Thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học

Thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học là công trình chuyên dụng trong quy trình xử lý nước thải nâng cao (Tertiary Treatment), được thiết kế để tách triệt để các cặn bẩn lơ lửng kích thước nhỏ (TSS), bông vi sinh sót lại, Phốt pho liên kết và một phần độ màu ra khỏi nguồn nước sau công đoạn xử lý sinh học (Aerotank, MBBR, MBR hoặc bể lắng 2), giúp nước thải đạt các quy chuẩn khắt khe về môi trường hoặc đáp ứng tiêu chuẩn tái sử dụng cho mục đích tưới cây, rửa đường, chăn nuôi và giải nhiệt công nghiệp.

Một thực tế thường gặp tại các nhà máy xử lý nước thải là dù công đoạn sinh học vận hành rất ổn định, chỉ số chất rắn lơ lửng (TSS) và Phốt pho tổng (TP) ở đầu ra bể lắng thứ cấp vẫn dao động do hiện tượng bùn vi sinh bị trôi hoặc bông cặn khó lắng. Tình trạng này khiến nước thải sau xử lý không đạt tiêu chuẩn xả thải loại A hoặc không đủ điều kiện đưa vào hệ thống tái sử dụng. Dòng thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học do SKY Envitech cung cấp mang lại giải pháp hoàn thiện chu trình xử lý, giữ lại các hạt cặn cực nhỏ mà các công đoạn xử lý cơ học và sinh học phía trước chưa thể loại bỏ hết.

Cấu hình kỹ thuật và nguyên lý làm việc của thiết bị lọc bậc ba

Được nghiên cứu để tích hợp đồng bộ vào hệ thống xả thải hiện hữu, thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học ứng dụng các cơ chế lọc cơ học tiên tiến kết hợp rửa ngược tự động, giúp duy trì lưu lượng xử lý liên tục 24/7.

1. Cấu hình chi tiết sản phẩm trong thực tế

Mỗi thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học do SKY Envitech cung cấp cho các trạm xử lý nước thải đều tích hợp đồng bộ các cụm chi tiết chất lượng cao:

• Thân bể và vỏ thiết bị: Gia công nguyên khối từ thép SS400 phủ Epoxy đa lớp chống ăn mòn hoặc thép không gỉ (Inox 304/Inox 316), đảm bảo độ bền cơ học cao khi tiếp xúc liên tục với môi trường nước thải.

• Bộ lọc đĩa đệm vải (Disc Filter) hoặc Bể lọc đĩa quay: Sử dụng các tấm đĩa phủ màng lọc sợi tổng hợp (Microfiber) với kích thước khe lọc cực nhỏ từ 10 µm đến 20 µm, cho phép dòng nước đi qua và giữ lại toàn bộ cặn vi sinh lơ lửng.

• Cụm thiết bị lọc cát thạch anh nhiều tầng (Pressure Sand/Multi-Media Filter): Đối với dòng thiết bị lọc áp lực, vỏ bồn composite FRP hoặc inox chứa các lớp vật liệu lọc gồm cát thạch anh, quặng mangan, than hoạt tính và sỏi đỡ có độ đồng đều cao.

• Hệ thống rửa ngược tự động (Backwash System): Bao gồm bơm rửa ngược, máy nén khí cấp gió xáo trộn lớp vật liệu/màng lọc và các van bướm điều khiển tự động bằng khí nén hoặc điện.

• Tủ điều khiển lập trình PLC/HMI: Giám sát liên tục chênh áp (Differential Pressure) giữa đầu vào và đầu ra. Khi chênh áp vượt ngưỡng thiết lập (do cặn bám dày), hệ thống tự động kích hoạt chu trình rửa ngược mà không làm gián đoạn dòng nước sạch chảy ra.

2. Nguyên lý phân tách cặn lơ lửng nâng cao

Nước thải sau khi qua bể lắng 2 chứa các hạt cặn lơ lửng có kích thước nhỏ từ vài micromet đến hàng chục micromet. Khi đi vào thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học, nước thải đi từ ngoài vào trong qua màng lọc sợi hoặc qua lớp vật liệu lọc đa tầng. Cơ chế chặn cơ học (Straining) và hấp phụ bề mặt giữ lại toàn bộ bông bùn vi sinh sót lại. Nước sạch thẩm thấu qua màng/lớp vật liệu và chảy vào đường ống thu nước trong. Bùn cặn tích tụ trên bề mặt lọc sau đó được bơm hút cặn cùng khí nén đánh tan và xả ngược về bể chứa bùn hoặc đầu vào bể sinh học.

Bảng thông số kỹ thuật và đặc tính vận hành sản phẩm

Dưới đây là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học do SKY Envitech cung cấp:

Bảng thông số kỹ thuật tiêu chuẩn

Ưu điểm vận hành vượt trội

• Chất lượng nước đầu ra cực kỳ ổn định: Giúp loại bỏ hơn 85% cặn lơ lửng còn sót lại, giúp giảm nhanh các chỉ số BOD5, COD liên kết với cặn lơ lửng và Phốt pho tổng (TP).

• Tự động hóa hoàn toàn: Chu trình rửa ngược diễn ra tự động dựa trên tín hiệu từ cảm biến chênh áp, giảm thiểu đáng kể chi phí nhân công vận hành trạm.

• Tiết kiệm diện tích lắp đặt: Dòng thiết bị lọc đĩa quay hợp khối có thiết kế cực kỳ gọn gàng, tiết kiệm đến 75% diện tích mặt bằng so với các bể lọc cát hở truyền thống.

