I. KHÁI NIỆM
Tuyển nổi không khí hòa tan (DAF) là một quá trình tuyển nổi nhằm mục đích loại bỏ các chất ô nhiễm mật độ thấp trong chất lỏng như bùn, vi sinh vật hoặc dầu mỡ. Quá trình này sử dụng hàng triệu vi bọt có kích thước micromet để tách các hạt này ra. Hiệu quả của bể DAF phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ vi bọt trong nước. Một phần nước sau xử lý được tuần hoàn trong hệ thống để tạo vi bọt. Tỷ lệ tuần hoàn này phụ thuộc vào hiệu quả của các bong bóng hòa tan / kết tủa và nồng độ cặn lơ lửng trong dòng va. Dòng tuần hoàn di chuyển từ bể DAF đến thiết bị bão hòa với khí điều áp (thường là không khí xung quanh) nơi nó được pha trộn để cung cấp năng lượng, vượt qua sự tiêu hao để đạt đến siêu bão hòa. Nước quá bão hòa sau đó được đưa qua vòi giảm áp hoặc van kim, là một trong những phần quan trọng nhất của quy trình, để tạo ra các bọt siêu nhỏ.
Bọt khí được đưa vào vùng tiếp xúc DAF. Không khí được hòa tan vào dòng tuần hoàn bằng cách thêm không khí vào thiết bị gọi là bồn tạo vi bọt hoặc bình hòa tan không khí. Do đó, tổng lượng không khí được cung cấp cho vùng tiếp xúc phụ thuộc vào áp suất bão hòa và lưu lượngtuần hoàn. Áp suất bão hòa điển hình là 500 kPa (72,5 psi). Tỷ lệ tuần hòa điển hình là 10%. Vi bọt được tạo ra với kích thước từ 10 đến 100 mm. Những bọt khí nhỏ này làm cho nước có dạng trắng đục,và vì vậy thuật ngữ nước trắng được sử dụng để mô tả bong bóng hệ thống treo trong bể DAF. Các quy trình DAF thông thường được thiết kế với tải trọng thủy 5–15 m / h. Gần đây,các quy trình DAF cải tiến đã được phát triển khi tải 15–30 m / h và lớn hơn.
II. Ưu và nhược điểm của DAF
Ưu điểm:
• Tải trọng cao: tiêu biểu 10-20 m/h. Nếu qui trình vận hành thành công tải trọng có thể đạt đến 40-45 m/h.
• Bùn nổi dày: tiêu biểu 2-3% tổng chất rắn lơ lửng được đẩy nổi bởi bọt khí sẽ được thu bởi thiết bị.
• Quá trình khởi tạo nhanh, tiêu biểu < 30 – 60 phút để đạt trạng thái ổn định, phụ thuộc vào kích thước.
• Hiệu quả trong việc loại bỏ các hạt và độ đục, dẫn đến thiết kế bộ lọc kinh tế hơn. Nó cho phép thời gian lưu giữ ngắn khoảng 5–10 phút trong bể keo tụ.
• Hiệu quả hơn lắng trong việc loại bỏ các bông cặn có tỷ trọng thấp được hình thành từ quá trình đông tụ của Tổng Hợp chất Hữu cơ (TOC).
• Nó cho phép liều lượng chất đông tụ thấp hơn dẫn đến lưu trữ hóa chất nhỏ hơn và ít bùn hơn.
• Cải thiện hiệu suất loại bỏ tảo và các loại ký sinh gây bệnh như Giardia và Cryptosporidium.
• Quy trình linh hoạt thông qua nạp khí.
Nhược điểm:
• Thiết bị cơ khí gia công phức tạp hơn so với bể lắng truyền thống.
• Hao phí nhiều điện năng hơn so công nghệ keo tụ-tạo bông truyền thống (2.5-3 so với 0.75-1 kWh/10³ m³.ngày).
• Không thích hợp với nước thải có chứa nhiều phù sa với độ đục cao.
Các dạng DAF : DAF chữ nhật và DAF dạng tròn
Ví dụ: Quá trình phản ứng trong bể DAF với tải trọng thủy lực trung bình 15m/h, lưu lượng tuần hoàn chiếm 10% lưu lượng tổng. Tính toán tải trọng thủy lực trong khu vực tách pha, giả sử diện tích của khu vực phân tách là 90% tổng diện tích bề mặt và so sánh nó với vận tốc tăng tổng hợp bọt khí và bọt khí nổi. Lưu lượng thiết kế là 37850 m³/ ngày
Cách giải:
Hiệu suất tốt được mong đợi bởi vì các bong bóng và các tập hợp bông xốp với vận tốc tăng 20 m / h sẽ được xử lý.
Diện tích khu vực tách pha
Nếu chúng ta chọn tỉ lệ L/W là 1.3, thì ta được L=11m và W=8.5m
Hình ảnh 1 số dự án sử dụng DAF
Trích nguồn: Advanced Physicochemical Treatment Processes, Handbook of enviromental engineering, Dissolved air flotation for water clarification, Review dissolved air flotation.
Nhận tư vấn, thiết kế, lắp đặt, thi công các trạm xử lý nước cấp, xử lý nước thải. Lập bản vẽ chi tiết 2D, 3D, Shopdrawing. Đào tạo Revit môi trường cho Doanh nghiệp, Sinh viên, các trường Đại học. Đừng ngừng ngại liên hệ với chúng tôi.
Người viết: KS. Nguyễn Anh Tuấn
KS. Nguyễn Mai Trâm
- TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỤM BỂ SINH HỌC KỴ KHÍ (16.09.2018)
- TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU HÒA (01.09.2018)
- TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ LƯỢC RÁC TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI (19.08.2018)