Giới thiệu về công nghệ keo tụ tạo bông

1 Giới thiệu về công nghệ keo tụ tạo bông:
- cơ chế của quá trình keo tụ
- pp này chủ yếu dùng để xử lý thành phần nào?
- Hóa chất thường dùng trong keo tụ
- Ưu điểm, nhược điểm của xử lý bằng PAC
- Đánh giá hiệu quả xử lý giữa lý thuyết và thực tế, các hạn chế, cách khắc phục
- Lắng tấm nghiêng Lamella
- Lắng là quá trình loại bỏ các bông cặn trong nước từ khâu keo tụ - tạo bông dẫn sang.
- Sử dụng Tấm lắng Lamella là một giải pháp tiết kiệm cho các nhà máy nước uống và nước thải để nâng
cao năng suất xử lý nước, giảm thiểu lắp đặt hệ thống mớ, nâng cao chất lượng nước và giảm chi phí vận
hành.

-

-

Hình ảnh Tấm lắng Lamella

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
- Nguồn nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ di chuyển theo chiều từ dưới lên trên theo chiều nghiêng 60
độ của các tấm lắng lamen (hoặc ống lắng) , trong quá trình di chuyển các cặn lắng (kết tủa hay bông lắng)
sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề mặt tấm lắng lamen. Khi các bông lắng kết dính với nhau trên bề mặt
tấm lắng lamen đủ nặng và thắng được lực đẩy của dòng nước đang di chuyển lên thì bông kết tủa sẽ trượt
xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy bể lắng (hay hố thu cặn), từ đó theo chu kỳ xả đi. Điều này sẽ
giúp kéo dài thời gian rửa bể lắng, tiết kiệm được nguồn nước rửa và hóa chất phản ứng.


-

So sánh với các công trình lắng truyền thống, lắng lamella có các ưu điểm sau:
TT

Đặc tính

Lamella

Lắng truyền thống

Cao hơn

Thấp hơn

1

Vận tốc lắng

2

Mặt bằng

50%

100%

3

Khả năng chịu dao động

Tốt

Trung bình

4

Áp dụng trong xử lý nước

Có Hiện đại

Có
Các hệ thống cũ

-

Bảng so sánh bể lắng sử dụng tấm lắng Lamella

Hệ thống gồm các ống nhựa hợp khối đặt nghiêng 60 độ so với mặt phẳng và đặt chìm dưới mặt nước. Hai
hệ lắng lamella giúp tăng cường tính linh hoạt cho hệ thống.


-

Tấm lắng được đặt nghiêng 60 độ

-

Lamella được cung cấp ở dạng hợp khối với cấu trúc vững chắc nhằm mang lại sự thuận tiện cho quá trình
lắp đặt và thay thế. Công tác vệ sinh và bảo trì cũng đơn giản và dễ dàng hơn.

-

Được sản xuất từ vật liệu nhựa cứng và khử điện tích, Lamella vừa có khả năng chống chịu tốt với điều

kiện hóa chất, môi trường cũng như hạn chế tối đa khả năng bám của các hạt bông bùn lên bề mặt tránh
tắc nghẽn và tiết giảm công tác vệ sinh, bảo trì.

-

Mỗi bể lắng được trang bị Thiết bị cào bùn nhằm gom bùn về hố thu và xả ra ngoài. Nhờ vào áp lực thủy
tĩnh, bùn được chảy trọng lực ra ngoài qua hố thu xả về hồ chứa bùn.

