Bể Lắng Hóa Lý – Giải pháp công nghệ xử lý nước thải hiểu quả tối ưu

Bể lắng hóa lý là một công trình xử lý nước thải, sử dụng các quá trình vật lý và hóa học để tách các chất rắn lơ lửng, các chất keo tụ và các chất hữu cơ có trong nước thải. Nguyên lý hoạt động của bể lắng dựa trên sự chênh lệch khối lượng riêng giữa các hạt rắn và nước. Các hạt rắn nặng hơn sẽ lắng xuống đáy bể, trong khi nước trong sẽ tràn ra.

Đặc điểm của quá trình lắng trong bể lắng hóa lý

Quá trình lắng đọng của các bông cặn trong nước thải diễn ra phức tạp và đa chiều. Khi bông cặn lắng, hiện tượng kết dính xảy ra, dẫn đến sự gia tăng về kích thước và trọng lượng của chúng. Điều này giúp tăng tốc độ lắng đọng của các phần tử. Nguyên nhân chính của sự kết dính này là do quá trình keo tụ dưới tác động của trọng lực. Các phần tử có tốc độ và kích thước khác nhau va chạm và kết hợp với nhau, tạo thành các hạt lớn hơn và lắng nhanh hơn. Tuy nhiên, cũng có trường hợp các phần tử bị tách rời, dẫn đến việc lắng chậm hơn hoặc thậm chí không lắng xuống mà vẫn lơ lửng nếu trọng lượng riêng của chúng nhỏ hơn hoặc gần bằng 1.

Như vậy, trong nước thải, không chỉ có một loại bông cặn đơn lẻ mà có sự tồn tại của nhiều nhóm bông cặn với kích thước và đặc điểm khác nhau.

Tốc độ lắng đọng của các tạp chất không tan dạng bông cặn phụ thuộc nhiều vào nồng độ ban đầu của chúng trong nước thải. Khi nồng độ ban đầu cao, hiệu suất lắng đọng (tính theo phần trăm) cũng sẽ tăng lên tương ứng.

Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng

Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến quá trình lắng trong bể lắng bao gồm điều kiện môi trường, giá trị pH, nhiệt độ, và khí sinh ra từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Thời gian lắng, cùng với tỷ lệ giữa các kích thước hình học của bể lắng, như tỷ lệ giữa chiều sâu với đường kính hoặc chiều sâu với chiều dài bể, cũng như tải trọng thủy lực trên bề mặt của bể, đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Nói chung, quá trình lắng của các hạt cặn không đồng nhất trong nước thải khác biệt hoàn toàn so với quá trình lắng của các hạt có cấu hình đồng nhất trong điều kiện tĩnh. Điều này có nghĩa là quá trình lắng trong bể diễn ra dưới tác động của nhiều yếu tố, bao gồm các yếu tố lý-hóa, thủy lực, động lực học và hình học, trong khi các phần tử và bông cặn chen chúc nhau trong bể.

Các loại bể lắng hóa lý

Các loại bể lắng hóa lý có thể được phân loại dựa trên chế độ hoạt động và hướng di chuyển của nước trong bể:

