Phân tích quá trình lắng trong xử lý nước thải

25.12.2020

Lắng là một khâu rất quan trọng trong quá trình xử lý nước thải. Sau một loạt các quá trình xử lý, các hạt rắn và bông cặn cần phải được tách ra khỏi nước để thu nước đi xử lý ở công đoạn tiếp theo. Lúc này quá trình lắng sẽ phát huy chức năng của mình. Vậy bản chất quá trình lắng của các hạt trong chất thải diễn ra như thế nào?

Phân tích quá trình lắng của các hạt rắn trong nước thải

Trong xử lý nước thải, quá trình lắng dùng để tách các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực. Để tiến hành quá trình này người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau:

lang1

Các loại bể lắng:

a-bể lắng ngang, b-bể lắng đứng, c-bể lắng theo bán kính,

d-thiết bị lắng loại ống, e-thiết bị lắng tấm nghiêng

Trong công nghệ xử lý nước thải, tùy theo chức năng các loại bể lắng được phân cấp thành: bể lắng cát – bể lắng cấp I, bể lắng trong – bể lắng cấp II. Tất cả các bể lắng đều phải thỏa mãn các yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng.

  • Bể lắng sơ cấp có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác
  • Bể lắng thứ cấp có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải

Nước thải nói chung thường là hệ dị thể đa phân tán và là hợp thể không bền. Trong quá trình lắng kích thước, mật độ, hình dạng của các hạt và cả tính chất vật lý của hệ bị thay đổi. Ngoài ra, khi bổ sung thêm các thành phần hóa học khác nhau cũng có thể tạo thành các hạt rắn trong đó có cả các chất đông tụ. Những quá trình này sẽ làm ảnh hưởng tới hình dạng và kích thước hạt, gây phức tạp cho quá trình lắng. Ngoài ra, các tính chất của nước thải khác nhiều so với nước sạch. Nó có khối lượng riêng và độ nhớt cao hơn.

lang2

Bể lắng đứng

Tùy vào nồng độ và khả năng tác động tương hỗ nhau giữa các hạt rắn có thể xảy ra ba loại lắng: lắng riêng rẻ từng hạt, lắng keo tụ và lắng vùng (bao gồm lắng tập thể lắng chen) có thể tóm tắt trong bảng dưới đây.

Loại lắng

Mô tả quá trình

Ứng dụng

Lắng loại 1 – lắng từng hạt riêng lẻ
Đó là quá trình lắng của các hạt trong hỗn hợp huyền phù ở nồng độ thấp. Các hạt lắng hoàn toàn riêng biệt không có tác động qua lại với nhauLoại cát, sỏi ra khỏi nước thải
Lắng loại 2 – Lắng keo tụ
Đó là quá trình lắng của các hạt kết tụ trong hỗn hợp huyền phù hơi loãng, do các hạt rắn kết hợp lại với nhau làm tăng khối lượng hạt lắng và lắng nhanh hơnLoại một phần chất rắn lơ lửng trong xử lý nước thải chưa xử lý trong các công trình xử lý lắng sơ cấp và phần trên của bể thứ cấp. Các loại bông keo tụ hóa học trong các bể lắng cũng được khử bằng loại lắng này
Lắng loại 3 – Lắng vùng
Đó là quá trình lắng các hạt lơ lửng trong hỗn hợp huyền phù có nồng độ trung bình. Trong đó lực tương tác giữa các hạt cản trở sự lắng của các hạt bên cạnh. Vì vậy, các hạt có xu hướng vẫn ở lại cùng 1 vị trí với nhau tạo thành một khối cùng lắng xuống tạo thành một mặt phân cách giữa pha lỏng và pha rắn ở phía trên khối hạt rắn lắngÁp dụng ở các công trình lắng thứ cấp tiếp ngay sau công trình xử lý sinh học
Lắng chen
Đó là quá trình lắng của các hạt trong hỗn hợp huyền phù có nồng độ cao. Tại đó các hạt rắn lắng tiếp chỉ do sự nén ép của cấu trúc. Sự nén ép này xảy ra là do trong lượng của các hạt rắn tác dụng lên nhau thêm vào sự lắng của các hạt từ lớp lỏng phía trên. Tốc độ lắng chen thấp do có sự xuất hiện của dòng lỏng đi ngược lên và phụ thuốc vào độ nhớt của môi trườngThường xảy ra trong lớp dưới của khối bùn, nằm sâu ở dưới đáy của bể lắng thứ cấp hay thiết bị cô đặc bùn

lang3

Sơ đồ lắng đối với bùn hoạt tính trong bể lắng

Để hỗ trợ quá trình lắng người ta thường dùng hóa chất keo tụ tạo bông. Các hóa chất đó có thể kể đến Polytetsu, PAC, polymer cation và anion hỗ trợ cho quá trình keo tụ tạo bông. Tạo bông cặn lớn hơn giúp lắng nhanh hơn, rút ngắn thời gian xử lý. Quá trình này hay được gọi là xử lý bằng hóa lý. Phương pháp này giúp loại bỏ các cặn lắng lơ lửng, kim loại nặng ra khỏi nước, giảm TDS trong nước thải.

Liều lượng sử dụng của các hóa chất này là không cố định. Liều lượng sẽ phụ thuộc vào nồng độ chất rắn và đặc tính nước thải của từng hệ thống. Trước khi sử dụng ta cần khảo sát trước để xác định được liều lượng thực tế.

Nguồn: Tổng hợp

Tin tức liên quan