MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU. ................................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1: BỂ LẮNG VÀ QUÁ TRÌNH LẮNG. ....................................................... 3
1.1. Bể lắng. ................................................................................................................. 3
1.2. Phân loại bể lắng. .................................................................................................. 5
1.2.1. Bể lắng dòng chảy ngang ............................................................................... 5
1.2.2. Bể có dòng chảy hướng tâm ........................................................................... 6
1.2.3. Bể có tấm lắng nghiêng .................................................................................. 6
1.2.4. Lắng Ballasted ............................................................................................... 6
1.2.5. Quá trình Sirofloc .......................................................................................... 7
CHƯƠNG 2: BỂ LẮNG ĐỨNG. .................................................................................... 9
2.1. Bể lắng đứng. ........................................................................................................ 9
2.1.1. Giới thiệu........................................................................................................ 9
2.1.2. Cấu tạo bể lắng đứng. .................................................................................. 11
2.1.3. Nguyên lý hoạt động. ................................................................................... 12
2.2. Các loại bể lắng đứng. ......................................................................................... 12
2.2.1. Bể lắng tiếp xúc ( bể lắng tạo bông): ........................................................... 12
2.2.2. Bể lắng bùn .................................................................................................. 13
2.2.3. Bể lắng tròn. ................................................................................................. 16
2.2.4. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: ................................................................ 20
2.2.5. Bể lắng bùn cặn: .......................................................................................... 22
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỂ LẮNG ĐỨNG. .................................. 24
3.1. Tính toán bể lắng đứng ....................................................................................... 24
3.2. Thiết kế bể lắng tròn ........................................................................................... 31
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG BỂ LẮNG ĐỨNG VÀO XỬ LÝ NƯỚC. ........................ 33
CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT. ............................................................................................ 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ............................................................................................. 36
1
LỜI MỞ ĐẦU.
Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, góp phần vào sự thành
công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạc phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo quốc
phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay, nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan
trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nguy cơ thiếu nước, đặc
biệt là nước ngọt và nước sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người
cũng như toàn bộ sự sống trên thái đất. Do đó, con người cần phải có các biện pháp bảo
vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước. Phải giữ cho nguồn nước sạch, thậm chí
hứng từng giọt nước; tái chế nước bẩn thành nước sạch.
Vai trò của nước đối với sản xuất và đời sống là vô cùng quan trọng nhưng hiện nay
vấn đề đặt ra với chúng ta là phải bảo vệ nguồn nước nhất là nước ngọt một cách triệt
để nhất vì cuộc sống của chúng ta và tương lai. Chính vì vậy để đáp ứng nhu cầu sử
dụng nước cho người dân thì việc xử lý nước cấp hết sức quan trọng để đảm bảo chất
lượng của bộ Y Tế Việt Nam quy định. Hiện nay đã có nhiều phương pháp xử lý nước,
bên cạnh một số phương pháp hiện đại như tuyển nổi, phương pháp màng…thì phương
pháp truyền thống lắng với bể lắng đứng vẫn được áp dụng rộng rãi cho các nhà máy
xử lý nước và đạt hiệu quả cao.
2
CHƯƠNG 1: BỂ LẮNG VÀ QUÁ TRÌNH LẮNG.
1.1. Bể lắng.
Lắng là quá trình giúp các hạt lơ lửng trong nước lắng xuống dưới tác dụng của trọng
lực. Các hạt lơ lửng lắng xuống và trở thành trầm tích, trong xử lý nước thải gọi là bùn.
Khi một lớp dày trầm tích tiếp tục được lắng xuống, điều này được gọi là hợp nhất. Khi
hợp nhất các trầm tích hoặc bùn được hổ trợ bởi các phương tiện cơ học thì điều đó
được gọi là sự dày lên.
Trong xử lý nước, lắng có thể được xử dụng để giảm nồng độ của các hạt lơ lửng trước
khi áp dụng quá trình keo tụ để giảm số lượng hóa chất trong quá trình keo tụ cần thiết
và sau khi keo tụ và có thể kết bông. Khi lắng đọng trầm tích được áp dụng sau khi keo
tụ, mục đích của nó thường là để làm giảm nồng độ của các chất rắn lơ lửng để quá
trình lọc tiếp theo có thể hoạt động hiệu quả nhất.
Lắng là một trong những phương pháp để ứng dụng trước khi lọc: các tùy chọn khác
bao gồm tuyển nổi không khí hòa tan và một số phương pháp lọc. Tổng quát, chất rắn,
lỏng như các quy trình tách, đôi khi được gọi là quá trình giải thích.
Có nhiều phương pháp để áp dụng bồi lắng và bao gồm: dòng chảy ngang, dòng chảy
xuyên tâm, tấm nghiêng…
Hình 1.1. Bể lắng.
3
Bể lắng là thành phần của một hệ thống hiện đại cung cấp nước hoặc xử lý nước thải.
Một bể lắng cho phép hạt lơ lửng để lắng xuống hoặc nước thải khi nó chảy chậm qua
các bể, qua đó cung cấp một mức độ thanh lọc. Một lớp chất rắn tích lũy, được gọi là
bùn, tạo thành ở đáy bể và được định kỳ loại bỏ. Trong xử lý nước uống, chất keo tụ
được thêm vào nước trước khi lắng để tạo thuận lợi cho quá trình giải quyết, tiếp theo
là lọc và các bước xử lý khác. Trong xử lý nước thải hiện đại, lắng sơ cấp phải được
theo sau bởi xử lý thứ cấp (ví dụ, bộ lọc nhỏ giọt bùn hoạt tính) để tăng hiệu quả làm
sạch. Bồi lắng thường được bắt đầu bằng xử lý bằng cách sử dụng các màn lọc và
buồng lọc sạn để loại bỏ các đối tượng lớn và chất rắn thô.
Các hình thức phổ biến nhất của bồi lắng sau keo tụ, tạo bông và lọc trước. Đây là loại
trầm tích đòi hỏi phải bổ sung hóa chất (trong keo tụ/ bước kết bông) và loại bỏ các
bông keo tụ ra khỏi nước. Trong quá trình xử lý ở gia đoạn lắng nên loại bỏ 90% các
hạt lơ lửng từ các nước, bao gồm cả vi khuẩn. Mục đích của lắng ở đây là để làm giảm
nồng độ của các hạt lơ lửng trong nước, giảm tải trên các bộ lọc.
Lắng cũng có thể xuất hiện như là một phần của quá trình tiền xử lý, nơi nó được gọi là
tiền lắng. Quá trình này chỉ phụ thuộc vào trọng lực và không bao gồm keo tụ và kết
bông. Nếu không có kết bông/ keo tụ, lắng đơn giản có thể loại bỏ các vật chất thô lở
lửng (như cát) sẽ lắng nhanh chóng ra khỏi nước mà không có sự bổ sung của hóa chất.
Đây là loại lắng thường diễn ra trong một hồ chứa, lưu vực cát, đập vụn, hoặc bẫy cát
vào lúc bắt đầu của quá trình xử lý.
Trong khi lắng sau keo tụ / kết bông có nghĩa là để loại bỏ hầu hết các hạt lơ lửng trong
nước trước khi nước đạt đến quá trình lọc, tiền lắng loại bỏ hầu hết các cặn lắng trong
nước trong giai đoạn tiền xử lý. Vì vậy, trước khi lắng sẽ giảm tải trên keo tụ / kết bông
và trên buồng lắng, cũng như giảm khối lượng hóa chất keo tụ cần thiết để xử lý nước.
Ngoài ra, các lưu vực tiền lắng là hữu ích vì nước thô vào nhà máy từ một hồ chứa là
thường đồng đều hơn và chất lượng hơn nước vào nhà máy mà không có quá trình tiền
lắng.
Các ứng dụng của lắng trong xử lý nước:
Tiền lắng của bề mặt sông nước.
Trong nhà máy xử lý lọc, xử lý nước bề mặt loại bỏ chất rắn bông keo tụ. Từ
các bể tạo bông keo tụ đến các bể lắng.
Trong nhà máy xử lý làm mềm xử lý nước khó loại bỏ chất rắn bông keo tụ. Từ
các bể tạo bông keo tụ đến các bể lắng.
Trong nhà máy xử lý khí loại bỏ sắt và mangan từ nước ngầm.
Các loại hạt trong bể lắng
Hạt rời rạc / hạt riêng lẻ
₋
Kích thước, vận tốc không đổi trong suốt thời gian lắng
4
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
₋
Tỷ trọng 2.000-2.200 kg/m3
Các hạt lắng rời rạc ở một vận tốc không đổi
Lắng như các hạt rời rạc và không thành từng cục
Ví dụ: cát, các hạt lơ lửng
Xuất hiện trong:
Giai đoạn tiền lắng để xử lý cát
Lắng cát trong suốt quá trình làm sạch bộ lọc cát
Nồng độ : Rất thấp
Hạt keo tụ kết bông
Kích thước, vận tốc dao động trong lắng
Các hạt thành từng cục và có thể phát triển lớn hơn
Tỷ trọng 1.030 - 1.070 kg/m3
Keo tụ tạo bông trong suốt quá trình lắng
Kích thước: thay đổi liên tục
Vận tốc: lắng thay đổi
Tốc độ: lắng tăng theo độ sâu và mức độ keo tụ
Xuất hiện trong:Phèn chua hoặc sắt đông tụ
Mật độ: Thấp
1.2. Phân loại bể lắng.
1.2.1. Bể lắng dòng chảy ngang
Hình thức đơn giản nhất của lắng là đưa vào một cái bình, thùng chứa nước, để lại một
nơi nào đó trong một thời gian đủ dài thời gian cho các hạt lắng xuống và sau đó gạn
bỏ nước mà không có trầm tích. Trong thực tế điều này hiếm khi khả thi trong xử lý
nước cho các thị trấn, và do đó bể lắng được vận hành liên tục.
Phương pháp đơn giản nhất của lắng là sử dụng thùng hình chữ nhật với dòng chảy
theo chiều ngang. Nước chứa các hạt lơ lửng được đưa vào ở một đầu của bể chứa, sau
đó là nước chảy xuống đến đầu kia của bể quá trình lắng các hạt trong nước xảy ra.
Mục đích chính là một phần lớn các hạt lắng được đi lên tầng trên của bể trước khi
nước được rút ra khỏi bể ở cuối cửa ra. Bể dòng chảy theo chiều ngang như vậy thường
được xây dựng với một sàn thoai thoải xuống cuối đầu vào một phễu. Bể được trang bị
với một cơ chế để cạo các trầm tích từ các đầu ra kết thúc trở lại cuối đầu vào và đầu
vào phễu từ nơi nó có thể được thải bằng thủy lực. Trong thiết kế này của bề sự quan
tâm chủ yếu tại đầu vào và đầu ra của bể nước chảy vào từ đầu đến cuối một cách đồng
nhất.
Một phần vì bể có dạng một hình chủ nhật rộng lớn, bể có nhiều lớp (nhiều ván) đã
được xây dựng. Các bể thường được thông qua do đó nước chảy dọc theo chiều dài của
một tần trước khi chảy qua tầng tiếp theo.
5
1.2.2. Bể có dòng chảy hướng tâm
Bể dòng chảy hướng tâm có hình tròn với các đầu vào của nước ở trung tâm và một
đầu ra. Chú ý cần phải được trả tiền để việc thiết kế các đầu vào để hỗ trợ cho phân
phối đều của dòng chảy toàn bộ bể. Các trầm tích là cạo đến một trung tâm phễu xả của
bể.