-

-

Giàn cào bùn


Lắng Lamella có thể được đặt trong những khoang kết tủa để đạt được chức năng
của mình. Khoang dốc được thiết kế tạo thành các ống nghiêng góc 45 o hoặc 60o và từ
sự bố trí chéo ngược chiều của cấu trúc đan chéo với các ống kề sát nó. Hình dạng của
các khoang kết tủa là hình chữ nhật với đường kính là 25 - 50mm.
- Sự tách lọc và hiệu quả bể lọc kép thật sự có thể hút được các nhũ tương khó kết tủa.
Chất lượng nước có thể nói là rất tuyệt với các thiết bị kết tủa khác nhau cho việc xử
lý trong ống dốc. Tiết kiệm được diện tích của bể.
- Mặc dù cấu trúc vật liệu thường có độ dày từ 0.3 - 0.6 mm. Nó rất chắc và có thể
chịu đựng được trọng lượng trên 300kg bởi do cấu trúc phức hợp.
- Việc lắp đặt dễ dàng. Chỉ cần đặt lên khung khi lắp đặt.
- Chỉ co duy nhất một lớp ống dốc. Về mặt cấu trúc, không có điểm uốn vì vậy rất là
thuận tiện.
- Không có vật cản vành đai ở các ống dốc vì vậy rất là dễ dàng để kiểm tra chất
lượng nước từ bề mặt của khoang kết tủa.
- Không có vật cản ở dưới đáy bể vì vậy bạn có thể dễ dàng lựa chọn các cách khác

nhau để thu bùn như là máy tách bùn, máy chứa nước bùn, và máy ép bùn băng tải.
Khoảng trống bên dưới của khoang ống dốc rất to và rộng vì thế dễ dàng kiểm tra và
bảo trì.
- Chất kết tủa xảy ra bên trong ống nghiêng vì thế không chịu ảnh hưởng của các nhân
tố bên ngoài như nước bùn đặc. Lắng lamella được đặt trong nước vì thế không bị cản.
- Bể lắng ngang, bể từng phần, bể hình chữ nhật và bất kỳ khoang kết tủa ở dạng nào
cũng có thể được lắp đặt.
- Một số thông số chính của tấm lắng lamen:
+ Kích thước: 550 x 500 x 450 mm / 350 x 500 x 550 mm / 1000 x 450 x 550 mm
+ Nhiệt độ làm việc: 45 - 50 độ C.
+ Bề mặt lắng: ≥200 - 220 m2/m3.
+ Độ rỗng xốp: ≥90%.
+ Góc nghiêng: 60 độ / 45 độ
+ Độ dày vật liệu: 0.35 mm / 0.4 mm / 0.45 mm / 0.5 mm / 0.6 mm
+ Áp suất làm việc: 1-1,5 bar.
+ Vật liệu chế tạo: Nhựa PVC.
+ Xuất xứ: Việt Nam.


ài 14 - Phần 2: Lắng và tấm lắng lamen Lamela - đệm vi sinh
lamela
Tấm lắng lamen - lamella (LAMELA)
Một số hình ảnh minh họa khối/tấm lắng lamen do Cty TNHH Lamela nghiên cứu
và phát triển



NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
- Nguồn nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ di chuyển theo chiều từ dưới lên theo các
tấm lắng lamen (hoặc ống lắng) được thiết kế nghiêng 60°, trong quá trình di chuyển

các cặn lắng (kết tủa hay bông lắng) sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề mặt tấm lắng
lamen. Khi các bông lắng kết dính với nhau trên bề mặt tấm lắng lamen đủ nặng và
thắng được lực đẩy của dòng nước đang di chuyển lên thì bông kết tủa sẽ trượt xuống
theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy bể lắng (hay hố thu cặn), từ đó theo chu kỳ xả
đi.
- Với nguyên lý hoạt động như vậy, tấm lắng lamen phát huy tác dụng nhờ vào các bề
mặt tiếp xúc của ống lắng, càng tăng bề mặt tiếp xúc của ống lắng thì hiệu quả lắng
càng cao, giúp tăng hiệu quả sử dụng dung tích bể và giảm được thời gian lắng.
- Đặc biệt, với việc nghiên cứu và ứng dụng tính chất khữ tĩnh điện trong khối lắng,
các bông kết tủa không bám dính vào bề mặt ống lắng và nhanh chóng trượt xuống về
hố thu cặn, điều này sẽ giúp kéo dài thời gian rửa bể lắng, tiết kiệm được nguồn nước
rửa và hóa chất phản ứng.
ƯU ĐIỂM
- Kết cấu đan chéo có độ cứng cao, độ bền cao.


