép nối tiếp,tái sinh
bằng sự chuyển chỗ.Ta tổ chức một hệ thống tách cặn bằng dòng
nước ngược.Bộ lọc ME’ADIAZUR dòng kép là một bộ lọc có hai
ngăn
- Lớp động:Chúng làm việc theo nguyên lý dòng ngược.Cơ sở của lớp
có thể là một lớp hóa lỏng.
• Phạm vi áp dụng
Do có đặc tính hấp phụ cao nên than hoạt tính được dùng trong xử lý nước với
các mục đích chính:
- Khử các chất bẩn:được tính bằng gram chất bẩn hoặc gram COD được giữ
lại trong 1 kg than hoạt tính theo công thức Feundlich
- Làm sạch vết của các kim loại nặng hòa tan trong nước

- Làm sạch triệt để các chất hữu cơ hòa tan,khử mùi và vị,đặc biệt là nước thải
công nghiệp chứa các thành phần hữu cơ độc hại hoặc các phân tử có độ bền
vững bề mặt cao ngăn cản các quá trình xử lý sinh học
- Nước đi qua than hoạt tính phần lớn là các phân tử hữu cơ hòa tan được giữ
lại trên bề mặt.Ngoài ra trong quá trình lọc than hoạt tính chứa và nuôi
dưỡng các loại vi khuẩn có khả năng phân hủy các chất hữu cơ bám dính để
tạo ra bề mặt tự do,cho phép giữ lại các phân tử hữu cơ mới.
- Khử clo dư trong nước,khi tiệt trùng nước bằng clo cần phải giữ lại một
lượng clo dư trong thời gian tiếp xúc để đảm bảo tiệt trùng trên đường ống
dẫn,lượng clo dư này gây mùi khó chịu,có thể dùng than hoạt tính để khử .
3. Các loại vật liệu khác.
a. Cát Mangan.
• Giới thiệu chung
- Cát Mangan là hạt lọc trung gian được thiết kế và sản xuất theo công nghệ mới
của hiệp hội xử lý nước Hoa Kỳ, được sử dụng để tách Sắt, Manganeese và
Hydrogen sulfide trong nước. Nó hoạt động như một chất oxi hóa bề mặt dung để
kết tủa Sắt, Manganeese và Hydrogen sulfide. Các chất này được tách ra khỏi
nước sau khi bị oxi hóa và tạo thành chất bẩn kết tủa bám vào bề mặt các hạt lọc.
• Đặc tính kĩ thuật:
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Thành phần hóa học cơ bản: cát bọc KMnO4.
- Kích thước hạt: 0,9 – 1,2mm. Dạng hạt màu nâu đen, cứng, khô rời, có góc
cạnh.
- Dung trọng: 1.400 kg/m3.
- Độ xốp: lớn hơn 65%
• Công dụng
- Cát thạch anh được dùng để lọc các thành phần lơ lửng có kính thước hạt nhỏ

không có khả năng kết tủa khi để lắng tự nhiên. Trong quá trình lọc, trên bề
mặt cát thạch anh sẽ tạo ra lớp màng lọc hỗ trợ cho quá trình lọc, đặc biệt khi
hydroxit sắt III kết tủa trên bề mặt cát thạch anh sẽ giúp hấp phụ Asen khi
nguồn nước có nguy cơ bị nhiễm Asen. Cát thạch anh là tác nhân rất tốt trong
việc giữ các kết tủa dạng bông có độ nhớt cao rất khó tách và khó lọc.
• Ưu điểm:
- Không cần sử dụng hóa chất và các thiết bị đi kèm như bình pha hoá chất,
bơm định lượng.
- Không cần tái sinh định kỳ bằng dung dịch Permanganate như Manganese
green sand.
- Vận hành đơn giản.
- Giá thấp hơn nhiều so với các loại vật liệu nhập ngoại như hạt Pyrolox,
Birm hay Manganese green sand.
- Có thể đưa vào các bể lọc đang sử dụng mà không cần thay đổi cấu trúc bể.
• Phạm vi ứng dụng :
- pH nước đầu vào >= 7,0, thế oxy hóa khử > 700mV (đối với yêu cầu khử
mangan).
- Fe < 30 mg/l; Mn < 5mg/l.
- Vận tốc lọc: 5 –12 m/giờ. Có thể sử dụng trong các bể lọc hở hoặc lọc áp lực.
Hướng lọc: từ trên xuống.
- Hạt MS không cần tái sinh. Sau một thời gian sử dụng khoảng 2 năm (tùy
theo chất lượng nước nguồn) cần thay thế hoặc hoạt hóa bằng dung dịch
KMnO4.
• Vận hành sử dụng:
- Nếu nguồn nước có độ pH thấp, có thể sử dụng hạt LS hoặc hóa chất để nâng
pH nước nguồn trước khi cho qua lớp vật liệu xúc tác MS. Phía dưới lớp MS
nên bố trí thêm một lớp cát thạch anh để giữ oxyt sắt và mangan, tạo độ trong
cho nước.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Độ dày lớp MS được điều chỉnh theo hàm lượng sắt và mangan có trong nước
nguồn nhưng không được nhỏ hơn 300 mm.
- Rửa lọc: khi sử dụng kết hợp với các vật liệu lọc khác có thể tiến hành rửa lọc
như trường hợp bể lọc cát thông thường.
- Rửa sạch hạt MS trước khi sử dụng.
b. Vật liệu lọc MF 97.
• Giới thiệu chung
Sắt và Mangan là những nguyên tố có nhiều trong nước ngầm. Nước có chứa
nhiều sắt và mangan khi tiếp xúc với ôxy không khí trở nên đục và tạo cảm quan
không tốt do sự ôxy hoá thành Fe(III) và Mangan (IV) tồn tại dưới dạng kết tủa
keo. Nước chứa nhiều Fe và Mangan sẽ có màu vàng,vàng đậm, màu nâu vàng,
các dụng cụ chứa nước sẽ bị bám cặn gây ố vàng.
Sắt và mangan có mặt trong nước sẽ gây vàng ố quần áo, gây mùi tanh, ảnh
hưởng đến hệ thống cấp nước do sự ôxy hoá của sắt, gây tắc đường ống dẫn nước,
ảnh hưởng đến hoạt động sinh hoạt và sản xuất của các doanh nghiệp.
Để giải quyết vấn đề này Viện Hóa học (Trung tâm KHTN & CNQG) đã chế
tạo thành công loại vật liệu lọc kim loại nặng trong nước giếng (ký hiệu MF 97).
• Đặc tính kỹ thuật
Vật liệu này là hỗn hợp của các ôxit kim loại có độ bền cơ học và tuổi thọ cao,
có tính năng biến các chất tan thành chất không tan. Bằng loại vật liệu này, các hộ
gia đình, các cơ quan sử dụng nước giếng khoan có thể ứng dụng dùng trong các
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
bể lọc nước, các thiết bị lọc nước. Khả năng xử lý sắt, mangan của vật liệu MF 97
khá hiệu quả.
Phó giáo sư Lê Văn Cát, Phòng Hóa môi trường, phụ trách nghiên cứu vật liệu

