Bể lắng ngang trong xử lý nước thải - Môi Trường Hợp Nhất

Bể lắng ngang là bể có hình chữ nhật dài giúp giữ lại các tạp chất lơ lửng không hòa tan trong nước thải, chủ yếu là những chất ở dạng hữu cơ. Khác với những chất vô cơ có dạng hạt riêng biệt rõ rệt, những phần tử hữu cơ lại là những bông cặn có hình dạng rất khác nhau (đa dạng) và trọng lượng riêng lại rất nhỏ. Do đó, quá trình lắng cặn trong nước thải diễn ra phức tạp.

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể lắng ngang

Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang (mặt bằng và mặt cắt) được giới thiệu như hình bên dưới:

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật dài trên mặt bằng. Tỷ lệ giữa chiều rộng và chiều dài thường bằng 1:4 và chiều sâu dưới 4m và tỷ lệ giữa chiều sâu và chiều dài 1:8 -10.

- Theo đó, cấu tạo của bể lắng ngang gồm có: Tấm chắn, vách hướng dòng, máng tràn, ngăn thu bùn, xả bùn, thu gạt bùn, động cơ điện.

- Tấm chắn ở đầu bể làm nhiệm vụ phân phối đều nước vào bể. Tấm chắn ở cuối bể có tác dụng ngăn các chất nổi.

• Chiều sâu công tác: H = 1 – 3m;
• Thời gian lắng: t = 1,5 – 2,0h;
• Tốc độ dòng chảy: V = 7mm/s;
• Ứng dụng với Q>= 20.000 m3 ngày đêm (kể cả nhỏ hơn).

- Nguyên lý hoạt động: Nước thải được dẫn vào bể theo kênh và máng phân phối ngang với đập tràn thành mỏng đặt ở đầu bể theo chiều rộng. Đối diện ở cuối bể cũng có máng tương tự để thu nước có đặt các tấm chắn nửa chìm nửa nổi cao hơn mặt nước 0,15 – 0,2m. Tấm chắn ở đầu bể đặt cách mép máng tràn chừng 0,5 – 1m và ngập chừng 0,5 – 1m để phân phối nước theo chiều sâu của bể. Tấm chắn ở cuối bể có tác dụng để ngăn các chất nổi, đặt cách đập tràn 0,25 – 0,5 m và đặt dưới nước 0,25m. Để thu và xả các chất nổi người ta đặt một máng đặc biệt với đập tràn kề sát tấm chắn ở cuối bể.

Khi nước thải chuyển động với tốc độ nhỏ (không quá 20mm/s) theo phần công tác của bể lắng với chiều sâu h1, các chất lơ lửng sẽ lắng xuống ở phần cặn với chiều sâu h3. Kích thước đó tùy thuộc vào lượng cặn lắng xuống. Giữa phần công tác và phần bùn có lớp dâu trung gian h2, chừng 0,4m. Chiều cao từ mặt nước tới đỉnh bể lắng h4 chọn bằng 0,25 – 0,40m. Chiều sâu tổng cộng của bể lắng sẽ là:

Htc = h1 + h2 + h3 + h4

Đáy bể lắng khi gạt cặn bằng cơ giới nên xây dựng với độ dốc không dưới 0,01. Độc dốc nghiêng của tường hố tập trung cặn phải không dưới 45^o. Không nên thiết kế bể lắng ngang với kiểu gạt bùn thủ công vì khi đó cặn trượt xuống hố tập trung phải xây dựng đáy bể với độ dốc không dưới 45^o và do đó bể phải đào sâu xuống.

2. Lý thuyết cơ bản để tính toán bể lắng ngang

Lý thuyết cơ bản để tính toán bể lắng ngang được dựa trên các giả thiết sau đây:

1. Tốc độ của nước ở mọi điểm trong mỗi mặt cắt ngang nào đó đều như nhau;
2. Các hạt lơ lửng có tốc độ lắng điều hòa, không đổi theo thời gian trong suốt quá trình lắng.