Một số bể hình tròn bao gồm các chức năng bổ sung vào giữa cho keo tụ và thậm chí
cả tuần hoàn của các hạt lơ lửng.
1.2.3. Bể có tấm lắng nghiêng
Trong không ngăn cản kích thước bể lắng được chi phối bởi thời gian để được phép
cho hạt để giải quyết thông qua độ sâu của nước. Lý thuyết đơn giản cho thấy hiệu quả
của việc loại bỏ các hạt được điều chỉnh bởi các khu vực có sẵn để giải quyết. Một
cách tiếp cận để cung cấp một lượng lớn là với một dấu chân nhỏ là sử dụng tấm
nghiêng hoặc ống. Chúng thường được xây dựng bằng vật liệu nhẹ ở dạng mô-đun có
thể dễ dàng định vị trong một bể bê tông hoặc thép.
Kích thước bể lắng được chi phối bởi thời gian để được phép cho hạt để lắng thông qua
độ sâu của nước. Giả thuyết đơn giản cho thấy hiệu quả của việc loại bỏ các hạt được
điều chỉnh bởi các khu vực có sẵn để lắng. Một cách tiếp cận để cung cấp một lượng
lớn là với kích thướng nhỏ là sử dụng tấm nghiêng hoặc ống. Chúng thường được xây
dựng bằng vật liệu nhẹ ở dạng môđun có thể dễ dàng định vị trong một bể bê tông hoặc
thép.
Dòng chảy giữa các tấm nghiêng như vậy cùng dòng, ngược dòng hoặc dòng ngang.
Trong sự sắp xếp cùng dòng, chảy nước xuống giữa các tấm nghiêng hướng lắng hạt.
Trong sự sắp xếp ngược dòng, nước chảy lên giữa các tấm ngược với hướng lắng hạt.
Trong chéo dòng nước chảy qua các tấm, tức là ngang, vuông góc với hướng lắng hạt.
Một thách thức thiết kế để giải quyết nghiêng là để tối đa hóa phân phối các dòng chảy
của nước trong và giữa các tấm và do đó tối đa hóa hiệu quả của loại bỏ hạt. Ống
nghiêng có thể được sử dụng trong cả hai cùng dòng hoặc ngược dòng, nhưng trong
hầu hết các trường hợp ngược dòng. Các môđun ống có thể được xây dựng trong một
loạt các cách, như vậy mà hình dạng mặt cắt ngang của ống có thể có các hình thức
khác nhau.
1.2.4. Lắng Ballasted
Sự khác biệt mật độ giữa nước và các hạt được tạo ra trong xử lý nước bằng phương
pháp kết tủa, các bông keo tụ, nói chung là nhỏ. Do đó, được lắng một cách từ từ.
Phương pháp lắng đọng trầm tích(tức là ngang,hướng tâm và lắng nghiêng) đều bắt đầu
bằng một quá trình khuấy chậm được gọi là keo tụ. Mục đích của keo tụ là để hỗ trợ
các hạt đã kết bông để va chạm và phải tuân thủ để phát triển thành các hạt lớn hơn có
6
thể giải quyết nhanh hơn, và phân phối cho kích thước hạt là càng nhỏ càng tốt. Keo tụ
có thể được hỗ trợ bởi các ứng dụng của các polyme, với trọng lượng phân tử cao được
gọi là polyelectrolytes. Trong trường hợp keo tụ đầu tiên không làm tăng mật độ hạt,
một đặc tính của các bông keo tụ là mật độ của chúng càng giảm với sự gia tăng kích
thước hạt.
Mật độ của các hạt bông keo tụ có thể tăng lên bằng cách áp dụng tác nhân ballasting
như Bentonite hoặc cát mịn. Trong trường hợp của cát mịn (80-200 mm), nó có thể
khôi phục lại để tái chế bằng cách đi qua các bùn cặn được thu thập từ các bể lắng qua
hydrocyclones. Tỷ lệ giải quyết của bông keo tụ ballast với cát mịn có thể nhanh hơn
bông keo tụ mà không có tác nhân ballast, và thường được lắng trong một bể vách
nghiêng ngược dòng, hệ thống được đặt trên một phễu trong đó bùn lắng thu được gấp
ba lần hoặc nhiều hơn.
1.2.5. Quá trình Sirofloc
Một cách khác để sử dụng một quá trình giải thích dựa trên sự tạo bông và keo tụ để xử
lý nước có chứa ít độ đục và khoáng sản, là sử dụng quá trình Sirofloc®. Sắt từ chia
được chuẩn bị bằng cách rửa với dung dịch natri hydroxit ở pH cao được áp dụng cho
nước thô cùng với nồng độ nhỏ của cation polyelectrolyte. Các hạt sắt từ hấp thụ các
chất hữu cơ hòa tan màu sắc sản xuất và thu hút các hạt keo tốt. Hệ thống treo sau đó đi
qua một từ trường khiến cho các hạt sắt từ bị thu hút bởi nhau để hình thành thành các
khối lớn hơn. Các hạt lơ lững nhiễm từ tính sau đó đi vào bể lắng theo dòng chảy
hướng tâm, trong đó những khối sắt từ được lắng xuống. Các sắt từ lắng xuống bị thu
hồi bằng cách đi qua hydrocyclones trước khi được tân trang lại với dung dịch natri
hydroxit. Ngoài ra, người ta còn có thể phân chia theo cách sau:
Bể lắng hình chữ nhật
Có thiết kế đơn giản nhất, cho phép nước chảy ngang
qua một bể lắng khá dài. Đây là loại bể thường được tìm
thấy trong các nhà máy xử lý nước quy mô lớn. Bể lắng
hình chữ nhật có nhiều lợi thế như khả năng dự báo, chi
phí hiệu quả, và bảo trì thấp. Ngoài ra, các bể lắng hình chữ nhật ít có khả năng ngắn
dòng, đặc biệt là khi chiều dài ít nhất bằng hai lần chiều rộng. Một bất lợi của bể hình
chữ nhật đòi hỏi một diện tích đất lớn.
