Hướng dẫn thiết kế cột lọc nước than hoạt tính

Để xác thiết kế cột lọc than hoạt tính đáp ứng được tiêu chuẩn kỹ thuật, bạn cần nhớ các thông số bên dưới

  • Vận tốc lọc chuẩn 2-12.5 m3/h.m2
  • Thời gian tiếp xúc 10 -30 phút
  • Đường kính 50 cm đến 3m
  • Diện tích lọc 0.2 đến 7 m2
  • Lưu lượng lọc 10 l/h đến 100 m3/h
  • Áp suất lọc 4 to 10 bar

Sau đây là các bước thiết kế cột lọc than hoạt tính:


Thứ nhất là tính toán kích cỡ cột lọc than hoạt tính.

Để xác định kích thướt cột lọc, chúng ta đi xác định hai thông số là đường kính cột lọc và chiều cao cột lọc.

Đường kính cột lọc sẽ dựa và hai thông số quan trọng nhất là lưu lượng dòng nước và vận tốc lọc.

Vận tốc lọc (m/h) = lưu lượng (m3/h)/diện tích bề mặt lớp lọc (m2)

Ví dụ, chúng ta cần thiết kế cho một dòng nước có lưu lượng 24 m3/h, là nước máy có nồng độ Clo trung bình thấp. Giả sử chúng ta chọn vận tốc lọc trung bình là 6 m/h, từ công thức trên chúng ta tính ra tiết diện cột lọc.

Tiết diện = lưu lượng/vận tốc lọc = 24 m3/h / 6 m/h = 4 m2

Từ tiết diện 4 m2, chúng ta tính ra đường kính cột lọc:

S = 3.14*R2 => R = 1.13 m

Chiều cao cột lọc sẽ gồm tổng chiều cao lớp than và chiều cao lớp khoảng trống bên trên, công thêm 10 cm lớp sỏi đỡ bên dưới. Trong đó chiều cao lớp than được tính dưa vào thời gian tiếp xúc.

Trong đó, chiều cao lớp than được tính dựa vào thời gian tiếp xúc và tổng thể tích than hoạt tính của quá trình lọc.

Thời gian tiếp xúc = thể tích lớp than / lưu lượng lọc

Ví dụ, chúng ta cần thiết kế cho một dòng nước có lưu lượng 25 m3/h, chọn thời gian tiếp xúc là 10 phút, chúng ta có thể tính ra thể tích lớp than như sau:

Thể tích lớp than = (thời gian tiếp xúc * lưu lượng lọc )

                                    = 1/6 giờ * 24 m3/giờ = 4 m3

Với chiều cao là 4m3 thì chiều cao lớp vật liệu lọc sẽ là:

V = tiết diện * chiều cao

=> Chiều cao = V/ tiết diện = 4 m3/ 4 m2 = 1m

Khoảng không bên trên tối thiểu của lớp than là 50% chiều cao lớp than. Như vậy tối thiểu chiều cao này sẽ là 1 m * 50% = 0.5 m

Chiều cao lớp sỏi đỡ là 10 cm.

Do đó, chiều cao của cột lọc = 1 + 0.5 + 0.1 = 1.6 m.

Như vậy chúng ta đã tính ra kích thước cảu cột lọc than hoạt tính để xử lý Clo cho một ví dụ lưu lượng nước đầu vào là 24 mg/l.

Bước thứ hai là chúng ta xác định loại than hoạt tính.

Nói về thương hiệu, hiện nay trên thị trường có nhiều loại than hoạt tính phổ biến dùng trong lọc nước là than hoạt tính gáo dừa của Việt Nam, than hoạt tính Modi của ấn Độ và than hoạt tính Jacobi của Hà Lan. Theo kinh nghiệm mình sử dụng thì mình thấy Than Jacobi tuy giá thành cao nhưng chất lượng rất tốt. Than Việt Nam thì còn chưa đồng nhất, có loại tốt nhưng cũng có loại bụi quá nhiều. Than Ấn Độ thì giá mềm, tuy nhiên độ bền thấp, tùy chất lượng nước đầu vào.

