Các phương pháp khử trùng như Clo, Ozone
Chất khử trùng nước
Chọn phương pháp khử trùng nước cần phải chú ý đến yêu cầu chất lượng nước, hiệu quả xử lý nước, độ tin cậy của biện pháp khử trùng, cơ sở kinh tế kỹ thuật, cơ giới hoá việc lao động và điều kiện bảo quản hoá chất.
Hoá chất chứa Clo để sát trùng nước cần phải cho vào đường ống dẫn nước đã lọc (đường ống dẫn nước trong khi chảy vào bể chứa).
Còn đối với nước ngầm có chất lượng tốt không cần xử lý thì cho Clo vào ngay trước bể chứa.
Ghi chú: Trong trường hợp cần phải dùng amôniăc thì cho amôniăc vào đường ống dẫn nước đã lọc. Nếu trong nước có Phênol thì phải cho amôniăc vào nước trước khi cho Clo từ 2-3 phút.
Khử trùng như Clo, Ozone
Khử trùng bằng Clo
Khi không có các số liệu điều tra công nghệ, để tính toán sơ bộ thiết bị Clo cần lấy liều lượng Clo để khử trùng nước như sau: đối với nước mặt 2-3 mg/l tính theo Clo hoạt tính, đối với nước ngầm 0,7-1 mg/l.
Nồng độ Clo tự do còn lại trong nước sau thời gian tiếp xúc từ 40 phút đến 1 giờ tại bể chứa nước sạch không được nhỏ hơn 0,3 mg/l và không lớn hơn 0,5 mg/l hoặc nồng độ Clo liên kết không nhỏ hơn 0,8 mg/l và không lớn hơn 1,2 mg/l.
Ghi chú ↓
Ghi chú: Khi dự trữ nước sinh hoạt ở các bể chứa thì trong thời gian cho 1 bể ngừng làm việc để rửa hoặc sửa chữa cần phải lấy tăng liều lượng Clo cho vào các bể chứa còn lại lên gấp đôi so với lúc bình thường.
Để Clo hoá nước cần phải có kho chứa Clo tiêu thụ hàng ngày, thiết bị để Clo nước hoá thành hơi (trong trường hợp cần thiết) và buồng đặt Clorator (thiết bị định lượng Clo).
Cần phải đảm bảo khả năng Clo hoá nước sơ bộ trước công trình xử lý và khả năng Clo hoá nước sau công trình xử lý để khử trùng.
Phải bảo đảm khuấy trộn đều Clo cho vào nước xử lý.
Sự hoá hơi của Clo cần tiến hành trong các bình, thùng hoặc trong những thiết bị bay hơi riêng. Năng suất bốc hơi của Clo khi không đốt nóng thành bình ở nhiệt độ không khí bình thường trong phòng lấy như sau:
– Đối với bình đựng Clo từ 0,7-1,0 kg/h
– Đối với các thùng lớn: 3-4 kg/h
Cho 1m2 bề mặt thành bình hay thùng.
Cần phải có thiết bị để xả định kỳ và khử khí độc Nitơ Clorua (NCl3) ra khỏi thiết bị bay hơi và và các đường ống không khí nén…
Buồng đặt thiết bị định lượng Clo nếu dùng riêng phải có 2 cửa, 1 cửa qua buồng đệm và 1 cửa thông ra ngoài.
Tất cả các cửa phải mở cánh ra phía ngoài, cho phép bố trí kho chứa Clo tiêu thụ sát với buồng định lượng Clo, khi đó phải ngăn cách với nhau bằng tường chống cháy kín không có cửa sổ. Kho chứa Clo cần phải thiết kế theo tiêu chuẩn đối với kho chứa các chất độc hại mạnh.
Buồng định lượng Clo nếu được thiết kế hợp khối với công trình xử lý thì cần được cách ly với các buồng khác và phải có 2 cửa, trong đó 1 cửa qua buồng đệm, cả 2 cửa phải mở cánh ra phía ngoài.
Trong buồng định lượng Clo hợp khối với công trình xử lý cho phép bảo quản Clo lỏng với số lượng không quá 50 kg, nhưng cần phải có bình dự phòng.
Cần phải đảm bảo cung cấp nước có chất lượng nước sinh hoạt với áp suất không nhỏ hơn 3 kg/cm2 cho buồng định lượng Clo khi sử dụng Clorator kiểu chân không.
Lượng nước tính toán để cho Clorator làm việc lấy bằng 0,6 m3 cho 1 kg Clo.
