Thiết bị siêu tuyển nổi DAF
Do đặc thù của một số loại nước thải có chứa dầu, mỡ và các cặn lơ lửng cặn huyền phù, nên các biện pháp khác không thể xử lý được. Trong trường hợp này tuyển nổi áp lực là phương pháp xử lý hiệu quả nhất.
1. Tính năng
1.1. Hệ thống tuyển nổi là gì? Mục đích sử dụng ra sao?
Hệ thống tuyển nổi siêu nông DAF (Bể DAF là bể viết tắt của cụm từ Dissolved Air Flotation) hay còn được gọi là máy tuyển nổi, có chức năng tách chất rắn lơ lửng trong nước thải như: dầu mỡ, các hạt rắn,… ra khỏi nước với mục đích thu hồi hoặc thải bỏ chất thải trong nước trước khi xả thải ra môi trường.
Tuyển nổi siêu nông có ưu điểm vượt trội vì chiếm ít diện tích mặt bằng, ngoài ra tuyển nổi rất tiết kiệm hóa chất sử dụng, chi phí vận hành thấp nên được nhiều doanh nghiệp sử dụng trong việc tách cặn bã, chất thải, thu hồi nguyên liệu sản xuất trong nước thải như nước thải sản xuất giấy, nước thải chế biến cao su, dệt nhuộm, sản xuất tinh bột, chế biến thực phẩm, chăn nuôi…
1.2. Bể tuyển nổi có nguyên lý hoạt động như thế nào?
Quá trình hoạt động bể tuyển nổi DAF: không khí sạch được hòa tan dưới áp lực của máy nén, sau đó được bơm trực tiếp vào bể.
Khi đó, không khí áp suất cao sẽ kết hợp với chất lỏng. Gây nên hiện tượng siêu bão hòa, hình thành các bong bóng khí có kích thước rất nhỏ trong bể. Các bong bóng khí nhỏ này, dưới tác dụng lực hấp dẫn sẽ bám chặt vào các phân tử rắn lơ lửng (TDS) có trong nước. Sau đó, nổi lên trên bề mặt của bể tạo thành lớp bùn mỏng.
Các hạt rắn lớn hơn sẽ được lắng xuống đáy. Sau đó được gom lại và hút ra khỏi bể bằng máy.
1.3. Ứng dụng của bể tuyển nổi trong thực tế như thế nào?
Bể tuyển nổi DAF có hiệu quả sử dụng cao nên được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải nhiều ngành công nghiệp. Đặc biệt trong các ngành như hóa dầu, cơ khí, giấy, và các ngành công nghiệp khác.
Quá trình tuyển nổi hay bể tuyển nổi còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khai khoáng, tuyển quặng.
Đối với một số ngành khi không khí là nguyên nhân, nguy cơ gây cháy nổ thì phương pháp tuyển nổi DAF được sử dụng các khí trơ.
2. Bể tuyển nổi DAF được đặt vị trí nào trong hệ thống xử lý nước thải.
- Bể DAF được lắp đặt ở giai đoạn đầu của hệ thống xử lý nước thải. Ngay sau hệ thống tiền xử lý nhằm loại bỏ các loại chất béo, dầu mỡ.
- Trong một số trường hợp lắp đặt ở đầu bể sinh học nhằm giảm tải các chất ô nhiễm.
- Trong một số hệ thống xử lý nước bể tuyển nổi DAF được lắp đặt sau cùng của hệ thống nhằm mục đích làm trong nước.
- Bể tuyển nổi giúp tăng hiệu suất của quá trình lắng. Theo nghiên cứu thì bể tuyển nối có hiệu suất gấp 5 lần so với bể lắng. Nhờ đó mà giúp tiết kiệm thời gian và không gian xây dựng.
* Hóa chất sử dụng cho tuyển nổi: thường dùng 2 loại hóa chất cơ bản là PAC và Polymer Anion, ngoài ra tùy vào tính chất nước thải mà có thể chạy 1 loại hóa chất là Polymer Cation cũng cho hiệu quả tương đương.
3. Cấu tạo bể DAF
Bể tuyển nổi thường được cấu tạo bởi các thành phần như sau:
- Cảm biến giám sát áp suất/ lưu lượng chất khí.
- Thiết bị Giám sát mức độ bùn;
- Thiết bị Giám sát TDS
- Bảng điều khiển cài đặt hệ thống tùy chỉnh.
- Bể thép không gỉ
- Ổ đĩa phân phối khí và bơm
- Chương trình kiểm soát chất lượng đa cấp.
- Các ống phân phối khí tích hợp;
4. Thông số thiết kế bể DAF
- Tải trọng bề mặt: 2- 350m3/m2/ngày
- Áp lực khí nén: 3.5 -7atm
- Lượng không khí tiêu thụ: 15 – 50 l/m3.
- Thời gian lưu nước tại bể: 20 – 60 phút
- Tỉ số A/S (air/ sludge): 0,02 – 0,45
- Thời gian lưu nước tại bồn khí tan: 0.5- 3 phút
Bể tuyển nổi được ứng dụng hiệu quả trong việc loại bỏ chất rắn sinh học trong nước thải.
Trong quá trình hoạt động, bể có khả năng tạo ra nhiều bùn chất rắn và giảm thiểu bùn sinh học. Sản phẩm nước thải đầu ra trong hơn và chất lượng tốt hơn.
5. Ưu và nhược điểm của bể tuyển nổi DAF
* Ưu điểm:
- Hiệu quả loại bỏ hàm lượng chất rắn lơ lửng cao: 90 -95%
- Giảm được thời gian lắng, dung tích bể so với các công trình khác hoặc bể lắng
- Có khả năng loại bỏ được các hạt cặn hữu cơ khó lắng
- Quá trình tuyển nổi kết hợp sử dụng hóa chất keo tụ đem lại hiệu quả cao
- Bùn cặn thu được có độ ẩm thấp, có thể tái sử dụng.
* Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao, bảo dưỡng thiết bị phức tạp
- Đòi hỏi công nhân vận hành phải đảm bảo kỹ thuật
- Cấu tạo phức tạp, quá trình kiểm soát áp suất tương đối khó khăn.
6. Các sự cố thường gặp trong hệ thống tuyển nổi
- Bông bùn không kết bông – Do hóa chất đang sử dụng chưa phù hợp hoặc pH quá cao hoặc quá thấp, bơm hóa chất bị sự cố, đường ống hóa chất bị nghẹt, áp suất trong đường ống cấp DAF lớn hơn áp lực bơm định lượng.
- Bông bùn lớn nhưng chìm – Do bộ trộn khí hòa tan bị sự cố hoặc bọt khí trong bộ trộn khí không đủ, bơm áp hoặc khí nén có sự cố.
- Tuyển nổi hiệu suất thấp, nước ra vẫn còn cặn lơ lửng – Do chỉnh áp suất bộ trộn khí chưa phù hợp, tấm màng tạo bọt khí có sự cố.
Ngoài ra còn rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình tuyển nổi như lượng TSS đầu vào, nhiệt độ, đường ống, điểm châm hóa chất, áp suất…. đều làm cho hiệu suất tuyển nổi kém.
