Xử lý nước thải bằng phương pháp tuyển nổi

Giới thiệu Xử lý nước thải trải qua nhiều công đoạn khuấy trộn, tạo keo tụ, lắng, lọc…tuyển công đoạn trình xử lý nước thải  Hiện nay, tuyển áp dụng rộng rãi quy trình xử lý nước thải Ngồi ra, tuyển cịn áp dụng xử lý nước cấp cho sinh hoạt  Tổng quan 2.1 Mục đích - Ứng dụng  Mục đích:  Tách tạp chất dạng hạt rắn (cặn lơ lững) lỏng phân tán không tan (dầu, mỡ), tự lắng khỏi pha lỏng, tách hạt có tỷ trọng nhỏ tỷ trọng chất lỏng chứa  Tách chất hịa tan chất hoạt động bề mặt  Trong xử lý nước thải:  Tách chất lơ lửng  Làm đặc bùn sinh học 2.1 Mục đích - ứng dụng (tt)  Ứng dụng:  Xử lý nước thải sinh hoạt  Xử lý nước thải công nghiệp:  Nhiễm dầu  Thuộc da  Chế biến thịt  Tái chế giấy  Thực phẩm  Chế tạo máy… 2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG Cơ sở trình tuyển  lôi hạt lơ lững lên bề mặt bọt khí phân tán nhỏ  bọt khí kết dính với hạt lơ lững nước  lực tập hợp đủ lớn lên mặt nước Hạt rắn Bọt khí 2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG  Ưu điểm phương pháp tuyển nổi:  Hoat động liên tục  Phạm vi ứng dụng rộng rãi  Chi phí đầu tư vận hành không lớn, thiết bị đơn giản  Vận tốc lớn vận tốc lắng, thu cặn, tạp chất 2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG  Nhược điểm :  Trọng lượng hạt không lớn,thước hạt thường khoảng 0,2- 1,5 mm  Tuyển phụ thuộc vào kích thước số lượng bọt khí nên địi hỏi kích thước bọt khí ổn định 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI Tuyển tự nhiên: sử dụng tất trình loại bỏ sơ dầu mỡ  Tuyển có hổ trợ: sử dụng phương tiện ngồi để cải thiện việc tách hạt  Hình Sơ đổ tuyển khí hịa tan 3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ TỪ DUNG DỊCH Áp dụng để làm nước chứa hạt ô nhiễm mịn  Bản chất phương pháp tạo dung dịch q bão hịa khơng khí  Ngun tắc hoạt động chung:  Nước bảo hịa khơng khí Khơng khí tách khỏi nước Các bọt khí nhỏ 3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ TỪ DUNG DỊCH Ưu điểm: tách tạp chất có kích thước nhỏ  Tùy thuộc vào biện pháp tạo dung dịch q bão hịa tuyển chân khơng, áp suất bơm dâng  Tuyển chân không     Ngun tắc hoạt động Nước bão hịa khơng khí áp suất thường Chân khơng hóa cưỡng nhờ thiết bị bơm chân khơng Khơng khí tách khỏi nước dạng bọt khí nhỏ 3.2 TUYỂN NỔI VỚI SỰ PHÂN TÁN KHƠNG KHÍ BẰNG CƠ KHÍ 3.3 TUYỂN NỔI VỚI VIỆC CHO KHƠNG KHÍ QUA VẬT LIỆU XỐP  Tuyển sục khí qua xốp tạo bọt khí nhỏ kích thước tính theo cơng thức sau : R 6 r  Trong đó: R,r đường kính bọt khí đường kính lỗ σ sức căng bề mặt nước 3.3 TUYỂN NỔI VỚI VIỆC CHO KHƠNG KHÍ QUA VẬT LIỆU XỐP Khơn g khí Buồng tuyển Nước thải sau xử lý Nước thải Tấm lọc Cào bã Rãnh gom cặn CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG  Khả kết hợp bọt khí hạt nước tạo thành tổ hợp bọt khí phụ thuộc vào yếu tố: Nhiệt độ, áp suất, kích thước tốc