Nước Clo xả ra trong trường hợp buồng định lượng Clo có sự cố phải cho qua bể có chứa chất khử axit.
Áp lực nước Clo sau Clorator và Ejector lấy từ 5-7m cột nước.
Việc định liều lượng khí Clo cần thực hiện bằng máy Clorator chân không tự động hoặc bằng phương pháp cân.
Cho phép dùng phương pháp kết hợp: Cần kết hợp với Clorator điều chỉnh bằng tay. Cần phải có máy đo tự động lượng Clo dư trong bể chứa nước sạch.
Trước khi đưa vào máy định lượng, khí Clo cần được làm sạch sơ bộ qua bình trung gian và thiết bị lọc khí.
Số lượng các thiết bị công nghệ dự phòng trong buồng định lượng Clo cần lấy:
– Khi có 2 Clorator làm việc – 1 Clorator dự phòng.
– Trên 2 Clorator làm việc – 2 Clorator dự phòng
– Máy phân tích Clo dư trong nước – 1 máy dự phòng không phụ thuộc vào số lượng máy phân tích làm việc.
– Ejector – 1 dự phòng, không phụ thuộc vào số lượng máy làm việc.
Để dẫn Clo lỏng và Clo khí phải dùng các loại ống đảm bảo độ kín và chịu được áp lực cần thiết. Khi vận chuyển khí Clo từ kho đến máy định lượng cần lấy số ống dẫn Clo không ít hơn 2, trong đó có 1 ống dự phòng.
Ống dẫn Clo và các phụ tùng được tính đối với áp lực công tác 16 kg/cm2 và áp lực thử nghiệm 23 kg/cm2.
Các đoạn ống dẫn Clo nằm hở ra ngoài không khí cần có lớp bảo vệ chống tác dụng của ánh sáng mặt trời.
Ống dẫn Clo đặt trong phòng phải có giá đỡ gắn vào tường, nếu đặt ngoài nhà phải có trụ đỡ.
Nếu nối ống bằng măng sông thì phải hàn 2 đầu măng sông, còn nối bằng mặt bích thì phải dùng vòng đệm chịu Clo và bulông bằng thép không rỉ.
Ống dẫn Clo cần cần có độ dốc chung 0,01 về phía thùng đựng Clo lỏng và không được phép có các mối nối có thể tạo thành vật chắn thuỷ lực hoặc nút khí.
Đường kính ống dẫn Clo dcl (m) có chiều dài đến 500 m cần được tính theo công thức:
Trong đó:
Q – Lưu lượng giây lớn nhất của khí Clo hoặc Clo lỏng (m3/s), lấy lớn hơn lưu lượng trung bình giờ từ 3-5 lần, trọng lượng thể tích của Clo lỏng – 1,40 T/m3, của Clo khí- 0,0032T/m3.
V – Tốc độ trong đường ống, lấy bằng 2,5-3,5 m/s đối với Clo khí và 0,8 m/s đối với Clo lỏng. Đường kính ống dẫn Clo không được lấy lớn hơn 80 mm.
Ống dẫn nước Clo phải dùng loại vật liệu chịu được nước Clo.
Sau Clorator và Ejector đứng riêng, các ống dẫn nước Clo chỉ được phép nối hợp nhất lại với nhau qua thùng chứa có vách tràn ổn định mực nước.
Ống dẫn nước Clo ở bên trong nhà cần đặt trong rãnh dưới nền nhà hoặc gắn vào tường bằng móc đỡ ống, ở ngoài nhà cần đặt trong rãnh ngầm hoặc trong ống lồng.
Khi kho tiêu thụ Clo đặt xa trên 100 m và lượng tiêu thụ Clo lỏng trong 1 ngày không lớn hơn 3 bình, thì cho phép bố trí 1 gian trong buồng định lượng Clo để bảo quản lượng Clo dự trữ trong 3 ngày, nhưng cần có cửa riêng thông ra ngoài. Gian phòng này cũng phải đáp ứng các yêu cầu như đối với kho tiêu thụ.
Mặt nạ phòng độc và quần áo bảo hộ lao động cho công nhân cần được bảo quản ở tủ riêng đặt trong phòng đệm của buồng định lượng Clo. Bảng điều khiển đèn chiếu sáng trong buồng định lượng Clo cần đặt ở phòng đệm.
Để pha và bảo quản dung dịch Hypoclorit Canxi dạng bột phải dùng bể (số bể không nhỏ hơn 2); dung tích của các bể cần tính theo điều kiện nồng độ của dung dịch từ 0,5-1% và pha 1-2 lần trong 1 ngày. Bể cần làm bằng các loại vật liệu chống ăn mòn hoặc được phủ lớp chống ăn mòn và nhất thiết phải có máy khuấy.