Bể lắng hình chữ nhật hai tầng
Cơ bản là hai bể trầm tích hình chữ nhật xếp chồng lên
nhau. Đây là loại bể giúp tiết kiệm diện tích đất, nhưng
có hoạt động và chi phí bảo trì cao hơn so với một bể
hình chữ nhật một cấp.
7
Bể lắng hình vuông hoặc tròn với dòng chảy đứng
Thường được gọi là bể lắng đứng. Đây là loại bể có thể
gây vấn đề ngắn dòng.
8
CHƯƠNG 2: BỂ LẮNG ĐỨNG.
2.1. Bể lắng đứng.
2.1.1. Giới thiệu.
Hình 2.1. Bể lắng đứng
Trong bể lắng đứng nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, cò tức
là rn các hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trên xuống.
Khi xử lý nước không dùng chất keo tụ, các hạt cặn có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ dâng
của dòng nước sẽ lắng xuống được. Còn các hạt cặn có tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng tốc
độ dâng của dòng nước, sẽ chỉ lơ lửng hoặc bị cuốn theo dòng nước lên phía trên bể.
Khi sử dụng nước có dùng chất keo tụ, tức là trong nước có chứa các hạt cặn kết dính
thì ngoài các hạt có tốc độ rơi ban đầu lớn hơn tốc độ rơi của dòng nước lắng xuống
được, còn các hạt cặn khác cũng lắng xuống được. Nguyên nhân là do trong quá trình
các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ của dòng nước bị đẩy lên trên, chúng đã kết
dính lại với nhau và tăng dần kích thước, cho đến khi có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ
9
chuyển động của dòng nước sẽ rơi xuống. Như vậy lắng keo tụ trong bể lắng đứng có
hiệu quả cao hơn nhiều so với lắng tự nhiên.
Tuy nhiên hiệu quả lắng trong bể lắng đứng không chỉ phụ thuộc vào chất keo tụ, mà
còn phụ thuộc vào sự phân bố đều của dòng nước đi lên và chiều cao của vùng lắng
phải đủ lớn thì các hạt cặn mới kết dính với nhau được.
Trong hệ thống xử lý nước thải tùy vào công dụng và vị trí mà bể lắng được chia ra
như sau:
Sử dụng làm bể lắng sơ cấp: loại bỏ các chất hữu cơ không tan trong nước thải
trước khi đưa nước thải vào công trình xử lý sinh học. Nếu thiết kế chính xác bể lắng
sơ cấp có thể laoij được 50 – 70% chất rắn lơ lửng, 25 – 40% BOD của nước thải.
Sử dụng làm bể lắng thứ cấp: dùng để lắng các cặn vi sinh và bùn làm trong
nước trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận.
Đối với bể lắng đứng, nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến
vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động khoảng
45 – 120 phút. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 –
20 %. Thời gian lắng từ 0,5 đến 1,5 giờ.
Bể lắng đứng thường được thiết kế hình trụ tròn, có đáy hình nón/chóp với độ dốc 40 600, được trang bị thêm thiết bị gạt váng trên bề mặt và cặn dưới đáy bể.
Bể lắng đứng có thể được làm từ thép (có phủ sơn chống ăn mòn axit), hoặc làm từ bê
tông .
Trong một bể lắng đứng (clarifier), nước thường đi vào bể khu vực trung tâm chứ
không phải là từ một đầu vào và chảy ra theo hình vẽ trên. Nhưng bốn khu vực vẫn có
thể được tìm thấy trong các bể lắng:
Hình 2.2. Cấu tạo bể lắng đứng
10
Sau khi qua khu vực đầu vào, nước tiến vào vùng lắng với vận tốc nước giảm đáng kể.
Đây là nơi mà phần lớn các kết bông lắng xảy ra và khu vực này là khu vực lớn nhất
của bể lắng. Để đạt hiệu quả tối ưu, các khu lắng đòi hỏi dòng nước phải chảy chậm.
Khu vực lắng chỉ đơn giản là một khu rộng lớn để lắng kết bông trong nước. Nhưng
trong một số trường hợp, các ống lắng và các tấm lắng lamen (lamella) được sử dụng
trong khu vực lắng, chẳng hạn như những hình dưới đây.
Hình 2.3. Vách
dụng trong bể lắng đứng
nghiêng
sử
Nước chảy qua các ống hoặc các vách nghiêng. Bông cặn hình thành trong ống hoặc
tấm và rơi trở lại xuống tầng bùn lắng. Nước sau đó chảy xuyên qua các ống hoặc qua
các tấm nghiêng và ra khỏi bể.
Các ống lắng và các vách lắng mỏng nâng cao hiệu quả xử lý và tốc độ lắng đọng của
các bể. Mỗi ống hoặc vách có chức năng như một bể lắng thu nhỏ, giúp tăng diện tích
lắng. Các ống lắng hoặc các vách lắng là rất hữu ích trong các nhà máy có diện tích
nhỏ, trong các nhà máy đóng gói, hoặc để nâng cao năng suất của các bể lắng cặn
2.1.2. Cấu tạo bể lắng đứng.
Bể lắng đứng thường có mặt hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụng cho những
trạm xử lý có công suất nhỏ (đến 3000 m3/ngày đêm). Bể lắng đứng hay bố trí kết hợp
với bể phản ứng xoáy hình trụ (hay còn gọi là ống trung tâm). Bể có thể xây dựng bằng
gạch hoặc làm bê tông cốt thép. Ống trung tâm có thể là cuống hàn điện hay bê tông
cốt thép.