Với những giả thuyết trên, có thể biểu thị tốc độ di chuyển của hạt lơ lửng trong bể quá tốc độ lắng đều U_o theo phương lắng đứng dưới tác dụng của trọng lực và tốc độ di chuyển thẳng V của nước dọc theo bể. Quỹ đạo chuyển động của hạt ở đây hướng theo hai tốc độ đều và là một đường thẳng.

Hạt lơ lửng bắt đầu lắng từ thời điểm nước vào bể. Tất cả các hạt kịp lắng xuống đáy trong thời gian nước lưu lại trong bể, tức là các hạt có quỹ đạo gặp với đáy bể thì sẽ bị giữ lại.

Khi lắng, một mặt diễn ra hiện tượng dính kết rồi tăng kích thước và trọng lượng, kết quả là các phần tử tăng lên. Nguyên nhân của hiện tượng kết dính các phần tử là do sự keo tụ trọng lực – tức là do sự va chạm và dính kết các phần tử có tốc độ lắng khác nhau và kích thước khác nhau. Mặt khác các phần tử lại có thể bị phá vỡ và tách ra rồi lắng xuống với tốc độ chậm hoặc không lắng xuống mà lơ lửng khi trọng lượng riêng nhỏ hơn hay xấp xỉ 1 đơn vị.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng

Lưu lượng nước thải;

Thời gian lưu nước thải trong bể;

Tải trọng, khối lượng riêng của chất rắn lơ lửng.

Trong đó lượng cặn (dung tích) lắng xuống tùy thuộc vào nồng độ chất lơ lửng và độ ẩm của cặn. Thời gian giữa hai lần xả cặn phải chọn tùy theo phương pháp xả và cấu tạo bể. Để tránh cặn bị thối rữa, thời gian đó nên chọn bằng 1 – 2 ngày; khi xả cặn bằng cơ giới cơ giới có thể chọn bằng 4 giờ.

4. Những điều cần lưu ý khi xây dựng bể lắng ngang

Ở đầu bể sẽ lắng nhiều cặn với kích thước lớn hơn. Nước sẽ trong dần và lượng cặn cũng giảm đi theo chiều dài bể. Do đó, phải xây dựng hố tập trung cặn ở đầu bể.

Để gạt bùn tập trung về hố cặn thường phải đặt các thanh gạt với thiết bị cơ giới. Cần có một lớp trung hòa h2; nên chọn h2= 0,3m, cao hơn thanh gạt. Nếu không có thanh gạt phải chọn h2 = 0,5m.

Đáy bể phải xây dựng với tốc độ i ngược với hướng chảy. Chọn i = 0,01 – 0,02 khi có thanh gạt và i >= 0,05 khi không có thanh gạt.

Xả cặn từ hố tập trung nhờ ống xả đường kính 150 – 200mm dưới áp lực thủy tĩnh không được dưới 1,5m, hoặc nhờ bơm hút hoặc bơm phun tia hay bơm hỗn hợp khí nước.

Chiều cao từ mặt nước đến đỉnh tường bể h4 nên chọn không dưới 0,3m.

Trên đây là một số thông tin về bể lắng ngang trong xử lý nước thải. Mọi góp ý về nội dung hoặc thắc mắc liên quan, quý bạn đọc có thể để lại bình luận bên dưới, công ty xử lý nước thải Hợp Nhất sẵn sàng hỗ trợ bạn.

Để được tư vấn về hệ thống xử lý nước thải cho Doanh nghiệp, bạn có thể liên hệ nhanh qua Hotline: 0938.857.768 để được hỗ trợ tư vấn cụ thể, nhanh chóng.

5. Tài liệu tham khảo (Reference material)

Bài viết của chúng tôi có sử dụng hình ảnh và tư liệu tham khảo từ một số nguồn:

1. Sách Xử lý nước thải (wastewater treatment), Chủ biên GS. TS. Lâm Minh Triết – GS. TS. Trần Hiếu Nhuệ;
2. Tài liệu Bộ phận Công nghệ - Công ty Môi trường Hợp Nhất;
3. Tổng hợp Internet.