Được sử dụng để tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Những công trình xử lý cơ học bao gồm: Ø Song chắn rác, lưới lọc: dùng để giữ các cặn bẩn có kích thước lớn (giấy, nilon, rau cỏ, rác …)
CHƯƠNG 2: XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 2.1.Một số vấn đề thoát nước thu gom nước thải 2.1.1.Các hệ thống thoát nước thu gom nước thải Hệ thống thoát nước bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thu gom chuyển tải, hồ điều hồ, cơng trình đầu mối (trạm bơm, nhà máy xử lý, cửa xả) phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, vận chuyển, tiêu nước mưa, nước thải xử lý nước thải Hệ thống thoát nước chia làm loại sau đây: + Hệ thống nước chung hệ thống tất loại nước thải, nước mưa thu gom hệ thống + Hệ thống thoát nước riêng hệ thống thoát nước mưa nước thải riêng biệt + Hệ thống thoát nước nửa riêng hệ thống nước chung có tuyến cống bao để tách nước thải đưa nhà máy xử lý Hệ thống thoát nước mưa bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thu gom chuyển tải, hồ điều hồ, cơng trình đầu mối (trạm bơm, cửa xả ) phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom tiêu nước mưa Hệ thống thoát nước thải bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thu gom chuyển tải, hồ điều hồ, cơng trình đầu mối (trạm bơm, nhà máy xử lý, cửa xả ) phụ trợ khác nhằm mục đích thu gom, tiêu xử lý nước thải Cống bao tuyến cống có giếng tách nước thải để thu gom toàn nước thải khơng có mưa phần nước thải hồ trộn có mưa hệ thống thoát nước chung từ lưu vực khác vận chuyển đến trạm bơm nhà máy xử lý nước thải Hệ thống hồ điều hoà bao gồm hồ tự nhiên nhân tạo để tiếp nhận nước, điều hồ khả tiêu nước cho hệ thống thoát nước 2.1.2.Nguyên tắc thiết kế lắp đặt hệ thống thoát nước thải + Thiết kế lắp đặt theo nguyên tắc tự chảy để tiết kiệm chi phí tránh gây tổn thất đường ông + Độ dốc ống nằm ngang phải ≥3,5% + Thiết kế lắp đặt cơng trình trước có cao trình cao cơng trình sau + Thiết kế lắp đặt dựa theo thông số kỹ thuật bể + Thiết kế lắp đặt quy chuẩn xây dựng hành + Thiết kế lắp đặt thuận lợi cho việc sử dụng quản lý kiểm tra 2.1.3.Các trạm bơm nước thải Nhiệm vụ thiết kế trạm bơm nước thải: + Xác định lưu lượng nước thải mà trạm bơm phải làm việc với dao động theo ngày + Xác định chiều cao bơm nước + Xác định số lượng máy bơm trạm, dung tích bể thu + Tính toán thiết bị cần thiết, song chắn rác, máy nghiền rác + Sau có Q, H tiến hành chọn bơm 2.2 Xử lý sơ 2.2.1.Lọc qua song chắn rác/lưới chắn rác Song chắn rác lưới chắn rác đặt trước trạm bơm đường nước chảy tập trung vào hầm bơm - Song chắn rác đặt vng góc với dịng chảy, song chắn gồm kim loại (thép không gỉ ) tiết diện 5x 200 mm đặt cách 20 -50 mm khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo hai khe hở thành mương dẫn,vận tốc mương qua song vmax ≤ 1m/ s (ứng với Qmax) - Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 600 so với phương thẳng đứng ,vận qua lưới vmax ≤ 0,6 m/s Khe rộng mắt lưới thường 10- 20 mm Làm sách song chắn lưới chắn thủ công, hay thiết bị khí tự động bán tự động Ở bên cạnh mương đặt song, lưới chắn phải bố trí sàn thao tác đủ chỗ để thùng rác đường vận chuyển 2.2.2.Bể tách dầu/mỡ Trên mạng lưới thu gom đô thị có nhà máy cơng nghiệp xả nước thải có lẫn dầu mỡ vào mạng Để tách lượng dầu mỡ này, phải đặt thiết bị thu dầu trước cửa xả vào cống chung trước bể điều hòa nhà máy 2.2.3.Lắng cát Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn đặt trước bể điều hòa lưu lượng chất lượng đặt trước bể lắng đợt Nhiệm vụ bể lắng cát loại bỏ cặn thô, nặng cát sỏi, mảnh vỡ thủy tinh, mảnh kim loại, tro tàn, than vụn, vỏ trứngv.v… để bảo vệ thiết bị khí dễ bị mài mịn, giàm gánh nặng cho cơng trình xử lý sau Theo đặc tính dịng chảy phân loại bể lắng cát : Bể lắng cát có dịng chảy ngang mương tiết diện hình chữ nhật, bể lắng cát có dịng chảy dọc theo máng tiết diện hình chữ nhật đặt theo chu vi bể trịn, bể lắng cát sục khí ,bể lắng cát có dịng chảy xoáy, bể lắng cát ly tâm a Bể lắng cát ngang Bể lắng cát có dịng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài bể bể lắng ngang có mặt hình chữ nhật Tính tốn bể lắng cát ngang xuất phát từ độ lớn (đường kính) hạt cát muốn giữ lại Tốc độ lắng hạt cát nước thải gọi độ lớn thủy lựccủa hạt tải trọng bề mặt bể lắng cát: Uo = Q/F (m3/m2.ngày), (m/h); (mm/s) Hình Bể lắng cát ngang Ghi Song phân phối nước theo bề mặt ngang Mương thu hẹp để giữ vận tốc nước không đổi bể lắng cát Thể tích vùng chứa cát b Bể lắng cát sục khí : Bể lắng cát sục khí có cấu tạo bể chứa hình chữ nhật Dọc phía tường bể đặt hệ thống ống sục khí nằm cao đáy bể 45 - 60 cm Dưới dàn ống sục khí máng thu cát Độ dốc ngang đáy bể I = 0,2 - 0,4 dốc phía máng thu cát trượt theo đáy vào máng Tốc độ chuyển động xoay không đổi bể lắng cát thổi khí đảm bảo giữ cặn hữu lơ lửng nước hạt cát va chạm vào tách cặn hữu bám quanh hạt, cát Cặn lắng bể lắng cát chứa 90% - 95 % cặn vơ cơ, giữ lâu khơng bị thối 2.2.4.Bể điều hồ lưu lượng, nồng độ Trong trình xử lý nước thải, nước thải chảy vào hệ thống xử lý nước thải có thay đổi lưu lượng tính chất Để đạt hiệu xử lý tốt nhất, lưu lượng dòng thải cần phải ổn định Ổn định lưu lượng dòng thải cách xây dựng bể điều hòa dòng chảy trước vào hệ thống xử lý Trong hầu hết trường hợp, bể điều hòa đặt sau lưới chắn rác, bể lắng cát trước bể lắng sơ cấp Bể điều hòa hệ thống xử lý nước thải kiểm soát tốc độ nước lưu lượng qua hệ thống xử lý nước thải Ngồi ra, điều hịa dịng chảy kiểm sốt dịng chảy qua giai đoạn hệ thống xử lý, cho phép đủ thời gian trình xử lý phương pháp vật lý, sinh học hóa học Bể điều hịa thiết kế dây chuyền xử lý bên cạnh dây chuyền xử lý Thể tích cần thiết bể điều hòa thiết kế dựa dòng khối lượng nước thải biến đổi theo thời gian Các yếu tố cần phải nghiên cứu thiết kế bể điều hịa hình dáng, lưu lượng, thiết bị trộn cung cấp khơng khí, hệ thống bơm,… • Ưu nhược điểm sử dụng bể điều hòa xử lý nước + Ưu điểm – Tăng cường xử lý sinh học, giảm thiểu bị sốc tải trọng cao chất ức chế vi sinh vật chúng bị pha lỗng có pH ổn định – Cải thiện trình lắng bể lắng thứ cấp (sau xử lý sinh học) trì tải trọng chất rắn – Giúp pha loãng chất gây ức chế sinh học – Hỗ trợ trình châm hóa chất nước thải ổn định – Nâng cao hiệu nhà máy nhỏ công suất tải + Nhược điểm – Cần có diện tích lớn để xây dựng – Gây mùi – Phải bảo dưỡng bổ sung – Tăng giá thành xử lý 2.2.5.Thiết bị đo lưu lượng nước thải hệ thống xử lý + Đồng hồ đo lưu lượng + Máng đo lưu lượng 2.3 Kỹ thuật lắng nước thải 2.3.1.Lý thuyết lắng nước thải Lắng trình tách khỏi cặn lơ lửng bơng cặn hình thành giai đoạn keo tụ – tạo bùn cặn