Bể tuyển nổi là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

 Vai trò của bể điều hòa trong xử lý nước thải hiện nay

Bể tuyển nổi là gì? Bể tuyển nổi là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong quá trình lọc nước. Với những ưu điểm vượt trội trong việc loại bỏ các hạt cặn lơ lửng, dầu mỡ và các tạp chất hữu cơ khác khó lắng đọng, bể tuyển nổi đang là lựa chọn hàng đầu trong nhiều hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Trong bài viết này, Thiết Bị Ngành Nước Song Phụng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về bể tuyển nổi.

Bể tuyển nổi là gì?

Bể tuyển nổi hay còn được biết đến với tên gọi là DAF (Dissolved Air Flotation. Đây là một thiết bị quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc hòa tan khí vào nước thải dưới áp suất cao. Sau đó nó sẽ giải phóng khí ở áp suất thấp để tạo ra các bong bóng li ti. Những bong bóng này sẽ bám vào các chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, giúp chúng nổi lên mặt nước và dễ dàng được loại bỏ.

Ứng dụng của bể tuyển nổi

Bể tuyển nổi (DAF) được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực xử lý nước thải. Dưới đây là một số ứng dụng điển hình của bể tuyển nổi:

• Xử lý nước thải sinh hoạt: Bể tuyển nổi hiệu quả trong việc xử lý nước thải sinh hoạt tại các khu dân cư, khu đô thị, khu nghỉ dưỡng, khách sạn với khả năng loại  bỏ các cặn bẩn, dầu mỡ, vi sinh vật, …

• Xử lý nước thải công nghiệp: Bể tuyển nổi được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: Dệt may, da giày, hóa chất, luyện kim, sản xuất giấy, chế biến thực phẩm, … do khả năng xử lý hiệu quả các loại nước thải có nồng độ chất bẩn cao.

• Xử lý nước thải y tế: Bể tuyển nổi giúp loại bỏ các vi khuẩn, vi rút, các chất độc hại trong nước thải y tế nhằm đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe cộng đồng.

• Ngoài ra, bể tuyển nổi còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực khác như: Xử lý nước thải khai khoáng, xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản, thu hồi dầu từ nước, …

Cấu tạo của bể tuyển nổi

Bể tuyển nổi được chia thành 2 dạng chính đó là: hình trụ và hình vuông.

Cụ thể, hệ thống bể tuyển nổi thường được cấu tạo bởi những bộ phận sau:

• Bể thép không gỉ.
• Những thành phần ổ đĩa và bơm.
• Các ống tích hợp.
• Cảm biến giám sát áp suất/ lưu lượng tương tự.
• Chương trình kiểm soát chất lượng đa cấp.
• Giám sát mức độ bùn.
• Giám sát TSS.
• Bảng điều khiển cài đặt hệ thống tùy chỉnh.

Các thông số thiết kế bể tuyển nổi

Các thông số dùng để thiết kế bể tuyển nổi:

1. Thời gian lưu nước tại bể: 20 đến 60 phút.
2. Tỉ số A/S (air/ sludge) là: 0,02 – 0,45.
3. Thời gian lưu nước tại bồn khí tan là: 0.5- 3 phút.
4. Tải trọng bề mặt: 2- 350m³/m²/ngày.
5. Áp lực khí nén: 3.5 -7atm.
6. Lượng không khí tiêu thụ: 15 – 50l/m³.

Vị trí lắp đặt bể tuyển nổi

Để lắp đặt bể tuyển nổi, bạn cần phải lựa chọn vị trí sao cho phù hợp. Thông thường trí lắp đặt của bể DAF thường khác nhau trong các hệ thống xử lý nước thải. Bể DAF thường được đặt ở bước đầu tiên trước khi nước thải vào hệ thống xử lý. Khi đó những chất béo, dầu mỡ, các chất ô nhiễm sẽ được lọc bỏ. Ngoài ra, bể DAF cũng được lắp ở cuối hệ thống xử lý nước nhằm mục đích làm trong nước.