này cho biết, MF 97 dựa trên nghiên cứu sản phẩm lọc sắt, mangan của Mỹ có tên
gọi Birm đã có trên thị trường. Nhưng tốc độ lọc của MF 97 lớn hơn rất nhiều so
với sản phẩm của Mỹ. Trong khi đó giá 1kg Birm là 2,8 USD thì MF 97 chỉ có
9.000 đồng/kg.
Đây là vật liệu sử dụng phôi là đá đen lăn tẩm bột mangan bên ngoài, tuổi thọ
vật liệu ngắn 6 - 12 tháng. Chỉ ứng dụng cho nguồn nước ô nhiễm ít hàm lượng
Fe, Mn < 5mmg/lít.
• Vận hành sử dụng
Xếp một lớp sỏi ở trên cùng để nước chảy qua xối đều xuống lớp MF 97 bên
dưới. Các kim loại độc sẽ bị kết tủa và được giữ lại qua một lớp cát lọc và sỏi ở
dưới cùng. Đầu ra là nước sạch đủ tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam. Đối với
nguồn nước có độ pH cao, có thể xếp đá vôi ở lớp trên cùng. Đầu ra là nước sạch
đủ tiêu chuẩn nước ăn của Việt Nam.
c. Karamzit.

• Giới thiệu chung
Sỏi nhẹ keramzit là vật liệu xây dựng nhân tạo được sản xuất từ các loại khoáng
sét dễ chảy bằng phương pháp nung phồng nhanh. Chúng có cấu trúc tổ ong với
các lỗ rỗng nhỏ và kín. Xương và vỏ của sỏi keramzit rất vững chắc.
Sỏi nhẹ keramzit sản xuất theo qui trình công nghệ và thiết bị hiện đại có chất
lượng cao đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật cho một số hạng mục xây dựng trong
những công trình nhà cao tầng, hoặc nhà trên nền đất yếu. Vật liệu keramzit được
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng của thế giới. Ucraina và Nga là những nước
sớm đi vào công nghệ keramzit và họ đạt trình độ cao của thế giới.
Hiện nay trên thế giới vật liệu keramzit đang được ứng dụng đưa vào sử dụng
như là một vật liệu lọc . Keramzit nhẹ tổng hợp được cung cấp tùy chọn mới, phù

hợp và chi phí hiệu quả để đáp ứng những quan ngại này. Keramzit cung cấp tính
linh hoạt thiết kế cho các chương trình quản lý nước trong việc đáp ứng cuộc
khủng hoảng môi trường. Keramzit cung cấp giải pháp bảo trì thấp, đáp ứng các
quy định của chính phủ hiện tại và đề xuất mà không cần sử dụng hóa chất, thiết bị
chuyên ngành hoặc nâng cấp cơ sở chính. Việc sử dụng keramzit trong thiết kế như
vậy cung cấp cải thiện hiệu suất và tuổi thọ.
• Đặc tính kỹ thuật
- Phù hợp, đáng tin cậy (100% sản xuất)
- Thể chất và tính trơ hoá học
- Lớn hơn diện tích bề mặt
- Độ dẫn thủy lực cho phép thoát nước nhanh chóng, miễn phí
- Tài sản Gạch giảm thoái hóa vật liệu
- Góc nội ma sát cao cung cấp sự ổn định và sức mạnh
- Giảm cân làm giảm chi phí cước vận chuyển và xử lý
• Vận hành sử dụng
- Loại bỏ hoặc làm giảm phốt pho, asen, kim loại, dầu mỡ, dầu và nhiều
hơn nữa
- Kết hợp loại bỏ chất dinh dưỡng và lọc nước thải xả sạch hơn
- Sử dụng chức trao đổi ion để tăng cường quá trình xử lý
- Loại bỏ các vật liệu TSS và vững chắc để ngăn ngừa tắc nghẽn
- Chi phí bảo trì thấp hơn
- Kinh tế, sẵn có và dễ sử dụng
d. Vật liệu lọc nổi TRW18.
• Giới thiệu chung
Hạt TRW18 là loại vật liệu lọc có nguồn gốc từ nước ngoài được nhập khẩu
vào Việt Nam trong khoảng 10 năm trở lại đây.Hạt TRW18 được sử dụng chủ
yếu như là lớp hạt lọc có nhiệm vụ chặn giữ các hạt nhựa trao đổi ion có kích
thước nhỏ hơn trong bể lọc trao đổi ion,hoặc làm chức năng tương tự trong các
bể lọc hấp phụ than hoạt tính.Trong các công trình ,hạt vật liệu TRW18 chỉ dày
khoảng 5-10cm.Các báo cáo cho thấy hạt nhưa TRW18 chưa có ứng dụng phổ