su trình xử lý sinh học trọng lực Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ chất rắn có khả lắng chất Trong hệ thống xử lý nước thải bể lắng sơ cấp dùng để giữ lại chất hữu chất không tan nước thải cho nước thải vào bể xử lý sinh học Trong cơng nghệ xử lý nước thải q trình lắng ứng dụng : + Loại bỏ chất rắn có khả lắng + Loại bỏ dầu mỡ có bề mắt + Loại bỏ phần chất hữu + Chất rắn lơ lửng + BOD nước thải Hai đại lượng quan trọng việc thiết kế bể lắng tốc độ lắng tốc độ chảy tràn Để thiết kế bể lắng lý tưởng, người ta xác định tốc độ lắng hạt cần loại đặt tốc độ chảy tràn nhỏ tốc độ lắng Lắng dạng I: Lắng tự Quá trình lắng đặt trưng hạt lắng cách rời rạc tốc độ lắng không đổi Các hạt lắng cách riêng lẽ khơng có khả keo tụ, khơng dính bám vào suốt q trình lắng Để xác định tốc độ lắng dạng ứng dụng định luật cổ điển Newton Stoke hạt cặn Tốc độ lắng dạng hồn tồn tính tốn Ứng dụng: Loại bỏ đá, cát nước thải Lắng dạng II: Lắng keo tụ Quá trình lắng đặt trưng hạt ( bơng cặn) kết dính với suốt q trình lắng Do q trình bơng cặn xảy bơng cặn tăng dần kích thước tốc độ lắng tăng Khơng có cơng thức tốn học thích hợp để biểu thị giá trị Vì để có thông số thiết kế bể lắng dạng này, người ta thí nghiệm xác định tốc độ chảy tràn thời gian lắng hiệu khử cặn cho trước từ cột lắng thí nghiệm, từ nhân với hệ số quy mơ ta có tốc độ chảy tràn thời gian lắng thiết kế Ứng dụng: Loại bỏ phần SS nước thải chưa xử lý nước thải sau trình xử lý sinh học Lắng dạng III: Lắng vùng Quá trình lắng đặt trưng hạt cặn có nồng độ cao (>1000mg/l) Các hạt cặn có khuynh hướng trì vị trí khơng đổi với vị trí khác, khối hạt thể thống lắng xuống với vận tốc không đổi Lắng dạng thường thấy bể nén bùn Ứng dụng: Xảy bể lắng thứ cấp đặt sau bể xử lý sinh học Lắng dạng IV: Lắng nén Diễn hàm lượng hạt đủ để tạo nên cấu trúc hạt phải đưa liên tục vào cấu trúc Diễn đáy bể lắng thứ cấp thiết bị cô bùn 2.3.2.Cấu tạo đặc trưng bể lắng bậc I Bể lắng cát dùng để loại hạt cặn lớn vô chứa nước thải mà chủ yếu cát Trên trạm xử lý nước thải để cát lắng lại bể lắng gây khó khăn cho cơng tác lấy cặn Dưới tác động lực trọng trường, phần tử chất rắn có tỷ trọng lớn tỷ trọng nước lắng xuống đáy trình nước thải chuyển động qua bể lắng cát Theo nguyên tắc chuyển động nước bể cát, người ta phân biệt bể lắng cát ngang, bể lắng cát ngang nước chuyển động vòng, bể lắng cát đứng dòng chảy từ lên… Thực tế bể lắng cát ngang sử dụng rộng rãi Bể lắng ngang có mặt hình chữ nhật, tỷ lệ chiều rộng chiều dài khơng nhỏ ¼ chiều sâu đến 4m Cấu tạo gồm: mương dẫn nước vào, mương phân phối, chìm nổi, máng thu nước, máng thu xả chất nổi, mương dẫn nước 2.3.3.Các loại bể lắng thường dùng xử lý nước thải 2.3.3.1 Bể lắng ngang Điều kiện để hạt giữ lại bể lắng:vo = H/L*Q/H*B = Q/L*B vh: Chuyển động theo dòng chảy vs: Lắng trọng lực vo: Vận tốc lắng tới hạn Cấu tạo bể lắng ngang bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật, làm gạch bê tông cốt thép - Căn vào biện pháp thu nước lắng người ta chia bể lắng ngang làm hai loại: - Bể lắng thu nước cuối bể: Thường kết hợp với bể phản ứng có vách ngăn bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng - Bể lắng ngang thu nước bề mặt: Thường kết hợp với bể phản ứng có lớp cặn lở lửng Bể lắng ngang thường chia làm nhiều ngăn, chiều rộng ngăn từ 3-6m Chiều dài không quy định Khi bể có chiều dài lớn cho nước chảy xoay chiều Để giảm bớt diện tích bề mặt xây dựng xây dựng bể lắng nhiều tầng Để đảm bảo việc phân phối toàn diện tích bể lắng, cần đặt vách ngăn có đục lỗ đầu bể Phía mặt vùng chứa nén cặn không cần phải khoan lỗ Các lỗ ngăn phân phối nước trịn vng, đường kính hay kích thước cạnh 50*150mm, vận tốc nước qua lỗ 0,2-0,3 m/s .