Bể tuyển nổi, công nghệ DAF là gì?
Bể tuyển nổi hay bể DAF được viết tắt từ cụm từ Dissolved Air Flotation là bể sử dụng để tách các chất rắn hòa tan như dầu mỡ, các hạt rắn từ hỗn hợp chất lỏng dựa trên những thay đổi trong độ tán của khí áp khác nhau.
Khi vào bể, không khí áp suất cao sẽ tiến hành kết hợp với chất lỏng và trở thành hiện tượng siêu bão hòa kết hợp với các bong bóng khí có kích thước rất nhỏ.
Các bong bóng li ti dưới tác dụng của lực hấp dẫn sẽ bám vào các phân tử rắn lơ lửng trong nước và nổi lên bề mặt nước tạo thành lớp bùn mỏng.
Các hạt rắn lớn hơn sẽ lắng xuống đấy hồ, được gom lại và hút ra ngoài bằng máy hút bùn.
Nguyên lý hoạt động của Bể tuyển nổi, công nghệ DAF
Quá trình tuyển nổi được thực hiện khi nước được đưa vào buồng khí bằng bơm áp lực cao, nước vào không khí tiến hành hòa trộn nhau đến hiện tới hạn nước bão hòa không khí.
Khi đó nước bão hòa không khí chảy qua ngăn tuyển nổi, qua van giảm áp suất về áp xuất khí quyển một cách đột ngột.
Khí hòa tan sẽ được tách ra, bám dính cát hạt cặn nổi lên trên bề mặt bề.
Các phản ứng trong bể tuyển nổi DAF
Quá trình phản ứng trong bể tuyển nổi được trải qua 5 giai đoạn như sau:
- Nước thải được cấp vào bể tuyển nổi DAF không thường xuyên được định lượng bằng các chất keo tụ như sắt clorua, nhôm sunfat, sắt sunfat, polychloride.
- Các chất keo tụ giúp đông tụ các hạt vật chất thành các cụm lớn hơn.
- Nước thải được bơm vào ống keo tụ – ống này có hình zíc zắc để dễ pha trộn với các thuốc thử hóa học.
- Sau đó, chất keo tụ được thêm vào. Các chất này làm mất ổn định các hạt lơ lửng để tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tách chất lỏng
- Nước thải sau khi được làm trong sẽ được bơm một phần vào 1 bình áp suất nhỏ gọi là Air Drum, đồng thời cũng đưa khí nén vào.
- Dẫn đến nước thải bão hòa với áp suất không khí. Dòng nước này được dẫn vào bể tuyển nổi, đi qua van giảm áp khiến cho không khí thoát ra dưới dạng bong bóng nhỏ.
- Các bong bóng hình thành tại các vị trí trên bề mặt hạt lơ lửng, bám dính vào các hạt có trong nước thải. Càng nhiều bong bóng hình thành, lực nâng càng lớn, giúp vượt qua trọng lực hấp dẫn
- Khi đó nổi lên bề mặt sẽ được loại bỏ bằng cần gạt skimmer.
- Phần nước đã được làm trong thoát ra khỏi bể nổi.
Một số hệ thống bể tuyển nổi được lắp đặt thêm tấm lamelas hoặc tấm IPS dạng tấm song song hoặc nghiêng để giúp quá trình phân tách diễn ra hiệu quả hơn.
Các phương pháp, công nghệ được kết hợp với DAF trong xử lý nước thải
Trong một số hệ thống, bể được lắp đặt ở giai đoạn đầu trước khi nước thải vào hệ thống xử lý, ngay sau hệ thống tiền xử lý nhằm loại bỏ các loại chất béo, dầu mỡ. Hoặc trong một số trường hợp lắp đặt ở đầu bể sinh học nhằm giảm tải các chất ô nhiễm.
Trong một số hệ thống xử lý nước bể tuyển nổi DAF được lắp đặt sau cùng của hệ thống nhằm mục đích làm trong nước.
Bể tuyển nổi giúp tăng hiệu quả của quá trình lắng. Theo nghiên cứu thì bể tuyển nổi có hiệu suất gấp 5 lần so với bể lắng nhờ đó mà giúp tiết kiệm thời gian và không gian xây dựng.
Ưu và nhược điểm của công nghệ
Ưu điểm
- Hiệu quả loại bỏ hàm lượng chất rắn lơ lửng cao: 90 -95%
- Giảm được thời gian lắng, dung tích bể so với các công trình khác hoặc bể lắng
- Có khả năng loại bỏ được các hạt cặn hữu cơ khó lắng
- Quá trinh tuyển nổi kết hợp sử dụng hóa chất keo tụ đem lại hiệu quả cao
- Bùn cặn thu được có độ ẩm thấp, có thể tái sử dụng
Nhược điểm
- Đòi hỏi công nhân vận hành phải đảm bảo kỹ thuật
- Cấu tạo phức tạp, quá trình kiểm soát áp suất tương đối khó khăn
Các ứng dụng công nghệ tuyển nổi DAF
Bể tuyển nổi không khí hòa tan DAF là bể được ứng dụng rất rộng rãi trong xử lý nước thải của nhiều lĩnh vực sản xuất.
Các hệ thống xử lý nước thải của các nhà máy hóa dầu, cơ khí, giấy, và các ngành công nghiệp khác. Quá trình tương tự như tuyển hòa tan là tuyển nổi bọt được ứng dụng nhiều trong ngành chế biến khoáng sản.
Trong một số ngành, khi không khí có nguy cơ là nguyên nhân gây cháy nổ thì phương pháp tuyển nổi hòa tan không sử dụng không khí mà chuyến qua sử dụng các loại khí khác như khí ni tơ để tạo bong bóng.