CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG CHÂM CLO TỰ ĐỘNG I. GIỚI THIỆU Ngày nay, nước sạch đóng vai trò rất quan trọng đối với sức khỏe và cuộc sống của con người. Nước sạch giúp con người duy trì các sinh hoạt hằng ngày bởi chúng ta sử dụng nước để cung cấp cho các nhu cầu ăn uống, hoặc sử dụng cho các hoạt động sinh hoạt như tắm rửa, giặt giũ, nấu ăn… Do đó, nước phải đảm bảo an toàn đối với sức khỏe của người sử dụng, nếu dùng nguồn nước không sạch sẽ gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe vì nước là môi trường trung gian chuyển tải các chất hóa học và các loại vi khuẩn, vi rút, kí sinh trùng gây bệnh mà mắt thường không nhìn thấy được. Ở tại các nhà máy sản xuất nước sạch luôn có phòng kiểm nghiệm và các thiết bị để đo chất lượng nước đầu ra để đảm bảo nồng độ các chất như sắt, mangan, Clo dư, PH, độ đục… nằm trong ngưỡng tiêu chuẩn cho phép.
Tuy nhiên trong quá trình vận chuyển và phân phối đến người dùng, nước vẫn có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố của môi trường bên ngoài hay đường ống làm cho chất lượng nước bị thay đổi. Vì vậy, để đảm bảo nước cấp đến người dùng đạt chất lượng cao nhất, chúng ta cần phải gắn thêm hệ thống đo chất lượng nước online ngoài mạng, để giám sát các chỉ tiêu như: Clo dư, PH, độ đục… Các hóa chất thường gặp và các chỉ số cần lưu ý trong nước gồm có: sắt, chì, Clo dư, pH, độ đục… Nếu hàm lượng của các chất này vượt quá tiêu chuẩn cho phép sẽ gây hại đối với sức khỏe của người sử dụng. Clo có ưu điểm hơn hẳn các chất khử trùng khác là để lại một lượng Clo thừa sau khử trùng có tác dụng ngăn ngừa sự tái nhiễm của vi khuẩn trong quá trình phân phối, vận chuyển và trữ nước tại nhà. Trong một số trường hợp, thiếu Clo trong hệ thống phân phối có thể gây ô nhiễm sau xử lý.
Nước có hàm lượng Clo thấp dưới tiêu chuẩn (0,3mg/lít) dễ bị nhiễm vi sinh. Ngược lại, nước có hàm lượng Clo vượt quá tiêu chuẩn (0,5mg/lít) có thể gây ngộ độc. Tùy theo nồng độ, thời gian tiếp xúc mà mức độ ảnh hưởng khác nhau. Tieu luan Các triệu chứng lâm sàng của người bị nhiễm độc Clo cấp tính là: ho, khó thở, đau ngực, phù phổi… Nếu ngửi lâu có thể gây tổn thương đường hô hấp, tiếp xúc lâu với mắt có thể gây tổn thương giác mạc.
Do đó, các nhà máy hoặc các khu công nghiệp cần đảm bảo yêu cầu về chất lượng nước trong sản xuất và sinh hoạt. Từ đó, hệ thống châm Clo ra đời, đảm bảo nguồn nước dùng trong sản xuất và sinh hoạt đạt chuẩn, đồng thời nâng cao công tác quản lý trong nhà máy hoặc các khu công nghiệp. Tieu luan II. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CHÂM CLO TỰ ĐỘNG 2.
Thuyết minh chi tiết về các thiết bị kỹ thuật trong hệ thống châm clo tự động Bình Clo 68kg - Bình bằng thép loại 68kg được thiết kế, sản xuất đạt chuẩn GB5100, GB17673 hoặc tương đương. Ngoài ra Bình cũng đạt chuẩn quốc tế ISO, DOT, BS, JIS, DIN, TUV. Bình được thiết kế và chế tạo theo các tiêu chuẩn thiết kế Quốc tế đối với thiết kế bình áp lực có thể vận Tieu luan chuyển được và được trang bị một cái nắp bảo vệ bình và trục quay. Bộ lọc khí Clo - Dùng để lọc sạch khí Clo trong bình, cho khí Clo không lẫn tạp chất đi ra Vacuum regulator (0-10kg/h) - Công suất khí max: 10Kg/h - Tích hợp đầu đủ tính năng bẫy lỏng, hâm nhiệt - Có vị trí chờ sẵn để lắp đồng hồ đo áp lực - Loại gắn tường - Bộ điều chỉnh chân không cho phép nhận biết sự thay đổi chân không của bình Clo, qua đó nhận biết tình trạng Clo trong bình, giúp tự động chuyển đổi Clo khi sử dụng hết.