Theo chức năng làm việc bể được chia làm hai vùng: vùng lắng có dạng hình trụ hoặc
hình hộp ở phía trên và vùng chứa nén cặn có hình chóp hoặc hình nón ở phái dưới.
11
Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và van xả
cặn.
2.1.3. Nguyên lý hoạt động.
Nguyên lý làm việc của bể lắng đứng như sau: đầu tiên nước chảy vào ổng trung tâm ở
giữ bể, rồi đi xuống dưới bộ phận hãm làm triệt tiêu chuyển động xoáy rồi vào bể lắng.
Trong bể lắng đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên
xuống đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng được bố trí xung quanh
thành bể hoặc được đưa sang bể lọc.
2.2. Các loại bể lắng đứng.
2.2.1. Bể lắng tiếp xúc ( bể lắng tạo bông):
Hình 2.4. Cấu tạo bể lắng tiếp xúc
- Cấu tạo kểu bể có quá trình tạo bông cặn và lắng tách rời.
- Nước thô được đưa vào vùng trộn chính, nơi ban đầu và keo tụ diễn ra. Các vùng
trộn thứ cấp được sử dụng để tạo ra một số lượng lớn các hạt va chạmvới hạt keo tụ sao
cho có thể lắng xuống. Nước thoát ra khỏi hình nón ngược vào khu vực giải quyết,
trong đó các chất rắn lắng xuống đáy và nước sạch đi ra khỏi bể. Nồng độ chất rắn
trong khu vực pha trộn được điều khiển bởi thỉnh thoảng hoặc liên tục xả đáy bùn.
Hiệu quả xử lý cao cho nước thải có hàm lượng chất rắn cao.
- Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, ít tốn diện tích xây dựng.
- Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp.
12
Phải có đội ngũ điều khiển và quản lý chặt chẽ.
Nhạy cảm với sự dao động và nhiệt độ của nước.
2.2.2. Bể lắng bùn
- Bể lắng bùn là bể lắng có thiết kế giống bể lắng tiếp xúc nhưng tiên tiến hơn bể lắng
tiếp xúc.
- Nước đi lên từ đáy lắng qua một tấm chăn của chất rắn lơ lửng hoạt động như một
bộ lọc. Hình nón ngược trong lắng tạo ra một tăng diện tích mặt cắt ngang từ đáy lắng
đến đỉnh. Như vậy, tốc độ đi lên của nước giảm khi nó đến gần đầu bể. Tại một số
điểm, tốc độ đi lên của nước chính xác bằng với tốc độ đi xuống của một hạt rắn và
các hạt bị đình chỉ, với các hạt nặng rơi xuống gần phía dưới. Khi nước có chứa chất
rắn lớn đi lên thông qua chăn này, các hạt được hấp thu vào cặn lớn hơn, làm tăng kích
thước cặn và giảm nó xuống đến một mức độ thấp hơn. Nó cuối cùng rơi xuống tầng
đáy của vùng lắng.
Hình 2.5. Bể lắng bùn
Nguyên tắc hoạt động:
- Trong các chất rắn lắng tiếp xúc, dòng chất lỏng đi vào một khu vực trung tâm, nơi
chứa các hóa chất có thể được thêm vào.
- Trong khu vực này, có một mái chèo tái tuần hoàn được kích hoạt bởi một ổ đĩa tốc
độ biến. Mái chèo này tạo ra một khác biệt áp suất bên trong khu vực này và về cơ bản
máy bơm được ổn định trước đó từ một hình nón ở trung tâm vào khu tái lưu thông và
tích cực liên lạc với các chất thải đến. Khi làm như vậy, các chất thải đến có thể được
làm vỡ ra với hóa chất được thêm vào thời điểm đó. Các chất rắn đến tạo ra một môi
trường thuận lợi về mặt nhiệt động để mang lại một phản ứng hóa học để hoàn thành,
tiết kiệm hóa chất và cung cấp một thuận lợi hơn giải quyết đặc trưng cho chất rắn.
13
Những vật liệu này liên lạc sau đó được đưa vào một khu chứa những hạt kết bông. Tại
thời điểm này, các vật liệu rơi ra ngoàivào vùng lắng.
Hình 2.6. Bộ phận khuấy
- Vùng phản ứng keo tụ dưới hình nón nhận được tổng lưu lượng hỗn hợp từ vùng
trộn. Keo tụ được tăng tốc ở đây bởi các liên hệ mật thiết giữa các hóa chất phản ứng
và tuần hoàn chất rắn kết tủa mà trên đó các vật liệu mới hình thành được gửi. Một
phần của dòng chảy, tương đương với tỷ lệ nước thô, sau đó được thải ra khu vực tách
biệt, và dòng còn lại được đó quay trở lại vùng trộn.
- Các khu vực rộng lớn dưới cạnh của hình nón đảm bảo phân bố vận tốc dòng chảy
thấp lối vào khu vực làm rõ. Vận tốc đi lên của nước duy trì một khu vực bị đình chỉ,
phản ứng bùn. Điều này đóng vai trò như một bộ lọc và chất xúc tác, thu thập các hạt
nhỏ của bùn và buộc các phản ứng hóa học để hoàn thành. Ở một mức độ, tốc độ giảm
không còn đủ lớn để thực hiện các hạt bùn mịn và nước thoát về phía máng thải.
