Bể lắng cát là gì? Công dụng, phân loại, nguyên lý hoạt động

Bể lắng cát là một trong những công cụ khá phổ biến được sử dụng trong công nghiệp xử lý nước thải. Qua bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ giới thiệu qua một vài loại hình bể lắng chất thải cũng như công dụng, vai trò và nguyên lý hoạt động của công trình này.

Bể lắng cát giới thiệu sơ bộ về công trình

Bể lắng cát là một kiểu công trình xử lý nước thải được xây dựng dưới dạng hình chữ nhật, công trình này cho phép lưu trữ nước thải với thời gian nhất định nhằm tạo điều kiện cho các chất bẩn lơ lửng trong nước chìm hết xuống đáy dưới tác động tự nhiên của trọng lực.

Bể lắng chất thải được lựa chọn sử dụng nhiều nhất ở các nhà máy lớn có công suất trên 20.000 mét khối nước thải mỗi ngày. Với kết cấu xây dựng đơn giản dễ vận hành và đem lại hiệu quả cao, tuy nhiên công trình này cần một diện tích rất lớn dễ gây khó khăn trong quá trình bố trí bể.

Bể lắng tiêu chuẩn cần đạt được hiệu suất ít nhất 60% một ngày, cấu trúc bể chứa hình chữ nhật cần có chiều dài gấp đôi chiều rộng.

Bể lắng cát có vai trò như thế nào trong xử lý nước thải

Bể lắng cát có vai trò giữ lại các tạp chất nổi và tạp chất rắn chứa trong nước thải công nghiệp. Quá trình hoạt động của bể có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như khối lượng riêng và tải lượng chất rắn trong nước thải, lưu lượng nước thải, thời gian chờ, nhiệt độ nước thải cũng như kích thước bể.

Loại công trình này thường được dùng để loại bỏ những cặn lớn vô cơ chứa trong nước thải. Những cặn này nếu không được loại bỏ trước khi đi qua các hệ thống lọc nước thải sẽ gây khó khăn trong công đoạn xử lý bùn. Các hệ thống như ống dẫn bùn hay máy bơm sẽ dễ bị lỗi và hỏng hóc do cản trở của các cặn vô cơ.

Bể lắng cát và các loại quy trình hoạt động

Có 4 dạng quy trình trong hoạt động của bể lắng cát tùy theo từng tính chất của nước thải như:

Lắng từng hạt đơn lẻ: Các hạt lơ lửng được chìm xuống một cách riêng lẻ mà không tác dụng với các hạt gần đó, thường được áp dụng với loại nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng thấp. Loại quy trình này có tác dụng loại bỏ các hạt lớn như đá sỏi và cát.

Tạo các bông cặn: Quy trình này giúp các hạt nhỏ hơn liên kết với nhau thành các đám cặn, từ đó trọng lượng các hạt tăng lên và dễ dàng chìm xuống hơn. Quy trình này loại bỏ bớt một số chất bẩn trong nước thải chưa xử lý hoặc đã qua quá trình xử lý sinh học.

Lắng tập thể: Lúc này lực tương tác giữa các hạt đã đủ lớn để ngăn cản các hạt lân cận. Phía trên khối chất chìm, mặt phân cách giữa chất rắn và chất lỏng được hình thành. Quy trình này xảy ra ở bể lắng thứ cấp được đặt sau bể lắng sinh học.

Lắng nén: Xảy ra khi các hạt có hàm lượng đủ để tạo thành một cấu trúc nào đó và được đưa liên tục vào cấu trúc đó. Quá trình này diễn ra trong các thiết bị cô bùn và đáy bể lắng thứ cấp.

Bể lắng cát dạng đứng trong xử lý nước thải

Bể lắng chất thải dạng đứng có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào?

Cấu tạo của bể lắng cát dạng đứng

Bể lắng cát đứng thường có mặt bằng nhìn từ trên xuống là hình vuông hoặc hình tròn với đáy dạng chóp, phễu. Đường kính mặt bằng không được vượt quá 3 lần chiều sâu của bể.

Cấu tạo bể dạng đứng gồm các thành phần: máng dẫn nước, ống dẫn trung tâm, máng thu nước, máng tháo nước, ống xả cặn và ống xả cặn nổi

Bể lắng dạng đứng thường được xây dựng hình trụ với đáy là hình chóp phễu. Bể thường được làm từ thép hoặc bê tông có phủ sơn trên bề mặt để chống hiện tượng ăn mòn. Nước thải sẽ chảy vào bể chứa bằng hệ thống ống dẫn trung tâm.

Nguyên lý của bể lắng cát dạng đứng

Nước thải theo máng dẫn nước chảy vào khu vực ống trung tâm. Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải tiếp xúc với thành bể và được đẩy chuyển động đi lên, các hạt cặn bẩn di chuyển xuống đáy bể rơi vào hố thu cặn. Nước thải sau khi loại bỏ tạp chất xong tràn qua máng thu được đặt xung quanh thành theo ống dẫn để qua công trình tiếp theo.

Vận tốc dòng chảy trong bể thường đạt từ 0,5 tới 0,6 m/s với chiều cao khu vực lắng khoảng từ 4 đến 5 mét. Nếu vận tốc nước đầu ra thấp hơn vận tốc đầu vào thì các hạt bụi sẽ bị cuốn lên trên và ngược lại.

Qua thực tế sử dụng, người ta nhận thấy bể thiết kế dạng đứng có hiệu suất hoạt động thấp hơn bể dạng ngang từ 10 đến 20%.

Hiệu quả lọc còn phụ thuộc vào các yếu tố như diện tích bề mặt bể, thời gian nước lưu, chiều cao phần chứa và tính chất của chất thải.

