Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Của Bể Tuyển Nổi DAF như thế nào?

Bể DAF là bể viết tắt của cụm từ Dissolved Air Flotation. Hay thực tế còn được gọi là bể tuyển nổi DAF. Được sử dụng để tách các chất rắn hòa tan (TDS) như: dầu mỡ, các hạt rắn. Dựa trên sự thay đổi độ tan ở các khí áp khác nhau.

Quá trình hoạt động bể tuyển nổi DAF khi không khí sạch được hòa tan dưới áp lực. Và sau đó được bơm trực tiếp vào bể.

Khi đó,  không khí áp suất cao sẽ kết hợp với chất lỏng. Gây nên hiện tượng siêu bão hòa, kết hợp với các bong bóng khí có kích thước rất nhỏ trong bể. Các bong bóng khí nhỏ nầy, dưới tác dụng lực hấp dẫn sẽ bám lấu các phân tử rắn lơ lửng (TDS) có trong nước.

Sau đó, nổi lên trên bề mặt của bể tạo thành lớp bùn mỏng.

Các hạt rắn lớn hơn sẽ được lắng xuống đáy. Sau đó được gom lại và hút ra khỏi bể bằng máy.

Bể tuyển nổi
Bể tuyển nổi được ứng dụng rất nhiều trong thực tế

Bể tuyển nổi có nguyên lý hoạt động như thế nào?

Khi nước và không khí tiến hành hòa trộn để đạt đến trạng thái bão hòa không khí. Khi đó hỗn hợp nầy được đưa qua bể tuyển nổi thông qua các ngăn. Khi đó, van giảm áp hoạt động đưa áp suất bể áp suất khí quyển.

Khi đó, các khí hòa tan sẽ được tách ra khỏi hỗn hợp. Bám dính các hạt rắn hòa tan trong nước thải. Và tách ra khỏi bề mặt.

Ứng dụng của bể tuyển nổi trong thực tế như thế nào?

  • Bể tuyển nổi DAF có hiệu quả sử dụng cao nên được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải nhiều ngành chong nghiệp.
  • Đặc biệt trong các ngành như hóa dầu, cơ khí, giấy, và các ngành công nghiệp khác.
  • Đặc biệt quá trình tuyển nổi hay bể tuyển nổi còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khai khoán, tuyển quặng.
  • Đối với một số ngành khi không khí là nguyên nhân, nguy cơ gây cháy nổ thì phương pháp tuyển nổi DAF được sử dụng các khí trơ.

Bể tuyển nổi DAF được đặt vị trí nào trong hệ thống xử lý nước thải.

  • Bể DAF được lắp đặt ở giai đoạn đầu của hệ thống xử lý nước thải. Ngay sau hệ thống tiền xử lý nhằm loại bỏ các loại chất béo, dầu mỡ.
  • Trong một số trường hợp lắp đặt ở đầu bể sinh học nhằm giảm tải các chất ô nhiễm.
  • Trong một số hệ thống xử lý nước bể tuyển nổi DAF được lắp đặt sau cùng của hệ thống nhằm mục đích làm trong nước.
  • Bể tuyển nổi giúp tăng hiệu suất của quá trình lắng. Theo nghiên cứu thì bể tuyển nối có hiệu suất gấp 5 lần so với bể lắng . Nhờ đó mà giúp tiết kiệm thời gian và không gian xây dựng.
Đặt bể tuyển nổi DAF
Đặt bể tuyển nổi DAF trong hệ thống xử lý nước thải phù hợp

Cấu tạo bể DAF

Bể tuyển nổi thường được cấu tạo bởi các thành phần như sau:

  • Cảm biến giám sát áp suất/ lưu lượng chất khí.
  • Thiết bị Giám sát mức độ bùn;
  • Thiết bị Giám sát TDS
  • Bảng điều khiển cài đặt hệ thống tùy chỉnh.
  • Bể thép không gỉ
  • Ổ đĩa phân phối khí và bơm
  • Chương trình kiểm soát chất lượng đa cấp.
  • Các ống phân phối khí tích hợp;

Thông số thiết kế bể DAF

  • Tải trọng bề mặt: 2- 350m3/m2/ngày
  • Áp lực khí nén: 3.5 -7atm
  • Lượng không khí tiêu thụ: 15 – 50l/m3.
  • Thời gian lưu nước tại bể: 20 – 60 phút
  • Tỉ số A/S (air/ sludge): 0,02 – 0,45
  • Thời gian lưu nước tại bồn khí tan: 0.5- 3 phút

Bể tuyển nổi được ứng dụng hiệu quả trong trong loại bỏ chất rắn sinh học trong nước thải

Trong quá trình hoạt động bể có khả năng tạo ra nhiều bùn chất rắn và giảm thiểu bùn sinh học. Sản phẩm nước thải đầu ra trong hơn và chất lượng tốt hơn.