- Xả cặn: Cặn bể lắng ngang thường tập trung nửa đầu bể, lượng cặn lớn nên việc xả cặn quan trọng Nếu việc xả cặn không kịp thời làm giảm chiều lắng bể Mặt khác cặn có chứa chất hữu cơ, lên men tạo nên bọt khí làm phá vỡ đục nước lắng - Xã cặn giới: - Xã cặn thủy lực: Ưu điểm: Gọn, làm hố thu cặn đầu bể làm nhiều hố thu cặn dọc theo chiều dài bể Hiệu xử lý cao Nhược điểm: Giá thành cao, có nhiều hố thu cặn tạo nên vùng xoáy làm giảm khả lắng hạt cặn, chiếm nhiều diện tích xây dựng 2.3.3.2 Bể lắng đứng - Điều kiện để hạt giữ lại bể lắng: Trong bể lắng đứng nước chuyển động tự theo phương chuyển động từ lên ngược chiều với hướng rơi hạt Ở điều kiện dòng chảy lý tưởng, gọi tốc độ dịng nước Vu hạt có tốc độ lắng Vs>Vu lắng xuống - Cấu tạo bể lắng đứng Bể lắng đứng thường có mặt hình vng hình trịn, sử dụng cho trạm có công suất nhỏ Bể lắng đứng thường kết hợp với bể phản ứng xoay hình trụ Bể lắng đứng xây gạch bê tông cốt thép - Nguyên tắc làm việc Nước chảy vào ống trung tâm bể, xuống vào bể lắng Nước chuyển động theo chiều từ lên trên, cặn rơi từ xuống đáy bể Nước lắng thu vào máng vịng bố trí xung quanh thành bể đưa sang bể lọc Cặn tích lũy vùng chứa cặn thải theo chu kỳ ống van xả cặn Ưu điểm: Thiết kế nhỏ gọn, diện tích đất xây dựng khơng nhiều, thuận tiện việc xả bùn tuần hoàn bùn Nhược điểm: Hiệu xử lý không cao bể lắng ngang, chi phí xây dựng tốn kém, hiệu suất xử lý khơng cao 2.3.3.4 Bể lắng lamen - Cấu tạo bể lắng lamellar: Có cấu tạo giống bể lắng ngang thơng thường, khác với bể lắng ngang vùng lắng bể lắng lamellar đặt thêm vách ngăn thép không rỉ nhựa Các vách ngăn nghiêng góc 45-60o so với mặt phẳng nằm ngang song song với - Tác dụng chế trình lắng Nước từ bể phản ứng vào bể lắng chuyển động vách ngăn nghiêng theo hướng từ lên cặn lắng xuống đến bề mặt vách ngăn nghiêng trượt xuống theo chiều ngược lại tập hợp hố thu cặn, từ theo chu kỳ xả Ưu điểm: Do cấu tạo thêm vách ngăn nghiêng nên bể lắng loại hiệu xử lý cao bể lắng ngang Nhược điểm: Chi phí lắp ráp cao, phức tạp Việc vệ sinh bể định kỳ khó khăn Theo thời gian lamellar cũ, xiêu vẹo 2.3.4.Thiết kế vận hành bể lắng 2.4 Kỹ thuật tuyển 2.4.1.Khái niệm, nguyên lý chất trình tuyển a, Khái niệm Tuyển trình tách tạp chất rắn khơng tan tan có tỉ trọng nhỏ tỉ trọng chất lỏng làm cách sử dụng chất hoạt động bề mặt chất thấm ướt Nếu khác tỉ trọng đủ để tách gọi tuyển tự nhiên b, Nguyên lý chất trình tuyển Quá trình tuyển xây dựng dựa nguyên tắc bản: tạo bọt khí cho ”thu hút” dầu/chất bẩn sau gom bọt lại để lấy dầu/chất bẩn Do đó, q trình tuyển thực cách sục dịng khí phân tán vào nước để tạo bọt khí li ti Để tạo cho tạp chất bẩn có khả dễ nổi, người ta cho vào nước chất tuyển (tác nhân tuyển nổi) để thu hút kéo chất bẩn lên mặt nước Những hạt chất bẩn bám dính vào bọt khí lên bề mặt nước, sau chúng tập hợp lại với thành lớp bọt cuối hỗn hợp chất bẩn chất tuyển loại khỏi nước Bản chất trình