So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Quá trình lắng là quá trình tách các hạt lơ lững bằng trọng lực. Nhưng đối với những chất rắn có kich thước quá nhỏ thì quá trình lắng không thể tách được các hạt này, vì vậy người ta phải dùng một phương pháp khác để tách các hạt có kích thước nhỏ. Phương pháp đó chính là phương pháp lọc trong xử lý nước thải.

Quá trình lọc trong xử lý nước thải

Quá trình lọc hoàn chỉnh mục đích là lọc và làm sạch. Hai pha lọc và làm sạch diễn ra liên tục thì gọi là lọc liên tục, hai pha lọc và làm sạch kế tiếp nhau thì được gọi là bán liên tục.

Trong quá trình lọc người ta sử dụng vật liệu lọc xếp thành vách (vách lọc), quá trình lọc diễn ra nhờ sự chênh lệch giữa hai bên vách lọc và vật liệu xếp thành cột (cột lọc), quá trình lọc diễn ra dưới áp lực của thủy tĩnh của cột chất lỏng.

Năng suất của thiết bị lọc được tính theo công thức:

Trong đó:

V: Thể tích nước lọc sau khoảng

F: Diện tích bề mặt lọc

t: Thời gian lọc

ΔP: Hiệu số áp suất

µ: Độ nhớt động lực nước lọc

Rh , RV : Trỡ lực của lớp bã và của vách ngăn lọc

Các  yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc như đặc tính của nước lọc, đặc tính của nước cần lọc, vận tốc lọc và các thông số hóa học.

Trong quá trình lọc vật liệu vách lọc gồm có: Tấm kim loại đúc lỗ, lưới thép không gỉ, vải, thủy tinh, amiang và sợi tổng hợp.

Vật liệu cột lọc gồm có: Cát thạch anh, than cốc, sỏi nghiền, than nâu, than bùn và than gỗ.

Các cơ chế lọc

Cơ chế lọc qua khe được chia thành  hai cơ chế đó là cơ học và cơ chế tiếp xúc ngẫu nhiên.

Cơ chế lọc cơ học là những hạt có kích thước lớn hơn khe rỗng giửa các hạt vật liệu lọc sẽ bị giữ lại theo nguyên tắc cơ học.

Cơ chế tiếp xúc ngẫu nhiên là các hạt có kích thước nhỏ hơn khe rỗng trong quá trình chuyển động qua lớp vật liệu sẽ bị giữ lại. Số sự tiếp xúc các khe có kich thước nhỏ hơn kích thước các hạt cặn một cách ngẫu nhiên.

Cơ chế lắng: là các hạt lắng trên lớp vật liệu lọc.

Cơ chế nén: chặt là các hạt sẽ không chuyển động theo dòng chảy.

Cơ chế bị chặn: Nhiều khi chuyển động cùng với dòng nước sẽ bị giữ lại khi tiếp xúc với bề mặt của hạt vật liệu.

Cơ chế bám dính: Các bông cặn sẽ bị dính bám vào bề mặt của lớp vật liệu khi chuyển động qua lớp này và do lực của dòng chảy, một số bông cặn bị cắt nhỏ trước khi trở nên bị dính chặt và đẩy sâu vào lớp vật liệu lọc.

Cơ chế hấp phụ: là tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải. Có hai loại hấp phụ đó là hấp phụ hóa học (tương tác các chất bẩn hòa tan với các chất rắn) và hấp phụ vật lý (tách các chất đó bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn).

Cơ chế tạo bông: Các hạt lớn có tốc độ lắng hơn, khi va chạm với các hạt nhỏ sẽ dính kết với chúng và tạo thành những bông cặn có kích thước lớn hơn.

Sự tăng trưởng sinh học: Quá trình sinh trưởng màng vi sinh vật của các vi sinh xử lý nước thải trên bề mặt các hạt vật liệu sẽ giảm thể tích của các lỗ rỗng và có thể làm tăng khả năng tách loại các hạt cặn.

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Cơ chế lọc trong xử lý nước thải

Phân loại các hệ thống lọc trong xử lý nước thải

Các hệ thống lọc gồm có lọc theo dòng học, theo vật liệu lọc, theo áp lực lọc, theo PP kiểm tra lưu lượng và theo kiểu hoạt động. Bạn có thể tham khảo một số hình ảnh dưới đây cho từng loại hệ thống lọc.

Hệ thống lọc liên tục

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học là một trong những phương pháp phổ biến hiện nay. Cũng như các phương án khác, phương pháp này có những ưu nhược điểm riêng biệt, để lựa chọn hay áp dụng thì đơn vị vận hành cần nắm được những điểm này để đạt hiệu quả tối ưu, chủ động kiểm soát các rủi ro.

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

  • Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học là gì?
    • Xử lý nước thải bằng biện pháp trung hòa
    • Xử lý nước thải bằng phương pháp Oxy hóa và khử
    • Xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ – tạo kết tủa
  • Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học có ưu nhược điểm gì?
    • Ưu điểm
    • Nhược điểm
  • Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học – Đơn giản, tiết kiệm, an toàn

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học là sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học gồm có trung hòa, oxy hóa và khử, kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các hợp chất độc hại. Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hóa học để khử các chất hòa tan trong các hệ thống khép kín.

