Hệ thống xử lý cấp nước sạch được sử dụng công nghệ tiên tiến nhất của Nhật Bản.
1) Ngăn tiếp nhận
Nước thô từ hồ, sông được bơm thẳng vào hệ thống tại ngăn tiếp nhận.
Chất lượng nước thô được quan trắc liên tục cho những thông số cơ bản như pH và độ đục. Điều này có thể giúp người vận hành biết được tình hình đầu vào và điều khiển hệ thống vận hành hiệu quả. Những tín hiệu từ những chỉ tiêu này sẽ điều khiểu liều lượng hoá chất với tỷ lệ thích hợp.
2) Bể khuấy trộn
Trong bể khuấy trộn, chất keo tụ được châm vào để thực hiện quá trình keo tụ.
Đồng thời chế độ tiền xử lý bằng Clo sẽ được thực hiện nhằm giảm sự phát triển của tảo trong các quá trình xử lý cũng như nâng cao cơ chế quá trình keo tụ.
3) Quá trình keo tụ
Các chất keo tụ PAC được sử dụng để loại bỏ các hạt lơ lững trong nước.
Cơ chế khuấy trộn thủy lực trong bể tạo điều kiện tiếp xúc tốt giữa hóa chất keo tụ và nước. Hóa chất cần một năng lượng khuấy trộn hiệu quả để hòa tan và phản ứng.
Năng lượng khuấy trộn là một yếu tố quan trọng cần được tính toán kỹ lưỡng nhằm đảm bảo hiệu quả của quá trình khuấy trộn và hòa tan hóa chất sử dụng.
Việc lựa chọn hóa chất keo tụ tùy thuộc vào nhiều yếu tố như hiệu quả, chi phí và cách thức sử dụng…
| Dạng | Dung dịch 10%
Phù hợp với điều kiện khí hậu miền Bắc Trung Bộ |
| Hiệu quả keo tụ | Tốt |
| Độ axit
(ảnh hưởng đến pH) |
Nhỏ đến vừa
Giảm nhẹ pH -> chỉ cần một ít hóa chất để trung hòa -> chi phí vận hành thấp |
| Khả năng hòa tan | Tốt |
| Ăn mòn | Ít |
Bảng tính chất PAC
4) Quá trình tạo bông
Tiếp theo bước keo tụ là Tạo bông. Quá trình này với khuấy trộn nhẹ giúp các bông keo kết dính với nhau, tăng kích thước và trọng lượng làm tăng khả năng lắng của bông. Khuấy trộn quá mức có thể làm vỡ bông.
Hiệu quả của quá trình tạo bông phụ thuộc lớn vào năng lượng khuấy trộn và thời gian lưu trong bể.
Dựa trên kinh nghiệm thực hiện nhiều dự án xử lý nước cấp tại Nhật Bản, chúng tôi đã ứng dụng cơ chế khuấy trộn thủy lực cho quá trình tạo bông của nhà máy cấp nước. Cơ chế này giúp đảm bảo một năng lượng khuấy trộn vừa phải cũng như hiệu quả của quá trình tạo bông.
Nhờ vào hiệu quả của khuấy trộn thủy lực, chúng ta có thể tiết kiệm được đáng kể chi phí điện năng (thay cho khuấy trộn bằng máy khuấy) hằng ngày
5) Lắng tấm nghiêng Lamella
Lắng là quá trình loại bỏ các bông cặn trong nước từ khâu keo tụ – tạo bông dẫn sang.
Sử dụng Tấm lắng Lamella là một giải pháp tiết kiệm cho các nhà máy nước uống và nước thải để nâng cao năng suất xử lý nước, giảm thiểu lắp đặt hệ thống mớ, nâng cao chất lượng nước và giảm chi phí vận hành.
Hình ảnh Tấm lắng Lamella
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
– Nguồn nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ di chuyển theo chiều từ dưới lên trên theo chiều nghiêng 60 độ của các tấm lắng lamen (hoặc ống lắng) , trong quá trình di chuyển các cặn lắng (kết tủa hay bông lắng) sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề mặt tấm lắng lamen. Khi các bông lắng kết dính với nhau trên bề mặt tấm lắng lamen đủ nặng và thắng được lực đẩy của dòng nước đang di chuyển lên thì bông kết tủa sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy bể lắng (hay hố thu cặn), từ đó theo chu kỳ xả đi. Điều này sẽ giúp kéo dài thời gian rửa bể lắng, tiết kiệm được nguồn nước rửa và hóa chất phản ứng.
So sánh với các công trình lắng truyền thống, lắng lamella có các ưu điểm sau:
|
TT |
Đặc tính |
Lamella |
Lắng truyền thống |
|
1 |
Vận tốc lắng |
Cao hơn |
Thấp hơn |
|
2 |
Mặt bằng |
50% |
100% |
|
3 |
Khả năng chịu dao động |
Tốt |
Trung bình |
|
4 |
Áp dụng trong xử lý nước | Có Hiện đại |
Có Các hệ thống cũ |
Bảng so sánh bể lắng sử dụng tấm lắng Lamella
Hệ thống gồm các ống nhựa hợp khối đặt nghiêng 60 độ so với mặt phẳng và đặt chìm dưới mặt nước. Hai hệ lắng lamella giúp tăng cường tính linh hoạt cho hệ thống.