biến cho các công trình lọc vật liệu lọc nổi.Những năm gần đây,hạt nhưa
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
TRW18 đã bắt đầu được công ty MTC Co,Ltd sản xuất trong nước để giảm giá
thành.
• Đặc tính kĩ thuật
- Trọng lượng riêng : 0.8g/ml
- Nhiệt độ ổn định: -20 – 55
o
C
- Đường kính hiệu dụng De = 1.17 – 1.63 mm.
- Hệ số không đồng nhất Kd = 1.13 – 1.38.
- Độ rỗng e = 38.9 – 41.1%.
- Không bị ảnh hưởng bởi môi trường kiềm và axit.
- Độ bền cơ học cao.
• Vận hành sử dụng
- Tuổi thọ có thể từ 10 – 15 năm.
- Do có tỉ trọng lớn hơn các hạt học nổi thông thường nên sẽ thuận lợi
hơn trong công tác rửa lọc.
- Đáp ứng được hầu hết các công dụng của các loại vật liệu lọc nổi.
- Gía thành chưa kinh tế,chi phí ban đầu cao.
II. Các thiết bị công nghệ lọc đang được sử dụng tại Việt Nam và trên thế giới.
1. Bể lọc.
a. Bể lọc áp lực.
 Đặc điểm :
- Điều khác biệt cơ bản giữa bể lọc nhanh trọng lực và bể lọc nhanh áp lực là
trong bể lọc áp lực các quá trình lọc và rửa lọc đều thực hiện trong chế độ có
áp lực.

- Áp lực có thể từ 2-6 at
Khi lọc trong vận tốc lọc từ 8- 12 m/h
Khi lọc trong vận tốc lọc từ 20-35m/h
Khi lọc sơ bộ và khử sắt trong nước ngầm , vân tốc từ 8-20 m/h
 Ưu nhược điểm :
• Ưu điểm :
- Gọn nhẹ chế tạo tại công xưởng , lắp ráp nhanh , tiết kiệm đất xây dựng
thích hợp cho những nơi chật hẹp
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Nước có áp lực nên không xảy ra hiện tượng chân không trong lớp vật
liệu lọc , chiều cao lớp nước trên lớp vật liệu lọc chỉ cần từ 0,4 - 0,6 m
đủ để đảm bảo thu nước rửa không kéo cát lọc ra ngoài .
- Áp lực nước sau bể lọc còn dư có thể chảy thằng lên đài hay cấp trực tiếp
cho các hộ tiêu thụ , không cần máy bơm đợt II
- Do tổn thất qua lớp vật liệu lọc có thể lấy từ 3- 10 m , nên có thể tăng
chiều dày lớp lọc lên để tăng vận tốc lọc
• Khuyết điểm :
- Khi xử lý nước sông đã đánh phèn và qua lắng phải dùng bơm , bơm
vào bể lọc áp lực , cánh máy bơm làm phá vỡ bông cặn nên giảm hiệu
quả .
- Do bể lọc kín , khi rửa không quan sát được nên không khống chế được
lượng cát mất đi , bể lọc làm việc kém hiệu quả dần.
- Do bể lọc làm việc trong hệ thống kín nên không theo dõi được hiệu quả
quá trình rửa lọc.
- Khi mất điện đột ngột nếu van một chiều bị hỏng , hay rò nước hoặc xảy
ra tình trạng rủa ngược đưa cát lọc về bơm.
 Phạm vi áp dụng