tuyển dính kết phân tử chất bẩn với bề mặt phân chia khí nước Sự dính kết diễn có lượng tự bề mặt phân chia nhờ tượng bề mặt đặc biệt gọi tượng tẩm ướt Hiện tượng xuất nơi tiếp xúc ba pha ( lỏng- rắn – khí), tức xuất theo chu vi tẩm ướt 2.4.2.Các phương pháp tuyển 2.4.2.1 Tuyển với tách không khí từ dung dịch Phương pháp sử dụng rộng rãi với chất bẩn chứa chất thải có kích thước nhỏ cho phép tạo bọt khí nhỏ Thực chất phương pháp tạo dung dịch q bão hịa khơng khí, giảm áp suất bọt khơng khí tách khỏi dung dịch dạng bọt khí cực nhỏ Khi bọt khí lên bề mặt kéo theo chất bẩn.Tùy thuộc vào biện pháp tạo dung dịch bão hòa người ta chia loại tuyển sau: - Tuyển chân không: Trong tuyển chân khơng, nước thải bão hịa khơng khí áp suất khí buồng thơng khí, sau cho vào buồng tuyển áp suất giữ khoảng 225-300 mmHg bơm chân không Trong buồng tuyển nổi, bong bóng khí nhỏ làm phần chất bẩn Quá trình tuyển kéo dài khoảng 20phút Ưu điểm: tạo bọt khí dính kết với hạt bẩn diễn mơi trường n tĩnh, tiêu hao lượng Nhược điểm: độ bão hịa nước khơng lớn, không áp dụng hàm lượng chất lơ lửng cao 300mg/l, cần phải chế tạo thiết bị tuyển kín bố trí cào khí đó, khơng áp dụng cho nhiệt độ nước thải cao, độ hịa tan khơng khí giảm nhiệt độ cao - Tuyển bơm dâng: Thiết bị bơm dâng sử dụng để xử lý nước thải cơng nghiệp hóa học Phương pháp có kết cấu đơn giản, lượng sử dụng 2- lần tuyển áp lực buồng tuyển phải bố trí cao - Tuyển áp lực (tuyển khí hịa tan): Phổ biến nhất, làm nước với nồng độ chất lơ lửng cao (4-5 g/l), tạo bọt khí mịn đều, hiệu khử cặn lơ lửng cao (80- 85%) Tuy nhiên, phương pháp bị giới hạn nhiệt độ (< 40oC), nước, áp suất làm thống trình độ cơng nhân vận hành Ưu điểm: - Hiệu loại bỏ TSS dầu mỡ cao 85-95% - Giảm thời gian xử lý nước diện tích so với cơng trình khác - Các hạt cặn hữu khó lắng kết hợp với hóa chất đem lại hiệu suất tuyển cao - Bùn cặn thu có độ ẩm thấp, tái sử dụng Nhược điểm: - Chi phí đầu tư, bảo dưỡng thiết bị cao - Địi hỏi nhân viên vận hành phải có kỹ thuật cao q trình khiểm sốt áp suất khó khăn 2.4.2.2 Tuyển với phân tán khơng khí khí Sự phân tán khí máy tuyển kiểu thực nhờ bơm tuabin cánh quạt, cánh quạt quay chất lỏng xuất dịng xốy nhỏ tạo bọt khí Bọt khí nhỏ q trình hiệu Được sử dụng để xử lí nước có nồng độ hạt keo tụ cao (lớn g/l) Ở thiết bị mức độ phân tán khí định hiệu suất tuyển nổi: mức độ phân tán khí cao bọt khí nhỏ Tuy nhiên, vận tốc quay cao làm tăng đột ngột dòng chảy rối làm phá vỡ tổ hợp hạt- khí dẫn đến giảm hiệu Để đạt hiệu độ bão hịa khơng khí nước phải cao (10-50% thể tích) Thơng thường máy tuyển gồm số buồng mắc nối tiếp Đường kính cánh quạt 600-700mm.Thiết bị khí động sử dụng xử lý nước thải chứa tạp chất hịa tan, có tính ăn mịn Sự phân tán bọt khí đạt nhờ vịi phun gắn ống phân phối khí Vịi thường có đường kính lỗ 1-1.2mm, áp suất làm việc 0.30.5MPa Vận tốc tia khí đầu vịi phun 100-200 m/s Thời gian tuyển khoảng 15-20 phút Hiện người ta dùng máy tuyển khí sản xuất đại trà tuyển quặng để xử lý nước thải Như thiết kế cánh khuấy thông số hoạt động không tối ưu xử lý nước thải Để tuyển nước thải cần đề xuất thiết kế tuyển có xét đến tính đặc hiệu q trình: chất nhiễm bị phân tán, suất tạo bọt thấp (1-5%)và cần loại bỏ hoàn toàn thành phần nhiễm bẩn Do khó tạo bọt khí phân tán tốt lịng chất lỏng nên không