Bể lắng sơ cấp trong hệ thống xử lý nước thải

Bể lắng sơ cấp có thể loại bỏ từ 25 – 40% BOD, 50 – 70% chất lơ lửng. Với hiệu quả này, bể lắng sơ cấp được xem là công trình xử lý nước thải hữu ích giúp hệ xử lý sinh học giảm thiểu nguy cơ bị mài mòn, hư hỏng các thiết bị cơ khí. Hãy cùng Biogency tìm hiểu sâu hơn về loại bể này qua bài viết dưới đây.

Bể lắng sơ cấp trong hệ thống xử lý nước thải là gì?

Bể lắng sơ cấp trong hệ thống xử lý nước thải là một giai đoạn của xử lý cơ học, có nhiệm vụ xử lý sơ bộ nước thải nhằm loại bỏ các chất hữu cơ lơ lửng có trong nước trước khi bước vào giai đoạn xử lý sinh học.

Trong một hệ thống xử lý nước thải, bể lắng sơ cấp thường được đặt ở vị trí sau song chắn rác và trước bể điều hòa. Những hợp chất có thể lắng trong quá trình này là: cát đá, cặn thô,… và những chất vô cơ không tan khác.

Nguyên lý hoạt động của bể lắng sơ cấp là dựa vào trọng lực của các hợp chất hữu cơ và vô cơ có trong bể để lắng chúng xuống đáy – lắng từng hạt riêng lẻ. Nghĩa là những hợp chất nào có trọng lượng riêng nặng hơn nước sẽ được lắng xuống đáy và loại bỏ, còn những hợp chất nào nhẹ và lơ lửng sẽ trôi vào các bể sinh học. Cũng chính vì thế mà tại bể lắng sơ cấp không xảy ra phản ứng hóa học nào đáng kể giữa các hợp chất.

Tùy thuộc vào hàm lượng chất rắn có trong bể, thời gian lưu nước, thời gian lắng… mà bể lắng sơ cấp có hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm khác nhau. Nếu bể lắng sơ cấp được tính toán tối ưu và hoạt động hiệu quả, khả năng hỗ trợ của nó cho hệ xử lý sinh học là khá cao. Cụ thể: Bể lắng sơ cấp có thể loại bỏ từ 25 – 40% BOD, 50 – 70% chất lơ lửng. Với hiệu quả này, bể lắng sơ cấp được xem là công trình xử lý nước thải hữu ích giúp hệ xử lý sinh học giảm thiểu nguy cơ bị mài mòn, hư hỏng các thiết bị cơ khí.

Bể lắng sơ cấp thường được thiết kế ở 2 dạng chính là: Hình chữ nhật hoặc hình trụ tròn. Để bể hoạt động hiệu quả thường kết hợp với thiết bị gạt bề mặt để loại bỏ váng và các cặn rác thô nổi lên trên mặt nước.

Phân loại bể lắng sơ cấp

Bể lắng sơ cấp có nhiều loại khác nhau, nhưng thông thường các hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam thường áp dụng 3 loại bể lắng sơ cấp là: Bể lắng sơ cấp đứng, bể lắng sơ cấp ngang và bể lắng sơ cấp ly tâm.

• Bể lắng sơ cấp đứng: Được thiết kế theo hình lăng trụ đứng, nước được đưa vào bể theo chiều từ dưới đáy bể đi lên. Ưu điểm của dạng bể này là tiết kiệm được diện tích xây dựng và các hợp chất cần lắng dễ dàng được lắng ở đáy và cũng dễ dàng thải bỏ chúng. Tuy nhiên, nó lại có nhược điểm là máy bơm phải được hoạt động liên tục ở công suất cao vì nước thải bơm từ dưới lên yêu cầu nhiều áp lực hơn.
• Bể lắng sơ cấp ngang: Được thiết kế theo hình chữ nhật, nằm ngang trên mặt mặt, nước thải khi vào bể được chuyển động theo phương ngang và ra đến cuối bể. Trong quá trình chuyển động này, các hợp chất có kích thước và trọng lực lớn sẽ được lắng xuống đáy và loại bỏ ra ngoài. Ưu điểm của bể này là ngoài chức năng làm nhiệm vụ lắng, bể còn có thể được tận dụng để làm hố thu gom ở đầu hệ thống. Tuy nhiên, bể lại có nhược điểm là có khả năng sẽ tạo ra các dòng nước xoáy trong bể làm giảm khả năng lắng của cặn.