Do khuyết điểm đã nêu ở trên nên nhiều nước không sử dụng bể lọc áp lực để
lọc nước đã đánh phèn và qua bể lắng, chỉ dùng để lọc sơ bộ nước song và lọc
nước ngầm cho công nghiệp, đòi hỏi chất lượng không cao và công suất trạm
giới hạn ở mức dưới 5000 m
3
ng/đ hoặc lọc nước tuần hoàn bể bơi.
b. Bể lọc nhanh trọng lực.
 Đặc điểm:
- Bể lọc nhanh trong lực có thể phân biệt 2 loại : bể lọc nhanh có hệ thống
phân phối nước và gió rửa lọc bằng hệ thống phân phối nước và gió rửa lọc
bằng hệ thống ống khoan lỗ và bể lọc nhanh có hệ thống phân phối nước và
gió rửa lọc bằng hệ thống phân phối nước và gió rửa lọc bằng sàn chụp lọc.
Bể lọc nhanh trọng lực được thiết kế với mặt bằng hình vuông hoặc hình
chữ nhật . Ở những trạm xử lý có số bể lọc lớn hơn 4 thường chọn mặt bằng
hình chữ nhật để dễ dàng bố trí và đặt hành lang ống và phòng điều khiển.
- Vật liệu được sử dụng trong bể lọc nhanh trọng lực thông thường là cát
thạch anh và than atranxit, đá hoa nghiền , macnetit , keramrit. Vật liệu lọc
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
phải đảm bảo các yêu cầu về phân loại thành phần hạt, mức độ đồng nhất về
kích thước hạt, độ bền cơ học và độ bền hóa học đối với nước.
- Ở bể lọc nhanh trọng lực có bề mặt lọc ≤ 100 m
2
chiều sâu lớp nước trên vật
liệu lọc từ 1-3m , chiều cao lớp vật liệu lọc từ 0,5-2,0m, đường kính hạt
vật liệu lọc từ 0,5-5mm , vận tốc lọc 5-15m/h. Trong đó vận tốc lọc là một
thông số quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả lọc nước và ảnh
hưởng đến chế độ làm việc của các công trình đơn vị khác trên trạm cấp

nước. Nếu không điều chỉnh thì trong thời gian đầu của mỗi chu kỳ lọc bể
lọc sẽ làm việc bể lọc sẽ làm việc với tốc độ lớn và sau một thời gian lớp cát
bị bẩn tổn thất qua lớp cát lọc tăng lên, bể lọc sẽ làm việc với tốc độ giảm
dần. Như vậy công suất bể lọc sẽ luôn bị thay đổi suốt một chu kỳ lọc, điều
này khoogn thể chấp nhận được vì trong nhà máy nước các công trình khác
trong dây chuyền xử lý không thay đổi công suất, do đó cần điều chỉnh để
giữ tốc độ lọc không đổi trong suốt chu kỳ lọc. Điều chỉnh tốc độ lọc trong
bể lọc có thể dùng tay vặn các van khóa , dùng van bướm hoặc xiphong
đồng tâm.
- Sau một thời gian làm việc , do sự kết bám của các hạt cặn vào bề mặt hạt
vật liệu lọc , nên tổn thất thủy lực trong lớp lọc tăng lên. Khi tổn thất áp lực
đạt đến một giá trị giới hạn thì cần tiến hành quá trình rửa lọc. Thường sử
dụng 3 phương pháp lọc sau: rửa lọc bằng nước thuần túy , rửa lọc bằng gió
trước nước sau, rửa bằng gió nước kết hợp sau đó rửa bằng nước thuần túy.
 Ưu nhược điểm
• Ưu điểm:
- Diện tích xây dựng nhỏ , tiết kiệm chi phí xây dựng
- Vận tốc lọc nước lớn , tăng hiệu quả xử lý nước
• Nhược điểm
- Công tác quản lý yêu cầu cao
- chất lượng nước lọc kém ổn định hơn so với bể lọc chậm
- Đòi hỏi người vận hành có trình độ nghề nghiệp cao, tốn năng lượng
- Bể lọc nhanh trọng lực không thể chụi được những đợt sốc ngắn hạn do
tăng hàm lượng chất bẩn trong nước thô , cũng như tăng lưu lượng nước
thô.
 Phạm vi áp dụng :
Bể lọc dạng này thường áp dụng trong trường hợp lấy nước nguồn từ songo
suối ao hồ về còn dư áp lực hoặc khi cần thiết phải xây dựng bể chứa nước sạch
vao trên mặt đất để tự mồi cho trạm bơm đợt II
1

GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
c. Bể lọc chậm.
 Đặc điểm
Lọc nước qua lớp cát lọc với vận tốc v≤ 0,5 m/h là lọc chậm . Do vận tốc v ≤
0,5 m/h nên lớp trên cùng của cát lọc dày khoảng 2-3 cm , cặn bẩn tích lại tạo
thành màng lọc . Trong màng lọc chứa vô số các vi sinh vật có khả năng lọc và diệt
97-99% vi khuẩn có trong nước thô khi lọc qua màng.
 Ưu nhược điểm:
• Ưu điểm:
- Cấu tạo quản lý đơn giản giá thành thấp
- Chất lượng nước lọc tốt và luôn ổn định
- Không đòi hỏi người vận hành có trình độ nghề nghiệp cao, không tốn
năng lượng
- Bể lọc chậm có thể chụi được những đợt sốc ngắn hạn (2-3 ngày) do tăng
hàm lượng chất bẩn trong nước thô , cũng như tăng lưu lượng nước thô.
• Nhược điểm:
- Đòi hỏi diện tích xây dựng lớn
- Mau bị tắc , trít khi hàm lượng rong tảo trong nước thô vượt quá hàm
lượng cho phép.
- Nếu thời gian ngừng hoạt động lien tục quá 1 ngày đêm , xảy ra hiện
tương phân hủy yếm khí mang lọc , tạo ra bọt khí và mùi hôi làm xấu
chất lượng nước lọc.
d. Bể lọc tiếp xúc.
 Đặc điểm :
- Vật liệu lọc thường là cát thạch anh d
min
≥0,6mm d
max