- Một phần của bùn trong khu vực làm rõ trở nên quá nặng để duy trì trong hệ thống
treo và lắng xuống dưới cùng của lưu vực. Vật liệu này được chuyển đến trung tâm của
lưu vực của các nhà sưu tập bùn, nơi một phần của chất rắn rơi vào phễu bùn và tự
động bị xóa. Phần còn lại của bùn được tuần hoàn thông qua dự thảo ống và sử dụng để
tăng hàm lượng chất khô trong vùng keo tụ và tăng cường hình thành các bông keo.
- Ngoài ra, để giải quyết các đặc tính tăng cường truyền đạt bởi các clarifer chất rắn
tiếp xúc, phản ứng hóa học có thể xảy ra và diễn ra trong một môi trường lý tưởng hơn.
Không chỉ có thể đạt được lắng đơn giản một cách nâng cao, nhưng phản ứng như việc
loại bỏ các phốt phát bằng cách kết tủa calcium phosphate, hoặc loại bỏ asen bằng việc
bổ sung chất sắt trong một phản ứng phức, có thể được duy trì cũng như những người
khác. Than hoạt tính cũng có thể được thêm vào cho sự hấp thụ.
- Tóm lại, chất rắn lắng liên lạc có thể tăng cường lắng bằng cách cải thiện các đặc
tính vật lý của vật liệu phải được loại bỏ, có thể loại bỏ các vật liệu bằng cách sử dụng
14
các phản ứng hóa học vì môi trường phản ứng, có thể tối đa hóa việc sử dụng các hóa
chất làm nguyên liệu ổn định trước có thể được sử dụng như một nguồn gốc của các
chất phản ứng và hóa chất, và các hóa chất có thể được thêm vào trong cả hai tái lưu
thông, khu lắng đọng.
Các đặc điểm:
- Một xem xét khác được thực hiện để sử dụng của một chất rắn lắng liên lạc trên một
lắng thông thường. Bởi vì tính hiệu quả mô tả ở trên, một chất rắn lắng tiếp xúc có thể
thường xuyên sử dụng một không gian nhỏ hơn một lắng thông thường. Tuy nhiên, nó
không phải là không phổ biến để có chất rắn tương đối thấp các ứng dụng tập trung làm
rõ nơi thường chỉ đơn giản là sẽ không làm công việc. Thông thường, tùy thuộc vào
bản chất của chất lỏng được làm sạch, không mong đợi một lắng để đưa ra ít hơn 10
PPM chất rắn lơ lửng - thường là khoảng 10 đến 30 PPM. Khi xử lý một dòng chảy mà
chỉ còn ít hơn 200 PPM chất rắn lơ lửng, đó là đòi hỏi rất nhiều trong việc giảm tỷ lệ
phần trăm với một bể lắng thông thường. Trong những trường hợp, tăng cường chất
hóa học có thể được yêu cầu - do đó, một chất rắn lắng tiếp xúc có thể làm một công
việc tốt hơn nhiều. Khi xem xét các ứng dụng với hàng trăm hoặc hàng ngàn PPM chất
rắn lơ lửng, lắng thông thường có thể là sự lựa chọn tốt hơn. Trong trường hợp chảy
đến chất rắn lơ lửng thấp, tạo ra một môi trường mà đủ hạt liên lạc với nhau để lắng có
thể xảy ra. Tất nhiên, nếu hạt là đủ lớn và rời rạc mà họ giải quyết nhanh chóng, đây
không phải là một vấn đề - nhưng nó là ngoại lệ, không phải là quy tắc. Khi tái lưu
thông liên lạc bùn với một dòng chảy đến, một hiệu ứng tinh xảy ra nơi mà vật liệu
được tạo ra. Điều này song song với khái niệm đằng sau thêm một chất phụ gia hóa học
như vôi vào một chất thải chảy đến chỉ dành cho các vấn đề thêm "trọng lượng" để vật
liệu.
- Trong các ứng dụng xử lý nước, các chất rắn clarifer liên lạc có thể dễ dàng áp dụng
vì không có tái lưu thông và xúc chạm của các chất rắn, tỷ lệ cao cần thiết cho nền kinh
tế không có sẵn để giải quyết cũng như các phản ứng hóa học cần thiết sẽ được thực
hiện rất hiệu quả. Có một loạt các ứng dụng trong xử lý nước và nước thải sử dụng.
Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, các chất rắn lắng liên lạc cho đến nay là quá trình
đơn vị hiệu quả hơn có sẵn.
- Hóa chất xử lý nước thô và được trộn lẫn mật thiết trong dự thảo ống trong sự hiện
diện của bùn được hình thành trước đó tuần hoàn từ vùng phản ứng keo tụ và kết tủa
các chất rắn từ đáy của lưu vực.
15
2.2.3. Bể lắng tròn.
Hình 2.7. Bể lắng tròn.
Cấu tạo bể lắng tròn:
Hình 2.8. Cấu tạo bể lắng tròn.
- Từ quan điểm về quá trình, việc đạt được lắng với sử dụng tiết kiệm hóa chất, hoặc
nơi chảy đến chất rắn lơ lửng là tương đối thấp đối với đơn vị lắng hoạt động, hoặc nơi
16
một phản ứng hóa học đang diễn ra, là thường đạt được tốt nhất trong một hoạt động
bằng cách sử dụng một chất rắn tiếp xúc lắng.
- Từ quan điểm của thiết kế, đó là mong muốn để tạo ra một môi trường mà thời gian
giải quyết được giảm thiểu bằng cách rút ngắn khoảng cách giải quyết chưa giảm thiểu
bất ổn và ngắn mạch. Nếu môi trường này được thực hiện, nó sẽ tối ưu hóa. Trong
nhiều trường hợp, việc sử dụng hóa chất và các kỹ thuật lắng đọng là không quan trọng
để một thông thường khu trung tâm lắng sẽ thực hiện công việc. Trong một số trường
hợp, mặc dù hiệu suất lắng có thể cải thiện, hoặc không gian có thể được giới hạn trong
đó quá trình này được thực hiện bằng cách sử dụng một lắng thông thường được trang
bị ống định cư hoặcthiết bị tách tấm cơ bản. Cả hai ống định cư và các thiết bị tách tấm
cơ bản làm giảm sự hỗn loạn và rút ngắn khoảng cách giải quyết, từ đó đạt được các
kết quả mong muốn.
