4.1. THIẾT KẾ BỂ UASB
4.1.5. Hệ thống thu gom nước thải sau xử lý
Hệ thống thu gom nước sau xử lý được bố trí tại cao trình cao nhất của bể UASB và cần có cấu tạo sao cho nước sau xử lý được thu gom càng đều càng tốt. Hầu hết các bể UASB đều được sử dụng hệ thống máng thu ngang giống hệ thống máng thu thường được sử dụng trong các bể lắng trọng lực. Trên hình 21 mô tả hệ thống máng thu ngang, thành máng có cấu tạo gồm các cửa thu hình chứ V cách đều nhau.
Với cấu trúc máng thu này kết hợp cùng vách chắn váng sẽ hạn chế tối đa khả năng cuốn trôi váng bọt và các chât rắn trôi nổi.
Hình 21. Máng chữ V dùng để thu nước sau xử lý từ đỉnh bể UASB
Vấn đề thường xảy ra trong hệ thống thu gôm nước sau xử lý là hiên tượng dòng cục bộ trong máng dẫn nước bởi chất rắn trôi nổi, thậm chí ngay cả khi có bố trí vách ngăn bọt váng. Điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng thu đều nước của hệ thống. Để ngăn ngừa hoặc ít nhất là giảm bớt các hiện tượng này, cột áp mực nước tại đập tràn cần được điều chỉnh phù hợp, có thể là không dưới 25 mm. Với cột áp mực nước dưới 25 mm, khó có thể điều chỉnh cao trình máng sao cho nước được thu gom một cách đồng đều. Sử dụng công trình thuỷ lợi đối với đập tràn hình tam giác có góc vuông để tính với cột áp mực nước 25 mm. Q25= 1,34 x (0,025)5/2 = 0,44m3/h . Bằng công thức này có thể tính toán so sánh: lưu lượng dòng chảy với cột áp mực nước 25 mm cao hon 75% so với trường hợp có cột áp mực nước 20mm. Như vậy chỉ với một khác biệt nhỏ 5mm của cột mực nước trên mép đập tràn cũng có thể dẫn đến sự khác biệt lớn đến 75% lưu lượng nước xã khỏi hệ thống. với cột áp mực nước nhỏ hơn sẽ gây ra sai số lớn khi cao trình cửa đập không được cố định chính xác, và các sự cố trong quá trình vận hành như tắc tại miệng chữ V của máng do thu chất rắn trôi nổi gây nên sẽ xãy ra thường xuyên hơn.
Do vận tốc dòng chất lỏng chảy ngược trong bể phản ứng UASB thường dao động trong khoảng 0,5÷1 m/h, số lượng miệng thu chữ V cần có (0,5÷1)/0,5 hoặc 1÷2 miệng trên một mét vuông.
Hình 22. Các phương án thu gom nước sau xử lý
a) Quản lý mực nước cục bộ; b) Quản lý mực nước hệ thống bằng đập tràn Trên hình 20 mô tả các phương án thiết kế hệ thống thu nước đơn giản và có chi phí thấp. Trong trường hợp này không cần dùng máng chữ V, nhưng hệ thống thu nước sau xử lý bao gồm một số ống nhựa PVC có khả năng thu nước tại cao trình dưới bề mặt nước của bể. Mức nước đầu ra có thể đặt từ ống như trên hình 20a hoặc có thể chấp nhận một mức xả duy nhất cho tất cả các ống dẫn như trên hình 20b. Phương án một phức tạp hơn vì phải điều chỉnh vì phải điều chỉnh từng ống riêng lẻ, nhưng có ưu điểm là có thể nhìn thấy việc xả trong ống và chỗ tắc một cách dễ dàng . Nếu xử dùng cùng một mức xả cho tất cả các ống dẫn, tất cả các ống dẫn này cùng xả ra một kênh xả thải có lắp đập ngăn nước. Cửa đập ngăn nước này quyết định mức nước trong máng thu và gián tiếp quyết định mức nước trong bể.
máng thu có thể được định kỳ xả sạch bằng cách tháo cửa đập đột ngột: việc hạ thấp mức nước trong máng tạm thời gây ra dòng chảy rất mạnh qua tất cả các ống thu , như vậy tất cả các chất rắn đã lắng xuống có thể được xả sạch. Cần lưu ý là làm giảm mức nước đột ngột trong máng thu thì tiếp theo trong bể là có thể tạo ra trạng thái chân không không hoàn toàn tại các thiết bị tách pha. Điều này có thể dẫn đến khả năng phá huỷ thiết bị tách pha KLR nếu không lắp đặt van xả áp suất chân không. Cũng như ống dẫn đầu vào, chi phí cho ống dẫn đầu ra khá thấp vì chỉ cần vài centimet ống ( đường kính bên trong 25 mm) tính bình quân cho mỗi người.