xử lý triệt để loại chất thải Với: - Froth (containing hydrophobic material): bọt (chứa vật liệu kỵ nước) - Hydrophilic particles: hạt háo nước, phân tử có tính hút nước mạnh - Tails (containing hydrophilic material):dịng (có chứa vật liệu thấm nước) - Agitator: máy trộn - Hydrophobic particles adhering to bubbles: phân tử kỵ nước bám vào bọt bong bóng.Các bọt khí tạo cách kết hợp khuấy học tốc độ cao với hệ phun khí Cơng nghệ sử dụng lực ly tâm Khí đưa vào từ đỉnh trộn với khí sau qua cấu phân tán bánh khuấy tạo thành bóng khí kích cỡ 700-1500µm Phương pháp sử dụng để tách nước/dầu 2.4.2.3 Tuyển nhờ xốp Khi cho khí qua sứ xốp thu bọt khí có kích thước bằng: Với: - R, r:bán kính bong bóng khí lỗ - sức căng bề mặt nước Hiệu suất tuyển phụ thuộc vào lỗ, áp suất khơng khí, lưu lượng khơng khí, thời gian tuyển nổi, mực nước thiết bị tuyển Ưu điểm: kết cấu buồn tuyển đơn giản, chi phí lượng thấp Nhược điểm: lỗ xốp dễ bị bịt kín, khó chọn vật liệu có lỗ giống để tạo bọt khí nhuyễn kích thước 2.4.2.4 Tuyển hóa học Trong q trình xử lý nước diễn q trình hố học với phát sinh khí khác như: O2, CO2,Cl2…bọt khí kết dính với chất lơ lửng không tan đưa chúng lên lớp bọt Để tăng độ kết dính hạt lơ lửng, người ta cho thêm phèn nhôm, silicat… Hiệu tuyển phụ thuộc vào kích thước, số lượng bong bóng khí Ít sử dụng nhiều cơng nghiệp tiêu hao nhiều hóa chất Ưu điểm: thu hồi kim loại quý, khử hoàn toàn hạt nhẹ- lắng chậm, cấu tạo đơn giản, dễ thi cơng Nhược điểm: tiêu hao hóa chất, khơng thân thiện với môi trường 2.4.2.5 Tuyển sinh học Phương pháp dùng để nén cặn từ bể lắng xử lý nước thải sinh hoạt Trong phương pháp cặn đun nóng nước đến 35- 550C nhiệt độ giữ vào ngày đêm Do hoạt động vi sinh vật bọt khí sinh mang hạt cặn lên lớp bọt, chúng nén khử nước Bằng cách này, 5- ngày độ ẩm cặn giảm đến 80% 2.4.2.6 Tuyển điện hóa Khi có dịng điện qua chất lỏng, hydro giải phóng catot oxy anot Khác với phương pháp làm thống dùng khơng khí để tuyển nổi, phương pháp điện hố khí hydro chất tuyển tích cực Trong tuyển điện hố, khí tạo dạng bong bóng nhỏ (20µ), anot oxy giải phóng góp phần oxy hóa chất hữu Trong nước trung tính, kiềm yếu ăn mòn mạnh mẽ kim loại anot xảy với tạo thành hidroxide, hấp thụ phần chất hữu sau tuyển nhờ hidrogen loại khỏi nước dạng bọt Do dó người ta cịn gọi q trình xử lý điện hóa với anot loại tuyển – keo tụ điện hay tuyển điện Những yếu tố cho phép xử lý tốc độ cao Nồng độ tồn dư hạt keo tụ nước thải từ nhà máy giảm cịn 2-3 mg/l sau tuyển điện hóa 2.4.2.7 Tuyển tự nhiên Tuyển tự nhiên thường dùng tất trình loại bỏ sơ dầu mỡ Phương pháp (hai pha) tiến hành trước hợp tính (cho phép liên kết hạt nhỏ) để đạt kích thước nhỏ Tuyển tự nhiên sinh khí trình lên men 2.4.3.Cơ chế, động học yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trình tuyển Cơ chế, động học trình tuyển Sự lôi hạt lơ lửng lên bề mặt bọt khí phân tán nhỏ, bọt khí kết dính với hạt lơ lửng nước Khi lực tập hợp đủ lớn lên mặt nước Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trình tuyển nổi: • Tỷ lệ khí rắn Tỷ lệ khí-rắn tham số thiết kế cho hệ thống tuyển khí hịa tan Nó thước đo tiêu chuẩn trọng lượng khơng khí hịa tan nước trọng lượng chất rắn loại bỏ khỏi nước Giá trị thơng thường 0.015 – 0.05 ml/mg • Keo tụ tạo bơng Keo tụ q trình gây ổn định hạt keo nhằm