Bể lắng cát dạng ngang trong xử lý nước thải

Bể lắng cát dạng ngang thường được sử dụng phổ biến hơn bởi hiệu suất tối ưu hơn, tuy nhiên diện tích xây dựng lại lớn hơn dạng đứng nhiều.

Bể lắng cát ngang có cấu tạo như thế nào ?

Được xây dựng phù hợp với nhu cầu xử lý lưu lượng nước thải khổng lồ hàng ngày lên đến hơn 15.000 mét khối. Bể lắng dạng ngang có thiết kế hình chữ nhật có 2 hoặc nhiều ngăn chứa.

Thông thường với bể dạng ngang chiều dài của bể phải gấp 10 lần độ sâu, với độ sâu khoảng 2 đến 3 mét, chiều dài của bể phải từ 20 đến 35 mét. Chiều rộng bể ngang nằm trong khoảng 4 đến 6 mét với vách ngăn cách bể 1 đến 2 mét là hợp lý nhất.

Cấu tạo bể lắng dạng ngang gồm: mương dẫn nước vào, mương phân phối, tấm nửa chìm nửa nổi, máng thu nước, máng thu và xả chất nổi, mương dẫn nước ra

Bể lắng cát ngang có nguyên lý hoạt động thế nào ?

Nước thải sẽ chảy từ đầu này qua đầu kia của bể theo máng phân phối qua đập tràn. Vận tốc dòng chảy này được cố định vào khoảng 0.2 đến 0.3 m/s và thay đổi đến 0.5 m/s theo tác dụng của trọng lực.

Các hạt cặn lọc ra được ở quá trình này sẽ được gom lại ở hố thu cặn và xả ra ngoài theo ống xả cặn. Các cặn nổi còn lại sẽ được giữ ở máng thu chất nổi. Nước sau khi qua khu vực lắng sẽ vào máng thu nước và đẩy qua công trình tiếp theo.

Để nước được phân phối đều trên toàn bộ chiều rộng của bể, tấm chắn đầu bể phải đặt cách thành cửa vào khoảng 0.5 đến 1 mét và không cạn hơn 0.2 mét.

Để thuận lợi cho việc thu gom cặn, hố thu cặn cần có độ dốc không nhỏ hơn 45 độ. Thời gian lưu nước tầm 1 tới 3 giờ.

Hiệu quả tách cặn của bể lắng cát ngang bị ảnh hưởng bởi nồng độ ban đầu và tính chất cặn của nước thải.

Bể lắng cát ly tâm trong xử lý nước thải

Bể lắng ly tâm cũng là một trong những loại bể xử lý chất thải được sử dụng khá phổ biến.

Bể lắng ly tâm cấu tạo như thế nào ?

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn với bề rộng mặt bằng gấp 6 đến 10 lần chiều sâu. Mặt bằng của bể thường có đường kính lên đến 16 đến 40 mét.

Người ta thường dùng loại bể này với những nơi có nhu cầu lọc lượng lớn khoảng trên 20.000 mét khối nước thải mỗi ngày.

Cấu tạo cơ bản của một bể ly tâm gồm có ống dẫn nước vào bể, ống dẫn bùn, dàn quay, ống tháo cặn nổi và ống tháo nước.

Bể lắng ly tâm hoạt động với nguyên lý nào ?

Nước thải được đưa vào bể chuyển động theo chiều từ tâm ra ngoài với tốc độ cũng giảm dần từ trong ra ngoài, cực đại là ở tâm bể. Nước được thu vào máng tập trung và dẫn ra ngoài, cặn bẩn chìm xuống sẽ được gom lại và thải ra nhờ hệ thống gạt cặn quay tròn.

Bể lắng ly tâm có nguyên lý hoạt động khá đơn giản và tốc độ nhanh hơn, phù hợp với lưu lượng nước thải cực kỳ lớn. Hiệu quả của hệ thống này được tính toán vào khoảng 60%.

Bể lắng cát và một số phân loại khác trong thực tế

Bên cạnh hai loại bể lắng cát thông dụng nhất là dạng ngang và dạng đứng, trên thực tế, các loại bể lắng được phân loại trên nhiều tiêu chí khác nhau.

Phân loại theo công dụng ta có 2 loại:

Bể lắng đợt 1 (được đặt trước công trình sinh học)

Bể lắng đợt 2 (được đặt sau công trình sinh học)

Phân loại bể theo chế độ làm việc ta có 2 loại:

Bể lắng gián đoạn: nước thải được đưa vào bể theo từng đợt để xử lý trong một khoảng thời gian nhất định, nước mới chỉ được đưa vào sau khi nước cũ đã xử lý xong và đưa ra ngoài. Loại bể gián đoạn này thường áp dụng với lưu lượng nước thải ít và thải không đều.

Bể lắng liên tục: nước thải được đưa qua bể một cách liên tục

Phân loại theo chế độ dòng chảy ta có 3 loại:

Bể lắng dạng ngang: nước chảy từ đầu bể đến cuối bể theo chiều ngang

Bể lắng đứng: nước chảy theo chiều thẳng đứng từ dưới lên

Bể lắng radian: nước chảy từ trung tâm ra thành bể với bể ly tâm và theo hướng ngược lại với bể hướng tâm

Bể lắng cát là công trình xử lý nước thải quan trọng, trên đây chúng tôi đã chia sẻ với bạn một vài thông tin hữu ích hy vọng sẽ giúp ích cho bạn. Công ty Tài ĐỨc là công ty dịch vụ vệ sinh môi trường cung cấp các giải pháp về xử lý nước thải, tư vấn xử lý các vấn đề về môi trường và thiết bị vệ sinh gia đình, liên hệ chúng tôi qua hotline 090 180 4109.