XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU BẰNG THIẾT BỊ TUYỂN NỔI SIÊU NÔNG DAF

Nước thải nhiễm dầu phát sinh từ nhiều hoạt động sản xuất và dịch vụ như nhà máy cơ khí, gia công kim loại, bảo dưỡng và sửa chữa ô tô, xe máy, trạm rửa xe, kho chứa dầu, xưởng sản xuất, ngành hóa chất, cảng biển và các khu vực có sử dụng dầu mỡ công nghiệp.

Dầu và các chất rắn lơ lửng trong nước thải nếu không được tách bỏ hiệu quả có thể gây ảnh hưởng đến các công đoạn xử lý phía sau, làm giảm hiệu suất xử lý sinh học và gây nguy cơ ô nhiễm nguồn tiếp nhận.

Trong các hệ thống xử lý nước thải có chứa dầu, thiết bị tuyển nổi siêu nông DAF (Dissolved Air Flotation) là một trong những giải pháp được sử dụng để tách dầu, chất rắn lơ lửng và một phần các chất ô nhiễm dạng bám dính trên bông cặn.

1. NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU LÀ GÌ?

Nước thải nhiễm dầu là dòng nước có chứa dầu khoáng, dầu nhiên liệu, dầu thủy lực, dầu bôi trơn hoặc dầu mỡ cùng với các chất rắn và chất ô nhiễm khác.

Tùy nguồn phát sinh, dầu trong nước có thể tồn tại dưới nhiều dạng:

  • Dầu tự do.

  • Dầu phân tán.

  • Dầu nhũ tương.

  • Dầu bám trên chất rắn lơ lửng.

  • Dầu kết hợp với hóa chất hoặc chất hoạt động bề mặt.

Đây là nguyên nhân khiến việc xử lý nước thải nhiễm dầu không đơn giản chỉ bằng phương pháp lắng thông thường.

Dầu có tỷ trọng thấp hơn nước nên có xu hướng nổi lên bề mặt. Tuy nhiên, khi dầu bị phân tán thành các giọt rất nhỏ hoặc hình thành nhũ tương, khả năng tách bằng trọng lực sẽ giảm đáng kể.

Vì vậy, cần lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp với dạng tồn tại của dầu và đặc tính thực tế của nước thải.

2. VÌ SAO NÊN SỬ DỤNG TUYỂN NỔI DAF?

DAF là viết tắt của Dissolved Air Flotation – tuyển nổi bằng không khí hòa tan.

Nguyên lý của DAF là tạo ra các vi bọt khí có kích thước nhỏ. Các vi bọt này bám vào dầu, chất rắn lơ lửng và bông cặn, làm giảm tỷ trọng của chúng.

Hỗn hợp dầu – cặn – bọt khí nổi lên bề mặt bể và được thiết bị gạt bùn/dầu thu gom.

So với phương pháp lắng truyền thống, DAF có khả năng xử lý tốt hơn đối với các chất có tỷ trọng thấp hoặc khó lắng như:

  • Dầu mỡ.

  • Dầu khoáng.

  • Chất rắn lơ lửng nhẹ.

  • Bông cặn hóa lý.

  • Một số chất hữu cơ và chất ô nhiễm bám trên bông cặn.

3. TUYỂN NỔI SIÊU NÔNG DAF LÀ GÌ?

Tuyển nổi siêu nông DAF là dạng thiết bị tuyển nổi có chiều sâu bể tương đối nhỏ, được thiết kế để quá trình tách pha diễn ra nhanh trong một thiết bị có kết cấu nhỏ gọn.

Thiết bị thường có dạng bể hình chữ nhật hoặc cấu hình chuyên dụng, kết hợp:

  • Hệ thống tạo nước trắng.

  • Bơm tuần hoàn.

  • Bình hòa tan khí.

  • Bộ tạo vi bọt.

  • Buồng tuyển nổi.

  • Cơ cấu gạt dầu và bùn nổi.

  • Hệ thống thu nước sau tuyển nổi.

  • Tủ điện điều khiển.

Thiết kế siêu nông giúp thiết bị có thể đạt công suất xử lý tương đối lớn trong diện tích lắp đặt hạn chế, tùy theo thiết kế và đặc tính nước thải.

4. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA DAF

Quy trình hoạt động cơ bản của thiết bị có thể mô tả như sau:

Nước thải → Điều chỉnh pH → Keo tụ → Tạo bông → DAF → Thu dầu/bùn nổi → Nước sau tuyển nổi

Trong đó, quá trình tuyển nổi có thể được thực hiện theo các bước chính.

Bước 1: Tạo nước trắng

Một phần nước sau tuyển nổi được tuần hoàn qua bơm áp lực.

Nước được đưa vào bình hòa tan khí và cấp khí nén dưới áp suất phù hợp.

Không khí hòa tan vào nước tạo thành dòng nước giàu khí, thường được gọi là nước trắng.

Bước 2: Giải phóng vi bọt

Khi dòng nước trắng được giảm áp qua bộ tạo vi bọt, không khí hòa tan được giải phóng thành các vi bọt khí rất nhỏ.

