​Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (Xử lý sơ cấp)

Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (xử lý sơ cấp) là phương pháp xuất hiện ở hầu hết các công trình xử lý và thường được ứng dụng ở giai đoạn tiền xử lý nhằm đảm bảo an toàn cho các giai đoạn xử lý tiếp theo trong hệ thống xử lý nước thải.

1. Song chắn rác trong xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Chức năng của song chắn rác là để giữ lụa các tạp chất thô có kích thước lớn chủ yếu là rác hữu cơ có trong nước thải. Đây là công trình đơn vị đầu tiên chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý tiếp theo như bể lắng cát, bể lắng đợt I, công trình xử lý sinh học.

Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào chiều rộng của khe hở (khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác).

Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực quá lớn, người ta phải thường xuyên cào rác. Tốc độ nước chảy qua các khe hở không được quá 1m/s.

Song chắn rác có thể được chia ra thành những nhóm như sau:

• Loại thô với chiều rộng khe hở từ 30 – 200mm.
• Loại thường với chiều rộng khe hở từ 5 – 25mm.
• Trên thực tế, các loại song chắn rác có khe hở dưới 16mm rất ít được sử dụng.

Theo đặc điểm cấu tạo, song chắn rác được chia ra:

1.1. Song chắn rác cố định với cào thủ công

Thường được lắp ở những trạm xử lý nhỏ với lượng rác dưới 0.1m3/ngđ. Khi rác tích lũy ở song chắn rác, mỗi ngày dùng cào kim loại đẻ vớt rác ra và cho vào máng có lỗ thoát nước ở đáy rồi đổ vào thùng kín để đưa đi xử lý tiếp tục.

Việc xử lý tiếp tục có thể là nghiền rác ngay tại trạm xử lý hoặc thu gom và đưa đi xử lý cùng với chất thải rắn đô thị rồi thải bỏ tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh.

Song chắn rác cơ giới với cào rác chuyển động có kết hợp với máy nghiền rác.

Cào rác hoạt động liên tục, răng cào đan xen cài răng lược với khe hở giữa các thanh kim loại, cào rác được gắn vào xích bản lề ở hai bên song chắn rác có liên hệ với động cơ điện qua bộ phận truyền động.

1.2. Thanh chắn rác

Thanh chắn rác thường được làm bằng thép không gỉ, đặc biệt khi xử lý nước thải công nghiệp nhằm chống ăn mòn và bảo toàn hiệu quả chắn rác đạt yêu cầu quy định.

1.3. Thiết bị nghiền rác

Đối với các nhà máy xử lý nước thải có công suất lớn thường lắp đặt thiết bị nghiền rác (máy nghiền rác). Máy nghiền rác có thể được lắp ngay trong nhà bố trí các song chắn rác.

Máy nghiền rác có chức năng cắt và nghiền rác thành các mảnh nhỏ có kích thước đồng nhất và được dẫn vào dòng nước thải ở đầu nhà máy xử lý nước thải hoặc có thể dẫn đến xử lý chung với các loại bùn cặn khác tại bể metan.

Trong đó song chắn rác cố định được sử dụng phổ biến nhất. Rác có thể được lấy ra liên tục hoặc theo chu kỳ.

2. Bể lắng cát

Chức năng: Tách các hợp chất vô cơ không tan (chủ yếu là cát) ra khỏi nước thải. Bản thân cát trong nước thải không độc hại nhưng sẽ làm ảnh hưởng xấu đến các công trình xử lý khác. Chẳng hạn như cát tích lũy trong bể lắng làm giảm thể tích của bể, gây khó khăn cho việc xả cặn. Trong các nhà máy xử lý nước thải có lưu lượng 100m3/ngđ đều phải có bể lắng cát.

Các loại bể lắng cát

Dựa vào đặc tính và hướng chuyển động, bể lắng cát được chia thành các dạng như:

2.1. Bể lắng cát ngang

Bể có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, nước thải và cát thường chuyển động theo phương ngang từ đầu bể ra cuối bể.

2.2. Bể lắng cát đứng

Bể có dạng hình trụ hoặc hình lăng trụ đứng, nước thải được dẫn vào theo chiều từ dưới đáy đi lên, nước chuyển động vòng cát hướng vào tâm và lắng xuống, một phần chất hữu cơ được tách khỏi cát.

2.3. Bể lắng cát thổi khí

Ở các bể lắng thường hiệu quả tách cát khó đạt ở mức cao và lượng chất hữu cơ trong cặn cát còn nhiều nên ở Mỹ và một số nước châu  u sử dụng bể lắng cát thổi khí. Bể thường có hình chữ nhật, hình thang hoặc vòm tròn.

3. Bể lắng xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Bể lắng là công trình có chức năng giữ lại các chất không tan còn lại sau khi quả bể lắng cát , chủ yếu là dạng hữu cơ. Sau khi qua bể lắng cát, trong nước thải còn chứa rất nhiều các chất không tan, trong đó các chất vô cơ chiếm khoảng 20%, các chất dạng hữu cơ chiếm khoảng 80%.

Để giữ lại các chất hữu cơ không tan (ở trạng thái chìm hoặc nổi trên mặt nước) người ta dùng phương pháp lắng. Công trình thực hiện quá trình lắng được gọi là bể lắng.

Các loại bể lắng

• Bể lắng ngang: Có dạng hình chữ nhật 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.
• Bể lắng ly tâm: Là bể có dạng hình tròn trên mặt bằng. Gọi là bể lắng ly tâm là do nước chuyển động từ tâm ra chu vi. Tốc độ của nước thải thay đổi từ giá trị tối đa ở trung tâm đến giá trị tối thiểu ở chu vi.
• Bể lắng đứng: Bể lắng đứng là những bể hình trụ có mặt bằng hình tròn hoặc vuông và đáy hình nón hay chớp. Tốc độ lắng của hạt cặn lớn hơn tốc độ của nước nên nên hạt cặn sẽ lắng xuống bể.
• Bể lắng mỏng – Bể lắng vách nghiêng: Bể lắng kín hoặc hở, giống các bể lắng thông thường và cũng gồm 3 vùng là vùng phân phối nước, vùng lắng và vùng tập trung và chứa cặn.
• Bể làm thoáng sơ bộ

Mục đích: Trong các bể lắng thường chỉ giữ lại được 30 – 50% chất lơ lửng không hòa tan trong nước thải, với điều kiện tốt hơn cũng chỉ giữ lại được tối đa 60%. Để tăng hiệu suất lắng nước thải, người ta thường dùng những biện pháp kích thích quá trình lắng. Một trong những biện pháp đó là làm thoáng sơ bộ nước thải. Làm thoáng sơ bộ có thể tiến hành ở kênh máng dẫn nước vào bể lắng hoặc ở trong những công trình độc lập gọi là bể làm thoáng sơ bộ.

4. Bể vớt dầu mỡ

Là công trình có nhiệm vụ loại bỏ các chất dầu mỡ, các chất có tỷ trọng nhẹ hơn tỷ trọng của nước thải (dầu, mỡ, nhựa và các chất nổi khác). Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học này thường áp dụng đối với các loại nước thải chứa nhiều dầu mỡ như nước thải từ các nhà hàng, nước thải chế biến thủy sản, v.v…

Bể vớt dầu mỡ thường gồm 2 ngăn:

• Ngăn thứ nhất: có nhiệm vụ lắng và vớt dầu mỡ lần thứ nhất.
• Ngăn thứ hai: vớt dầu mỡ lần thứ hai.

5. Bể điều hòa

Có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình hoạt động của các công trình xử lý nước thải. Việc điều hòa lưu lượng và nồng độ thường được thực hiện bằng khuấy trộn hoặc bằng thổi khí.

• Thể tích bể điều hòa thường được tính theo công thức:

W= Qxt, m3

Trong đó

Q: Lưu nước thải, m3/h

t: Thời gian lưu nước, t = 4-6h

• Diện tích bể:

S=W/h, m2

Trong đó: h là chiều cao công tác của bể, h=2-4m

• Chiều cao xây dựng của bể:

Hxd= h + h0

Trong đó: h0: Chiều cao của mực nước đến thành bể, h0=0,3 – 0,4m.

Trên đây là một số thông tin về xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học, Công ty môi trường Hợp Nhất hy vọng đây sẽ nguồn tham khảo bổ ích đến Quý bạn đọc.