Tấm lắng được đặt nghiêng 60 độ
Lamella được cung cấp ở dạng hợp khối với cấu trúc vững chắc nhằm mang lại sự thuận tiện cho quá trình lắp đặt và thay thế. Công tác vệ sinh và bảo trì cũng đơn giản và dễ dàng hơn.
Được sản xuất từ vật liệu nhựa cứng và khử điện tích, Lamella vừa có khả năng chống chịu tốt với điều kiện hóa chất, môi trường cũng như hạn chế tối đa khả năng bám của các hạt bông bùn lên bề mặt tránh tắc nghẽn và tiết giảm công tác vệ sinh, bảo trì.
Mỗi bể lắng được trang bị Thiết bị cào bùn nhằm gom bùn về hố thu và xả ra ngoài. Nhờ vào áp lực thủy tĩnh, bùn được chảy trọng lực ra ngoài qua hố thu xả về hồ chứa bùn.
Giàn cào bùn
- Bể lọc nhanh – OSF
Sau khi qua quá trình lắng trọng lực, nước đi qua bể lọc – dạng OSF. Tại bể lọc, một lượng nhỏ chất rắn lơ lửng từ quá trình lắng vẫn còn tồn tại làm cho chất lượng nước chưa đạt tiêu chuẩn. Trong quá trình lọc này, chất rắn lơ lửng và bộng cặn sẽ giữ lại trong các tầng lọc.
Độ dày và thành phần kích thước chất liệu lọc được thiết kế sao cho hấp thu được hết các thành phần rắn lơ lửng trong nước, đảm bảo chất lượng nước sau khi qua lọc đạt yêu cầu.
Mô hình OSF
Hệ thống lọc siphon hở – OSF
OSF là một trong 2 công nghệ (cùng với Lọc Siphon tự động – VF) được nghiên cứu phát triển nhằm ứng dụng trong xử lý nước như những sản phẩm công nghệ thân thiện môi trường.
Đặc điểm chính của OSF là hệ thống Siphon được thiết kế và áp dụng cho công đoạn phân phối nước vào, thu nước sau lọc và truyền tải nước rửa lọc. Nhờ vào đó, năng lượng bơm được giảm tối đa.
Bên cạnh đó, OSF còn có khả năng loại bỏ các thành phần độc hại trong nước sau xử lý mà vấn đề này chưa được coi trọng tại Việt Nam. Điển hình như vi khuẩn Cryptosporidium thường tồn tại trong hệ thống nhưng khử trùng bằng clo trong các nhà máy thông thường không xử lý được. OSF áp dụng quá trình vận hành theo Hiệp hội nước Nhật Bản khuyến cáo nhằm loại bỏ yếu tố này.
OSF còn có ưu điểm khi không cần dừng hệ thống hay giảm lưu lượng trong quá trình rửa ngược.
| TT |
Vấn đề |
OSF |
Lọc thông thường |
| 1 | Cơ chế rửa ngược |
siphon |
Bơm |
| 2 | Tính liên tục của hệ thống trong thời gian rửa ngược |
Có |
Không |
| 3 | Bể chứa nước sạch |
Nhỏ hơn |
Lớn hơn |
| 4 | Điện năng tiêu thụ |
Ít |
Nhiều |
| 5 | Chi phí nhân công, bảo trì |
Thấp |
Cao hơn |
Bảng so sánh OSF với lọc thông thường
Sự kết hợp đồng thời OSF với “A/W block” tạo nên hiệu quả tối đa cho bể lọc.
A/W block có thể áp dụng với nhiều ưu điểm vượt trội so với “strainer” thông thường. A/W block tạo ra sự phân phối đều trong cả quá trình thu nước sau lọc lẫn phân phối nước rửa lọc. Đồng thời còn tạo nên sự kết hợp hiệu quả giữa khí-nước trong pha rửa lọc. Sự phân phối đều này giúp loại bỏ các khu vực “chết” như ở các bể lọc thông thường. Nhờ vậy, hiệu quả của pha lọc tiếp theo được đảm bảo.
7) Khử trùng
Khử trùng được thực hiện bởi NaOCl. Hóa chất khử trùng được châm vào nước sau lọc với liều lượng NaOCl được xem xét dựa trên hiệu quả khử trùng và dư lượng clo trong đường ống.
Bể tiếp xúc
Chức năng của bể tiếp xúc giúp nước sau lọc được tiếp xúc tốt với hóa chất khử trùng. Thời gian tiếp xúc phải đảm bảo hiệu quả khử trùng.
8) Công trình xử lý bùn
Bùn từ bể lắng và nước thải từ quá trình rửa lọc được chuyển tới các công trình xử lý bùn để xử lý như bể chứa bùn, sân phơi bùn.
