Hướng dẫn làm cân bằng khố lượng cho một hệ thống xử lý nước

Cân bằng khối lượng là gì

Mass balance hay còn gọi là phương pháp cân bằng khối lượng dựa vào nguyên lý vật chất không tự sinh ra cũng không tự mất đi mà nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.

Giải thích dễ hiểu hơn, phương pháp cân bằng khối lượng là quá trình tính toán quá trình chuyển đổi của các chất trong một hệ kín, nhằm xem xét được số lượng/khối lượng của một chất đã đi vào và đi ra của hệ thống kín đó.

Ứng dụng của việc làm mass balance cho một hệ thống xử lý nước

Trong một hệ thống nước sẽ có các bước xử lý. Mỗi bước xử lý sẽ chuyển hóa, thêm vào hoặc loại bỏ một thành phần nào đó. Bằng cách cân bằng khối lượng, chúng ta sẽ tính ra được khối lượng đi vào và đi ra của bước xử lý, từ đó tính được hiệu suất xử lý thực tế của hệ thống kín đó. Qua đó, xem xét bước xử lý đó đã đạt được hiệu suất xử lý như thiết kế hay chưa.

Ví dụ: Một cột lọc có lưu lượng 5 m3/h nước đi vào có nồng độ SS là 500 mg/l, lượng SS lấy ra khỏi cột lọc là  2 kg/h. Điều này có nghĩa là lượng TSS còn trong dòng nước đi ra là 0.5 kg/5m3. Ta tính ra được nồng độ TSS trong dòng ra là 100 mg/l => Hiệu suất xử lý SS của cột lọc này này là 400/500*100 = 80%.

Cách làm mass balance cho một hệ thống nước

Bước 1: Vẽ ra quy trình từng bước của hệ thống xử lý nước. Cần nắm rõ đường đi của dòng nước. Đánh dấu từng bước, để làm cơ sở cho công thức tính toán.

Ví dụ: Vẽ ra sơ đồ hệ thống xử lý nước, đánh dấu theo số thứ tự các bước xử lý.

Bước 2: Xác định thành phần đi vào, đi ra của từng bước đó. Trong một hệ thống xử lý nước, sẽ có dòng chính, dòng tuần hoàn, dòng đi ra, dòng hóa chất châm vào,…Phải xác định rõ các dòng này và thêm vào quy trình xử lý.

Ví dụ: Đánh dấu các dòng phụ như return (Rx), dòng bùn đi ra (Sx),..X là số thứ tự. Gắng giá trị cho các con số này.

Bước 3: Xác định những con số có sẵn: gồm lưu lượng nước đi vào đi ra, nồng độ,…, làm điểm khởi đầu cho quá trình tính toán. Chú ý, các con số đi vào, đi ra của quá trình.

Bước 4: Tính toán những con số còn chưa biết cho hết quá trình.

Bước 5: Tính hiệu xuất xử lý của mỗi bước từ những con số đã có.

Ví dụ

Ứng dụng phương pháp cân bằng khối lượng để tính toán lượng cáu cặn Ca2+ đã bám trên màng RO trong 2 tháng, biết nước hệ thống có lưu lượng là 20 m3/giờ, nồng độ Ca2+ là 20 mg/l, nước reject có nồng độ Ca2+ là 50 mg/l. Dòng sản phẩm có Ca2+ là 0 mg/l. Tỉ lệ recovery là 70%.

Bài giải:

Cân bằng khối lượng hệ thống xử lý nước

Đây là một ví dụ đơn giản được xem xét dựa vào phương pháp cân bằng khối lượng. Trên thực tế hệ thống sẽ gồm nhiều bước như trên, và quá trình cần bằng khối lượng sẽ tính toán cho cả một chuỗi xử lý.

Trả lời

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

error: Content is protected !!
0909407547
icons8-exercise-96