HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỘT LÀM MỀM NƯỚC

Tổng quan

Trong sinh hoạt, độ cứng trong nước cao là nguyên nhân làm cho các vật liệu sử dụng bị đóng cáu, quần áo giặt với nước cứng sẽ ngã sang màu vàng. Nước cứng có thành phần Canxi và Magie quá cao còn là tác nhân gây sỏi thân ở người,…

Trong công nghiệp, nước cho nồi hơi có độ cứng cao sẽ bám cáu cặn trên đường ống, tích tụ gây gairm khả năng trao đổi nhiệt, gây tắt ống hoặc có thể gây nổ nồi hơi do giãn nở không đề. Do đó, cần phải xử lý độ cứng của nước.

Để xử lý độ cứng người ta sử dụng cột làm mềm có sử dụng hạt nhưa trao đổi ion la cation acid mạnh. Trong bài này mình sẽ hướng dẫn cách tính toán thiết kế cột làm mềm nước nhưu thế nào.

Xác định lưu lượng cột làm mềm

Bước đầu tiên là các bạn cần biết hệ thống của bạn thiết kế với lưu lượng bao nhiêu.

Ví dụ, với lưu lượng dòng thành phẩm của hệ thống lọc nước sau RO bạn muốn là 1000 lít/h, giả sử tỉ lệ recovery bạn sẽ cài đặt cho hệ RO là 50% thì lượng nước cấp thô đầu vô ít nhất phải là 2000 lít/h.

Như vậy các bạn nên chọn cột lọc mã 1354, lưu lượng 2.5 m3/h, đường kính 325 mm, cao 1400 mm. Xong bước này là các bạn đã chọn được vỏ cột lọc.

Lắp đặt cột làm mềm nước

                                                                      

Tính toán lượng nhựa cần cho vào cột

Bước thứ hai là các bạn tính toán lượng nhựa cần cho vào cột. Để tính toán được con số này, các bạn cần có một số thông tin như: Độ cứng của nước đầu vô là bao nhiêu?, Loại nhựa sử dụng là loại nào (mỗi loại nhựa sẽ tương thích với một vài loại ion gây cứng nước và khả năng hấp thụ khác nhau)?

Tiếp theo, các bạn sử dụng công thức sau để tính toán thể tích nhựa cần châm vào cột làm mềm nước:

V = (Q*G)/1000E.

Trong đó:
V là thể tích lượng hạt nhựa mà chúng ta cần đổ vào cột làm mềm nước.

Q là lượng nước mà cột làm mềm nước bạn muốn chạy giữa hai lần tái sinh. Ví dụ, tái sinh hằng ngày, mỗi ngày bạn chạy 10 tiếng. Hệ thống của bạn chạy 2500 lít/h, như vậy 10h thì tổng thể tích sẽ là 25000 lít, mình đổi ra gallon thì chia cho 3.785, bằng 6.605 galon.

G là độ cứng của nước được quy đổi ra grains per gallon CaCO3. Cách đổi là bạn lấy con số độ cứng ở dạng mg/l, chia cho hệ số 17.1 thì ra được GPG CaCO3. Mình ví dụ độ cứng của nước là 350 mg/l, mình đổi ra GPG (Grains per gallon) thì là 20.5 GPG CaCO3.

E là khả năng trao đổi ion của hạt nhựa. Như mình đã nói, mỗi loại hạt nhựa, thì thông số này sẽ khác nhau. Hạt nhựa càng xịn thì khả năng trao đổi ion càng cao. Ở đây mình lấy ví dụ là hạt nhựa Purolite NPW160, có khả năng trao đổi ion là 45.9 Kgr/ft3.

Ráp vào công thức thì mình sẽ có là V = (6605 * 20.5)/(1000*45.9) = 2.95 Ft3. Đổi ra lít là 83.5 lít.

Vì hạt nhựa sẽ bán là 25 lít/bao, mình lấy tròn là 4 bao, 100 lít. Với lượng nhựa này, độ cứng của nước đầu vào không đổi như trên và thời gian chạy là 10h/ngày thì cần tái sinh hằng ngày.

Hạt nhựa cation cho cột làm mềm nước

Hạt nhựa cation cho cột làm mềm nước

Bước kiểm tra

Mục đích của bước này là chắc rằng chiều cao khoảng trống trong cột làm mềm nước sau khi đã cho nhựa vào thì còn dư được 50% để cho quá trình tái sinh được hiệu quả. Các bạn áp dụng công thức tính thể tích hình trụ thì sẽ tính được chiều cao cột nhựa bên trong, sau đó lấy tổng chiều cao cột làm mềm nước, trừ cho chiều cao hạt nhựa, ra được khoảng trống bằng 50% chiều cao hạt nhựa là tốt.

Mình ví dụ, lúc nãy mình chọn cột 1354 mm, có đường kính 325 mm, chiều cao 1400 mm. Như vậy, chiều cao cột nhựa trong cột làm mềm là H = 0.1/ (3.14*0.026) = 0.2 mét. Do đó, khoảng trống bên trên sẽ là 1.4 – 1.2 = 0.2. Chưa được vì khoảng trống bên trên không đủ cho hạt nhựa giãn nở trong quá trình tái sinh.

Lắp đặt cột làm mềm nước cho nước giếngLắp đặt cột làm mềm nước

Do đó, cần thay đổi một trong hai cách. Phương án một là bớt lại hạt nhựa còn đủ 83 lít thì chiều cao khoảng trống bên trên lớp nhựa sẽ còn là 0.4 m là OK. Phương án thứ hai là chọn cột lọc có đường kính lớn hơn.

Quan trọng là tính toán làm sao cho tối ưu lượng nhựa và kích thước cột lọc, chọn bao lâu thì cần tái sinh.

Vừa rồi mình đã hướng dẫn cách chọn và tính toán cột làm mềm nước, thời gian tái sinh. Tính toán này là trên lý thuyết. Khi thực tế vận hành thì độ cứng của nước đầu vào có thể giao động, khả năng xử lý độ cứng của hạt nhựa sẽ giảm sau một thời gian.

Do vậy, khi vận hành thực tế, chúng ta cần test độ cứng sau cột làm mềm nước để biết được khi nào cần tái sinh. Mình sẽ hướng dẫn bài này sau.

Tham khảo fanpage:  https://www.facebook.com/helocnuocro để đọc các bài chia sẻ hay về kinh nghiệm lọc nước màng RO

Trả lời

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

0909407547
icons8-exercise-96