Để định lượng Hypoclorit Canxi, phải dùng thiết bị định lượng với dung dịch đã được lắng trong. Phải có biện pháp xả cặn ra khỏi thùng và thiết bị định lượng.
Điện phân dung dịch muối ăn để thu Natri Hypoclorit phải tiến hành bằng các bình điện phân. Khi có 1-3 bình điện phân làm việc thì phải có 1 bình dự trữ.
Ghi chú:
Khi cần thiết đặt nhiều bình điện phân cùng làm việc thì cho phép xây dựng bể dung dịch và bể tiêu thụ cũng như bể chứa chung. Số lượng bể mỗi nhóm không ít hơn 2.
Các bình điện phân phải được đặt ở buồng riêng. Đèn điện chiếu sáng phải được bọc kín bằng kính để bảo vệ khí Clo. Trước cửa vào buồng điện phân phải có buồng đệm.
Bể pha dung dịch bão hoà muỗi ăn cần đặt trong khu vực công trình xử lý hoặc tại kho.
Dung tích bể hoà trộn cần đảm bảo chứa được dự trữ chất điện phân đủ cho bình điện phân làm việc liên tục từ 24h trở lên.
Các bể làm việc dùng để pha dung dịch đến nồng độ quy định (không phụ thuộc vào loại bình điện phân) lấy theo số liệu ghi trong lý lịch máy và cần được trang bị bộ phận định lượng riêng cho từng bình điện phân. Khi có một số bình điện phân thì việc định lượng cần thực hiện bằng ngăn ổn định mức.
Các bể làm việc cần bố trí sao cho dung dịch chất điện phân có thể tự chảy vào bình điện phân, còn dung tích các bể phải đảm bảo cho các bình điện phân làm việc liên tục trong 12h.
Bể chứa Hypoclorit cần đặt bên ngoài buồng điện phân trong một phòng có hệ thống thông gió.
Hypoclorit cho vào bể chứa phải bằng tự chảy. Dung tích của bể chứa phải đảm bảo sự làm việc liên tục của bình điện phân từ 8-16h.
Đối với các bể hoà trộn, bể tiêu thụ và bể chứa cần phải có ống cấp nước, ống xả cặn và rửa bể.
Tất cả các bộ phận của thiết bị tiếp xúc với dung dịch muối và Hypoclorit cần phải làm bằng vật liệu chống ăn mòn.
Thiết bị cung cấp điện cho các bình điện phân phải đặt ở phòng riêng khô ráo và được thông gió.
Khi khử trùng nước bằng Clo hoá và khi cần phải ngăn ngừa mùi Clophenol phải đặt thiết bị để cho khí Amôniắc vào nước.
Amôniắc phải được bảo quản trong bình hoặc thùng đặt tại kho tiêu thụ. Liều lượng khí Amôniắc phải được kiểm tra bằng lưu lượng kế, kiểm tra bổ sung bằng cân bàn, nơi cân vừa là chỗ đặt bình hoặc thùng đựng Amôniắc để cho vào nước.
Thiết bị Amôniắc hoá được bố trí trong buồng riêng, cách ly với buồng định lượng Clo và phải được trang bị cơ giới hoá để di chuyển các bình và thùng.
Buồng định lượng Amôniắc phải được thiết kế theo chỉ dẫn ở điều 6.166 và 6.167.
Tất cả các thiết bị của hệ thống Amoniắc hoá đều phải sử dụng loại chống nổ.
Thời gian tiếp xúc của Clo và Hypoclorit với nước từ khi pha trộn đến khi sử dụng không được nhỏ hơn 1 giờ.
Sự tiếp xúc của các hợp chất chứa Clo với nước cần được thực hiện trong bể chứa nước sạch hoặc trong bể tiếp xúc riêng. Khi không phải cấp nước dọc tuyến ống dẫn, cho phép tính thời gian tiếp xúc ở trong đường ống.
Khử trùng bằng Ozone
Khi điều kiện cơ sở vật chất kỹ thuật cho phép thì có thể dùng biện pháp khử trùng bằng Ôzôn. Liều lượng Ôzôn cần thiết để khử trùng nước ngầm lấy bằng 0,75-1 mg/l; đối với nước mặt1-3 mg/l.
Lượng không khí tính toán trung bình để điều chế 1 kg Ôzôn ở điều kiện áp suất bình thường và nhiệt độ 20°c bằng 70-80 m3.