- Giá thành rẻ, hiệu quả sử dụng cao so với các tấm lắng lamen khác nhập từ nước
ngoài về.
- Lắp đặt đơn giản, phù hợp với tất cả các loại bể lắng không cần tạo góc nghiêng.
- Tiết kiệm một lượng lớn chất keo tụ.
- Tiết kiệm nước rửa, tự rửa sạch bề mặt trên tấm lắng lamen.
- Dòng chảy ổn định, giúp tăng hiệu quả lắng. Độ đục sau lắng < 5NTU.
- Khữ tĩnh điện trên bề mặt tấm lắng lamen.
- Nâng công suất bể lắng một cách hiệu quả từ 2 đến 5 lần so với bể truyền thống.
PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA TẤM LẮNG LAMEN
- Phù hợp với công trình cải tạo, nâng cấp bể lắng đứng, bể lắng ngang thành bể lắng
lamen, đặc biệt là các công trình cải tạo hiệu quả lắng và nâng công suất các trạm
nước nông thôn.
- Được sử dụng đa dạng cho các loại bể: hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật và
không tạo góc chết.

- Ứng dụng hiệu quả cho cho các công trình xử lý nước sạch, xử lý nước thải.

Ống lắng và các tấm lắng lamen nâng cao hiệu quả và tốc độ lắng trong bể lắng. Mỗi
ống hoặc các tấm lắng lamen có chức năng như một bể lắng thu nhỏ, giúp tăng diện
tích lắng. Ống lắng và tấm lắng lamen (lamella) là rất hữu ích trong các nhà máy nơi
khu vực có diện tích giới hạn, trong các nhà máy đóng gói, hoặc để tăng cường công
suất của các bể lắng nông, cải tạo các bể lắng thế hệ cũ.


Khu vực đầu ra
Khu vực đầu ra điều khiển nước chảy ra khỏi bể lắng. Như khu vực đầu vào, khu vực
đầu ra được thiết kế để tránh sự cố ngắn dòng trong bể. Ngoài ra, một cửa ra tốt sẽ
đảm bảo rằng chỉ có nước được lắng rời khỏi bể và đi vào bể lọc. Cửa ra cũng có thể
được sử dụng để kiểm soát mức độ nước trong bể.
Cửa ra được thiết kế để đảm bảo rằng nước chảy ra khỏi bể lắng có tối thiểu lượng kết
bông lơ lửng trong nó. Nước chất lượng tốt nhất thường được tìm thấy ở phần trên
cùng của bể lắng, vì vậy cửa ra thường được thiết kế sao cho nước chỉ lướt qua cửa để
ra khỏi bể lắng.
Một khu đầu ra điển hình bắt đầu với một vách ngăn ở phía trước của dòng thoát ra.
Vách ngăn này ngăn cản các vật liệu nổi thoát ra ngoài bể lắng và làm tắc nghẽn các
bộ lọc. Sau vách ngăn rồi đến cấu trúc dòng thoát ra, thường bao gồm một máng có
khoét hình răng cưa nước tràn và đường ống nước thoát. Một cấu trúc nước thoát ra
điển hình được hiển thị dưới đây:

Thành phần chính của cấu trúc nước thoát là máng thu nước, các rảnh răng cưa cho
phép nước chảy ra khỏi bể lắng và hướng nó vào đường ống nước thoát. Mục đích của
các rảnh răng cưa giữa các vách nhằm ngăn nước chảy không kiểm soát vào máng,
mặt khác để điều chỉnh lưu lượng nước hoạt động qua trong bể lắng. Các vách chắn
nhằm để lướt đều nước ra khỏi bể và tiếp tục ngăn các bông kết tủa không lắng được
nổi trên bề mặt nước.

Nước chảy qua các lỗ (rảnh răng cưa) tràn vào máng thu nước. Sau đó, nước chảy
vào cửa ra và tới ống nước thoát. Ống này dẫn nước ra khỏi bể lắng và sang bước
tiếp theo trong quá trình xử lý.


Cấu trúc nước thoát ra có thể nằm ở phần cuối của một bể lắng hình chữ nhật hoặc
nằm xung quanh các cạnh của một bể lắng tròn. Ngoài ra, cấu trúc nước thoát ra có
thể bao gồm vách tràn như các ngón tay, một sự sắp xếp của máng thu nước mở rộng
trong bể lắng như hình dưới đây.