- Với việc sử dụng hóa chất, các khái niệm về kết bông hoặc phát triển của một hạt dễ
dàng; do đó, một lắng đọng, thực hiện bước tích tụ các chất rắn trong một bể cùng với
bồi lắng. Nếu không, một chất hóa học riêng biệt. Ngoài ra và lắng đọng bước sẽ được
yêu cầu trước khi lắng thông thường, một lắng trang bị ống định cư, hoặc một Laminar
tấm loại người định cư.
- Tuy nhiên, lắng tiếp xúc và lắng các chất rắn liên lạc cả hai có thể thực hiện chức
năng điều hóa học và chức năng bồi lắng trong một bể lắng, nhưng làm điều đó trong
một hiệu quả hơn cách hơn trong trường hợp của lắng lắng đọng.
- Trong vùng bùn lắng, hóa chất được thêm vào nội bộ với một số hình thức cơ chế
lắng đọng như một ngang chèo hoặc một gắn kết theo chiều dọc tái tuần hoàn hóa chất
là thêm vào, hỗn hợp chất lỏng, và kết bông xảy ra trong vị trí cũ thể. Những vật liệu
này sau đó hướng về phía dưới và sau đó cuối cùng sẽ tăng lên đối với bề mặt và tạo
thành một lớp bùn. Lớp bùn trưng bày một mật độ Gradient nơi các hạt gần phía dưới
có một ít hình thức rời rạc, và các hạt ở gần đầu trở nên rời rạc và gia tăng kích thước,
nơi họ cuối cùng thả ra khỏi chăn bùn.
- Điều này có thể là một hình thức hiệu quả của trầm tích. Tuy nhiên, với lắng chăn
bùn, thiết bị sẽ bị ảnh hưởng dòng chảy và quá trình thay đổi; nếu lớp bùn bị xáo trộn
trong bất kỳ cách nào, nó sẽ sụp đổ, và sự trao đổi cần thiết hiện tượng để loại bỏ bằng
các phương tiện hóa học và bồi lắng do phát triển và kích thước của một hạt sẽ thay đổi
không thuận lợi.
- Một Clar-I-VATOR ® chất rắn lắng khắc phục một số liên lạc trong những vấn đề
trưng bày trong lắng tiếp xúc. Nó về cơ bản kiểm soát các phản ứng hóa học diễn ra,
keo tụ, lắng đọng trầm tích và hiện tượng tích cực hơn hơn trong một lắng chăn bùn và
không bị ảnh hưởng như dễ dàng bởi những thay đổi và dòng chảy hoặc bằng quá trình.
- Trong Clar-I-VATOR ® chất rắn xúc lắng, chất lỏng vào một khu vực trung tâm,
nơi chứa hóa chất có thể được thêm vào. Trong khu vực này, có một mái chèo tái tuần
hoàn được kích hoạt bởi một ổ đĩa tốc độ biến. Mái chèo này tạo ra một khác biệt áp
17
suất bên trong khu vực này và về cơ bản máy bơm nguyên liệu ổn định trước đó từ một
hình nón lắng vào khu tái lưu thông và tích cực liên hệ nó với chất thải đến. Khi làm
như vậy, các chất thải đến có thể được làm bể với hóa chất được thêm vào thời điểm
đó. Các đầu vào chất rắn tạo ra một môi trường thuận lợi để nhiệt động mang lại một
phản ứng hóa học để hoàn thành, tiết kiệm hóa chất và cung cấp một đặc tính lắng có
lợi hơn cho rắn. Những vật liệu này liên lạc sau đó được đưa vào một khu vực mà kết
bông thật sự có thể xảy ra. Tại thời điểm này, các vật liệu rơi ra ngoài và lắng vào vùng
lắng.
- Ngoài ra, để giải quyết các đặc tính tăng cường truyền đạt bởi các Clar-I-VATOR ®
, Phản ứng hóa học có thể xảy ra và mất đặt trong một môi trường lý tưởng hơn. Không
chỉ chúng tôi có thể đạt được lắng đơn giản một cách nâng cao, nhưng phản ứng như
vậy như việc loại bỏ các phốt phát bằng cách tủa canxi phosphate, hoặc loại bỏ asen
bằng việc bổ sung chất sắt trong một phản ứng tạo phức, có thể được duy trì cũng như
những người khác. Than hoạt tính cũng có thể được thêm vào bể lắng tròn cho sự hấp
thụ.
- Tóm lại, bể lắng tròn làm cho chất rắn có thể liên lạc lắng tăng cường bồi lắng bằng
cách cải thiện chất đặc điểm của vật liệu phải được loại bỏ, có thể loại bỏ vật liệubằng
cách sử dụng các phản ứng hóa học vì lý tưởng phản ứng môi trường, có thể tối đa hóa
việc sử dụng các hóa chất.
- Một xem xét khác được thực hiện để sử dụng của một chất rắn lắng liên lạc trên một
lắng thông thường. Bởi vì các hiệu quả mô tả ở trên, một Clar-I-VATOR ® chất rắn
liên lạc lắng thường có thể sử dụng một không gian nhỏ hơn thông thường lắng. Tuy
nhiên, nó không phải là không phổ biến để có tương đối thấp ứng dụng nồng độ chất
rắn mà thông thường làm rõ chỉ đơn giản là sẽ không làm công việc. Thông thường,
phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng được điều trị, không mong đợi một lắng để đưa ra
ít hơn 10 PPM chất rắn lơ lửng - thường phạm vi là 10 đến 30 PPM. Khi xử lý một
dòng chảy có ít hơn 200 PPM chất rắn lơ lửng, đó là đòi hỏi rất nhiều về giảm tỷ lệ
phần trăm với một lắng thông thường. Trong những trường hợp, tăng cường hóa học có
thể được yêu cầu - do đó, hàm lượng chất rắn tiếp xúc lắng có thể làm một công việc
tốt hơn nhiều.
