Đề tài Công nghệ tuyển nổi hiện đại

Tài liệu Đề tài Công nghệ tuyển nổi hiện đại: CÁC CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI HIỆN ĐẠI Trường ĐH KHTN Tp.HCM Lớp 09CMT Nhóm 4 GVHD:Dương Hữu Huy Danh sách nhóm 4: STT Họ và tên MSSV 1 Lê Anh Dũng 0922044 2 Trần Thị Thúy Hằng 0922072 3 Dương Thanh Phong 0922187 4 Đinh Đoàn Trung 0922281 5 Trần Thanh Tuấn 0922289 6 Đoàn Xuân Thảo 0922237 7 Phạm Long Vỹ 0922312 8 Lê Hoàng Bảo 0922013 Danh mục: Giơi thiệu chung Mục đích Ứng dụng Vị trí Cơ chế hoạt động Phân loại và hiệu suất xử lý Các ứng dụng trên thực tế của tuyển nổi Tài liệu tham khảo Tuyển nổi-November 30, 2009- TG: Lê Đức Ba Advanced_Physicochemical_Treatment_Technologies__Volume_5__Handbook_of_Environmental_Engineering Bài giảng xử lý nước thải – thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn. Giáo trình xử lý nước thải – TS Nguyễn Trung Việt. 1. Giới thiệu Xử lý nước thải trải qua nhiều công đoạn như khuấy trộn, tạo bông keo tụ ,.. tuyển nổi cũng là một trong các công đoạn trong quá trình xử lý nước thải Tuyển nổi, là phương pháp loại bỏ các chất tan hoặc một ...

docx29 trang | Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 2326 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Công nghệ tuyển nổi hiện đại, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CÁC CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI HIỆN ĐẠI Trường ĐH KHTN Tp.HCM Lớp 09CMT Nhóm 4 GVHD:Dương Hữu Huy Danh sách nhóm 4: STT Họ và tên MSSV 1 Lê Anh Dũng 0922044 2 Trần Thị Thúy Hằng 0922072 3 Dương Thanh Phong 0922187 4 Đinh Đoàn Trung 0922281 5 Trần Thanh Tuấn 0922289 6 Đoàn Xuân Thảo 0922237 7 Phạm Long Vỹ 0922312 8 Lê Hoàng Bảo 0922013 Danh mục: Giơi thiệu chung Mục đích Ứng dụng Vị trí Cơ chế hoạt động Phân loại và hiệu suất xử lý Các ứng dụng trên thực tế của tuyển nổi Tài liệu tham khảo Tuyển nổi-November 30, 2009- TG: Lê Đức Ba Advanced_Physicochemical_Treatment_Technologies__Volume_5__Handbook_of_Environmental_Engineering Bài giảng xử lý nước thải – thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn. Giáo trình xử lý nước thải – TS Nguyễn Trung Việt. 1. Giới thiệu Xử lý nước thải trải qua nhiều công đoạn như khuấy trộn, tạo bông keo tụ ,.. tuyển nổi cũng là một trong các công đoạn trong quá trình xử lý nước thải Tuyển nổi, là phương pháp loại bỏ các chất tan hoặc một vài chất không tan nằm trong nước. Hiện nay,tuyển nổi đã được áp dụng rộng rãi trong quy trình xử lý nước thải.Ngoài ra tuyển nổi còn được áp dụng trong quy trình xử lý nước cấp cho sinh hoạt 2. Mục đích Tách các tạp chất ở dạng hạt rắn (cặn lơ lửng) hoặc lỏng phân tán không tan (dầu mỡ), các chất tự lắng kém ra khỏi pha lỏng, tách các hạt có tỷ trọng nhỏ hơn tỷ trọng dung dịch chứa nó. Tách các chất hòa tan như chất hoạt động bề mặt, sắt hòa tan, các hợp chất hữu cơdễ bay hơi (VOC) Làm đặc bùn sinh học Nhiều công nghệ tuyển nổi hiện đại khác nhau đã được phát triển bởi các kỹ sư nghiên cứu trên khắp thế giới và đã trở thành công nghệ môi trường quan trọng để khử nhiễm nước ngầm,xử lý nước thảicôngnghiệp,xử lý chất thải trong nước,và làm sạch nước 3. Ứng dụng Trong công nghiệp, tuyển nổi được áp dụng để: Xử lý chất khoáng, tái sinh nguyên