Khu vực chứa bùn
Khu vực chứa bùn thường được đặt dưới cùng của bể lắng nơi bùn thu thập tạm thời.
Vận tốc nước trong khu vực này rất chậm để ngăn chặn bùn không bị khuấy trộn lên
lại.
Một hố (cống) thu bùn được thiết kế ở dưới cùng của lưu vực cho phép bùn được dễ
dàng thoát ra khỏi hồ. Đáy hồ nên có độ dốc về phía hố thu bùn để tạo thuận lợi cho
việc loại bỏ bùn.
Trong một số nhà máy, loại bỏ bùn được thực hiện liên tục bằng việc sử dụng thiết bị
tự động. Trong các nhà máy khác, bùn được loại bỏ bằng tay. Nếu tháo bùn bằng tay
thì lưu vực này nên được làm sạch ít nhất hai lần mỗi năm, hoặc thường xuyên hơn
nếu bùn tích tụ quá mức. Tốt nhất là nên làm sạch các bể lắng khi nhu cầu nước thấp,
thường là vào tháng mưa và tháng có khí hậu tương đối mát lạnh. Các nhà máy nên có
ít nhất hai bể lắng trầm tích để nước có thể tiếp tục được xử lý trong khi một bể kia
đang được làm sạch, bảo trì và kiểm tra.
Nếu bùn không được loại bỏ trong bể lắng thường xuyên, hiệu quả (sử dụng được)
khối lượng của bể sẽ giảm, làm giảm hiệu quả của quá trình lắng trầm tích. Ngoài ra,
bùn đóng trên đáy hồ có thể trở nên tự hoại, có nghĩa là nó đã bắt đầu phân hủy kỵ
khí. Bùn tự hoại có thể dẫn đến mùi vị trong nước hoặc có thể nổi lên trên mặt nước
và trở thành cặn bã. Bùn cũng có thể trở thành cặn lơ lửng trong nước và được chuyển
sang bể lọc.

Xử lý bùn
Thành phần bùn
Bùn được tìm thấy ở dưới cùng của bể lắng được cấu thành chủ yếu từ nước. Các chất
rắn trong bùn chủ yếu là chất kết tủa dư thừa, chẳng hạn như phèn. Phèn bùn có nồng


độ chất rắn chỉ khoảng 1% có thể được loại bỏ khỏi bể lắng bằng phương pháp tự
động, tuy nhiên từ 2% trở lên thì phải loại bỏ bằng phương pháp thủ công do trọng
lượng khá nặng của chúng mà phương pháp tự động không giải quyết được.
Có nhiều lựa chọn để xử lý bùn lắng. Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về xử lý trong dòng
suối, vệ sinh hệ thống cống rãnh, đầm phá và bãi chôn lấp.
Xử lý trong luồng lạch và cống
Trong quá khứ, bùn và nước rửa ngược thường được thải vào suối và các luồng lạch
khác của nước. Tuy nhiên, thực tế này đang trở thành ít phổ biến hơn và bây giờ đã
được quy định chặt chẽ. Nước rửa ngược và bùn chỉ có thể được thải vào dòng suối ra
môi trường nếu có giấy phép xả được cấp bởi các cơ quan có thẩm quyền. Việc thải
bùn và nước rửa ngược được yêu cầu giám sát hàng ngày trên diện rộng để đảm bảo
không ô nhiễm môi trường khi bùn được thải ra.
Ngoài ra, bùn có thể được thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước vệ sinh. Tuy nhiên,
lựa chọn việc xử lý này cũng có nhược điểm của nó, bùn có thể gây ra tắc nghẽn hệ
thống thoát nước. Ngoài ra, chúng làm tăng chi phí cho nhà máy xử lý nước thải. Thải
bùn vào các dòng nước thải với số lượng lớn làm cho việc xử lý nước thải thêm khó
khăn, vì vậy bùn thường được thải từ từ trong một thời gian dài và đòi hỏi một bể
chứa lớn tại nhà máy xử lý nước.
Làm cô đặc bùn
Hầu hết các phương án đều yêu cầu vận chuyển bùn ra khỏi nhà máy xử lý. Bùn
thường được sấy khô trước khi nó được vận chuyển đi bằng xe tải. Quá trình sấy khô
này được gọi là khử nước hoặc cô đặc. Phèn bùn rất khó để làm cô đặc, nhưng một
loạt các thiết bị đã được phát triển để làm cô đặc lớp bùn, một số trong đó được giải
thích dưới đây.