Bước 3: Bám dính vào dầu và cặn

Các vi bọt khí tiếp xúc và bám vào:

  • Giọt dầu.

  • Hạt chất rắn.

  • Bông cặn hóa lý.

Khi đó, tổng tỷ trọng của tổ hợp bọt khí + dầu + cặn giảm xuống.

Bước 4: Tuyển nổi

Các tổ hợp này nổi lên bề mặt bể và hình thành lớp dầu/bùn nổi.

Bước 5: Gạt và thu gom

Cơ cấu gạt bề mặt liên tục hoặc theo chu kỳ đưa dầu và bùn nổi vào máng thu gom.

Nước sau tuyển nổi được thu ở phía dưới và chuyển sang công đoạn xử lý tiếp theo.

5. VAI TRÒ CỦA HÓA CHẤT TRONG HỆ THỐNG DAF

Đối với nước thải nhiễm dầu, hiệu quả của DAF phụ thuộc rất lớn vào đặc tính của dầu và trạng thái tồn tại của dầu trong nước.

Trong nhiều trường hợp, hệ thống cần kết hợp quá trình:

Keo tụ → Tạo bông → Tuyển nổi

Hóa chất keo tụ giúp phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt phân tán và tạo điều kiện hình thành bông cặn.

Polymer có thể được sử dụng để hỗ trợ quá trình tạo bông tùy theo kết quả thử nghiệm.

Việc lựa chọn hóa chất cần dựa trên Jar Test hoặc thử nghiệm thực tế, không nên áp dụng một liều lượng cố định cho mọi loại nước thải.

6. CẤU TẠO THIẾT BỊ TUYỂN NỔI SIÊU NÔNG DAF

Một hệ thống DAF hoàn chỉnh thường bao gồm các bộ phận chính:

Bể tuyển nổi

Là nơi diễn ra quá trình tiếp xúc giữa nước thải và vi bọt khí.

Bơm nước tuần hoàn

Đưa một phần nước sau xử lý trở lại hệ thống tạo nước trắng.

Bình hòa tan khí

Có nhiệm vụ hòa tan không khí vào dòng nước tuần hoàn dưới áp suất phù hợp.

Máy nén khí

Cấp khí cho hệ thống hòa tan khí.

Bộ tạo vi bọt

Giúp giải phóng khí hòa tan thành các vi bọt nhỏ khi giảm áp.

Bộ gạt dầu/bùn nổi

Thu gom lớp dầu và bùn nổi trên bề mặt.

Máng thu nước

Thu nước sau tuyển nổi để đưa sang công đoạn tiếp theo.

Hệ thống châm hóa chất

Có thể bao gồm:

  • Bơm định lượng hóa chất keo tụ.

  • Bơm polymer.

  • Thiết bị khuấy.

  • Bồn pha hóa chất.

Tủ điều khiển

Điều khiển:

  • Bơm.

  • Máy nén khí.

  • Motor gạt bùn.

  • Bơm hóa chất.

  • Van điện.

  • Cảm biến mức.

  • Chế độ Auto/Manual.

  • Cảnh báo sự cố.

7. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU

Một cấu hình tham khảo:

 

8. DAF CÓ THỂ XỬ LÝ NHỮNG GÌ?

Tùy thuộc vào đặc tính nước thải và cấu hình hệ thống, DAF có thể hỗ trợ loại bỏ:

  • Dầu tự do.

  • Dầu phân tán.

  • Một phần dầu nhũ tương sau quá trình phá nhũ/keo tụ phù hợp.

  • Chất rắn lơ lửng.

  • Bông cặn hóa lý.

  • Một phần chất hữu cơ gắn với cặn.

  • Một số kim loại hoặc chất ô nhiễm được kết tủa và cuốn theo bông cặn.

DAF không phải là công đoạn xử lý toàn bộ các chất ô nhiễm trong mọi loại nước thải.

Nếu nước thải còn chứa COD hòa tan, amoni, nitơ, các chất hữu cơ khó phân hủy hoặc các chất ô nhiễm đặc thù, cần bố trí thêm các công đoạn xử lý phù hợp.

9. ƯU ĐIỂM CỦA TUYỂN NỔI SIÊU NÔNG DAF

Thiết bị nhỏ gọn

Chiều sâu công trình không lớn, phù hợp với các dự án hạn chế diện tích.

Khả năng tách dầu tốt

Đặc biệt phù hợp với dòng nước có chứa dầu và các chất rắn nhẹ.

Thời gian xử lý nhanh

Quá trình tuyển nổi diễn ra nhanh hơn so với nhiều công đoạn lắng trọng lực truyền thống.

Giảm tải cho công đoạn phía sau

Khi dầu và cặn được loại bỏ tốt ở DAF, các công đoạn sinh học hoặc lọc phía sau sẽ giảm tải.

Có thể chế tạo dạng module

Thiết bị có thể được thiết kế dạng skid hoặc module, thuận tiện cho việc vận chuyển và lắp đặt.

Tự động hóa cao

DAF có thể tích hợp hệ thống điều khiển tự động, cảm biến và giám sát vận hành.