- Nguyên tắc thay đổi bình Clo tự động: Bộ chuyển đổi nguồn được lắp ở vị trí gần hai đầu máy (vaccum regulator) và được gắn thêm một bộ điều chỉnh lưu lượng rời. Bộ chuyển đổi tự động vận hành trên nguyên tắc một van mở cho phép hơi Clo của bình một đi qua, khi bình số một hết Clo độ chân không tăng lên, bộ chuyển đổi tự động đóng cổng một và mở cổng hai cho phép hơi Clo của bình số hai đi qua. Cả hai bình Clo đều mở van đầu bình trong lúc hệ thống vận hành, một chu kỳ làm việc được lặp đi lặp lại khi ta thay bình hết bằng bình mới. - Khi người vận hành thay thế nguồn khí mới, nguồn này sẽ đóng vai trò bình dự trữ.
Bằng cách này sẽ hạn chế người vận hành tiếp xúc với khí Clo, đảm bảo cho hệ thống vận hành liên tục. Báo hết Clo - Khi Clo trong bình hết, thiết bị sẽ phát tín hiệu báo hết để thay bình Clo mới Thiết bị hấp thụ Clo tự động ( chưa cập nhật chi tiết về thiết bị) - Thiết bị giúp hấp thụ Clo dư trong nước, đồng thời lưu trữ và sử dụng Tieu luan Thiết bị đo nồng độ Clo dư - Thiết bị cho phép đạc liên tục hàm lượng Clo dư trong nước, đồng thời truyền dữ liệu quan trắc về - Thông số tối đa 2ppm Thiết bị định lượng tự động - Công suất 0-10kg/h - Tỷ lệ thang đo: 1/20 - Thiết bị định lượng vận hành tự động, tuy nhiên trong trường hợp cần thiết có thể vận hành bằng tay Ejector - Công suất: 0-10kg/h - Bộ phận cấp clo phải định lượng clo tự động theo lưu lượng nước, có màng ngăn không cho nước chảy ngược lại thiết bị định lượng - Là thiết bị hòa trộn khí Clo và nước, biến Clo dạng khí thành Clo dạng lỏng rồi đưa đến điểm châm Thiết bị phát hiện Clo rò rỉ - Thiết bị phát hiện rò rỉ khí clor phải dùng phương pháp điện hóa và bao gồm bộ dò khí, bộ biến đổi, cáp đặc biệt - Thiết bị phát hiện rò rỉ khí clor sẽ được thiết kế và sản xuất đúng theo các điều kiện sau: - Loại đầu dò: Loại điện hóa + Miền đo: 0.1 -30 ppm + Độ phân giả: 0.1 ppm + Hiển thị: LCD 16 ký tự, 02 dòng + Nhiệt độ làm việc: -20 đến 50 độ C + Số lượng đầu dò: 2 bộ/thiết bị + Tín hiệu ra: 01 analog 4 - 20mA, 02 alarm relay + Cấp bảo vệ: NEMA 4X (IP65) + Hệ thống này có vỏ bọc chống nước và được thiết kế có vỏ che bảo vệ để lắp lên gi Tieu luan Bơm tiếp áp - Model: CVM B/2.5 - 41 m - Điện áp: 380V/ 3 pha/50Hz, công suất 1. Nguyên lý hoạt động của hệ châm clo tự động Nguyên lý hệ cung cấp khí Clo: - Sau khi nước sạch đã vào bể chứa, tiến hành khởi động hệ thống châm Clo. - Mở van trên đường ống hút và ống đẩy của bơm tăng áp.