độ bọt khí, hàm lượng chất lơ lững, chất kết bông, trọng lượng hạt rắn tỉ số thể tích chất khí khối lượng chất rắn A/S (air/soil) 4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ  Tốc độ lên bọt khí nước chảy tầng cho phương trình STOCK: g   l   g d V 18  Trong đó: d - Đường kính bọt khí  g - tỷ trọng khí  l - Tỷ trọng chất lỏng  - Độ nhớt động lực 4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ 4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ Trong lĩnh vực xử lý nước, tuyển kích hoạt sử dụng bọt khí nhỏ có đường kính 40-70μm (đó phương pháp tuyển khí hòa tan)  Trong luyện kim dùng tuyển học , dùng khí phân tán để tạo bọt có đường kính từ 0.2 đến 1.5mm  4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ Để tách hạt đơng tụ, cần sử dụng bọt khí nhỏ để có phân bố bọt khí tất tiết diện ngang  Tăng nồng độ bọt khí có lợi cho khả cọ sát chất rắn bọt khí  Để tách hạt có liên kết thành cục hoạt thành màng lớn cặn keo tụ nhẹ nước (trường hợp tách mỡ), người ta dung bọt khí lớn  4.1 KÍCH THƯỚC VÀ TỐC ĐỘ CÁC BỌT KHÍ  Thể tích khí tối thiểu để làm chất: Vg Thể tích khí tối thiểu , tỷtrong cần thiết g để làm hạt khối lượng  s S tỷ trọng trongmột chất lỏng tỷ trọng cho L quan hệ:    V   S    S S g L g g 4.2 CHẤT KẾT BƠNG Kết bơng hóa lý: tuyển thường kết hợp với kết trước  Sự móc bọt khí vào hạt kết bơng làm to thêm cục vóm tăng thêm bề mặt hạt  Do cải thiên móc nối bọt khí làm tăng thêm tốc độ hạt bọt khí  4.2 CHẤT KẾT BƠNG Kết bơng sinh học: chất lượng kết bơng sinh học ảnh hưởng cách chắn đến hiệu suất tuyển (hydrat hóa, hoạt tính bề mặt, số MOHLMAN, kích thước cục đơng tụ,…)  Đặc biệt bùn hoạt tính kết thành cục khó làm  4.3 TRỌNG LƯỢNG CỦA CÁC HẠT RẮN không lớn lực liên kết chúng với bọt khí lực nâng bọt khí  Kích thước hạt để tuyển hiệu phụ thuộc vào trọng lượng riêng hạt  4.4 NHIỆT ĐỘ Ảnh hưởng đến tính ổn định bọt chất hoạt động bề mặt  Nhiệt độ tăng làm đường kính bọt tăng làm thay đổi độ hòa tan chất hoạt động bề mặt  4.4 NHIỆT ĐỘ Nhiệt độ C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thể tích hịa tan (ml/l) 28.8 23.5 20.1 17.9 16.4 15.6 15.0 14.9 15.0 15.3 15.9 Trọng lượng hòa tan (mg/l) 37.2 29.3 24.3 20.9 18.5 17.0 15.9 15.3 15.0 14.9 15.0 Tỷ trọng (g/l) 1.293 1.249 1.206 1.166 1.130 1.093 1.061 1.030 1.00 0.974 0.949 Bảng 1: Cho trị số hòa tan khơng khí vào nước áp lực khí (nguồn: Trịnh Xuân Lai – Nguyễn Trọng Dương, 2009, xử lý nước thải công nghiệp, NXB Xây dựng.) 4.5 ÁP SUẤT  Áp suất tăng lượng khí hịa tan vào nước tăng lên Nồng độ khí nước mg/l 160 140 120 100 80 60 40 20 Áp lực nén (bar) Hình độ hịa tan khơng khí nước 200C ... 1.061 1.030 1.00 0.974 0.949 Bảng 1: Cho trị số hịa tan khơng khí vào nước áp lực khí (nguồn: Trịnh Xu? ?n Lai – Nguyễn Trọng Dương, 2009, xử lý nước thải công nghiệp, NXB Xây dựng.) 4.5 ÁP SUẤT  Áp