Phản ứng trong bể tuyển nổi

Phản ứng keo tụ trong ống

Nước thải sẽ được bơm vào bể tuyển nổi và đi qua hệ thống ống keo tụ có hình dạng ziczac. Tại đây, những keo tự như: Nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua hoặc polychloride được bổ sung vào.

Chức năng chính của keo tụ đó là làm mất tính ổn định của các hạt lơ lửng trong nước, khiến chúng kết hợp thành từng cụm lớn hơn. Quá trình này tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tách chất rắn và lỏng ở giai đoạn tiếp theo.

Phản ứng bong bóng

Nước thải sau khi được làm sạch sẽ được bơm và một bình áp suất nhỏ. Tại đây, chúng ta cũng sẽ bơm khí nén vào. Việc này giúp cho nước thải bão hoà với áp suất của không khí. Dòng nước sẽ được tái chế trước khi đi vào bể tuyển nổi, di chuyển qua van giảm áp khiến cho không khí thoát ra bên ngoài theo dạng bong bóng nhỏ.

Các bong bóng này hình thành và bám vào bề mặt của các hạt lơ lửng trong nước. Khi số lượng bong bóng tăng lên, lực nâng do các bong bóng tạo ra sẽ nhanh chóng vượt qua trọng lực, làm cho những hạt này nổi lên bề mặt. Sau khi nổi lên, các hạt lơ lửng sẽ được loại bỏ bằng máy gạt bỏ. Nước đã được làm trong sẽ được dẫn thoát ra khỏi bể tuyển nổi.

Hỗ trợ phân tách

Một số hệ thống bể tuyển nổi còn được lắp đặt một tấm lamelas hoặc IPS dạng song song nhằm hỗ trợ quá trình phân tách diễn ra một cách hiệu quả.

Phân loại hình dạng

• Bể hình tròn: Thích hợp cho những dự án nhỏ và trung bình.
• Bể hình vuông/hình chữ nhật: Thường được dùng cho các dự án lớn và các khu công nghiệp.

Thông số thiết kế của bể sẽ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng đơn vị. Một số thông số quan trọng bao gồm:

• Diện tích bề mặt bể.
• Lưu lượng nước xử lý.
• Áp suất khí tán.
• Tỷ lệ rắn/lỏng.
• Thời gian để lưu trú nước trong bể.

Các thông số này cần phải được điều chỉnh nhằm đảm bảo hiệu suất tốt nhất trong quá trình loại bỏ chất ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước xử lý.

Nghiên cứu thêm: Vai trò của bể điều hòa trong xử lý nước thải hiện nay

Ưu và nhược điểm của hệ thống bể tuyển nổi

Ưu điểm

• Loại bỏ hiệu quả những loại hạt cặn hữu cơ khó lắng đọng như váng dầu, mỡ, váng sữa, …
• Có thể xử lý chất rắn lơ lửng với tỷ lệ lên đến 90 – 95%.
• Thời gian lưu nước ngắn, góp phần giảm thời gian xử lý và thể tích cho các công trình phía sau.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư và vận hành tương đối cao, đặc biệt là khi cần phải bảo dưỡng thiết bị.
• Yêu cầu kỹ thuật viên cần phải có trình độ chuyên môn cao.
• Cấu tạo phức tạp khiến quá trình kiểm soát áp suất tương đối khó khăn.

Bài viết đã giúp chúng ta tìm hiểu về bể tuyển nổi là gì, cấu tạo, các thông số và phản ứng bên trong bể tuyển nổi. Qua đó, chúng ta đã thấy được ưu và nhược điểm của hệ thống bể tuyển nổi, từ khả năng loại bỏ hiệu quả các loại hạt cặn hữu cơ và chất rắn lơ lửng đến những thách thức về chi phí và yêu cầu kỹ thuật. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc cần tư vấn thêm, hãy liên hệ ngay với Thiết Bị Ngành Nước Song Phụng để được hỗ trợ chi tiết và kịp thời.

Tìm hiểu thêm về các bể lọc khác:

• Hướng dẫn tự xây bể lọc nước 3 ngăn với các bước đơn giản
• Bể lọc chậm trong ngành xử lý nước: Cấu tạo và cách hoạt động