Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý

Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý là phương pháp được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải nhờ hiệu quả xử lý tốt và hỗ trợ bảo vệ các thiết bị khác trong hệ thống. Dưới đây, là thông tin về các phương pháp vật lý xử lý nước thải phổ biến mà Công ty Công Nghệ Môi Trường Envico muốn giới thiệu đến bạn.

Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý là gì?

Trong nước thải thường chứa các mảnh vải, tán cây, cát, nhựa, và nhiều loại tạp chất. Việc đưa những hạt này vào các thiết bị như máy bơm, ống dẫn, và các thiết bị xử lý có thể gây hư hại. Không chỉ vậy, giữ lại những thành phần này sẽ tạo áp lực lớn lên quá trình xử lý sử dụng hóa chất và quy trình sinh học, dẫn đến giảm chất lượng nước sau xử lý.

Do đó, việc xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý thường được sử dụng trong các giai đoạn đầu của quá trình xử lý nước thải. Đây là phương pháp dùng để loại bỏ các chất ô nhiễm thô, chất rắn lơ lửng, và một số chất ô nhiễm hòa tan. 

Ngoài việc nâng cao hiệu quả của các bước khác, xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý còn ngăn ngừa hư hỏng thiết bị sử dụng trong xử lý hóa học và sinh học.

Tuy nhiên, phương pháp này thường không thể loại bỏ hoàn toàn các chất ô nhiễm, do đó thường được kết hợp với các phương pháp xử lý khác, chẳng hạn như xử lý sinh học hoặc xử lý hóa học.

Hình 1: Xử lý nước thải bằng phương pháp vậy lý

Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý

Phương pháp màng lọc

Lọc là cách xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý bằng cách tách các chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan, hoặc các chất hữu cơ hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách cho nước thải đi qua một lớp màng lọc. 

Màng lọc đóng vai trò quan trọng trong việc phân tách các chất hòa tan và không hòa tan, tạo điều kiện thuận lợi cho các bước xử lý tiếp theo. Phương pháp này dựa trên sự chênh lệch kích thước qua màng lọc, nơi các chất ô nhiễm có kích thước lớn hơn kích thước lỗ trên màng lọc sẽ bị loại bỏ.

Màng vi lọc thường được ưa chuộng để tối ưu hóa khả năng lọc trong xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý. Điều này đặc biệt quan trọng trong xử lý nước thải, lọc nước và quá trình tái chế nguồn nước. Màng vi lọc không chỉ loại bỏ chất ô nhiễm có kích thước lớn, mà còn có khả năng loại bỏ vi khuẩn và nấm men. Đối với nước thải chứa dầu, màng vi lọc còn có khả năng khử trùng và tách nhũ tương.

Phương pháp keo tụ

Phương pháp keo tụ là cách xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý sử dụng các chất keo tụ để kết dính các chất rắn lơ lửng trong nước thải thành các bông cặn lớn hơn. Các bông cặn lớn này sau đó sẽ được lắng xuống đáy bể để thu gom.

Các chất keo tụ là các chất hóa học có khả năng trung hòa điện tích của các chất rắn lơ lửng trong nước thải. Khi điện tích của các chất rắn lơ lửng bị trung hòa, chúng sẽ kết dính với nhau tạo thành các bông cặn lớn hơn. Các bông cặn lớn này sau đó sẽ được lắng xuống đáy bể để thu gom.

Nguyên lý hoạt động: 

Chất keo tụ hấp phụ trên bề mặt của hạt keo, tạo thành một mạng lưới phân tử chất keo tụ. Dưới tác động của chất keo tụ giữa các hạt keo, hình thành cầu nối polime, trong đó các hạt keo tích điện âm đẩy mạnh quá trình keo tụ với hydroxit kim loại. Điều này dẫn đến sự hình thành hạt keo lớn hơn, tăng khả năng lắng và tách nhanh chóng khỏi nước.

Hình 2: Quá trình keo tụ tạo bông

Phương pháp đông tụ

Quá trình kết hợp giữa hạt phân tán và chất nhũ tương được gọi là quá trình đông tụ. Xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý này hiệu quả nhất khi tác động lên các hạt keo phân tán có kích thước khoảng 1 – 100mm.

Trong việc xử lý nước thải, quá trình đông tụ diễn ra dưới sự tác động của các chất bổ sung, được gọi là chất đông tụ. Trong nước thải, chất đông tụ tạo thành các bông Hydroxit kim loại, giúp chúng lắng xuống nhanh chóng dưới tác động của lực trọng.

Những bông này có khả năng thu hút các hạt keo, hạt lơ lửng, và kết hợp chúng với nhau thông qua sự tương tác điện tích trái dấu giữa các hạt keo (có điện tích âm yếu) và các bông đông tụ (có điện tích dương yếu).