Trong nhiều trường hợp, bùn được xử lý bằng việc bổ sung các polyme để hỗ trợ
trong quá trình khử nước. Ngoài ra, bùn có thể được đun nóng hoặc đông lạnh và rã
đông để làm tăng nồng độ chất rắn. Xử lý bùn theo phương pháp cô đặc này được gọi
là điều tiết bùn.
Khi bùn đã được điều tiết, nó có thể được làm cô đặc trong một đầm chứa, lọc khô
hoặc dùng các thiết bị khác.


Đầm chứa là bể chứa khối lượng nhỏ, chúng là những thiết bị đơn giản được sử dụng
để làm đặc bùn. Các đầm này chứa bùn và các chất rắn, do trọng lực lớn nên chúng
định cư dưới cùng của đầm chứa trong khi nước sạch ở phía trên được bơm ra ngoài.
Sau một vài tháng, do trọng lực và sự bay hơi nước lượng bùn sẽ cô đặc đến một trạng
thái rắn 30-50%. Bùn sau đó có thể được xử lý tại chỗ hoặc có thể được chở bằng xe
tải đến một bãi rác để xử lý.

Lọc khô thường được sử dụng để làm cô đặc bùn dành cho bãi rác xử lý nhanh.
Một bộ lọc khô tương tự như trong thiết kế một bộ lọc cát với một lớp cát và một lớp
sỏi. Bùn lắng lên phần trên của cát, nước thấm qua cát, sỏi và thoát đi. Khi bùn khô,
nó được lấy ra một cách cẩn thận để không làm hao hụt cát và được chở bằng xe tải
đến một bãi rác. Thời gian bùn được điều tiết, xử lý với các hóa chất, khử nước trong
một bộ lọc khô có thể chỉ mất một vài ngày hoặc vài tuần.
Các quá trình khác được sử dụng để làm đặc bùn bao gồm máy ép bùn, máy ép lọc
dây, máy ly tâm và các bộ lọc chân không. Các quá trình này dẫn đến bùn có hàm
lượng chất rắn khác nhau, từ 30 đến 50%.


Tính toán điều khiển quá trình
Cũng như các quá trình xử lý nước thải khác, quá trình lắng cũng được tính toán để
xác định hiệu suất của quá trình lắng đọng trầm tích. Các tiêu chí được sử dụng trong
quá trình lắng đọng trầm tích như sau:

• Phần trăm loại bỏ
• Thời gian giữ nước
• Tải trọng bề mặt
• Tỷ lệ qua máng tràn
• Bơm bùn
• Phần trăm chất rắn
Tải trong bề mặt
Tải trọng bề mặt là số mét khối nước thải đi qua 1 mét vuông của bể mỗi ngày. Tải
trọng này có thể được sử dụng để so sánh các điều kiện thực tế với thiết kế. (Mẫu nhà
máy thiết kế thường sử dụng một tải trọng bề mặt của 300 đến 1.200 lít/ngày/ft2).
Tỷ lệ nước qua đập tràn
Tỷ lệ tràn là lượng nước thoát khỏi bể lắng qua máng tràn (đập tràn). Các kết quả tính
toán này có thể được so sánh với thiết kế. Thông thường tỷ lệ tràn đập từ 10.000 đến
20.000 gal/ngày/ft được sử dụng trong việc thiết kế một bể lắng.
Bơm bùn
Đối với việc điều hành nhà máy, mục đích kiểm soát quá trình và biết lượng bơm bùn
mỗi ngày là rất quan trọng. Thông tin này không chỉ quan trọng cho hoạt động của
quá trình lắng đọng trầm tích, mà còn quan trong đối với việc xử lý bùn. Những thông
tin này bao gồm các dữ liệu chính xác về số lượng của các chất rắn và chất rắn dễ bay
hơi khỏi bể lắng.
Hiệu suất mong đợi của bể lắng.
Lắng sơ bộ mong đợi có thể lắng được như sau:
Chất rắn có khả năng lắng
90-95%
Tổng lượng chất rắn lơ lững
40-60%
BOD5
25-35%
Tóm tắt
Lắng là quá trình được dùng để lắng các hạt cặn lơ lững trong nước bằng trọng lực.