≤ 2,0 mm , chiều dày
thường chọn (1,2 -2)m
- Hệ thống phân phối nước lọc và rửa lọc có thể có hoặc không có lớp sỏi đỡ ,
lấy tương tự như bể lọc nhanh trọng lực. Khi rửa phối hợp gió nước thì phải
có lớp sỏi đỡ với chiều dày 150-200mm với cỡ hạt (2-5)mm
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Nước pha phèn đã được trộn đều sẽ đi vào bể lọc từ dưới lên qua hệ thống
phân phối nước lọc qua lớp sỏi đỡ , qua lớp lọc rồi tràn vào máng thu nước
bố trí ở trên bể và theo đường ống dẫn sang bể chứa nước sạch.
 Ưu nhược điểm
• Ưu điểm :
- Khi dùng bể lắng tiếp xúc thì day chuyền công nghệ không cần có bể lắng
tiếp xúc khử sắt không cần bể phản ứng và bể lắng ( nước mặt)
- Chu kỳ làm việc có thể kéo dài được
• Nhược điểm:
- Tốc độ lọc nhỏ dẫn đến diện tích chiếm chỗ lớn
- Hệ thống phân phối hay bị lắc
 Phạm vi áp dụng:
Sử dụng với nguồn nước có hàm lượng cặn đến 150mg/l với độ màu dưới 120 độ
Cooban hoặc dùng để khử sắt.

2. Lọc trên thiết bị có giá đỡ.
a. Khái niệm và phân loại.
• Khái niệm:
Nước được đưa qua các thiết bị có giá đỡ , ở đó cặn bẩn được giữ lại, giúp
loại bỏ các hạt có kích thước lớn hơn kích thước lỗ rỗng của lưới lọc và các
hạt không có khả năng biến dạng.

• Phân loại:
- Rây, nghĩa là lọc trên mặt rây ngưỡng mắt lưới tương đối lớn (lớn hơn
30µm);
- Lọc mịn, trong đó lọc trên lớp đỡ mỏng của các hạt lớn hơn xảy ra cùng với
việc lọc của các hạt mịn hơn ở các lớp lọc sâu hơn.
b. Các loại thiết bị lọc có giá đỡ đang được sử dụng phổ biến
 Rây và rây mịn .
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
Một mặt lọc tương đối lớn đặt trên một giá đỡ mảnh làm bằng vải kín loại
chất hay chất dẻo hay các phần tử lọc có lỗ thoát đều đặn.Tùy the mắt lưới
mà ta chia thành dây mịn và dây to.
Độ mơ mắt lưới
25 -150 µm 0.2 – 0.4µm
2 – 6mm
Phương pháp
vận hành
Rây mịn
Có trọng lực hay
áp suất
Rây to
Trọng lực
Lưới hớt váng mịn
Trọng lực
Khả năng làm sạch được xác định bằng độ rỗng của các mắt lưới : hệ thống loại bỏ
tất cả các hạt mà kích thước lớn hơn kích thước mắt lưới.Trong quá trình hoạt động
các hạt đã được giữ lại làm nghẽn từng phần mắt lưới và bộ lọc có thể giữ lại các
hạt nhỏ hơn kích cỡ của mắt lưới.Khi làm việc theo trọng lực,tổn thất áp lực cực

đại cho các bộ lọc nói chung bé, cỡ hơn 10cm đso là do tính năng mỏng manh của
lớp vải lọc.Nó bị rách dưới tác dụng của áp suất làm việc hay áp lực rửa.
• Rây min có bề mặt tự do
Mục đích chính của dây mịn là loại bỏ các thực vật nỗi trong nước mặt, nó loại bỏ
đồng thời huyền phù cỡ lớn và các mảnh vụn thực vật và động vật chứa trong
nước.
Hiệu suất tối ưu thu được để duy trì áp lực không đổi gây ra do sự bịt kín cục
bộ của các hạt trên mặt lọc. Hiệu suất của một thiết bị luôn bị giới hạn bởi nhiểu
yếu tố:
- Sau khi rửa, vải lọc không còn được duy trì khả năng giữ như ban đầu. quá
trình lọc bị han chế do kích cỡ mắt luới ít nhiều bị thu hẹp.
- Loại bỏ thực vật nổi chỉ được từng phần vì nhiệt độ càng cao nó càng phát
triển trở lại;
- Một số trứng tôm , cua ,cá có kích thước nhỏ dễ dàng vướt qua vải lọc đi vào
các bể chứa nước hạ lưu, mà ta có thể nhìn thấy được;
- Nguy cơ ăn mòn vải lọc cùng giá đỡ, cản trở việc vận hành liên tục ở nước
chứa nhiều clo;
- Lọc dây mịn cần phải có kích thước đủ rộng để đáp ứng được việc lọc các
thực vật nổi phát triển đến nồng độ cực đại xảy ra vài lần trong năm.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Kích thước mắt lưới càng nhỏ, diện tích mặt vải lọc càng lớn.Đối với vải lọc
có lỗ rộng 35micron, tốc độ lọc lớn nhất là 35m/h tính theo toàn bộ bề mặt
của bộ lọc rây
- Giảm công suất lọc của nước do tắc nghẽn bộ lọc dây mịn thay đổi giữa 50
và 80%, trung bình 65%.Về mặt so sánh, một bể lắng tốt cho phép loại bỏ
80% -90% cặn không có clo hóa sơ bộ và từ 95% đến 99% khi col hóa trước.
Lọc dây mịn chỉ có tác dụng đối với một số chất lơ lửng,Nó không khử được

