Bể Tuyển Nổi Là Gì? Nguyên Lý Và Cấu Tạo Của Bể Tuyển Nổi Trong Xử Lý Nước Thải

Bể tuyển nổi trong xử lý nước thải đóng vai trò quan trọng trong việc tách các chất rắn hoà tan ra khỏi nguồn nước. Vì vậy, đây là công trình quan trọng của nhiều hệ thống xử lý hiện nay. Vậy, bể tuyển nổi là gì? Hãy cùng Green Water tìm hiểu chi tiết các phương pháp tuyển nổi trong xử lý nước thải.

I. Bể tuyển nổi trong xử lý nước thải là gì?

Bể tuyển nổi trong việc xử lý nước thải, còn được biết đến như bể DAF (viết tắt của Dissolved Air Flotation), dùng để loại bỏ các hạt rắn, dầu mỡ và các chất không hòa tan khác khỏi nước bằng cách sử dụng sự thay đổi độ tan của khí áp khác nhau.

II. Thành phần, cấu tạo của bể tuyển nồi

Một cấu trúc bể tuyển nổi thường bao gồm các thành phần sau:

• Vật liệu chế tạo bể chủ yếu là thép không gỉ, có khả năng chống oxy hóa cao.

• Hệ thống ổ đĩa và bơm phân phối khí.

• Các ống dẫn khí tích hợp trong bể.

• Hệ thống kiểm soát chất lượng đa cấp độ.

• Cảm biến để giám sát áp suất và lưu lượng nước thải.

• Thiết bị kiểm tra và giám sát mức độ bùn.

• Thiết bị đo nồng độ TSS (Tạp chất rắn hòa tan).

• Bảng điều khiển để cài đặt và điều chỉnh hoạt động của hệ thống.

>> Xem thêm: Tìm Hiểu Về Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Của Nhà Máy Chế Biến Sữa

III. Ưu và nhược điểm của bể tuyển nổi

1. Ưu điểm

• Hiệu quả loại bỏ các loại hạt cặn hữu cơ khó lắng đọng, váng dầu, mỡ, và váng sữa.

• Xử lý chất rắn lơ lửng với tỷ lệ lên tới 90 - 95%.

• Thời gian lưu nước ngắn, giúp giảm thời gian xử lý và thể tích cho các công trình phía sau.

2. Nhược điểm

• Chi phí đầu tư và vận hành tương đối cao, đặc biệt là trong việc bảo dưỡng thiết bị.

• Yêu cầu trình độ kỹ thuật cao của nhân viên điều hành và bảo trì.

• Cấu trúc phức tạp khiến quá trình kiểm soát áp suất trở nên khó khăn.

III. Bể tuyển nổi được ứng dụng trong lĩnh vực nào?

Bể DAF (Dissolved Air Flotation) đã trở thành một công nghệ phổ biến và hiệu quả trong việc xử lý nước thải ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể, nó được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và quy trình xử lý nước thải sau đây:

• Xử lý nước thải từ các nhà máy hoá dầu.

• Xử lý nước thải từ các ngành cơ khí.

• Xử lý nước thải từ ngành sản xuất giấy.

• Xử lý nước thải từ ngành khai thác khoáng sản.

• Xử lý nước thải từ các nhà máy giết mổ gia súc, gia cầm và chế biến thực phẩm.

• Xử lý nước thải từ sản xuất đồ ăn liền, đồ đóng hộp và chế biến thuỷ sản.

• Xử lý nước thải từ sản xuất bơ, bánh kẹo và các ngành công nghiệp khác.

Bể DAF giúp loại bỏ hiệu quả các tạp chất, hạt cặn hữu cơ và hạt rắn lơ lửng trong nước thải. Nó làm cho nước thải sau xử lý đạt được chất lượng tiêu chuẩn hoặc có thể tái sử dụng. Đồng thời giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

IV. Quy trình xử lý nước thải trong bể tuyển nổi

1. Phản ứng keo tụ trong ống

Trong ống keo tụ của bể tuyển nổi, có thiết kế hình zíc zắc giúp dễ dàng pha trộn với các loại hoá chất. Chất keo tụ được thêm vào giúp làm cho các hạt lơ lửng 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 thường sử dụng bao gồm nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua và polychloride.

2. Phản ứng bong bóng

Nước thải sau khi đã được xử lý tạo thành môi trường bão hoà với áp suất không khí trong bình áp suất nhỏ, gọi là Air Drum. Sau đó, nước thải được đưa vào bể tuyển nổi thông qua một van giảm áp suất, khiến cho không khí thoát ra dưới dạng các bong bóng nhỏ. Các bong bóng này xuất hiện trên bề mặt hạt lơ lửng trong nước thải và bám vào chúng. Số lượng bong bóng càng nhiều, lực nâng càng lớn, giúp các hạt lơ lửng vượt qua trọng lực hấp dẫn và dễ dàng bị loại bỏ bởi cần gạt skimmer.

>> Xem thêm: Nguyên Lý Hoạt Động Và Ưu Điểm Của Bể Phản Ứng

3. Hỗ trợ phân tách

Một số bể tuyển nổi có thể được trang bị thêm các tấm lamelas hoặc tấm IPS dạng nghiêng hoặc song song với nhau. Việc này giúp tăng cường quá trình phân tách các hạt lơ lửng, làm cho nước thải được xử lý hiệu quả hơn.

V. 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 thải vào buồng khí bằng thiết bị bơm áp lực cao. Trong quá trình này, nước thải và không khí hòa trộn với nhau cho đến khi nước bão hòa không khí.

