Nguyên lý các quy trình Xử lý nước thải

BỂ LẮNG SƠ CẤP

Để giữ lại các chất hữu cơ không tan trong nước thải trước khi cho nước thải vào các bể xử lý sinh học người ta dùng bể lắng sơ cấp. Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ các chất rắn có khả năng lắng (tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng nhẹ hơn tỉ trọng của nước). Nếu thiết kế chính xác bể lắng sơ cấp có thể loại được 50 ¸ 70% chất rắn lơ lửng, 25 ¸ 40% BOD của nước thải.

Nếu bể lắng sơ cấp được thiết kế như là giai đoạn sửa soạn cho quá trình xử lý sinh học thì các thông số tính toán có thể thay đổi như là thời gian lưu tồn ngắn hơn lưu lượng nạp cho một đơn vị diện tích lớn hơn so với trường hợp bể lắng sơ cấp là phương pháp xử lý duy nhất.

Trước khi vào bể lọc sinh học hoặc bể aeroten, hàm lượng chất lơ lửng trong nước không được quá 150mg/l. Thời gian lắng khi đó chọn không dưới 1,5 giờ.

Nếu hàm lượng chất lơ lửng cho phép lại trong nước đã lắng trên 150 mg/l (chẳng hạn khi xử lý nước thải ở cánh đồng lọc, cánh đồng tưới) thời gian lắng có thể giảm xuống 0,5 ¸ 1 giờ.

Bể lắng sơ cấp có thể có hình chữ nhật hoặc hình trụ tròn, được trang bị thêm thiết bị gạt váng trên bề mặt và cặn dưới đáy bể, các thiết bị này đã được thương mại hóa nên trong giáo trình này không đề cập đến vấn đề tính toán thiết kế.



Phân loại các hiện tượng lắng trong việc xử lý nước thải

Loại
Mô tả
Ứng dụng

Lắng từng hạt riêng lẻ
Xảy ra đối với nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng thấp. Các hạt được lắng xuống riêng lẻ, không xảy ra phản ứng đáng kể nào đối với các hạt lân cận.
Loại bỏ đá, cát trong nước thải.

Tạo bông cặn
Trong quá trình lắng các hạt liên kết lại với nhau hoặc tạo thành bông cặn do đó tăng trọng lượng và lắng nhanh hơn.
Loại bỏ một phần SS ở nước thải chưa xử lý và nước thải sau quá trình xử lý sinh học.

Lắng theo vùng
Lực tương tác giữa các hạt đủ lớn để ngăn cản các hạt bên cạnh. Mặt phân cách giữa chất lỏng và chất rắn xuất hiện ở phía trên khối lắng
Xảy ra ở bể lắng thứ cấp đặt sau bể xử lý sinh học.

Nén
Diễn ra khi hàm lượng chất các hạt đủ để tạo nên một cấu trúc nào đó và các hạt này phải được đưa lên tục vào cấu trúc đó.
Diễn ra ở đáy của các bể lắng thứ cấp và trong các thiết bị cô bùn.


Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp



Thông số
Giá trị

Khoảng biến thiên
Thông dụng

Bể lắng sơ cấp đi trước các hệ thống xử lý khác
Thời gian lưu tồn (giờ) 1,5 ¸ 2,5
2,0

Lưu lượng gal/ft2.d
Trung bình
800 ¸ 1200

Tối đa
2000 ¸ 3000
2500

Lưu lượng qua băng phân phối nước gal/ft.d 10000 ¸ 40000
20000

Bể lắng sơ cấp có hoàn lưu bùn hoạt tính
Thời gian lưu tồn (giờ) 1,5 ¸ 2,5
2

Lưu lượng gal/ft2.d
Trung bình
600 ¸ 800

Tối đa
1200 ¸ 1700
1500

Lưu lượng qua băng phân phối nước gal/ft.d 10000 ¸ 40000
20000




Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Chú ý: gal/ft2.d ´ 0,0407 = m3/m2.d gal/ft.d ´ 0,0124 = m3/m.d



Các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp hình chữ nhật và trụ tròn



Thông số
Giá trị

Khoảng biến thiên
Giá trị thông dụng

Hình chữ nhật
Sâu(ft)
10 ¸ 15
12

Dài(ft)
50 ¸ 300
80 ¸ 130

Rộng(ft)
10 ¸ 80
16 ¸ 32

Vận tốc thiết bị gạt váng và cặn (ft/min)
2 ¸ 4
3

Hình trụ tròn
Sâu(ft)
10 ¸ 15
12

Đường kính (ft)
10 ¸ 200
40 ¸ 150

Độ dốc của đáy (in/ft)
0,75 ¸ 2
1

Vận tốc thiết bị gạt váng và cặn (ft/min)
0,02 ¸ 0,05
0,03


Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991

Chú ý : ft ´ 0,3048 = m

in/ft ´ 83,333 = mm/m