màu và các chất hữu cơ hòa tan mà chỉ khử được một số hạt lơ lửng có khíc
thước lớn.
• Lọc rây mịn dưới áp suất
Trong công nghiệp, lọc rây nước có thể thực hiện dưới suất, dùng để :
- Hoặc bảo vệ chóng tắc nghẽn các lỗ tương đối lớn (vài mm) với cõ rây từ
0.15 – 2mm. Đó là trường hợp của chu trình làm lạnh hở hoặc nửa hở;
- Hoặc laoij bỏ liên tục các chất mịn. Cỡ rây giảm xuống từ 50 -75 micron và
thấp hơn.Thiết bị nằm trọn trong bộ dây chuyền xử lý. Đó là trường hợp thu
nước biển để tạo thu hồi dầu mỏ vòng hai.
Thiết bị lọc dùng chủ yếu trong công nghiệp là các bộ phận lọc quay ,rủa tự
động, đôi khi gọi là bộ lọc cơ học có áp suất. Chúng dùng các áp suât khác nhau
từ 0.5 -2 bar.Tổn thất tải ban đầu rất ít (0.15 – 0.5bar).
 Lọc qua ống bọc và ống xốp
- Bình lọc nước uống ngay và vứt bỏ sau sử dụng có trang bị
- Các màng uốn nếp bằng giấy mỏng polycacbonnat hay nylon 66, vải
không dệt nhưng đã tẩm nhiệt xút, nói chung không có khả năng kết
muối chúng có ngưỡng giữu tuyệt đối giữa 0.1 và 20µm:
- Phớt lọc, vải chưa dệt cuộn tròn, các chất dẻo composite chúng có thể bị
kết muối.
- Các ống lọc rủa nước ngược được trang bị từ:
- Sợi và kim loại kết dính, có ngưỡng định mức từ 6 – 100µm ;
- Vải sợi đơn cứng có ngưỡng định mức giữa 20 và 100µm.
- Ống xốp có khả năng tái sinh, được trang bị :
- Các sợi kim loại kết dính hay vật liệu gồm;
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
- Vật liệu dẻo tụ kết.
Việc tái sinh ít bảo đảm bằng dùng nước đã lọc để rửa ngược. Thường rửa

bằng các chất khác có hiệu quả hơn, như dùng hơi nước, axit, siêu âm,
 Lọc trên giá đỡ có phủ trước lớp bọc.
- Đó là lọc qua chiều dày lớp lọc xảy ra trong mối trường chuyển tiếp và được
duy trì trên một giá đỡ mỏng. Lớp bọc được đưa từ ra ngoài hoặc chính từ
các chất loại bỏ trên bộ lọc
- Ở pha ban đầu của chu trình lọc, nguyên công phết bột gồm tuần hoàn lại
trên mặt bộ lọc các hạt trợ giúp lọc,trộn lẫn với các hạt bùn do lớp lọc giữ lại
các phần tử có kích thước lơn tạo nên một mối cầu nối phía trên các lỗ cảu
giá lọc có đường kinhs lớn gấp nhiều lần các hạt. Một lớp lắng phủ phía
trước tạo nên một lớp lọc mà bề dày cảu nó xác địh thời gian cảu một chu
trình rửa.Trong chu trình lọc cần phải thêm các hạt trợ giúp lọc, cần phải
thêm các hạt trợ giúp lọc hoặc để làm giảm tổn thất áp lực,hoặc để cải thiện
chất lượng nước đã lọc .Đó là quá trình nuôi hay sự bồi tích.
- Vật liệu cảu lớp lắng phủ trước và bồi tích
Tùy theo ứng dụng ta có thể sử dụng các loại vật liệu khác nhau:
- Xenluloza dưới dạng sợi có độ tinh khiết cao, có khả năng lọc so sánh
được với giấy lọc chậm, nhưng chỉ có khả năng hấp thụ rất nhỏ.
Không tan trong nước lạnh và ấm, nó bắt đầu thủy phân ở 85°C ;
- Các tảo đá cát là các mai giáp chứa silic hóa thạch có nguồn gốc từ biển,
rất mịn (5 - 10µm) và có khả năng hấp thụ chắc chắc, Chúng lọc trong rât
tốt các chất keo trong nước< Nói chung, chúng có khả năng hấp thụ tạp
chất dưới dạng nhũ tương như dầu hoặc hydrocacbua.
- Than hoạt tính có thể đặt trên lớp lọc xenluloza hay tảo đơn bào để khử
màu và loại bỏ hầu hết các chất hữu cơ thực vật, do than hoạt tính có khả
năng hấp phụ rất lớn,
- Lớp nhựa trao đổi ion dang bột các anion và cation trộng lẫn với một tỷ
lệ thay đổi cho phếp lọc toàn bộ muối khoáng của các bình ngueng nhà
máy nhiệt điện hay điện nguyên tử.
- Thau rửa : Khi tổn thất áp lực đạt tới giá trị cực đại, nguwoif ta thau rửa
bằng dòng nước ngược, Để cho thau rửa có hiệu quả, cần phải gỡ lớp lắng