Không khí cần lấy ở vùng không bị nhiễm bẩn và cần đặt thiết bị hút không khí cao hơn mái nhà 4 m.
Trạm Ôzôn bao gồm thiết bị điều chế Ôzôn, và thiết bị khuấy trộn Ôzôn với nước.
Để điều chế Ôzôn cần có hệ thống vận chuyển không khí, nguồn điện và máy tạo Ôzôn.
Trong hệ thống xử lý không khí phải có thiết bị lọc bụi, thiết bị hấp phụ bằng Silicagen hoặc keo nhôm để sấy khô không khí và các thiết bị khác để tái sinh các chất hấp phụ. Hệ thống xử lý không khí cần phải vận hành tự động.
Độ ẩm của không khí sau khi đi qua thiết bị hấp phụ không được lớn hơn 0,05g/m3, tương ứng với điểm nóng – 45°C.
Đối với trạm Ôzôn có công suất lớn hơn 6 kg/h Ôzôn thì không khí phải được sấy khô 2 bậc (bậc I làm lạnh nhân tạo không khí bằng thiết bị làm lạnh đến nhiệt độ 7°C và bậc II sấy khô không khí trong thiết bị hấp phụ đến độ ẩm dư 0,05 g/m3).
Khi thiết kế thiết bị cung cấp không khí và hỗn hợp Ôzôn – không khí cần phải tính đến tổn thất áp lực trong thiết bị, trong đường ống, trong bể trộn và hệ thống phân phối.
Lượng điện năng cung cấp cho trạm điều chế Ôzôn lấy bằng 30-40 KW/h cho 1 kg Ôzôn.
Thiết bị điều chế Ôzôn cần đặt trong phòng riêng hoặc trong khối công trình xử lý. Việc điều chế Ôzôn phải thực hiện cách xa những chỗ có độ ẩm không khí cao, (tháp làm lạnh, giếng phun và các bể chứa nước hở) trên 200m.
Máy Ôzôn cần bố trí ở buồng riêng được thông với các buồng khác bằng cửa kín. Thiết bị điều chế Ôzôn để Ôzôn hoá lần thứ nhất và lần thứ 2 (theo yêu cầu) cần được bố trí trong 1 buồng.
Khi bố trí bể chứa nước Ôzôn dưới buồng điều chế Ôzôn thì trần và sàn phải được chống thấm khí ẩm.
Lượng nước để làm lạnh thiết bị Ôzôn cần lấy 3 m3 cho 1kg Ôzôn (tính chính xác thêm theo số liệu lý lịch máy của xưởng chế tạo)
Sự hoà tan hỗn hợp Ôzôn không khí với nước phải thực hiện bằng máy khuấy trong cột ống, hoặc bằng cách làm sủi bọt trong bể chứa và trong bể trộn Ejectơ.
Khi khử trùng nước bằng Ôzôn, nồng độ Ôzôn dư trong nước sau ngăn trộn cần phải bằng 0,1 – 0,3 mg/l.
Cho phép khử trùng nước bằng chiếu tia cực tím tại các trạm tăng áp và các trạm cấp nước cục bộ có mạng lưới phân phối hoàn toàn kín, có khả năng loại trừ hoàn toàn việc xâm nhập trở lại của các loại vi khuẩn vào hệ thống, khi các chỉ tiêu lý hoá của nước đáp ứng tiêu chuẩn nước ăn uống, nồng độ Sắt trong nước nhỏ hơn 0,3 mg/l và chỉ số Coliform nhỏ hơn 1.000 MPN/l.
Số lượng máy phát tia cực tím và cách bố trí xác định theo công suất của thiết bị, nhưng không được lấy lớn hơn 5 (trong đó có 1 bộ dự trữ). Điểm khử trùng phải nằm trên ống đẩy hoặc ống hút của máy bơm, bơm nước vào mạng lưới tiêu thụ.
Ngày nay có nhiều phương pháp khử trùng nước đối với các hệ thống lọc nước có công suất nhỏ chúng ta dùng phương pháp khử trùng bằng đèn UV
Bài viết Chất khử trùng nước chỉ sưu tầm để tham khảo, và các phương pháp trên mang tính chất tham khảo, còn nhiều cách khử sắt hay hơn mong quý bạn đọc có cách hay hơn sẽ chia sẻ để mọi người tham khảo thêm. Mọi góp ý xin để lại bằng bình luận bên dưới hoặc qua email: maynuocuongnonglanh@gmail.com. Chân thành cảm ơn