Tìm hiểu về bể lắng cát trong hệ thống xử lý nước thải

Bể lắng cát là một cái tên khá quen thuộc với nhiều người. Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động và vai trò của bể trong xử lý nước thải thì không phải ai cũng biết. Hãy cùng Toàn Á tìm hiểu các thông tin quan trọng về công trình này nhé!

Bể lắng cát là gì?

Bể lắng cát là một công trình được sử dụng để xử lý nước thải có dạng hình chữ nhật. Lượng nước thải sẽ được lưu giữ trong bể ở khoảng thời gian nhất định cho đến khi chất bẩn lơ lửng trong nước thải chìm hết xuống đáy bằng tác động tự nhiên của trọng lực.

Bể lắng được áp dụng nhiều nhất ở các nhà máy lớn có công suất trên 20.000 mét khối nước thải/ngày. Với kết cấu xây dựng đơn giản, việc áp dụng công trình để xử lý nước thải này không cần phải tốn nhiều chi phí và thời gian, quá trình vận hành của công trình cũng dễ dàng và đem lại hiệu quả cao. Tuy nhiên có một bất cập duy nhất đó là công trình này cần một diện tích rất lớn nên dễ gây khó khăn trong quá trình bố trí.

Các loại bể lắng cát

Có nhiều loại bể lắng khác nhau tùy vào công dụng, chế độ làm việc và theo dòng chảy được các nhà máy yêu cầu xây dựng. Chúng ta cùng đi tìm hiểu rõ hơn về một số bể lắng được ứng dụng phổ biến.

Bể lắng ngang

Đây là loại bể hình chữ nhật có thể có nhiều ngăn, các ngăn thường cách nhau từ 1 – 2 mét. Độ sâu/chiều cao của bể dao động từ 2 tới 3,5 mét và chiều dài bể phải gấp 10 lần so với chiều sâu, chiều rộng của bể sẽ nằm trong khoảng từ 4 đến 6 mét. 

Công trình xử lý nước thải dạng này được nhiều cơ sở áp dụng nhất vì hiệu quả đạt được rất tốt. Quá trình xử lý nước thải bể lắng chiều ngang có thể đạt được là 15.000 m3/ngày. Tuy nhiên, để xây dựng loại bể lắng này lại tốn khá nhiều diện tích.

Nguyên lý hoạt động của bể lắng chiều ngang đó là phân tử nước sẽ chảy từ đầu này đến đầu kia theo máng phân phối qua đập tràn. Vận tốc của dòng chảy sẽ được cố định ở khoảng 0.2 đến 0.3 m/s. Dưới ảnh hưởng của trọng lực, vận tốc của dòng chảy đó sẽ thay đổi đến khoảng 0,5m/s.

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

Bể lắng đứng

Bể lắng đứng sẽ có hình trụ hoặc hình chóp nón và thường được làm từ vật liệu bê tông hoặc thép không gỉ để hạn chế tình trạng ăn mòn. Đường kính của mặt bằng bể không được vượt quá 3 lần so với chiều sâu của bể. Bể lắng dạng đứng có cấu tạo gồm máng dẫn nước, máng thu nước, máng tháo nước, ống dẫn trung tâm, ống xả cặn và ống xả cặn nổi. 

Nước thải sẽ theo đường ống trung tâm chảy trực tiếp vào bể chứa theo chiều từ dưới lên, rồi chảy vào các rãnh tràn và bắt đầu quá trình lắng cặn. Các hạt cặn bẩn được lắng sẽ di chuyển xuống đáy bể và rơi vào hố thu cặn. Nước thải sau khi đã được loại bỏ tạp chất sẽ tràn qua máng thu và được đặt xung quanh thành theo ống dẫn để chuyển qua công trình tiếp theo.

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

Bể ly tâm

Bể lắng ly tâm có hình tròn với chiều sâu/chiều cao của bể khoảng từ 1,5 tới 5 mét. Đường kính của bể lắng ly tâm đặc biệt lớn, lên đến 16 – 60 mét. Loại bể này thường được áp dụng ở những nơi có nhu cầu lọc nước thải lớn khoảng trên 20.000 m3 mỗi ngày. Bể lắng ly tâm sẽ có cấu tạo cơ bản gồm ống dẫn nước vào bể, ống dẫn bùn, ống tháo cặn nổi, ống tháo nước và dàn quay.