phủ trước và các chất giữ trên mặt lọc sao cho không gây nên cáu bẩn vào
các giá đỡ.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
c. Ưu nhược điểm .
• Ưu điểm:
- Chất lượng nước đạt hiệu quả cao
- Bảo vệ thủy lực : chống lại sự kéo theo các hạt phân tán riêng lẻ.
- Có thể tùy vào tính chất nguồn nước cần xử lý mà chọn lớp bọc sao cho
phù hợp đạt hiệu quả cao nhất
• Nhược điểm:
- Sau khi rửa lọc lớp lọc không còn duy trì khả năng như ban đầu,
quá trình lọc bị hạn chế do chất bẩn bám dính vào bề mặt lọc. Cần
phải thay thế chúng sau một thời gian sử dụng.
- Nguy cơ ăn mòn lớp lọc cùng giá đỡ rất cao cản trở việc vận hành
lien tục ở nước chứa nhiều clo
- Quá trình thau rửa phức tạp và tốn kém.
d. Phạm vi sử dụng.
- Lọc qua rây mịn chủ yếu trong công nghiệp là các bộ lọc quay , rửa
tự động, đôi khi gọi là bộ lọc cơ học có áp suất, tổn thất tải ban đầu
nhỏ.
- Lọc qua ống bọc và xốp dùng cấp nước cho nồi hơi áp suất cao , cấp
nước cho hệ thống lọc nước siêu sạch, trong các bình lọc nước sử
dụng trong gia đình.
- Lọc qua giá đỡ trên các thiết bị có phủ lớp lọc được dung trong bình
ngưng của nhà máy điện, trong nhà máy bia và rượu vang siro đường
và gluco.
3. Lọc qua màng

a.Khái niệm chung.
- Màng có thể được làm từ nhiều loại vật liệu,miễn sao cho có độ dày từ
0,05 mm đến 2 mm và có khả năng tách khỏi dung dịch lỏng một số phần
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
tử khác nhau (chất lơ lửng, cặn và ion hòa tan hoặc dung môi) khi cho đi
qua màng.
b.Cơ chế chuyển dịch qua màng.
L?c th?m th?m tách
Cơ chế chuyển dịch qua màng lỏng
1. Dung dịch thuốc mạnh; 2. Dung dịch
thuốc yếu; 3. Dung dịch thực; 4. Nước;
5.phân tử; 6. Áp lực.
− Lọc:Sử dụng màng bán thấm, chất hòa tan được dữ lại do sợi màng chỉ cho
nước chảy qua ( sự chuyển động đối lưu của dung môi qua môi trường
rỗng). số lượng phân tử hòa tan trong nước được dữ lại tùy thuộc vào kích
thước các lỗ rỗng của màng. Trong trường hợp lý tưởng chỉ cho phép nước
đi qua (thẩm thấu hoàn chỉnh).
− thấm:Có khả năng phân chia hỗn hợp bằng cách chọn lọc chỉ để cho đi qua
màng một loại phần tử trong hỗn hợp.
− thấm tách:Sử dụng loại màng cho phép đi qua một loại ion chọn lọc, không
cho nước đi qua. Các màng này có thể tích điện hoặc trung hòa. Nếu là màng
tích điện, nó chỉ cho phép các ion tích điện ngược dấu đi qua, màng có thể là
cationic chỉ cho phép các cation đi qua,hoặc màng anionic chỉ cho phép
anion đi qua.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC

CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
c. Ưu nhược điểm.
• Ưu điểm:
- so với các phương pháp khác như trưng cất, điện phân, trao đổi ion,
phương pháp này ưu điểm là cho chất lượng nước tinh khiết hơn.
- Quá trình sản xuất an toàn hơn.
- Lượng thải sau xử lý thấp.
- Không sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý.
- Vật liệu của màng lọc không sâm nhập vào nguồn nước.
• nhược điểm:
- đối với màng thẩm thấu ngược RO cần có áp lực nên phải sử dụng bơm.
- Đối với nước sử dụng cho ăn uống thì hàm lượng các ion kim loại trong
nước thường bị giảm xuống quá mức vi lượng cần thiết.
- Giá thành cao.
- Năng suất, hiệu quả làm sạch và thời gian làm việc của màng lọc giảm
khi nồng độ chất tan trên bề mặt màng tăng lên.
phạm vi áp dụng:
d. Phạm vi áp dụng.
- Ứng dụng trong công nghệ xử lý nước.
- Ứng dụng trong y học.
- Ứng dụng trong phòng thí nghiệm.
- ứng dụng trong công nghiệp.
- ví dụ: màng lọc RO đang được sử dụng rộng rãi trong công nghệ chế tạo
các máy lọc nước, nhà máy điên nguyên tử, nhà máy lọc nước biển… .
Trong y học màng siêu lọc được sử dụng để lọc máu liên tục trong hồi
sức cấp cứu.
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ LỌC NƯỚC
I. Các văn bản quy phạm có liên quan tới xử lý nước cấp.
- Tiêu chuẩn cấp nước Việt Nam 33-2006
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống BYT
- Các nghị định, nghị quyết của chính phủ có liên quan đến ngành cấp nước.
II. Yêu cầu chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp.
- Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống.
- Quy chuẩn này quy định mức giới hạn các chỉ tiêu chất lượng đối với nước
dùng để ăn uống, nước dùng cho các cơ sở để chế biến thực phẩm (sau đây
gọi tắt là nước ăn uống).
Đối tượng áp dụng
Quy chuẩn này áp dụng đối với các cơ quan, tổ chức, cá nhân và hộ gia đình
khai thác, kinh doanh nước ăn uống, bao gồm cả các cơ sở cấp nước tập trung dùng
cho mục đích sinh hoạt có công suất từ 1.000 m
3
/ngày đêm trở lên (sau đây gọi tắt
là cơ sở cung cấp nước).

