Mục tiêu

Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu những điều sau đây:

• Làm thế nào để việc lắng phù hợp với quá trình xử lý nước?

• Những khu vực nào là lưu vực lắng?

• Làm thế nào là xử lý lắng bùn?

 

Lắng sơ bộ 

 

Mục đích

 

Lắng là một quá trình xử lý, trong đó vận tốc của nước được điểu chỉnh thấp sao cho các hạt có thể lắng ra khỏi nước bằng trọng lực. Quá trình này còn được gọi là lắng hoặc làm sạch.

 

Chất thải rắn đã lắng được loại bỏ giống như bùn, các thải rắn mà nổi thì được loại bỏ bằng cách hớt váng. Nước thải được xử lý rời bể lắng qua một máng tràn (hay đập tràn) cho để bước xử lý tiếp theo. Hiệu quả hoặc hiệu suất của quá trình này được quyết định bởi: thời gian giữ nước, nhiệt độ, thiết kế bể lắng, và điều kiện của thiết bị.

 

Hầu hết các nhà máy xử lý nước thải đều có giai đoạn lắng trong quá trình xử lý. Tuy nhiên, giai đoạn lắng có thể không cần thiết trong điều kiện độ đục của nước không hơn 10 NTU. Trong trường hợp này, keo tụ và kết bông được ứng dụng để kết dính các hạt căn nhỏ lại với nhau để tiếp tục được lọc lại thông qua các bộ lọc.

 

Thứ tự các giai đoạn trong quá trình lắng

Hình thức phổ biến nhất là giai đoạn lắng theo sau giai đoạn động tụ và kết bông, và trước giai đoạn lọc. Đây là loại lắng đòi hỏi phải bổ sung thêm hóa chất (trong bước keo tụ và kết bông) và loại bỏ các kết tủa ra khỏi nước. Giai đoạn lắng này có thể loại bỏ 90% các hạt căn lơ lững trong nước bao gồm cả các vi khuẩn. Mục đích của việc lắng ở đây là làm giảm sự tập trung của các hạ căn lơ lững trong nước, và đồng thời giảm tải cho giai đoạn lọc.

 

Lắng cũng có thể xuất hiện trong quá trình tiền xử lý, được gọi là tiền lắng. Tiền lắng cũng có thể được gọi là lắng đơn thuần (giản đơn) bởi vì quá trình này đơn thuần tùy vào trọng lực, không có keo tụ và kết bông. Không cần keo tụ và kết bông, lắng sơ bộ này có thể loại bỏ chất thải rắn thô như giẻ rách, gậy gọc … mà không cần bổ sung hóa chất. Kiểu lắng này thường diễn ra trong hồ chứa, bể nghiền, đập vụn hay bẫy cát lúc bắt đầu quá trình xử lý.  

 

Trong khi giai đoạn lắng đi sau đông tụ và kết bông để loại bỏ hầu hết các hạt căn lơ lững trong nước trước, thì tiền lắng loại bỏ hầu hết trầm tích trong qúa trình xử lý nước thải. Vì thế giai đoạn tiền lắng sẽ làm giảm tải cho bể keo tụ/kết bông và bể lắng, đồng thời làm giảm lượng hóa chất keo tụ kết bông đòi hỏi cho việc xử lý nước. Hơn nữa, tiền lắng là rất hữu ích vì nước thô vào nhà máy sẽ có tính chất đồng nhất hơn so với nước vào nhà máy mà không có giai đoạn tiền lắng, nước vào đồng chất thì dễ xử lý hơn.

 

Các loại bể lắng

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

 

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

Giới thiệu

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:

 

 

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:

 

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 ngậm nước 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.

 

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

 

 

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 trong bài kế tiếp.