- Khởi động bơm tăng áp. - Quá trình diễn ra tiếp theo: Nước chảy qua Ejector tạo chân không làm mở van một chiều trong bộ hòa khí, chân không được dẫn đến bộ điều chỉnh, ở đó sự khác biệt về áp suất làm mở van bên trong, khi bắt đầu đi qua bộ điều chỉnh. Khí dưới trạng thái chân không đi qua lưu lượng kế, van điều chỉnh, ống chân không để đến bộ hòa khí, ở đây khí được trộn với nước để thành dung dịch. - Clo trong bình chứa qua bộ lọc khí Clo, sau đó qua ống PE 5/8” - Thông qua lưu lượng kế và van điều chỉnh để điều chỉnh lượng Clo cần dùng - Liều lượng Clo xác định tính toán theo Tiêu chuẩn sát trùng đối với nguồn nước mặt.
- Khi có dịch bệnh hoặc bị nhiễm bẩn dự kiến hàm lượng Clo sẽ tăng lên. - Lưu ý về an toàn khi sử dụng bình clo. Hệ thống xử lý Clo rò rỉ bằng 2. Phương án 1: xây dựng tháp hệ thống xử lý Clo rò rỉ bằng NAOH Tieu luan Giới thiệu về hệ thống - Dựa trên nguyên tắc khử khí Clo bằng Xút( NaOH): - Tháp trung hòa được tính toán và thiết kế cho việc trung hòa Clo, trong tháp có lắp đặt hệ thống phân phối đều hóa chất và lắp đặt vật liệu tiếp xúc (với độ rỗng, kích thước và chiều cao thích hợp) để tăng bề mặt tiếp xúc, khả năng trung hòa Clo một cách triệt để.
- Trong tháp trung hòa hơi Clo được trung hòa bằng dung dịch xút (NaOH 20%) được bơm từ bơm hóa chất, sẽ tạo thành dung dịch muối (NaCl) và không khí được làm trong sạch trở lại với hiệu quả 98-99%, sau đó được đưa thẳng lên trời qua ống thông khí. - Dung dịch muối (NaCl) sau khi trung hòa sẽ được xả bỏ vào hệ thống mương thoát của nhà máy, đảm bảo tiêu chuẩn môi trường. Lượng sút (NaOH) trong bồn chứa sẽ được xả bỏ và thay mới sau mỗi lần có xảy ra sự cố rò rỉ Clo để đảm bảo hoạt tính của hóa chất và hiệu quả xử lý của hệ thống trung hòa. - Toàn bộ tháp trung hòa Clo, bơm hóa chất được đặt trên bồn chứa hóa chất sút (NaOH) dùng để trung hòa Clo.
Toàn bộ hệ thống phải được thiết kế bằng vật liệu chống ăn mòn Clo như PVC, PP và FPR. Vì vậy, mới đảm bảo được hiệu suất hoạt động và thời gian sử dụng của hệ thống. - Việc hút và trung hòa nhanh, triệt để lượng Clo dò rỉ bằng hệ thống trung hóa Clo rò rỉ giúp cho khu vực xảy ra sự cố giảm nhanh nồng độ hơi Clo, tạo điều kiện cho sự can thiệp của người vận hành lên hệ thống có hiệu quả hơn, không gây ra thiệt hại về máy móc cũng như con người. Tieu luan - Hệ thống trung hòa hơi Clo khẩn cấp là giải pháp an toàn nhất mà các nhà thiết kế, nhà quản lý, vận hành bộ phận châm Clo khử trùng nước rất quan tâm để tránh các tổn thất gây thiệt hại cho tài sản cũng như tính mạng mỗi khi có sự cố rò rỉ Clo quá mức xảy ra.
Hệ thống trung hòa khí Clo rò rỉ gồm 6 bộ phận chính: i. Bộ cảm biến phát hiện Clo rò rỉ - Dãy đo khí clo: 0 .00 ppm - Ngõ ra 0/4.20 mA, ngõ ra relay để khiển - Nguồn cấp: 230 V AC, 50/60 Hz - Cấp bảo vệ: IP65 ii. Tủ điện đièu khiển - Kích thước: 800mm x 600mm iii. Bơm hóa chất NaOH (10%) - Model: SD40022EBH –CCH - Lưu lượng: 200l/min @ 14mAq - Vật liêu: FRP - Motor: 2HP, 380V, 3phase, 50Hz - Dung dịch NaOH có độ pH duy trì khoảng 11 iv.