Tin tức
VẬN HÀNH NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC

Bài 6: Lắng và tách nổi


Lắng là một quá trình xử lý, trong đó vận tốc của nước hạ xuống với vận tốc thấp nhất có thể để lắng trọng lực các hạt cặn lơ lững ra khỏi nước. Quá trình này còn được gọi là quá trình lắng hoặc làm trong nước.

Hầu hết các nhà máy xử lý nước đầu có quá trình xử lý lắng trầm tích. Tuy nhiên, quá trình lắng có thể không cần thiết trong nước đục thấp dưới 10 NTU. Trong trường hợp này, đông tụ và kết bông được sử dụng để tạo ra các pinpoint (kết bông nhỏ) được loại bỏ ra khỏi nước trong quá trình lọc.

 

Vị trí của bể lắng trầm tích trong quá trình xử lý nước

Các hình thức phổ biến nhất của quá trình lắng trầm tích là sau đông tụ/kết bông và trước quá trình lọc. Đây là loại lắng trầm tích đòi hỏi phải bổ sung hóa chất (trong đông tụ/kết bông) để loại bỏ các cặn bẩn trong nước. Lắng ở giai đoạn này có thể xử lý loại bỏ 90% các hạt lơ lửng trong nước, trong đó có cả vi khuẩn. Mục đích lắng ở đây là để làm giảm nồng độ của các hạt lơ lửng trong nước nhằm giảm tải xử lý cho quá trình lọc. Có hai giai đoạn lắng trong quá trình xử lý nước.

 

Lắng trong quá trình tiền xử lý được gọi là tiền lắng (presedimentation). Tiền lắng cũng có thể được gọi là lắng trầm tích đơn giản vì quá trình này phụ thuộc chỉ vào trọng lực của các hạt lơ lững trong nước. Lắng đơn giản chỉ có thể loại bỏ các hạt thô dễ lắng ra khỏi nước mà không có sự bổ sung của hóa chất. Loại lắng này thường diễn ra trong một hồ chứa, lưu vực sạn, đập vụn, hoặc giai đoạn đầu vào của quá trình xử lý.

 

http://water.me.vccs.edu/courses/ENV149/lesson6.jpg

Tiền lắng sẽ loại bỏ hầu hết các trầm tích trong nước trong giai đoạn tiền xử lý. Vì vậy, tiền lắng sẽ giảm tải việc xử lý tiếp theo. Ngoài ra, tiền lắng là rất hữu ích vì nước thô vào nhà máy từ một hồ chứa thường có chất lượng nước đồng đều mà không một lưu vực nước nào có được như vậy.

 

Các loại bể lắng

Ba loại phổ biến của bể lắng trầm tích được trình bày dưới đây:

tấm lắng lamen - lamela, khối lắng lamen - lamela, tamlanglamen - lamela

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.

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.

Một loại thứ tư của bể lắng là khá phức tạp. Bể lắng chất rắn tiếp xúc, còn được gọi là bể lắng lamen (sử dụng ống hoặc tấm lắng lamen), chất rắn theo dòng chảy lên tiếp xúc với tấm lắng lamen. Các chất rắn hay hạt lơ lững va chạm vào thành tấm lắng lamen, nhưng do trọng lực của các hạt này lớn hơn lực đẩy của dòng chảy, vì vậy chúng trượt xuống theo tấm lắng lamen và rơi vùng chứa bùn trong bể. 

 

Các khu vực của bể lắng

Tất cả các bể trầm tích có bốn khu vực – khu vực đầu vào, khu vực lắng, khu vực chứa bùn, và khu vực đầu ra. Mỗi khu vực có sự chuyển tiếp thông suốt giữa khu vực trước và khu vực sau. Ngoài ra, mỗi khu có mục đích riêng của nó.

 

Các khu vực có thể được nhìn thấy dễ dàng nhất trong một bể lắng hình chữ nhật, chẳng hạn như hình hiển thị dưới đây:

tấm lắng lamen - lamela, khối lắng lamen - lamela, tamlanglamen - lamela

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:

tấm lắng lamen - lamela, khối lắng lamen - lamela, tamlanglamen - lamela

Khu đầu vào

Hai mục đích chủ yếu của khu vực đầu vào của một bể lắng là để phân phối nước và kiểm soát tốc độ của nước khi nó đi vào bể. Ngoài ra, các thiết bị khác ngay khu vực đầu nhằm để giảm bớt dòng chảy rối của nước vào bể làm cho dòng chảy ổn định hơn, phục vụ cho việc lắng thêm hiệu quả.

Dòng chảy vào trong một bể lắng phải được phân bố đều trên chiều rộng của bể để ngăn chặn sự ngắn dòng. Ngắn dòng là một vấn đề, trong đó nước đi qua bể theo dòng chảy bình thường đến đầu ra không đủ thời cần thiết nước ngậm trong bể dẫn đến việc lắng không hiệu quả. Chúng ta sẽ thảo luận ngắn dòng trong bài tiếp theo.

Ngoài việc phòng tránh ngắn dòng, cửa đầu vào sẽ điều khiển vận tốc của dòng chảy vào bể. Nếu vận tốc nước là lớn hơn 0,5 ft/giây, thì các kết bông sẽ bị vỡ ra do khuấy mạnh của nước. Các kết bông bị gãy trong bể lắng sẽ làm cho việc lắng ít hiệu quả.

Có hai loại cửa đầu vào được hiển thị dưới đây. Thứ nhất là vách ngăn có lỗ, kéo dài toàn bộ thiết diện bể từ trên xuống dưới và từ bên này sang bên kia. Nước qua đầu vào và tiến vào vùng lắng của bể lắng qua các lỗ cách đều nhau trên vách ngăn.

tấm lắng lamen - lamela, khối lắng lamen - lamela, tamlanglamen - lamela

Loại thứ hai của cửa đầu vào là cho phép nước vào bể bằng cách chảy qua các lỗ cách đều nhau phía dưới cùng của một khoang và sau đó chảy theo vách ngăn ở phía trước của khoang. Sự kết hợp của khoang và vách để phân phối đều nước vào bể.

 

Khu vực lắng

tấm lắng lamen - lamela, khối lắng lamen - lamela, tamlanglamen - lamela

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 trên.

 

Tấm lắng lamen (lamella)

Nước chảy qua các ống xéo lên hoặc tấm nghiêng. Kết bông lắng ra trong các ống hoặc tấm và trôi trở xuống