Chương 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC

Xem thêm công nghệ xu ly nuoc thai
2.1. Song chắn rác hoặc lưới chắn rác
Loại bỏ tất cả các tạp vật có thể gây sự cố trong quá trính vận hành hệ thống XLNT
như tắc ống bơm, đường ống hoặc ống dẫn
Trong XLNT đô thị người ta dùng song chắn để lọc nước và dùng máy nghiền nhỏ các
vật bị giữ lại, còn trong XLNT công nghiệp người ta đặt thêm lưới chắn.
SCR được phân loại theo cách vớt rác:
+SCR vớt rác thủ công, dùng cho trạm xử lý có công suất nhỏ dưới 0,1 m3/ngày
+SCR vớt rác cơ giới bằng các bằng cào dùng cho trạm có c.suất lớn hơn 0,1 m3/ngày
Rác được vớt 2-3lần trong ngày và được nghiền để đưa về bể ủ bùn hoặc xả trực tiếp
phía trước thiết bị.
2.2. Bể điều hòa
Dùng để duy trì sự ổn định của dòng thải, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao
động của lưu lượng dòng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây
chuyền xử lý.
Lợi ích:
-Làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ
thống về lưu lượng cũng như hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây các bể sinh
học (do được tính toán chính xác hơn). Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ
được pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật.
-Chất lượng NT sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ cấp được cải thiện do
lưu lượng nạp chất rắn ổn định.
-Diện tích bề mặt cần cho hệ thống lọc nước giảm xuống và hiệu suất lọc được cải
thiện, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn.
2.3. Bể lắng cát
Trong XLNT, quá trình lắng được sử dụng để loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra
khỏi nước thải. Theo chức năng, các bể lắng được phân thành: bể lắng cát , bể lắng sơ cấp, bể
lắng thứ cấp.Yêu cầu: có hiệu suất lắng cao và xả bùn dễ dàng.
Cũng có thể sử dụng bể lắng như công trình xử lý cuối cùng, nếu điều kiện vệ sinh nơi
đó cho phép.
8
+Bể lắng sơ cấp: đặt trước công trình xử lý sinh học dùng để gữi lại các chất hữu cơ
không tan trong NT trước khi cho NT vào các bể xử lý sinh học và loại bỏ các chất rắn có khả
năng lắng (tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng bé hơn tỉ trọng nước).
Nếu thiết kế chính xác bể lắng sơ cấp có thể loại bỏ 50 -70% chất rắn lơ lửng, 25 - 40% BOD
của NT.
+Bể lắng thứ cấp: đặt sau công trình xử lý sinh học.
-Căn cứ vào chiều nước chảy phân biệt các loại: bể lắng ngang, đứng, radian
2.4. Lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà
các bể lắng không thể loại chúng được, là quá trình tách các hạt rắn ra khỏi pha lỏng hoặc pha
khí bằng cách cho dòng khí hoặc lỏng có chứa hạt chất rắn chảy qua lớp ngăn xốp, các hạt rắn
sẽ bị gữi lại. Lọc có thể xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng hoặc áp
suất cao trước vách ngăn hay áp suất thấp sau vách ngăn.
-Vật liệu:
+Dạng vách: làm bằng thép tấm có đục lỗ hoặc bằng lưới thép không rỉ nhôm, niken,
đồng,.. và cả các loại vải khác nhau (thủy tinh, amiang, bông len, sợi,..).Yêu cầu: trở lực nhỏ,
đủ bền về hóa học, dẻo cơ học, không bị trương nở và bi phá hủy ở điều kiện lọc cho trước.
+Bể lọc với lớp vật liệu dạng hạt: có thể là cát thạch anh, than cốc, sỏi nghiền, than nâu,
than gỗ,...tùy thuộc vào loại NT và điều kiện kinh tế. Đặc tính quan trọng của vật liệu lọc là:
độ xốp và bề mặt riêng. Độ xốp phụ thuộc vào cấu trúc, kích thước các hạt xốp, cách sắp đặt
các hạt xốp. Bề mặt riêng của lớp vật liệu xốp được xác định bằng độ xốp của các hạt và hình
dạng của chúng.
Quá trình lọc gồm các giai đoạn sau: 1.di chuyển các hạt tới bề mặt các chất tạo thành
lớp lọc. 2.gắn chặt các hạt vào bề mặt. 3.tách các hạt bám dính ra khỏi bề mặt.
+Lọc qua màng lớp bã được tạo thành trên bề mặt vật liệu lọc: các hạt có kích thước
lớn hơn kích thước mao quản lớp vật liệu lọc bị gữi lại, tạo thành lớp bã và cũng trở thành như
lớp vật liệu lọc. (đặc trưng cho bể lọc chậm).
+Lọc không tạo thành lớp màng các tạp chất: quá trình lọc xảy ra trong bề mặt lớp
vật liệu lọc dày, các hạt tạp chất bị gữi lại trên các hạt của vật liệu lọc bằng lực bám dính. Đại
lượng bám dính phụ thuộc vào các yếu tố: độ lớn, hình dạng hạt, độ nhám bề mặt, thành phần
hóa học, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ chất lỏng,...
9
Khi số hạt tới bề mặt lớp lọc trong một đơn vị thời gian bằng số hạt rời khỏi bề mặt đó,
sự bão hòa xảy ra và lớp lọc không còn khả năng lọc nữa.
2.5. Đông tụ và keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được
các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá
nhỏ.
Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp lắng cần tăng kích thước
của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt nhằm
làm tăng vận tốc lắng.
Khử các hạt keo rắn bằng trọng lượng cần theo 2 bước: 1. trung hòa điện tích của
chúng. 2. liên kết chúng lại với nhau. Quá trình trung hòa điện tích: quá trình đông tụ. Quá
trình liên kết tạo thành các bông lớn hơn: quá trình keo tụ.
Các chất đông tụ thường dùng: các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Việc lựa
chọn phụ thuộc vào: tính chất hóa lý, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước, pH, thành phần
muối trong nước. Hay dùng: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, NH4Al(SO4)2.12H2O,
KAl(SO4)2.12H2O, FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O trong đó Al2(SO4)3 được dùng nhiều hơn vì dễ hòa
tan trong nước.
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2
Đối với các muối sắt cũng hay dùng:
FeCl3 + 3 H2O Fe(OH)3 + HCl
Và nó nhiều ưu điểm hơn so với các muối nhôm do: tác dụng tốt hơn ở nhiệt độ thấp, có
khoảng pH tối ưu của môi trường rộng hơn, độ bền lớn và kích thước bông keo có khoảng giới
hạn rộng của thành phần muối, có thể khử được mùi vị khi có H2S. Nhược điểm: tạo các phức
hòa tan nhuộm màu qua phản ứng của các cation sắt với một số hợp chất hữu cơ.