Bể tuyển nổi trong xử lý nước thải: Nguyên lý, cấu tạo

Bể tuyển nổi trong xử lý nước thải là gì?

Bể tuyển nổi trong xử lý nước thải hay còn được gọi là bể DAF được viết tắt bởi cụm từ Dissolved Air Flotation. Bể được sử dụng với mục đích chính là tách các hạt rắn, dầu mỡ và các chất không hòa tan ra khỏi nước dựa trên sự thay đổi trong độ tán của khí áp khác nhau.

Thành phần, cấu tạo của bể tuyển nổi

Một công trình bể tuyển nổi thường được cấu tạo từ những yếu tố sau:

• Bể được làm chủ yếu từ thép không gỉ, có khả năng chống oxy hóa cực cao.
• Ổ đĩa phân phối khí và bơm.
• Các ống phân phối khí được tích hợp.
• Hệ thống kiểm soát chất lượng đa cấp độ.
• Cảm biến để theo dõi áp suất và lưu lượng nước thải.
• Thiết bị nhằm kiểm tra, giám sát mức độ bùn.
• Thiết bị đo nồng độ TSS.
• Bảng điều khiển để cài đặt hoạt động của hệ thống.

Ưu nhược điểm của bể tuyển nổi

Ưu điểm

• Loại bỏ hiệu quả các loại hạt cặn hữu cơ khó lắng đọng, váng dầu, mỡ, váng sữa…
• Có thể xử lý chất rắn lơ lửng với tỷ lệ lên tới 90 – 95%.
• Thời gian lưu nước ngắn. Có thể giảm thời gian xử lý và thể tích cho các công trình phía sau.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư và vận hành tương đối cao. Đặc biệt là khi bảo dưỡng thiết bị.
• Yêu cầu cao về trình độ của kỹ thuật viên.
• Về cơ bản, công trình này có cấu tạo phức tạp nên quá trình kiểm soát áp suất tương đối khó khăn.

Bể tuyển nổi được ứng dụng trong lĩnh vực nào?

Hiện nay, bể DAF đang được ứng dụng phổ biến trong quy trình xử lý nước thải của nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể như:

• Nước thải của các nhà máy hoá dầu.
• Nước thải cơ khí.
• Nước thải sản xuất giấy.
• Nước thải ngành khai thác khoáng sản.
• Nước thải nhà máy giết mổ gia súc, gia cầm, chế biến thực phẩm.
• Nước thải sản xuất đồ ăn liền, đồ đóng hộp, chế biến thuỷ sản.
• Nước thải sản xuất bơ, bánh kẹo…

Quy trình xử lý nước thải trong bể tuyển nổi

Phản ứng keo tụ trong ống

• Ống keo tụ trong bể tuyển nổi được thiết kế theo hình zíc zắc nên rất dễ pha trộn với các loại hoá chất.
• Chất keo tụ được thêm vào sẽ làm cho các hạt lơ lửng bị mất ổn định, dễ di chuyển, va chạm và liên kết với nhau thành các bông bùn lớn hơn.
• Các loại hóa chất keo tụ được thêm vào bể tuyển nổi gồm có: Nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua, polychloride…

Phản ứng bong bóng

• Nước thải sau khi đã làm trong sẽ được bơm vào 1 bình áp suất nhỏ có tên gọi là Air Drum và đưa khí nén vào.
• Điều này khiến cho nước thải bão hoà với áp suất không khí. Sau đó, dùng nước này sẽ được đưa tới bể tuyển nổi qua một van giảm áp suất. Điều này khiến cho không khí thoát ra dưới hình thức là các bong bóng nhỏ.
• Các bong bóng này xuất hiện trên bề mặt hạt lơ lửng. Chúng bám dính vào hạt vật chất trong nước thải. Số lượng bong bóng càng nhiều thì lực nâng càng lớn và khả năng vượt qua trọng lực hấp dẫn càng cao.
• Người ta chỉ cần sử dụng cần gạt skimmer để loại bỏ các bóng bọt chứa chất lơ lửng, cặn bẩn ra khỏi nước thải.

Hỗ trợ phân tách

Tại một số bể tuyển nổi có thể được đặt thêm các tấm lamelas hoặc tấm IPS dạng nghiêng hoặc song song với nhau. Điều này giúp cho quá trình phân tách trở nên dễ dàng hơn.

Cơ chế hoạt động của bể tuyển nổi trong xử lý nước thải

Bể tuyển nổi hoạt động dựa trên nguyên tắc sau:

• Đưa nước vào buồng khí bằng thiết bị bơm áp lực cao. Khi đó, nước thải và không khí sẽ hòa trộn với nhau tới hạn nước bão hoà không khí.
• Nước bão hòa chảy qua các ngăn của bể tuyển nổi, đi qua van giảm áp suất để trở về áp suất khí quyển bình thường một cách đột ngột.
• Khi đó, không khí hoà tan sẽ nhanh chóng bị tách ra, bám dính các hạt cát, cặn, tạp chất lên trên bề mặt nước.

Lưu ý khi thiết kế bể tuyển nổi

• Thời gian lưu nước trung bình tại bể là 20 - 60 phút.
• Tỷ số A/S (air/sludge) trung bình: 0,02 - 0,45.
• Thời gian lưu nước thải ở bồn khí tan là: 0.5 - 3 phút.
• Tải trọng bề mặt lý tưởng từ: 2 - 350m3/m2/ngày.
• Áp lực khí nén tốt nhất là: 3.5 - 7atm.
• Lượng không khí tiêu thụ khi hoạt động khoảng 15 - 50l/m3.

Bể tuyển nổi được lắp ở đâu trong hệ thống xử lý nước thải?

• Tuỳ thuộc vào đặc tính của nguồn nước thải mà bể DAF được đặt ở các vị trí khác nhau nhằm mang lại hiệu quả cao nhất trong quá trình xử lý.
• Trong một số hệ thống, bể tuyển nổi được đặt ở giai đoạn đầu và sau hệ thống tiền xử lý để loại bỏ các chất béo, dầu mỡ trong nước thải.
• Cũng có không ít hệ thống, công trình này được xây dựng ở đầu bể xử lý sinh học để ổn định nồng độ và giảm ô tải hàm lượng ô nhiễm.
• Ngoài ra, bể tuyển nổi cũng có thể được lắp đặt sau cùng với mục đích giảm độ đục, giúp nguồn nước trong hơn.

Phân loại các loại bể tuyển nổi hiện nay

Có rất nhiều loại bể tuyển nổi khác nhau. Tùy thuộc vào cách phân chia mà phân thành các dạng bể như sau:

Dựa theo hình dạng

Bể tuyển nổi được phân theo hình dạng thành 2 loại là hình tròn và hình chữ nhật.

Về cơ bản, bể hình tròn được đánh giá là mang lại hiệu quả cao hơn với tốc độ vượt trội. Bể hình chữ nhật cần thời gian lưu nước lâu hơn nên quá trình xử lý có thể bị chậm lại.

Dựa theo tính chất

• Bể tuyển nổi hoá học.
• Bể tuyển nổi cơ học.
• Bể tuyển nổi chân không.
• Bể tuyển nổi áp lực.

Trên đây là chia sẻ của chúng tôi về bể tuyển nổi trong xử lý nước thải. Hy vọng những thông tin trên đã giúp các bạn có cái nhìn toàn diện hơn về công trình này. Nếu bạn đang muốn thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải hiệu quả, tiết kiệm chi phí và tối ưu diện tích, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn cụ thể bởi các chuyên gia.