Bảng giới hạn các chỉ tiêu chất lượng:
ST
T
Tên chỉ tiêu
Đơn
vị
Giới hạn
tối đa cho
phép
Phương pháp thử
Mức độ
giám sát

I. Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
Màu sắc
(*)
TCU 15
TCVN 6185 - 1996
(ISO 7887 - 1985) hoặc
SMEWW 2120
A
2. Mùi vị
(*)
-
Không có
mùi, vị lạ
Cảm quan, hoặc
SMEWW 2150 B và
2160 B
A
3. Độ đục
(*)
NTU 2
TCVN 6184 - 1996
(ISO 7027 - 1990)
hoặc SMEWW 2130 B
A
4. pH
(*)

-
Trong
khoảng
6,5-8,5
TCVN 6492:1999 hoặc
SMEWW 4500 - H
+
A
5.
Độ cứng, tính theo
CaCO
3
(*)
mg/l 300
TCVN 6224 - 1996 hoặc
SMEWW 2340 C
A
6.
Tổng chất rắn hoà tan
(TDS)
(*)
mg/l 1000 SMEWW 2540 C B
7. Hàm lượng Nhôm
(*)
mg/l 0,2
TCVN 6657 : 2000 (ISO
12020 :1997)
B
8. Hàm lượng Amoni
(*)

mg/l 3
SMEWW 4500 - NH
3
C
hoặc
SMEWW 4500 - NH
3
D
B
9. Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 US EPA 200.7 C
10. Hàm lượng Asen tổng số mg/l 0,01
TCVN 6626:2000 hoặc
SMEWW 3500 - As B
B
11. Hàm lượng Bari mg/l 0,7 US EPA 200.7 C
12.
Hàm lượng Bo tính
chung cho cả Borat và
Axit boric
mg/l 0,3
TCVN 6635: 2000 (ISO
9390: 1990) hoặc
SMEWW 3500 B
C
13. Hàm lượng Cadimi mg/l 0,003
TCVN6197 - 1996
(ISO 5961 - 1994) hoặc
SMEWW 3500 Cd
C
14. Hàm lượng Clorua

(*)
mg/l
250
300
(**)
TCVN6194 - 1996
(ISO 9297 - 1989) hoặc
SMEWW 4500 - Cl
-
D
A
15. Hàm lượng Crom tổng số mg/l 0,05
TCVN 6222 - 1996
(ISO 9174 - 1990) hoặc
SMEWW 3500 - Cr
-
C
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU LỌC MỚI ODM-2F TRONG XỬ LÝ NƯỚC
CẤP ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ
16.
Hàm lượng Đồng tổng
số
(*)
mg/l 1
TCVN 6193 - 1996 (ISO
8288 - 1986) hoặc
SMEWW 3500 - Cu
C

17. Hàm lượng Xianua mg/l 0,07
TCVN 6181 - 1996
(ISO 6703/1 - 1984)
hoặc SMEWW 4500 -
CN
-
C
18. Hàm lượng Florua mg/l 1,5
TCVN 6195 - 1996
(ISO10359 - 1 - 1992)
hoặc SMEWW 4500 - F
-
B
19.
Hàm lượng Hydro
sunfur
(*)

mg/l 0,05 SMEWW 4500 - S
2-
B
20.
Hàm lượng Sắt tổng số
(Fe
2+
+ Fe
3+
)
(*)
mg/l 0,3

TCVN 6177 - 1996 (ISO
6332 - 1988) hoặc
SMEWW 3500 - Fe
A
21. Hàm lượng Chì mg/l 0,01
TCVN 6193 - 1996 (ISO
8286 - 1986)
SMEWW 3500 - Pb A
B
22.
Hàm lượng Mangan tổng
số
mg/l 0,3
TCVN 6002 - 1995
(ISO 6333 - 1986) A
23.
Hàm lượng Thuỷ ngân
tổng số
mg/l 0,001
TCVN 5991 - 1995 (ISO
5666/1-1983 - ISO
5666/3 -1983)
B
24. Hàm lượng Molybden mg/l 0,07 US EPA 200.7 C
25. Hàm lượng Niken mg/l 0,02
TCVN 6180 -1996
(ISO8288 -1986)
SMEWW 3500 - Ni
C
26. Hàm lượng Nitrat mg/l 50

TCVN 6180 - 1996
(ISO 7890 -1988)
A
27. Hàm lượng Nitrit mg/l 3
TCVN 6178 - 1996 (ISO
6777-1984)
A
28. Hàm lượng Selen mg/l 0,01
TCVN 6183-1996 (ISO
9964-1-1993)
C
29. Hàm lượng Natri mg/l 200
TCVN 6196 - 1996
(ISO 9964/1 - 1993)
B
30. Hàm lượng Sunphát
(*)
mg/l 250
TCVN 6200 - 1996
(ISO9280 - 1990)
A
31. Hàm lượng Kẽm
(*)
mg/l 3 TCVN 6193 - 1996 C
1
GVHD : TH.S TRẦN VĂN THUYẾT