• Tổn thất áp lực thấp: Thiết bị vận hành với cột áp thấp (chỉ từ 0.2 – 0.5 bar đối với lọc đĩa), giúp tiết kiệm điện năng cho hệ thống bơm cấp nước.

Ứng dụng thực tế của thiết bị lọc bậc ba trong các ngành công nghiệp

Nhờ khả năng làm sạch tinh nước thải sau công đoạn sinh học, thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học được triển khai rộng rãi trong nhiều mô hình nhà máy và khu công nghiệp:

• Trạm xử lý nước thải khu công nghiệp tập trung: Đảm bảo nước thải xả ra sông, hồ đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (QCVN 40-MT:2015/BTNMT loại A).

• Nhà máy dệt nhuộm và sản xuất giấy: Tách sạch các xơ sợi mịn và bông vi sinh bám màu, chuẩn bị nước nguồn cho công đoạn lọc màng RO nhằm tái sử dụng nước cho khâu giặt, nhuộm hoặc sản xuất giấy.

• Chế biến thực phẩm, thủy sản và bia nước giải khát: Tách triệt để dư lượng chất hữu cơ lơ lửng, giúp nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn tái sử dụng cho các mục đích phi thực phẩm như tưới cây xanh, vệ sinh nhà xưởng, dội rửa sàn.

• Hệ thống tái sử dụng nước giải nhiệt (Cooling Tower): Lọc tinh nước thải sau sinh học để cấp bổ sung cho tháp giải nhiệt công nghiệp, giảm thiểu hiện tượng đóng cặn và vi sinh bám bẩn trong ống trao đổi nhiệt.

• Nhà máy xử lý nước thải đô thị: Tăng cường loại bỏ Phốt pho và TSS trước khi đưa nước qua hệ thống khử trùng bằng tia UV hoặc Clo để xả ra môi trường tự nhiên.

Lưu ý kỹ thuật khi thiết kế và bảo trì hệ thống

Để thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học hoạt động bền bỉ và duy trì tốc độ lọc tối ưu, các kỹ sư vận hành cần chú ý một số điểm kỹ thuật quan trọng:

• Kiểm soát nồng độ TSS đầu vào: Thiết bị lọc bậc ba được thiết kế để xử lý nước thải đã qua bể lắng 2 với nồng độ TSS đầu vào tốt nhất là dưới 30 mg/L. Nếu hệ thống sinh học phía trước bị sự cố trôi bùn nặng (TSS > 100 mg/L), cần có biện pháp khắc phục sự cố sinh học trước để tránh làm tắc nghẽn màng lọc quá nhanh.

• Kiểm tra áp lực rửa ngược: Đảm bảo áp lực nước và lưu lượng khí nén cấp cho quá trình rửa ngược đạt đúng thông số thiết kế. Áp lực rửa không đủ sẽ không bóc tách hết màng cặn vi sinh bám trên vải lọc, lâu ngày gây hiện tượng tắc nghẽn vĩnh viễn (Fouling).

• Định kỳ bảo dưỡng và ngâm rửa hóa chất: Sau từ 6 – 12 tháng vận hành, nên tiến hành ngâm rửa màng lọc bằng dung dịch axit nhẹ (Axit Citric) hoặc Clo loãng để loại bỏ cặn vôi hữu cơ và các màng sinh học cứng đầu bám trên màng.

Câu hỏi thường gặp (Q&A)

1. Thiết bị lọc bậc ba khác gì so với bể lọc cát thạch anh truyền thống?

Thiết bị lọc bậc ba hiện đại (như dạng lọc đĩa quay đệm vải) có kích thước lỗ lọc đồng đều hơn (10 – 20 µm), diện tích lọc trên một đơn vị thể tích lớn hơn rất nhiều và khả năng rửa ngược tự động liên tục mà không cần dừng toàn bộ hệ thống như bể lọc cát hở.

2. Nước thải sau khi qua thiết bị lọc bậc ba có thể tái sử dụng ngay được không?

Nước sau lọc bậc ba đã sạch cặn lơ lửng và độ đục, rất thích hợp cho các mục đích tái sử dụng như tưới cây, rửa đường hoặc cấp cho tháp giải nhiệt. Nếu muốn dùng cho sinh hoạt hoặc sản xuất thực phẩm, nước cần tiếp tục qua hệ thống lọc màng RO và khử trùng.

3. Tần suất rửa ngược của thiết bị diễn ra như thế nào?

Quá trình rửa ngược diễn ra hoàn toàn tự động dựa trên cảm biến chênh áp. Khi tấm lọc bị cặn bám làm chênh lệch áp suất giữa hai bề mặt đạt khoảng 0.15 – 0.2 bar, hệ thống sẽ tự khởi động chu kỳ rửa ngược kéo dài từ 1 – 3 phút.

Để lựa chọn thiết bị, vật tư hoặc phương án giám sát phù hợp, doanh nghiệp nên cung cấp kết quả phân tích nước, lưu lượng sử dụng và yêu cầu chất lượng đầu ra cho đơn vị kỹ thuật của SKY Envitech để nhận tư vấn giải pháp tối ưu.

Tài liệu kỹ thuật

• Metcalf & Eddy / AECOM (2014), Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, 5th Edition, McGraw-Hill.

• WEF (2017), Design of Municipal Wastewater Treatment Plants – MOP 8, Water Environment Federation.

• EPA (2012), Guidelines for Water Reuse, U.S. Environmental Protection Agency.

• TCVN 7957:2008 – Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế.

Meta Description:

Cung cấp thiết bị lọc bậc ba nước thải sau xử lý sinh học từ SKY Envitech. Khả năng loại bỏ TSS vượt trội, rửa ngược tự động, tiết kiệm diện tích, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải loại A và tái sử dụng nước.