CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỂ LẮNG NGANG
3.2. BỐN KHU VỰC CHÍNH BỂ LẮNG NGANG
3.2.4. Khu vực thu-xả cặn
Khu vực chứa bùn thường được đặt dưới cùng của bể lắng nơi bùn thu thập tạm thời. Vận tốc nước trong khu vực này rất chậm để ngăn chặn bùn không bị khuấy trộn lên lại.
Một hố (cống) thu bùn được thiết kế ở dưới cùng của lưu vực cho phép bùn được dễ dàng thoát ra khỏi hồ. Đáy hồ nên có độ dốc về phía hố thu bùn để tạo thuận lợi cho việc loại bỏ bùn.
3.2.4.2. Yêu cầu thiết kế
Trong một số nhà máy, loại bỏ bùn được thực hiện liên tục bằng việc sử dụng thiết bị tự động. Trong các nhà máy khác, bùn được loại bỏ bằng tay. Nếu tháo bùn bằng tay thì lưu vực này nên được làm sạch ít nhất hai lần mỗi năm, hoặc thường xuyên hơn nếu bùn tích tụ quá mức. Tốt nhất là nên làm sạch các bể lắng khi nhu cầu nước thấp, thường là vào tháng mưa và tháng có khí hậu tương đối mát lạnh.
Các nhà máy nên có ít nhất hai bể lắng trầm tích để nước có thể tiếp tục được xử lý trong khi một bể kia đang được làm sạch, bảo trì và kiểm tra.
Nếu bùn không được loại bỏ trong bể lắng thường xuyên, hiệu quả (sử dụng được) khối lượng của bể sẽ giảm, làm giảm hiệu quả của quá trình lắng trầm tích.Ngoài ra, bùn đóng trên đáy hồ có thể trở nên tự hoại, có nghĩa là nó đã bắt đầu phân hủy kỵ khí.Bùn tự hoại có thể dẫn đến mùi vị trong nước hoặc có thể nổi lên trên
24 mặt nước và trở thành cặn bã. Bùn cũng có thể trở thành cặn lơ lửng trong nước và được chuyển sang bể lọc.
Trong việc chọn lựa độ sâu của bể lắng, 1 mức cho phép trong khoảng giữa từ 0,6m đến 1m được xây để cho việc tích bùn và các thiết bị loại bỏ bùn. Để thuận tiện cho việc loại bỏ bùn, ở phía dưới bể là đường dốc xuống về phía hố thu bùn ở trên phía đầu vào nằm dưới đáy của bể. Khi thiết bị cơ khí này được sử dụng, bể phải co độ dốc ở mức 1:600.
Xả cặn thuỷ lực
Phải thiết kế hệ thống thu cặn bằng ống hoặc máng, đảm bảo xả 30-60%
lượng cặn trong thờ gian 20-40%. Đáy bể lắng giữa các ống hoặc máng thu cặn phải cấu tạo hình lăng trụ với góc nghiêng giữa các cạnh là 45o. Khoảng cách giữa trục máng hoặc ống không lớn hơn 3m. Vận tốc của cặn ở cuối ống hay máng cần lấy không nhỏ hơn 1 m/s, vận tốc qua lỗ lấy bằng 1,5 m/s, đường kính lỗ không nhỏ hơn 25 mm,. Khoảng cách giữa các tâm lỗ và diện tích tiết diện máng hoặc ống phải lấy bằng 0,7 với mức xả cặn là 60%.Độ dốc đáy bể là 5 – 10% khi thu cặn bằng thủ công
Hình 10.(a)Máng xả có lỗvà (b)Ống xả có lỗ.
Không giống hệ thống xả cặn cơ khí, xả cặn thủy lựccó thể phục vụ các bể rất dài. Hiệu quả giá trị hơn cao hơn nếu chiều dài lưu vực vượt quá 80 đến 90 m, và chiều rộng vượt quá 12m. Chúng có thể mở rộng ra lên đến 30m (Kawamura, 2000).
(a) (b)
25
Xả cặn bằng cơ khí
Bể lắng phai thiết kế dung tích vùng chứa và nén cặn theo kích thước của thiết bị xả cặn. Độ dốc đáy bể lá 1% khi thu cặn bằng cơ khí.
Hệ thông thu gom xích- thanh cào ( thiết bị cào cặn cơ khí)
Được dùng để loại bỏ bùn đi.Chiều dài được giới hạn là khoảng 60m. Vận tốc của xích- thanh cào phải được giữ ở dưới 18 m/h để ngăn chặn việc bùn quay cặn lắng quay trở lại do bị xáo trộn.
Thiết bị cào cặn trong các bể hình chữ nhật đơn vị trầm tích hình chữ nhật cơ giới đầu tiên tại Hoa Kỳ được thiết kế và lắp đặt bởi William M.Platt năm 1920 tại Gastoniu, Bắc Carolina. Từ đó chúng đã tìm thấy và ứng dụng rộng rãi trong các thiết kế tiêu chuẩn. Thiết bị loại bỏ bùn thuộc loại này thường bao gồm một cặp dây chuyền băng tải chuyển động liên tục quanh các ròng rọc nằm trên trục, một trong những trục được kết nối bằng dây chuyền và xích cho một đơn vị ổ đĩa ở một đầu của bể trục là chuỗi được kết nối dây chuyền và xích vào một đơn vị ổ đĩa ở một đầu của bể. Kèm theo dây chuyền là khoảng khoảng 10 thanh gạt là những mẩu chéo bằng gỗ hoặc cao su, mở rộng chiều rộng của bể. Tốc độ băng tải tuyến tính 2-3 feet mỗi phút được phổ biến với thnh gạt mỗi phút cho bùn hoạt tính.
Một vấn đề lớn là bộ phận chuyện động ngâm dưới nước chóng hỏng và chi phí sửa chữa. Tuổi thọ trung bình của các thiết bị dưới nước là khoảng 8 năm.
Điều quan trọng là nhận ra rằng các hệ thống lắp đặt kỹ thuật trong bể lắng hình chữ nhật có một ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của giai đoạn xử lí cuối cùng này.
Đặc biệt quan trọng là thiết kế của phần đầu vào như bất ổn được tạo ra có bằng cách trộn với dòng nước thải có thể có một ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình lắng đọng trầm tích.Mật độ dòng chảy có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả tách.Dòng chảy mật độ chìm xuống đáy hồ trong dòng và đi đến cuối bể. Dòng chảy mật độ tăng khởi trở lại dòng chảy của nước làm rõ trên bề mặt. Để tăng hiệu quả tách của bể,
26 dòng chảy mật độ nên được giảm thiểu hoặc các quy trình kỹ thuật được sửa đổi theo một cách mà dòng chảy mật độ sẽ được tích hợp với quá trình bồi lắng.
Đối với đơn vị loại bỏ hay thu gom bùn, vận tốc có thể cao ở mức như 60m/h để đạt hiệu quả lắng , không để bùn không bị khuấy trộn lên lại. Vị trí các thiết bị thu gom điển hình là ở 1 đến 1,2 m chiều rộng ở phía trên và khoảng 0,6 đến 1,2 m chiều sâu. Hoặc một ốc vít helicoid hoặc một cơ chế cào cặn cơ khí được sử dụng để di chuyển bùn qua hệ hố thu bùn để hút hoặc bơm thủy lực ra. Theo truyền thống, hố thu bùn có dốc đứng một góc khoảng 600 (Willi s, 2005). [1]
Hình 11. Bể lắng ngang thu cặn bằng biện pháp cơ khí.