Nguyên lý hoạt động cách xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý này: 

Nước thường chứa các ion kim loại hoặc hạt có kích thước nhỏ (vài mm) không thể lắng xuống dưới tác động của trọng lực. Để giải quyết vấn đề này, các chất đông tụ được thêm vào, không chỉ phân ly thành ion OH- để tạo kết tủa, mà còn đóng vai trò như chất keo kết dính.

Hydroxit, khi tương tác với ion kim loại, không chỉ tạo thành kết tủa mà còn kết dính những hạt nhỏ lại với nhau, tạo thành các hạt lớn hơn. Các hạt lớn này sau đó có thể liên kết với hydroxit kim loại mới tạo thành, hình thành một cấu trúc bông cặn lớn. Bông cặn này có khả năng lắng xuống nhanh chóng dưới tác động của trọng lực, tạo ra một phân lớp rõ ràng, tách biệt hoàn toàn từ nước.

Chất đông tụ thường được chọn là muối của nhôm và sắt hoặc sự kết hợp của cả hai. Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần và tính chất hóa học của nước, nồng độ tạp chất, pH nguồn thải, cũng như yếu tố giá thành.

Phương pháp lắng

Phương pháp lắng là một phương pháp vật lý xử lý nước thải sử dụng trọng lực để tách các chất rắn lơ lửng ra khỏi nước thải. Các chất rắn lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn nước sẽ lắng xuống đáy bể lắng và được thu gom.

Bể tách dầu (CPI)

Bể tách dầu có cấu trúc đơn giản, bao gồm:

• 1 ngăn đầu vào dùng để ổn định dòng chảy và lắng bớt các cặn và rác nhiễm dầu. 
• Thiết bị được trang bị các mâm tách dầu, trong đó phần vách của mâm có hình chữ S được đặt ngang, giống như hình dạng của con sóng. Các mâm này được đặt cách nhau khoảng 20-40mm và được nghiêng với góc 45 độ so với dòng nước đi vào. Phần mâm tách dầu này chủ yếu là nơi dầu được tách ra khỏi nước.
• Bể tách dầu còn có một ngăn thứ ba được sử dụng để ổn định dòng nước trước khi chảy ra ngoài.

 Tóm lại, với cấu trúc đơn giản nhưng hiệu quả, bể tách dầu này được thiết kế để hiệu quả trong việc loại bỏ dầu từ dòng nước, đồng thời giữ cho quá trình xử lý ổn định và hiệu suất cao.

Nguyên lý hoạt động:

Nước thải nhiễm dầu được dẫn vào bể tách dầu CPI. Tại đây, nước thải sẽ chảy qua các tấm vách gân sóng. Các dòng chảy xoáy được tạo ra bởi các tấm vách sẽ giúp cho các hạt dầu và chất lỏng khác có kích thước nhỏ được tách ra khỏi nước thải và nổi lên trên bề mặt. Váng dầu và chất lỏng khác sau đó sẽ được thu gom và xử lý tiếp.

Hình 3: Bể lọc dầu CPI

Phương pháp tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp tách các chất rắn lơ lửng, chất mỡ, dầu, hoặc các chất hữu cơ khó phân hủy ra khỏi nước thải bằng cách sử dụng bọt khí. Bọt khí sẽ bám vào các chất ô nhiễm và đưa chúng lên bề mặt nước thải để dễ dàng thu gom.

Nguyên lý hoạt động của phương pháp tuyển nổi: 

• Đưa nước thải vào buồng khí bằng thiết bị bơm áp lực cao. Trong quá trình này, nước thải và không khí hòa trộn với nhau cho đến khi nước bão hòa không khí.
• Nước bão hòa chảy qua các ngăn của bể tuyển nổi và đi qua van giảm áp suất để trở về áp suất khí quyển bình thường một cách đột ngột.
• Khi đó, không khí được giải phóng dưới dạng bong bóng nhỏ, bám vào các chất rắn hoặc lỏng không hòa tan trong nước thải, làm cho chúng nổi lên mặt nước và được loại bỏ bằng cách gạt hoặc hút.

Do hiệu quả xử lý cao, cách xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý này được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau như nhà máy lọc dầu và khí đốt, nhà máy thực phẩm và hóa chất.

Sơ đồ hệ thống phương pháp tuyển nổi

>>> Xem thêm: Luật môi trường mới nhất trong kinh doanh năm 2024

Trên đây là một số thông tin về cách xử lý nước thải bằng phương pháp vật lý mà Envico đã cung cấp cho bạn. Đây là bước xử lý quan trọng cần thiết trong hệ thống xử lý nước thải. Tùy vào loại chất thải, khối lượng chất lơ lửng trong nước mà bạn có thể lựa chọn phương pháp phù hợp để nhận được hiệu quả xử lý tốt nhất.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ: Lầu 3, Indochina Tower, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM

Hotline: 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại: (028) 66 797 205

E-mail: admin@envico.vn

Website: Congnghemoitruong.net 

Fanpage : Môi trường Envico