Việc lắng có thể thực hiện trong thiết bị hay vùng lắng như đầm hồ, bể, hồ chứa, lưu
vực sạn, đập vụn, hoặc bẫy cát, hoặc có thể lắng đọng trầm tích theo sau đông tụ/kết
bông và diễn ra trong một bể lắng hình chữ nhật, bể hình chữ nhật hai tầng, bể lắng
đứng hoặc bể lắng tiếp xúc (tấm lắng lamen).
Bể lắng thường có bốn khu vực – (1) vùng đầu vào kiểm soát việc phân phối và vận
tốc của nước vào bể - (2) vùng lắng, trong đó phần lớn việc lắng diễn ra – (3) khu vực
cửa kiểm soát dòng nước ra và (4) vùng thu bùn. Bùn có thể được xử lý một trong


cống hoặc dòng thải ra hoặc có thể được điều tiết và sau đó cô đặc lên trong một đầm
chứa, bộ lọc khô, bộ lọc áp lực, bộ lọc áp lực dây, máy ly tâm hoặc bộ lọc chân không
trước khi được vận chuyển đến bãi rác.

Đã biết tấm lắng Lamen dùng để lắng cặn, được sử dụng trong các hệ thống
xử lý nước. Tuy nhiên, các loại tấm lắng Lamen dạng ống nghiêng một chiều đang
được sử dụng phổ biến hiện nay còn một số nhược điểm như: i) Hạt cặn lắng bị
bám dính trên bề mặt tấm lắng làm giảm hiệu quả lắng; ii) Tỷ lệ diện tích không
gian chết hai đầu bể lớn, vì vậy tấm lắng lamen dạng ống nghiêng tối ưu lắp đặt đối
với bể lắng nghiêng; iii) Dễ bị đẩy nổi do lực đẩy của dòng nước đi lên và tự thay
đổi góc nghiêng sau một thời gian sử dụng làm thay đổi thủy lực của hệ thống,
giảm hiệu quả lắng,…
Với tấm lắng Lamen hai chiều LVA của Vicen nghiên cứu và ứng dụng theo
công nghệ của Hoa kỳ sử dụng loại nhựa PVC được khử tĩnh điện sẽ làm bề mặt
tấm lắng không bị tích điện do quá trình hạt cặn trượt trên bề mặt. Do đó sẽ làm
giảm tối đa sự bám dính cặn lắng trên bề mặt tấm lắng.
Lamen LVA của Vicen được thiết kế theo dạng ống nghiêng hai chiều sẽ giảm
được 50% diện tích không gian chết ở hai đầu bể so với tấm lắng lamen dạng ống
nghiêng một chiều. Vì vậy việc sử dụng tấm lắng Lamen LVA để cải tạo các công
trình bể lắng đứng, lắng ngang hay bể lắng dạng Radian thành bể lắng Lamen sẽ
hiệu quả hơn từ 20-30% so với tấm lắng lamen ống nghiêng một chiều.

Lamen LVA sử dụng vật liệu bằng nhựa PVC với phương pháp liên kết ống
lắng nghiêng dạng đan chéo tạo thành khối lắng có trọng lượng nhẹ, không bị đẩy
nổi bởi dòng nước đi lên do khả năng tự cân bằng bởi dòng chảy đi qua tấm lắng
được phân chia theo hai hướng. Với liên kết dạng đan chéo làm cho kết cấu của
khối lắng vững chắc và ổn định góc nghiêng trong suốt thời gian sử dụng.
Lamen LVA được chế tạo bằng nhựa PVC đáp ứng các tiêu chuẩn cấp nước
sạch NSF, tiêu chuẩn của hiệp hội các công trình ngành nước của Mỹ - AWWA và
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn vệ sinh thực phẩm QCVN 121:2011/BYT,
Công thức chế tạo PVC được bổ sung thành phần phụ gia có khả năng chống
tia cực tím, chống lão hóa, không bị ăn mòn và tuổi thọ cao.