Các bạn có thể tham khảo than hoạt tính lọc nước Jacobi tại đây:

Khi chọn loại than các bạn cũng nên chọn kích cỡ than hoạt tính. Chọn kích cỡ hạt là từ mesh 20-50 cho kết quả lọc tốt nhất. Hạt than càng nhỏ thì tổng diện tích tiếp xúc để hấp phụ Clo càng tốt, tuy nhiên bị tổn thất áp lớn trong quá trình lọc. Theo kinh nghiệm các bạn nên chọn kích cỡ than từ mesh 12 – 40 để giảm tổn thất áp lực trong quá trình lọc.

than lọc nước Jacobi cao cấp

Một lưu ý nữa trong quá trình chọn than hoạt tính là thời gian tiếp xúc của quá trình lọc. Nếu muốn lưu lượng cao, giảm thời gian thiếp xúc thì chọn loại than hoạt tính có kích cỡ nhỏ. Cột lọc than hoạt tính sử dụng than có kích thước 20-50 mesh có thể chạy với lưu lượng gấp 2 lần lưu lượng của than mesh 12-40, và loại than có mesh 12-40 có thể chạy lưu lượng gấp hai lần than mesh 8-30. Tuy nhiên mesh càng lớn (kích thước hạt càng nhỏ) thì tổn thất áp lực của dòng nước càng cao.

Khi chọn than, các bạn chọn hạt than đồng đều, không bị nát, càng ít bụi càng tốt. Than bụi thì chất lượng kém. Chọn than có chỉ số iodine càng cao thì khả năng lọc Clo càng cao. Ví dụ, chỉ số iodine là 1000, nghĩa là cứ 1 g than hoạt tính thì hấp thụ được 1000 mg iodine.

Than hoạt tính gáo dừa jacobi

Bước thứ ba là tính toán lượng than hoạt tính cần thiết.

Ví dụ như bên trên chúng ta đã chọn cột lọc 6367, khi đó chúng ta biết được kích cỡ cột lọc là 1600 mm x 1702 mm. Tiếp theo, chúng ta tính ra tiết diện của bồn là:

            S = Pi x R2 = 3.14 x (1.6/2)2 = 2 m2

Tiếp theo là tính chiều cao lớp than hoạt tính. Lớp than hoạt tính có chiều cao từ 500 đến 800 mm. Chọn chiều cao lớp than hoạt tính là 600 mm.

Từ đó chúng ta tính ra thể tích cột lọc:

            V = L x S = 0.6 m * 2 m2 = 1.2 m3 = 1200 lít

Thường thì than chỉ bán kg, nên chúng ta tính ra khối lượng bằng cách lấy thể tích nhân với khối lượng riêng. Khối lượng riêng của than hoạt tính mỗi loại khác nhau, các bạn có thể xem trên thân bao, mình lấy giá trị trung bình là 0.5 kg/l.

Vậy khối lượng than cần mua là 1200x 0.5 = 600 kg. Than thường bán 25 kg/bao, nên các bạn chuẩn bị 24 bao.

Chú ý, cơ chế lọc của than hoạt tính và lọc cát thô đa vật liệu là khác nhau nên không áp dụng được công thức L/D = 2000.

Bước thứ tư là bố trí than trong cột vật liệu lọc.

Có hai cách bố trí than hoạt tính trong cột vật liệu lọc. Nó có thể bố trí riêng một cột lọc hoặc phối hợp chung với cột lọc đa vật liệu.

Nếu bố trí chung với cột lọc đa vật liệu, cát, sỏi,… thì than vốn nhẹ nhất nên được bố trí trên cùng.

Nếu bố trí riêng 1 cột lọc, theo kinh nghiệm của mình thì các bạn nên bố trí lớp dưới cùng là 10 cm sỏi, vừa lấp đầy chụp lọc. Sau đó, các bạn cho than hoạt tính vào. Mục đích là để khi các bạn có rửa ngược thì nước dễ đi vào hơn và đẩy bung được lớp than lọc hoạt tính bên trên.

Lưu ý, cơ chế lọc của cột lọc than hoạt tính và cơ chế lọc của cột lọc thô là khác nhau. Cơ chế lọc than hoạt tính là hấp thụ các chất hữu cơ hào tan, Clo vào các mao dẫn của hạt than, do đó, rửa ngược sẽ không đẩy được Clo ra ngoài, trừ khi phải dùng nhiệt để các mao dẫn trên lớp than nở ra thì cặn mới bung ra được. Tuy nhiên, trong qáu trình lọc vẫn có một lượng cặn lơ lửng không tan TSS bán vào vật liệu lọc. Do đó, định kỳ chúng ta cũng phải rửa ngược để đẩy lớp cặn này đi.

Quá trình rửa ngược không có nhiệt chỉ làm giãn nở cột than để giảm mất áp và đẩy một số cặn bẩn nằm ngoài bề mặt của than ra ngoài. Do đó, không yêu cầu thường xuyên rửa cột lọc than hoạt tính. Chỉ rửa khi bị mất áp, giảm lưu lượng.

Các bạn có thể mua lẻ than hoạt tính jacobi lọc nước tại đây:

 

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

error: Content is protected !!
Contact Me on Zalo