• Nước bão hòa chảy qua các ngăn của bể tuyển nổi và 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 và bám dính lên các hạt cát, cặn và tạp chất trong nước. Các hạt này sẽ nổi lên trên bề mặt nước nhờ vào quá trình tạo bọt bong bóng trong bể, tạo thành lớp bọt bùn trôi trên mặt nước.

VI. Lưu ý khi thiết kế bể tuyển nổi

Khi thiết kế bể tuyển nổi, cần lưu ý các thông số quan trọng sau:

• Thời gian lưu nước trung bình tại bể (hydraulic retention time) nên được duy trì trong khoảng 20 - 60 phút. Điều này giúp đảm bảo nước thải có đủ thời gian tương tác với khí và các chất hoá học để tạo thành bọt bong bóng và hòa tan các chất lơ lửng.

• Tỷ số A/S (air/sludge) trung bình cần nằm trong khoảng 0,02 - 0,45. Tỷ số này cho biết mối quan hệ giữa lượng không khí tiêu thụ và lượng bùn trong bể. Tỷ số cao hơn có thể gây ra tình trạng quá tải bùn và gây ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý.

• Thời gian lưu nước thải ở bồn khí tan nên nằm trong khoảng 0,5 - 3 phút. Thời gian này giúp đảm bảo nước thải tiếp xúc đủ lâu với không khí trong bể để phản ứng keo tụ và tạo bọt bong bóng.

• Tải trọng bề mặt lý tưởng nên dao động từ 2 - 350m3/m2/ngày. Điều này liên quan đến khả năng xử lý và hiệu suất của bể, tùy thuộc vào loại nước thải và yêu cầu xử lý.

• Áp lực khí nén tốt nhất để tạo bọt bong bóng nên nằm trong khoảng 3,5 - 7atm. Áp lực này đủ lớn để tạo các bọt bong bóng nhỏ và đủ mạnh để gắp các hạt lơ lửng.

• Lượng không khí tiêu thụ khi hoạt động khoảng 15 - 50l/m3. Lượng không khí này thường phụ thuộc vào tính chất của nước thải và các yếu tố khác của hệ thống, và cần được điều chỉnh để đạt hiệu suất xử lý tốt nhất.

V. Vị trí của bể tuyển nổi trong hệ thống xử lý nước thải

Vị trí của bể tuyển nổi trong hệ thống xử lý nước thải có thể thay đổi tuỳ thuộc vào đặc tính của nguồn nước thải và mục tiêu xử lý. Dưới đây là các vị trí phổ biến mà bể DAF có thể được đặt trong hệ thống xử lý nước thải:

• Tiền xử lý: Bể tuyển nổi có thể được đặt ở giai đoạn đầu của hệ thống để loại bỏ các chất béo, dầu mỡ và các tạp chất lơ lửng từ nước thải. Việc loại bỏ những chất này trước khi vào các giai đoạn xử lý tiếp theo giúp hệ thống hoạt động hiệu quả hơn và giảm tải trọng cho các bước sau.

• Giai đoạn xử lý sinh học: Bể tuyển nổi có thể được đặt sau giai đoạn xử lý sinh học để ổn định nồng độ và giảm ô nhiễm trong nước thải trước khi được xả vào môi trường tự nhiên. Điều này giúp đảm bảo rằng nước thải đáp ứng các yêu cầu xả thải và không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.

• Xử lý cuối cùng: Bể tuyển nổi cũng có thể được đặt ở cuối cùng của hệ thống xử lý để giúp giảm độ đục và làm cho nước thải trong hơn trước khi được xả ra môi trường hoặc tái sử dụng. Việc giảm độ đục giúp cải thiện chất lượng nước thải cuối cùng và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường hoặc yêu cầu sử dụng nước lại.

VI. Các loại bể tuyển nổi hiện nay

Các loại bể tuyển nổi được phân loại dựa vào hình dạng và tính chất của quá trình xử lý như sau:

1. Dựa vào hình dạng

• Bể tuyển nổi hình tròn: Bể có hình dạng tròn và được đánh giá mang lại hiệu quả cao hơn và tốc độ xử lý vượt trội.

• Bể tuyển nổi hình chữ nhật: Bể có hình dạng chữ nhật và cần thời gian lưu nước lâu hơn, do đó quá trình xử lý có thể chậm lại.

2. Dựa vào tính chất

• Bể tuyển nổi hoá học: Bể sử dụng các hoá chất keo tụ để kết tụ và loại bỏ các tạp chất và hạt lơ lửng trong nước thải.

• Bể tuyển nổi cơ học: Bể tạo ra các bọt khí nhỏ để làm nổi lên các hạt lơ lửng và tạp chất, sau đó loại bỏ chúng khỏi nước thải.

• Bể tuyển nổi chân không: Bể tạo môi trường chân không để giảm độ bão hòa khí trong nước thải và tạo bọt bong bóng nhỏ hơn, giúp hiệu quả phân tách hạt lơ lửng cao hơn.

• Bể tuyển nổi áp lực: Bể tạo áp lực cao để giảm kích thước bọt bong bóng và tăng hiệu quả xử lý trong quá trình tạo bọt và tách tạp chất.

VII. Kết luận

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 của Green Water.

Thông tin liên hệ :

CÔNG TY TNHH GREEN

Trụ sở Hà Nội: Tầng 2 Tòa J, 226 Vạn Phúc, phường Liễu Giai, quận Ba Đình, Hà Nội

• Điện thoại: 024 3514 8260

• Hotline: 032 844 8880

• Email: admin@greenwater.com.vn

Chi nhánh HCM: 82 Nguyễn Bá Tuyển - Phường 12 - Q.Tân Bình - Tp.Hồ Chí Minh

• Hotline: 0931 112 900

• Email: admin@greenwater.com.vn