• Bể lắng sơ cấp ly tâm: Được thiết kế theo hình trụ tròn, nước thải được đưa vào theo hướng từ tâm ra thành bể. Có một thiết bị gạt bùn được trang bị ở đáy bể để loại bỏ các hợp chất/bùn được lắng xuống đáy. Ưu điểm của bể này là có hiệu suất hoạt động cao hơn bể lắng đứng, và cặn bùn cũng dễ dàng được thu gom về tâm và loại bỏ. Tuy nhiên, bể lại có nhược điểm là bể có cấu tạo và các thiết bị phức tạp hơn so với 2 dạng bể lắng trên. Đồng thời, nếu đường kính của bể càng lớn thì khả năng lắng càng kém. Quá trình vận hành bể cũng yêu cầu nhiều kinh nghiệm và cần nhiều thời gian để bảo trì máy móc.

Yêu cầu trong tính toán thiết kế bể lắng sơ cấp xử lý nước thải

Việc tính toán thiết kế bể lắng sơ cấp trong hệ thống xử lý nước thải cần phải dựa vào: Lưu lượng nước thải, hàm lượng BOD, COD, TSS đầu vào; hiệu suất loại bỏ TSS của bể mong muốn; diện tích bề mặt bể; đường kính bể; thể tích bể (diện tích + chiều sâu); thời gian lưu nước xảy ra trong bể; khối lượng chất rắn có trong bùn…

Dưới đây là các thông số kỹ thuật điển hình của bể lắng sơ cấp, được tham khảo tại Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991:

Hạng mục	Đơn vị tính	Giá trị biến thiên	Giá trị thông dụng được sử dụng trong thiết kế
Thời gian lưu nước	Giờ	1,5 – 2,5	2
Lưu lượng nước thải	m3/m2.d	– Trung bình: 32 – 48 – Tối đa: 81 – 122	– Tối đa: 101
Lưu lượng qua băng phân phối nước thải	m3/m.d	125 – 500	250

Thông số kỹ thuật thiết kế điển hình cho bể lắng sơ cấp hình chữ nhật và hình trụ tròn:

• Đối với bể lắng sơ cấp hình chữ nhật:

Hạng mục	Đơn vị tính	Giá trị biến thiên	Giá trị thông dụng được sử dụng trong thiết kế
Độ sâu	m	3 – 4,5	3,5
Chiều dài	m	15 – 90	24 – 40
Chiều rộng	m	3 – 24	4,8 – 9,8
Vận tốc thiết bị gạt váng và cặn	m/phút	0,6 – 1,2	0,9

• Đối với bể lắng sơ cấp hình trụ tròn:

Hạng mục	Đơn vị tính	Giá trị biến thiên	Giá trị thông dụng được sử dụng trong thiết kế
Độ sâu	m	3 – 4,5	3,5
Đường kính	m	3 – 61	12 – 46
Độ dốc của đáy	mm/m	62 – 167	83
Vận tốc thiết bị gạt váng và cặn	m/phút	0,006 – 0,015	0,009

Bể lắng sơ cấp trong hệ thống xử lý nước thải là một công trình quan trọng, do đó yêu cầu về thiết kế cũng được nhiều kỹ sư quan tâm. Hy vọng bài viết trên đây sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích xung quanh bể lắng sơ cấp. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, bạn hãy liên hệ đến chúng tôi qua Hotline 0909 538 514 để được giải đáp nhanh nhất nhé!

Chịu trách nhiệm nội dung

Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh