Xử lý nước thải bằng phương pháp tuyển nổi

Giới thiệu.
Xử lý nước thải trải qua nhiều công đoạn như
khuấy trộn, tạo bông keo tụ, lắng, lọc…tuyển
nổi cũng là một trong các cơng đoạn trong
q trình xử lý nước thải.
 Hiện nay, tuyển nổi đã được áp dụng rộng rãi
trong quy trình xử lý nước thải. Ngồi ra,
tuyển nổi còn được áp dụng trong xử lý nước
cấp cho sinh hoạt..



Tổng quan.
2.1 Mục đích - Ứng dụng.
 Mục đích:
 Tách các tạp chất ở dạng hạt rắn (cặn lơ lững) hoặc lỏng
phân tán không tan (dầu, mỡ), tự lắng kém ra khỏi pha
lỏng, tách các hạt có tỷ trọng nhỏ hơn tỷ
trọng chất lỏng chứa nó.
 Tách các chất hịa tan như chất hoạt động bề mặt.
 Trong xử lý nước thải:
 Tách các chất lơ lửng.
 Làm đặc bùn sinh học.


2.1 Mục đích - ứng dụng (tt)


Ứng dụng:
 Xử lý nước thải sinh hoạt.
 Xử lý nước thải công nghiệp:

 Nhiễm dầu.
 Thuộc da.
 Chế biến thịt.
 Tái chế giấy.
 Thực phẩm.
 Chế tạo máy…


2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG
Cơ sở của quá trình tuyển nổi là
 sự lôi cuốn các hạt lơ lững lên bề mặt các bọt
khí phân tán nhỏ.
 các bọt khí kết dính với các hạt lơ lững trong
nước.
 khi lực nổi của tập hợp này đủ lớn sẽ cùng
nhau nổi lên mặt nước.
Hạt rắn

Bọt khí


2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG


Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi:
 Hoat động liên tục.
 Phạm vi ứng dụng rộng rãi.
 Chi phí đầu tư và vận hành khơng lớn, thiết
bị đơn giản.
 Vận tốc nổi lớn hơn vận tốc lắng, có thể

thu cặn, tạp chất.


2.2 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG


Nhược điểm :
 Trọng lượng của các hạt không được
lớn,thước của hạt thường khoảng 0,2- 1,5
mm.
 Tuyển nổi phụ thuộc vào kích thước và số
lượng bọt khí nên địi hỏi kích thước bọt khí
ổn định.


2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TUYỂN NỔI
Tuyển nổi tự nhiên: sử dụng trong tất cả các
quá trình loại bỏ sơ bộ dầu mỡ.
 Tuyển nổi có hổ trợ: sử dụng phương tiện
ngồi để cải thiện việc tách các hạt.


Hình 1. Sơ đổ tuyển nổi bằng khí hịa tan.


3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ
TỪ DUNG DỊCH.
Áp dụng để làm sạch nước chứa hạt ô nhiễm
rất mịn.
 Bản chất của phương pháp này là tạo dung

dịch quá bão hịa khơng khí.
 Ngun tắc hoạt động chung:


Nước được
bảo hịa
khơng khí

Khơng khí
tách khỏi
nước

Các bọt khí
nhỏ


3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ
TỪ DUNG DỊCH.
Ưu điểm: có thể tách được tạp chất có kích
thước nhỏ.
 Tùy thuộc vào biện pháp tạo dung dịch quá bão
hòa tuyển nổi chân không, áp suất và bơm
dâng.



Tuyển nổi chân khơng







Ngun tắc hoạt động.
Nước được bão hịa khơng khí dưới áp suất
thường.
Chân khơng hóa cưỡng bức nhờ thiết bị bơm
chân khơng.
Khơng khí sẽ tách ra khỏi nước ở dạng các
bọt khí nhỏ.


Tuyển nổi chân không







Điều kiên hoạt động.
Áp suất chân không trong bể tuyển nổi nằm
trong khoảng 255 – 300mmHg.
Chênh lệch cột áp trong bể tuyển nổi và bên
ngoài khoảng 8 – 10m.
Thời gian lưu nước trong bể tuyển nổi khoảng
20 phút, lưu lượng bề mặt khoảng
220m3/ngày.

Tuyển nổi chân không




Ưu điểm
Hiệu suất tuyển nổi cao.
Tiêu hao năng lượng thấp.


Tuyển nổi chân khơng







Nhược điểm
Độ bão hịa khơng khí của nước thải ở áp
suất khí quyển thấp  khơng thể áp dụng
khi nồng độ hạt lơ lửng cao (không lớn hơn
250 – 300 mg/l).
Chế tạo thiết bị tuyển nổi kín và có bố trí cào
cơ khí bên trong  cấu tạo phức tạp, khó
khăn trong cơng tác quản lý nhất là khi phải
sửa chữa.
Phải sử dụng bơm để hút nước ra khỏi bể
tuyển nổi trong trường hợp mức chênh lệch

áp suất trong và ngoài bể nhỏ.


Tuyển nổi áp suất
Phương pháp hoạt động:
 Quá trình được tiến hành
qua hai giai đoạn :
1. Bão hịa nước bằng
khơng khí dưới áp suất
cao
2. Tách khí hịa tan dưới
áp suất khí quyển.



Tuyển nổi áp suất
Tuyển nổi tuần hồn

Nước thải

Dịng tràn
với cặn
đặc

Hóa chất

Bơm cấp
hóa chất

Tấm

chắn

Van kiểm
sốt áp
suất

Nước
trong
Bộ phận cào gom
bùn cặn
Cặn rắn
Khơng
lắng

khí

Nước
trong
tuần
hồn

Bình
tạo
áp

Bơm tạo
áp suất

Nước đi từ bể
lắng, từ dòng

thải của nhà
máy


TUYỂN NỔI KHƠNG TUẦN HỒN


Tuyển nổi áp suất





Điều kiện hoạt động.
Hoạt động ở áp suất trong bình cao áp là
0.17-0.39 Mpa.
Thời gian lưu trong bình cao áp là 14 phút,
trong bồn tuyển nổi là 10-20 phú. Thể tích
khơng khí chiếm 1.5-5% thể tích nước cần xử
lý.


Tuyển nổi áp suất









Ưu điểm:
Phương pháp này cho phép làm sạch nước
với nồng độ chất lơ lửng 4 – 5 g/l.
Tuyển nổi áp lực có năng suất từ 5-10 đến
1.000-2.000 m3/h.
Làm sạch nước với nồng độ tạp chất còn lại
rất nhỏ.
Thiết bị cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, dễ
thực hiện thi công, lắp đặt sửa chữa. 


3.1 TUYỂN NỔI VỚI TÁCH KHƠNG KHÍ TỪ
DUNG DỊCH.


Ngồi ra, người ta còn thực hiện một số
phương pháp tuyển nổi khác: tuyển nổi hóa
học, sinh học và ion.


3.2 TUYỂN NỔI VỚI SỰ PHÂN TÁN
KHƠNG KHÍ BẰNG CƠ KHÍ
Thiết bị này được ứng dụng để xử lý nước có
nồng độ cao ( lớn hơn 2.000g/l )
 Sự phân tán khí trong thiết bị tuyển nổi được
thực hiện nhờ bơm tuabin kiểu cánh quạt, đĩa
có cánh quay hướng lên trên.


3.2 TUYỂN NỔI VỚI SỰ PHÂN TÁN
KHƠNG KHÍ BẰNG CƠ KHÍ
Khơng khí

Nước
thải

1.
2.
3.
4.

Nước
sau xử
lý
Buồng tuyển nổi.
ống cấp khí.
Trục.
Cánh quạt.


3.2 TUYỂN NỔI VỚI SỰ PHÂN TÁN
KHƠNG KHÍ BẰNG CƠ KHÍ


3.3 TUYỂN NỔI VỚI VIỆC CHO KHƠNG
KHÍ QUA VẬT LIỆU XỐP


Tuyển nổi bằng sục khí qua tấm xốp sẽ tạo ra
bọt khí nhỏ và kích thước của nó sẽ được tính
theo cơng thức sau :

4

2

R 6 r 
Trong đó:
R,r là đường kính bọt khí và đường kính
của lỗ.
σ là sức căng bề mặt nước.


3.3 TUYỂN NỔI VỚI VIỆC CHO KHƠNG
KHÍ QUA VẬT LIỆU XỐP

Khơn
g khí

Buồng tuyển
nổi.

Nước thải sau
xử lý

Nước thải

1.

2.

Tấm lọc.

3.

Cào bã

4.

Rãnh gom cặn


4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG


Khả năng kết hợp của bọt khí và các hạt
trong nước tạo thành tổ hợp bọt khí phụ
thuộc vào các yếu tố: Nhiệt độ, áp suất, kích
thước và tốc độ các bọt khí, hàm lượng chất
lơ lững, chất kết bông, trọng lượng của các
hạt rắn và tỉ số thể tích chất khí trên khối
lượng chất rắn A/S (air/soil).