Nguyên lý hoạt động của bể ly tâm đó là nước thải sẽ được đưa vào bể theo chiều từ tâm ra ngoài. Tốc độ dòng chảy của nước cũng giảm dần từ trong ra ngoài và đạt cực đại ở tâm bể. Nước sẽ được thu vào máng tập trung và dẫn đi ra ngoài. Các cặn bẩn chìm xuống đáy bể sẽ được gom lại và nhờ hệ thống gạt cặn quay tròn thải ra bên ngoài. Hiệu quả lắng của bể ly tâm đạt 60%.

Bể lắng Lamen

Bể lắng Lamen là kiểu bể lắng có nhiều vách ngăn cùng khả năng lắng bùn rất tốt. Loại bể này có 3 vùng đó là vùng chứa cặn, lắng nước và phân phối nước.

Quy trình xử lý nước thải của bể lắng Lamen cũng tương tự như bể lắng hình trụ, nước sẽ chuyển động từ dưới lên và đi qua các vách ngăn còn cặn bẩn sẽ bị giữ lại chảy vào hố thu cặn.

So với 3 loại bể lắng cát được giới thiệu ở trên thì bể Lamen có tốc độ xử lý nước thải nhanh nhất. Việc di chuyển, lắp ráp và xây dựng bể cũng dễ dàng.

Một số cách phân loại khác của bể lắng cát

Bên cạnh các loại bể lắng kể trên, trên thực tế còn có các loại bể lắng khác được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau như:

• Phân loại theo công dụng sẽ gồm bể lắng đợt 1 được đặt trước công trình sinh học và bể lắng đợt 2 được đặt sau công trình sinh học.
• Phân loại bể theo chế độ làm việc sẽ gồm có bể lắng gián đoạn thường áp dụng ở những nơi có lưu lượng nước thải ít, thải không đều và bể lắng liên tục có thể xử lý nước thải liên tục.

Quy trình hoạt động lắng cặn của bể lắng cát

Có 4 quy trình lắng cặn phổ biến của bể lắng đó là:

• Lắng từng hạt riêng lẻ được áp dụng nhằm loại bỏ đá và cát trong nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng thấp để không ảnh hưởng tới các hạt lân cận. 
• Tạo bông cặn: Với loại này các hạt nhỏ hơn sẽ liên kết với nhau tạo thành bông cặn. Khi đó trọng lượng tăng lên và các hạt sẽ lắng xuống nhanh hơn. Quá trình này được sử dụng để loại bỏ một số tạp chất ở trong nước thải chưa được xử lý và nước thải sau khi xử lý sinh học.
• Lắng tập thể: Lúc này lượng tương tác giữa các hạt lớn làm ảnh hưởng đến các hạt bên cạnh. Một lớp phân cách giữa chất rắn và chất lỏng sẽ xuất hiện phía trên của vật liệu ngập nước. Quá trình này được sử dụng ở trong bể lắng thứ cấp ngay sau bể lắng sinh học.
• Lắng nén: Xảy ra khi hàm lượng chất của các hạt đủ để tạo thành một cấu trúc nhất định và các hạt liên tục được đưa vào cấu trúc này. Quá trình này diễn ra ở đáy của các bể lắng thứ cấp và bên trong các thiết bị cô bùn.

Vai trò của bể lắng cát trong xử lý nước thải

Bể lắng cát có vai trò lọc các tạp chất nổi và tạp chất rắn có trong nước thải công nghiệp. Quá trình xử lý nước thải của bể có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như mật độ và tải trọng của chất rắn có trong nước thải, lưu lượng nước thải, thời gian chờ lắng, nhiệt độ của nước thải và kích thước của bể lắng.

Loại công trình này thường được dùng để loại bỏ một lượng lớn những cặn vô cơ có trong nước thải. Nếu những cặn này không được loại bỏ trước khi đi qua các hệ thống lọc nước thải thì sẽ gây ra khó khăn cho công đoạn xử lý bùn. Do có các cặn vô cơ cản trở nên các hệ thống như ống dẫn bùn hay máy bơm sẽ dễ bị lỗi, hỏng hóc.

Cơ khí Toàn Á là một trong những đơn vị thiết kế, thi công các công trình xử lý nước thải bao gồm bể lắng cát chuyên nghiệp. Với nhiều năm kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực xử lý sạch, đội ngũ Toàn Á chúng tôi sẽ hỗ trợ các nhà máy, xí nghiệp trong việc thi công bể lắng một cách chất lượng và uy tín nhất.

Một số sản phẩm và dịch vụ tại cơ khí Toàn Á:

Bồn khuấy hóa chất inox	Bồn chứa công nghiệp
Bể nước inox lắp ghép	Bể lắng lamella
Máy khuấy sơn công nghiệp	Thiết bị khuấy trộn