- Khi xem xét các ứng dụng với hàng trăm hoặc hàng ngàn PPM chất rắn lơ lửng, lắng
thông thường có thể là lựa chọn tốt hơn. Trong trường hợp bị đình chỉ chảy đến thấp
chất rắn, tạo ra một môi trường mà đủ hạt liên lạc nhau để lắng có thể xảy ra. Tất
nhiên, nếu hạt là đủ lớn và rời rạc sẽ lắng nhanh chóng, đây không phải là một vấn đề nhưng nó là ngoại lệ. Khi tái tuần hoàn bùn liên lạc với một dòng chảy đến, một hiệu
ứng tinh xảy ra nơi mà vật liệu được tạo ra.
- Trong các ứng dụng xử lý nước, các bể lắng tròn có thể dễ dàng áp dụng vì không có
tái lưu thông và xúc chạm của các chất rắn, tỷ lệ cao cần thiết cho nền kinh tế không có
18
sẵn để giải quyết cũng không có phản ứng hóa học cần thiết được thực hiện rất hiệu
quả.
Lắng các hạt rắn:
- Lò phản ứng đơn vị chất rắn làm sáng tiếp xúc kết hợp tốc độ tuabin chậm và khối
lượng cao tuần hoàn nội bộ để thúc đẩy trộn, keo tụ và chất rắn tiếp xúc. Các hệ thống
tuần hoàn được thiết kế để thúc đẩy tăng kích thước hạt và cải thiện việc loại bỏ các
chất rắn lơ lửng. Khi chảy đến đi vào tuần hoàn trống nó được bơm lên trên một đường
kính lớn tuabin chậm tốc độ, nơi nó tiếp xúc với một khối lượng lớn dày đặc từ các
chất rắn kết tủa trước (từ 6 đến 15 lần độ chảy đến tối đa được tái tuần hoàn để tăng
chất rắn liên lạc với thức ăn mới đến). Kết quả là nước thải được thông qua dưới hình
nón phản ứng với khu vực làm rõ, với các hạt nặng nhất sẽ lắng xuống sàn. Những sau
đó được thu về đến trung tâm cho tuần hoàn hoặc xả.
Hình 2.9. Bể lắng tròn
Tính năng và lợi ích:
- Tuabin làm tăng hiệu quả cao trong việc giảm năng lượng đầu vào và hóa chất sử
dụng tối ưu hóa.
- Thiết kế thích nghi để phù hợp với nhu cầu khách hàng khác nhau.
- Thiết kế sáng tạo kết hợp nhanh chóng trộn, keo tụ và tạo bông trong một bể lắng
duy nhất nên đạt hiệu quả cao.
- Thiết kế linh hoạt để thích ứng với tất cả các loại bố trí nước chảy đến.
- Có thể hoạt động ở chế độ chăn bùn hoặc một chế độ lắng tiêu chuẩn.
- Thích nghi để làm mềm, loại bỏ độ đục hoặc phốt pho ứng dụng loại bỏ.
- Đơn vị hiệu quả làm giảm chi phí hoạt động.
Nguyên lý hoạt động:
Nước thô vào sự pha trộn chính và khu vực phản ứng, nơi nó được trộn lẫn với bùn
và xử lý được hình thành trước đó bắng hóa chất. Sự kết hợp rotor-cánh quạt ngăn
chặn các chất rắn từ giải quyết trên sàn lưu vực và thúc đẩy tăng trưởng hạt dày đặc.
19
Dòng chảy là hướng đến sự pha trộn thứ cấp và khu vực phản ứng, nơi tiếp xúc bùn
cho phép các phản ứng xử lý đến trạng thái cân bằng.
Dòng chảy được thải xuống qua vùng dòng chảy trở lại và trên bề mặt của hồ bùn.
Nước qua xử lý được di dời trở lên và thu thập trong khi bùn được chuyển đến trộn
chính và khu vực phản ứng.
Lượng bùn dư được thu thập trong bộ tập trung bùn và định kỳ rút ra.
Thông số bể lắng tròn
Giá trị
Thông số
Dãy
Đặc trưng
Thời gian lưu nước, giờ
1.5-2.5
2
Tải trọng bề mặt, m3/m2ngày
32-48
₋
Lưu lượng trung bình
32-48
₋
Lưu lượng cao điểm
80-120
Tải trọng máng tràn, m3/m.ngày
125-500
Ống trung tâm:
₋
₋
Đường kính, m
15-20%D
Chiều cao, m
55-65%H
Chiều sâu bể lắng H, m
3.0-4.6
3.7
Đường kính bể lắng D, m
3.0-60
12-45
Độ dốc đáy, mm đứng/m ngang
62-167
83
Tốc độ thanh gạt bùn, vòng/phút
0.02-0.05
0.03
2.2.4. Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng:
Nguyên tắc làm việc:
- Nước cần xử lý sau khi đã trộn đều với chất phản ứng ở bể trộn ( không qua bể phản
ứng) đi theo đường ống dẫn nước vào, qua hệ thống phân phối với tốc độ thích hợp vào
ngăn lắng. Ở đây sẽ hình thành lớp cặn lơ lửng. Sơ đồ nguyên tắc làm việc của bể lắng
trong được giới thiệu trên hình.
20
- Xem thêm -