• Dựa trên chế độ hoạt động: Bể lắng có thể hoạt động theo chu kỳ, trong đó quá trình lắng diễn ra khi nước trong bể ở trạng thái tĩnh, không có sự di chuyển. Ngoài ra, còn có bể lắng hoạt động liên tục, nơi nước thải di chuyển rất chậm qua bể, phù hợp với lượng nước thải ít.
• Dựa trên hướng di chuyển của nước: Bể lắng được chia thành các loại như bể lắng ngang, nơi nước di chuyển theo phương ngang; bể lắng đứng, nước di chuyển từ dưới lên trên theo phương đứng; và bể lắng ly tâm, nước di chuyển từ tâm ra xung quanh theo phương tương tự bể lắng ngang. Ngoài ra, còn có bể lắng với tầng cặn lơ lửng, nước thải được lọc qua lớp cặn lơ lửng hình thành từ chính các cặn bẩn.
• Dựa trên yêu cầu kỹ thuật: Hàm lượng chất lơ lửng cho phép sau khi nước thải qua bể lắng đợt 1 được xác định dựa trên loại công trình xử lý sinh học tiếp theo. Thời gian lắng sẽ được chọn sao cho phù hợp với hàm lượng này. Đối với bể lắng đợt 2, hàm lượng chất lơ lửng được tính toán dựa trên yêu cầu xử lý trước khi xả thải ra môi trường, từ đó xác định thời gian lắng cần thiết.
• Lựa chọn loại bể lắng: Bể lắng đứng thường được sử dụng khi mực nước ngầm sâu và lưu lượng nước thải dưới 20.000 m³/ngày. Bể lắng ngang và bể lắng ly tâm được chọn khi mực nước ngầm cao và lưu lượng xử lý trên 20.000 m³/ngày.
• Yêu cầu về lưu lượng: Để bể lắng hoạt động hiệu quả, lưu lượng nước thải chảy vào bể cần được duy trì ổn định, tức là tải trọng thủy lực trên mặt bể phải được giữ cố định.

Tiêu chí khi thiết kế bể lắng hóa lý

Khi thiết kế bể lắng hóa lý, có một số tiêu chí quan trọng cần xem xét:

• Khả năng lắng vật lý: Bể lắng hóa lý cần đủ lớn để cho phép bông bùn lắng xuống đáy mà không bị kẹt hoặc tắc nghẽn. Kích thước và hình dáng của bể cần được tính toán cẩn thận.
• Lưu lượng nước thải: Xác định lưu lượng nước thải dự kiến qua bể để thiết kế dung tích phù hợp. Lưu ý rằng lưu lượng có thể thay đổi theo thời gian.
• Chất lượng nước thải: Đánh giá thành phần chất lượng nước thải để xác định loại hóa chất keo tụ phù hợp. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất của bể lắng hóa lý.
• Hệ thống bơm và xả nước: Xác định hệ thống bơm và xả nước để đảm bảo lưu lượng nước thải thông qua bể một cách hiệu quả.
• Vị trí và kết cấu: Đặt bể lắng hóa lý ở vị trí thuận lợi trong quy trình xử lý nước thải. Kết cấu bể cần đảm bảo dễ dàng vận hành và bảo trì.

Bể lắng hóa lý được ứng dụng như thế nào

Hiện nay, bể lắng hóa lý được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống xử lý nước thải khác nhau:

• Trong các ngành công nghiệp, bể lắng hóa lý thường được áp dụng tùy theo quy mô của hệ thống xử lý, có thể được sử dụng như bể lắng cát hoặc bể lắng sơ cấp để loại bỏ các tạp chất rắn và bùn cặn.
• Trong xử lý nước thải sinh hoạt, bể lắng giúp tách bùn vi sinh ra khỏi nước, từ đó giảm thiểu lượng chất rắn nổi. Bùn vi sinh sau đó có thể được tuần hoàn lại và đưa vào bể thiếu khí để tiếp tục quá trình xử lý.
• Ngoài ra, bể lắng hóa lý cũng được sử dụng làm bể tách cát hoặc bể sơ bộ trong các hệ thống xử lý nước thải quy mô lớn, giúp loại bỏ hiệu quả các hạt rắn trước khi nước thải tiếp tục qua các giai đoạn xử lý khác.

Xem thêm: Bể lọc áp lực trong xử lý nước thải: giải pháp hiệu quả cho môi trường

Kết Luận

Bể lắng hóa lý đóng vai trò quan trọng trong quy trình xử lý nước thải, không chỉ giúp loại bỏ các tạp chất, bùn cặn mà còn góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng nước sau xử lý. Với nhiều ưu điểm vượt trội, bể lắng hóa lý là lựa chọn tối ưu cho nhiều hệ thống xử lý nước thải hiện nay.