Ưu và nhược điểm của bể tuyển nổi DAF

Ưu điểm

  • Hiệu quả loại bỏ hàm lượng chất rắn lơ lửng cao: 90 -95%
  • Giảm được thời gian lắng, dung tích bể so với các công trình khác hoặc bể lắng
  • Có khả năng loại bỏ được các hạt cặn hữu cơ khó lắng
  • Quá trinh tuyển nổi kết hợp sử dụng hóa chất keo tụđem lại hiệu quả cao
  • Bùn cặn thu được có độ ẩm thấp, có thể tái sử dụng

Nhược điểm

  • Chi phí đầu tư ban đầu cao , bảo dưỡng thiết bị phức tạp
  • Đòi hỏi công nhân vận hành phải đảm bảo kỹ thuật
  • Cấu tạo phức tạp, quá trình kiểm soát áp suất tương đối khó khăn
Bể tuyển nổi DAF
Bể tuyển nổi DAF có cấu tạo tương đối phức tạp

Quá trình xảy ra phản ứng trong bể tuyển nổi

Trong bể tuyển nổi quá trình phản ứng được trải qua 5 giai đoạn như sau:

Phản ứng keo tụ trong ống

  • Nước thải được cấp vào bể tuyển nổi DAF không thường xuyên được định lượng bằng các chất keo tụ như sắt clorua, nhôm sunfat, sắt sunfat, polychloride.
  • Các chất keo tụ giúp đông tụ các hạt vật chất thành các cụm lớn hơn.
  • Nước thải được bơm vào ống keo tụ – ống này có hình zíc zắc để dễ pha trộn với các thuốc thử hóa học.
  • Sau đó, chất keo tụ được thêm vào. Các chất này làm mất ổn định các hạt lơ lửng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tách chất lỏng.

Phản ứng bong bóng

  • Nước thải sau khi được làm trong sẽ được bơm một phần vào 1 bình áp suất nhỏ gọi là Air Drum, đồng thời cũng đưa khí nén vào.
  • Dẫn đến nước thải bão hòa với áp suất không khí. Dòng nước này được dẫn vào bể tuyển nổi, đi qua van giảm áp khiến cho không khí thoát ra dưới dạng bong bóng nhỏ.
  • Các bong bóng hình thành tại  các vị trí  trên bề mặt hạt lơ lửng, bám dính vào các hạt có trong nước thải. Càng nhiều bong bóng hình thành, lực nâng càng lớn, giúp vượt qua trọng lực hấp dẫn
  • Khi đó nổi lên bề mặt sẽ được loại bỏ bằng  cần gạt skimmer.
  • Phần nước đã được làm trong thoát ra khỏi bể nổi.

Hỗ trợ phân tách

  • Một số hệ thống bể tuyển nổi được lắp đặt thêm tấm lamelas hoặc tấm IPS dạng tấm song song hoặc nghiêng để giúp quá trình phân tách diễn ra hiệu quả hơn.

Phân loại hình dạng

  • Bể tuyển nổi DAF có thể được phân loại theo bể hình tròn và bể hình chữ nhật.
  • Loại hình tròn hiệu quả hơn với tốc độ cao. Cho phép kết hợp trạng thái keo tụ vật chất trong nước đạt hiệu suất cao nhất.
  • Trong khi loại hình chữ nhật có thời gian lưu lâu hơn, cần khoảng 20 – 30 phút.

Trong bài viết trên, Công ty Vệ Sinh Nhanh 24h Đà Nẵng đã cung cấp cho khách hàng các kiến thức về bể tuyển nổi DAF. Do được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau nên không tránh khỏi những thiếu sót. Hãy góp ý để bài viết trở nên hoàn thiện hơn.