Xử lý nước thải bằng biện pháp trung hòa

Bản chất của phương pháp này là đưa vào nước thải một hóa chất, hóa chất này có tác dụng phản ứng với các chất ô nhiễm trong nước để tạo thành cặn lắng, chất hòa tan hoặc các sản phẩm không độc hại. Phương pháp trung hòa nước thải được thực hiện bằng các cách khác nhau như:

  • Trộn lẫn nước thải với axit, kiềm
  • Bổ sung các tác nhân hóa học
  • Lọc nước axit qua vật liệu lọc có tác dụng trung hòa
  • Hấp thụ khí axit bằng chất kiềm hoặc hấp thụ Amoniac bằng nước axit

Một lượng bùn cặn sẽ được tạo thành trong quá trình trung hòa, tùy thuộc vào nồng độ, thành phần nước thải cũng như lượng tác nhân sử dụng mà lượng bùn sẽ khác nhau.

Tham khảo: Các phương pháp trung hòa nước thải

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Xử lý nước thải bằng phương pháp Oxy hóa và khử

Phương pháp này sử dụng các chất Oxy hóa như Clo dạng khí/hóa lỏng, clorat canxi, dioxit clo, hypoclorit và natri, bicromat kali, pemanganat kali, oxy không khí, ozon… để làm sạch nước thải. Theo đó trong quá trình Oxy hóa, các chất độc hại sẽ chuyển thành chất ít độc hơn, tách ra khỏi nước thải. Để hoàn thành quá trình này cần một lượng lớn các tác nhân hóa học.

Xử lý nước thải bằng phương pháp keo tụ – tạo kết tủa

Phương pháp này sử dụng 2 quá trình kết tủa là canxi cacbonat và hydroxit để loại bỏ kim loại nặng như Cu, Ni, Mg trong nước thải. Với cặn sau kết tủa sẽ được loại bỏ bằng phương án lắng cặn. Tùy vào kim loại để điều chỉnh pH trong nước thải phù hợp.

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học có ưu nhược điểm gì?

Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học là một trong những phương án khá phổ biến hiện nay. Các công trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học, đôi khi sử dụng để xử lý sơ bộ trước khi áp dụng phương pháp xử lý sinh học để tăng hiệu quả. Tùy thuộc vào đặc tính của từng nước thải, hệ thống nước thải mà phương pháp xử lý hóa học lựa chọn sẽ khác nhau. Tuy nhiên về cơ bản, xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học có những ưu nhược điểm sau.

Ưu điểm

  • Nguyên liệu hóa chất dễ mua
  • Dễ sử dụng, dễ quản lý
  • Thời gian xử lý nước thải không quá lâu

Nhược điểm

  • Vì sử dụng nhiều hóa chất có giá thành cao nên chi phí xử lý rất lớn không phù hợp với các hệ thống xử lý nước thải quy mô lớn
  • Có nguy cơ gây hại với môi trường, động vật thủy sinh

Như vậy, xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học về cơ bản gặp vấn đề về chi phí và nguy cơ ô nhiễm. Đây cũng là lý do mà nhiều nhà máy, xí nghiệp lớn đến các đơn vị có quy mô vừa và nhỏ đã và đang ưu tiên áp dụng phương pháp xử lý sinh học, nghĩa là dựa vào hoạt động của vi sinh vật để xử lý nước thải.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học – Đơn giản, tiết kiệm, an toàn

Đây là phương pháp xử lý nước thải dựa trên hoạt động của vi sinh vật (VSV hiếu khí và VSV kỵ khí) để phân hủy các hợp chất hữu cơ, sản phẩm cuối cùng của quá trình là các chất khí (CO2, N2, CH4, H2S) và cách chất vô cung, các vi sinh mới. 

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Ưu điểm của phương pháp là hiệu quả và hiệu suất xử lý ở mức ổn định, chi phí đầu tư thấp, dễ vận hành, an toàn với con người và thân thiện với môi trường. Phương pháp này được chia thành 2 phương pháp nhỏ tương ứng với 2 chủng vi sinh vật là xử lý sinh học kỵ khí và xử lý sinh học hiếu khí. Các loại hình nước thải nên sử dụng phương pháp xử lý sinh học gồm:

  • Nước thải công nghiệp (nước thải giấy, bia, tinh bột sắn, chăn nuôi, cao su, dệt nhuộm, dầu ăn, nước giải khát…)
  • Nước thải đô thị, chung cư, trung tâm thương mại, nhà hàng, khách sạn (Tham khảo: Xử lý nước thải đô thị)
  • Nước thải ngành chế biến thủy sản

Nhược điểm của phương pháp xử lý vi sinh là phụ thuộc vào hiệu suất và khả năng làm việc của vi sinh vật. Do đó đơn vị vận hành cần nắm được đặc điểm cơ bản của chúng để nuôi cấy, chủ động xử lý sự cố hiệu quả. Tuy nhiên nhược điểm này đã được khắc phục bằng cách sử dụng hoặc bổ sung men vi sinh chứa các vi sinh vật hoạt động mạnh để tăng hiệu suất xử lý nước thải, tối đa hóa hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ cho hệ thống.

Tùy thuộc vào loại nước thải, yêu cầu xử lý mà men vi sinh sử dụng sẽ khác nhau. Để được hỗ trợ tư vấn thêm về phương pháp xử lý phù hợp với tình trạng nước thải, liên hệ ngay cho chúng tôi theo Hotline 0909 538 514

>>> Tham khảo : 5 điều phải biết khi Xử lý nước thải bằng vi sinh

So sánh các phương pháp lọc trong xử lý nước

Đăng nhập