tăng va chạm hạt để xuất hạt keo lớn Chất keo tụ hóa chất thêm vào để làm độ bền hạt keo hỗ trợ hình thành bơng cặn Tạo bơng trình mang lại va chạm hạt lơ lủng ổn định chất keo tạo thành hạt lớn loại bỏ dễ dàng Keo tụ tạo chế mà hạt lơ lửng vật liệu dạng keo loại bỏ khỏi nước trình tuyển Tối ưu hóa keo tụ-tạo bơng cần thiết cho hiệu suất tối ưu hệ thống tuyển Định lượng loại lượng hóa chất, cường độ khuấy trộn, thời gian lưu vùng trộn, vùng tạo bơng kích thước bơng cặn thơng số đóng vai trị quan trọng việc thực hệ thống tuyển • Tỷ số tuần hoàn Tỷ số tuần hoàn phần cuối nước thải trả bão hịa với khơng khí chịu áp lực trước vào bể tuyển nơi áp suất giảm đột ngột gây xuất bọt khí nhỏ Phạm vi tỷ số tuần hoàn từ 8% đến 150% dựa chất lượng nước thô xử lý Theo định luật Henry: nhiệt độ không đổi, tỷ lệ khơng khí hịa tan chất lỏng tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần khí tiếp xúc với chất lỏng Do đó, cao áp suất vận hành máy bơm DAF bình khơng khí/ độ bão hịa nước, tăng khả hịa tan khơng khí, hạ thấp u cầu tỷ số tuần hồn • Tốc độ tải trọng thủy lực Tốc độ tải trọng thủy lực phép đo khối lượng nước thải áp dụng hiệu đơn vị diện tích bề mặt đơn vị thời gian Kết số trình thiết kế thể vận tốc dâng lên tương đương với đơn vị m/giờ Tốc độ tải trọng thủy lực tùy thuộc yếu tố khác nhau, nhiên dao động từ đến 12 m/giờ Tốc độ tải trọng thủy lực tối đa phải nhỏ tốc độ tăng tối thiểu hạt rắn-khí để đảm bảo tất hạt lên mặt nước trước đến chỗ tháo nước cuối bể Tốc độ tải trọng thủy lực kiểm tra dựa tốc độ dòng chảy đến tổng số tốc độ dịng chảy (dịng chảy đến+ tuần hồn) • Tỷ lệ tải trọng chất rắn Tỷ lệ tải trọng chất rắn tốc độ tổng chất rắn dầu mỡ dòng chảy ảnh hưởng đến diện tích bề mặt bể tuyển Đơn vị khối lượng đơn vị diện tích đơn vị thời gian.Tỷ lệ tải trọng chất rắn thiết kế trung bình khoảng từ kg/m2.h lên đến 18 kg/m2h với hóa chất Nhìn chung, tăng tỷ lệ tải Nước thải sản xuất, định kỳ xả cặn nồi Nước thải Nước thải trọng chấtsinh rắn hoạt làm giảm nồng độ • Nhiệt độ Nước từ q trình xử lý khí thải lị Hố bơm Bể khẩn cấp Ảnh hưởng đến tính ổn định bọt chất hoạt động bề mặt Nhiệt độ tăng làm đường kính bọt tăng làm Bể thay đổitách độ dầu hịathơ tan chất hoạt động bề mặt Để đạt lắng, Ngăn chứa dầu mỡ hiệu suất cao trình tuyển nổi, nhiệt độ bị giới hạn 40oC Sự cố Bình thường Váng từ bể DAF 2.4.4.Giới thiệu số cơng nghệ vàBểsơđiều đồ hịa xử lý nước phương pháp tuyển Phèn, bazơ, axit, Polimer Bùn dư Bể keo tụ Bùn dư Khí nén Bể tuyển Bể trung gian Dịng tuần hồn Bể UASB Nước dư Sục khí Bể sinh học hiếu khí Bể tạo bơng Bùn dư Bể Anoxic Khuấy trộn Bể lắng sinh học Bùn dư Bể chứa bùn sinh học Bể keo tụ Polymer Bể lắng hóa lý Bể anoxic Nước khơng đạt u cầu xả thải Javel Bể khử trùng Nước không đạt yêu cầu xả thải Bùn dư CấpKhuấy nước trộn Bể chứa bùn hóa lý Máy ép bùn Cấp nước tái sử dụng (Nhà vệ sinh, cứu hỏa, rửa pallet) Trạm quan trắc online Bùn thải Bể sinh học hiếu khí Sục khí Bể tạo bơng Hố bơm Nước thải đầu đạt 2.4.5.Phương pháp tính tốn thiết kế Được phép xả thải Vận chuyển xử lý Bể Tuyển Nổi dùng phương pháp gắn hạt chất thải khí Tất bong bóng bám dính chất rắn mong manh bất ổn đơn vị phải giữ mức tối thiểu để ngăn chặn suy giảm hiệu suất hoạt động Nước đưa vào bồn khí tan bơm áp lực cao Khơng khí cấp vào bồn khí tan máy nén khí, nước khơng khí hịa trộn Nước bão hịa khơng khí chảy vào ngăn tuyển bể tuyển nối, qua van giảm áp suất, áp suất giảm đột ngột áp suất khí Khí hịa tan tách dính bám vào hạt cặn nước, trình tuyển hình thành Các thơng số thiết kế bể tuyển nổi: • Thời gian lưu nước bể tuyển nổi: 20 – 60 phút • Tỉ số A/S (air/ sludge): 0,02 – 0,45 • Thời gian lưu nước bồn khí tan: 0.5- phút • Tải trọng bề mặt: 2- 350m3/m2/ngày • Áp lực khí nén: 3.5 -7atm • Lượng khơng khí tiêu thụ: 15 – 50l/m3 Ưu điểm: • Hiệu loại bỏ hàm lượng chất rắn lơ lửng cao: 90 -95% • Giảm thời gian dung tích bể so với cơng trình khác • Loại bỏ hạt cặn hữu khó lắng • Kết hợp với q trinh tuyển sử dụng hóa chất đem lại hiệu cao • Bùn cặn thu có độ ẩm thấp, tái sử dụng Nhược điểm: • Chi phí đầu tư , bảo dưỡng thiết bị cao • Địi hỏi kỹ thuật vận hành • Cấu tạo phức tạp, q trình kiểm sốt áp suất khó khăn – Thể tích khí cung cấp phụ tỷ lệ với khối lượng chất rắn cần xử lý: A Kg khơng khí cung cấp/ngày —- = —————————————S – Kg chất rắn nước thải/ngày Tỷ lệ A/S thay đổi theo loại SS nước thải xác định thực nghiệm + Trong trường hợp khơng tuần hồn A 1,3 sa(fP – 1) —- = —————S Sa Trong đó: – sa : Độ hịa tan khơng khí (mL/L); –f : Phần khí hịa tan áp suất P, thường f = 0,5-0,8; –P : Áp suất (atm); – Sa : Nồng độ chất rắn (mg/L); – 1,3 : Khối lượng riêng khơng khí (1,3 mg/mL) + Trong trường hợp tuần hoàn A 1,3 sa(fP – 1)R —- = ——————— S SaQ –R : Dịng tuần hồn (m3/ngày); –Q : Lưu lượng nước thải (m3/ngày) sa (mg/L) 29,2 22,8 18,7 15,7 t0C 10 HỆ THỐNG TUYỂN NỔI DAF – KHÔNG TUẦN HỒN 20 – Tồn nước tiếp xúc với áp suất khí; – Hình thành bọt khí; – Áp dụng mức áp suất trung bình – Có thể bị ảnh hưởng trình xáo trộn bể HỆ THỐNG TUYỂN NỔI DAF – CĨ TUẦN HỒN – 10-25% nước sau xử lý tuần hoàn lại bình tạo áp; – Bơm nước nên hạn chế nghẹt phân phối khí; – Q trình tạo cặn – bọt khí khơng bị ảnh hưởng – Kích thước bể lớn Q = Q (nước thải ) + Q(tuần hồn) – Tính diện tích bể tuyển dựa trên: + Cường độ khí – 10 m3/m2.h; + Thời gian tuyển nổi: 20 phút – Đường kính bể tuyển (D): + Vận tốc nước bể tuyển nổi, thường U = 10,8 m/h + – HRT = – phút Đường kính bể tuyển kết hợp bể lắng (DTN-L): + U0: vận tốc nước vùng lắng, thường U0 = 4,7 m/h – Kích thước bể tuyển kết hợp bể lắng Bảng kích thước bể tuyển kết hợp bể lắng Năng suất (m3/h) 150 300 Phần tuyển D (m) 3,0 4,5 Chiều cao H (m) 1,5 1,5 Phần lắng DTN-L (m) HTN-L (m) 3 30 600 6,0 1,5 12 900 7,5 1,5 15 Tuyển sục khí qua sứ – khuyếch tán vật liệu xốp – Kích thước bọt khí R = 6.(r2.s)1/2 + r: k/thước lỗ = – 20 mm; Qkhơng khí = 40 – 70 m3/m2.h + s: sức căng bề mặt nước; HRT = 20-30 phút; + H = 1,5-2 m; áp suất khơng khí = 0,1 – 0,2 MPa ... nước thải Ngoài ra, điều hịa dịng chảy kiểm sốt dịng chảy qua giai đoạn hệ thống xử lý, cho phép đủ thời gian trình xử lý phương pháp vật lý, sinh học hóa học Bể điều hịa thiết kế dây chuyền xử lý. .. – Tăng giá thành xử lý 2.2.5.Thiết bị đo lưu lượng nước thải hệ thống xử lý + Đồng hồ đo lưu lượng + Máng đo lưu lượng 2.3 Kỹ thuật lắng nước thải 2.3.1 .Lý thuyết lắng nước thải Lắng trình tách... trình xử lý sinh học trọng lực Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ chất rắn có khả lắng chất Trong hệ thống xử lý nước thải bể lắng sơ cấp dùng để giữ lại chất hữu chất không tan nước thải cho nước thải