10. ỨNG DỤNG THIẾT BỊ DAF TRONG THỰC TẾ

Thiết bị tuyển nổi siêu nông DAF có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:

Xưởng sửa chữa và bảo dưỡng ô tô

Xử lý nước rửa xe, nước vệ sinh sàn và nước thải chứa dầu mỡ.

Nhà máy cơ khí

Xử lý nước thải gia công cơ khí có chứa dầu cắt gọt, dầu bôi trơn và chất rắn kim loại.

Ngành gia công kim loại

DAF có thể được bố trí trong hệ thống xử lý nước thải có dầu và cặn sau công đoạn sản xuất.

Kho và khu vực sử dụng dầu

Xử lý nước nhiễm dầu phát sinh từ quá trình vệ sinh và vận hành.

Trạm rửa xe

Tách dầu mỡ và chất rắn trước khi nước được đưa sang công đoạn xử lý tiếp theo.

Cảng biển và khu vực dịch vụ hàng hải

Có thể sử dụng trong hệ thống xử lý nước nhiễm dầu tùy theo đặc tính nguồn thải.

11. KHI NÀO NÊN SỬ DỤNG DAF?

DAF đặc biệt phù hợp khi nước thải có:

Dầu + chất rắn lơ lửng + chất hữu cơ dạng bám dính/bông cặn

hoặc khi các chất ô nhiễm có xu hướng khó lắng hoặc nổi.

Tuy nhiên, không nên lựa chọn DAF chỉ dựa trên nồng độ dầu.

Trước khi thiết kế cần đánh giá:

  • Lưu lượng nước thải.

  • Nồng độ dầu mỡ.

  • Dạng tồn tại của dầu.

  • TSS.

  • COD.

  • BOD.

  • pH.

  • Độ ổn định của dòng thải.

  • Hàm lượng hóa chất.

  • Khả năng hình thành bông cặn.

  • Yêu cầu nước sau xử lý.

Đối với các loại nước thải phức tạp, nên thực hiện Jar Test và pilot test trước khi chốt thiết kế chính thức.

12. THIẾT KẾ HỆ THỐNG DAF THEO CÔNG SUẤT

Hệ thống tuyển nổi cần được thiết kế theo lưu lượng và tải lượng thực tế.

Ví dụ các công suất thường gặp:

  • 5 m³/h.

  • 10 m³/h.

  • 20 m³/h.

  • 30 m³/h.

  • 50 m³/h.

  • 100 m³/h.

  • 200 m³/h.

  • Hoặc lớn hơn.

Không nên chỉ lựa chọn DAF theo lưu lượng.

Các thông số như tải lượng chất rắn, tải lượng dầu, tỷ lệ tuần hoàn, áp suất hòa tan khí, lượng khí cấp, thời gian tuyển nổi và tải trọng bề mặt cần được tính toán đồng bộ.

13. HÒA BÌNH – THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHIỄM DẦU

Công Ty TNHH Giải Pháp Công Nghệ Hòa Bình cung cấp giải pháp xử lý nước thải nhiễm dầu theo hướng đồng bộ:

KHẢO SÁT → PHÂN TÍCH NƯỚC → THỬ NGHIỆM → THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ → CHẾ TẠO DAF → LẮP ĐẶT → ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG → CHẠY THỬ → BÀN GIAO → BẢO TRÌ

Các hạng mục có thể triển khai:

  • Thiết bị tuyển nổi siêu nông DAF.

  • Bể tách dầu.

  • Hệ thống keo tụ – tạo bông.

  • Bơm tuyển nổi.

  • Bình hòa tan khí.

  • Máy nén khí.

  • Hệ thống gạt dầu và bùn.

  • Hệ thống châm hóa chất.

  • Bể điều hòa.

  • Hệ thống lọc.

  • Hệ thống xử lý sinh học.

  • Tủ điện điều khiển PLC/HMI.

  • Hệ thống giám sát và cảnh báo từ xa.

KẾT LUẬN

Đối với nước thải có chứa dầu, việc tách dầu và chất rắn ngay từ công đoạn đầu giúp giảm tải đáng kể cho các công trình xử lý phía sau.

Thiết bị tuyển nổi siêu nông DAF là một giải pháp có tính ứng dụng cao nhờ khả năng tách dầu, chất rắn lơ lửng và bông cặn trong thời gian tương đối ngắn, đồng thời có thể thiết kế dạng thiết bị nhỏ gọn và tự động hóa.

Tuy nhiên, hiệu quả của hệ thống phụ thuộc vào đặc tính nước thải, dạng tồn tại của dầu, quá trình keo tụ – tạo bông và các thông số thiết kế DAF. Vì vậy, khảo sát và thử nghiệm trước khi thiết kế là bước quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

HÒA BÌNH – GIẢI PHÁP TOÀN DIỆN VỀ NƯỚC VÀ MÔI TRƯỜNG

Tư vấn – Thiết kế – Thi công – Vận hành – Bảo trì hệ thống xử lý nước và môi trường

Website: xulynuocsach.com – congnghehoabinh.com
Email: xulynuocsach247@gmail.com – congnghehoabinh@gmail.com

Gọi ngay: 0939 733 993 – 0909 515 554