liệu từ nước rửa Xử lý nước thải Nhiễm dầu Thuộc da Chế biến thịt Tái chế giấy Thực phẩm Chế tạo máy Xử lý bùn, thu hồi và làm giàu khoáng sản quí. Trong xử lý nước cấp, quá trình tuyển nổi được kết hợp với quá trình keo tụ tạo bông, đặc biệt là đối với chất mùn và tảo sau quá trình keo tụ tạo bông được tách ra khỏi nước bằng tuyển nổi + Phạm vi ứng ứng công nghệ tuyển nổi: Xử lý nước thải công nghiệp có hàm lượng rắn lơ lũng cao Nước thải nhà máy giết mổ gia súc, gia cầm Nhà máy sản xuất thịt, đồ hộp Nhà máy sản xuất bơ Nhà máy chế biến thực phẩm Nhà máy chế biến thủy hải sản Nhà máy bánh kẹo Xưởng tinh chế dầu Nhà máy năng lượng Nhà máy sản xuất hóa chất Nhà máy sản xuất thuộc da Nhà máy sản xuất giấy Nhà máy dệt Nhà máy sản xuất sợi thủy tinh 4. Vị trí: Xử lý cục bổ làm sạch nước thu hồi được những chất có giá trị Là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý sinh học và hóa học. Có thể thay thế bể lắng. Có thể đứng trước hoặc sau bể lắng. Là giai đoạn xử lý triệt để sau khi xử lý sinh học. Ví dụ: Nước thải từ nhà máy → Song chắn rác → Bể điều hoà (máy thổi khí) → Thiết bị tuyển nổi → Thiết bị lọc sinh học BIOFOR- hiếu khí (máy thổi khí) → Thiết bị lắng đứng (→Bể chứa bùn → Xe chở bùn) → Thiết bị lọc áp lực → Bể khử trùng vách ngăn (H/C khử trùng) → Nước thải sau xử lý thải ra nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn. 5. Cơ chế hoạt động Phương pháp này được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt nhỏ vào trong nước thải. Các bọt khí dính các hạt lơ lửng lắng kém và nổi lên trên mặt nước.Khi nổi lên các bọt khí tập hợp thành bông hạt đủ lớn, rồi tạo thành một lớp bọt chứa nhiều hạt bẩn. Xây dựng lý luận thống nhất về tuyển nổi vẫn gặp khó khăn, vì quá trình tuyển nổi liên qua tới nhiều hiện tượng (lý hoá) phức tạp xảy ra ở ranh giới các pha. Động học của quá trình tuyển nổi, đặc trưng bởi các vấn đề: từ các đại lượng "góc bám dính" và "kích thước bọt", xác định "lực bám dính của bọt vào chất bẩn"; cơ chế tạo màng bọt và các yếu tố quyết định sức bền, độ ổn định của bọt; kích thước hạt lơ lửng có thể tách; sự hấp thụ khí trên bề mặt của hạt lơ lửng và tương tác hoá học của khí với hạt đó; mối quan hệ giữa giá trị góc tới hạn vào thời gian diễn biến quá trình; ảnh hưởng của các tác nhân hoá học đến góc tới hạn và sự bền vững của bọt; điều kiện sinh ra và tạo thành bọt trên giới hạn phân chia giữa vật thể lỏng-rắn và lượng khí hoà tan sẽ tách ra; cơ chế khoáng hoá bọt trong "nước bẩn" và trong lớp bọt. Khử nhiễm nước ngầm bằng việc tuyển nổi khí hòa tan (daf) Ô nhiễm nước ngầm là một mối quan tâm lớn của quốc tế. Tại Hoa Kỳ, đây là một quốc gia công nghiệp hóa, thì khoảng 70% nước uống được cung cấp bởi nước ngầm. Tỷ lệ nước uống được được cung cấp bởi nước ngầm ở các nước đang phát triển và kém phát triển sẽ cao hơn nhiều. Nước ngầm ô nhiễm tại Hoa Kỳ khoảng 71% là do tai nạn công nghiệp (sự cố tràn hóa chất, rò rỉ bể chứa dưới lòng đất, vân vân), 16% là do đường sắt, tai nạn của các xe tải chở hóa chất và 13% do các dung dịch hòa tan từ những vùng đầm phá hoặc các bãi phế liệu. a. Nước uống được sử dụng (khoảng 39%). b. Làm sạch các tầng nước ngầm để ngăn chặn sự lây lan của các chất ô nhiễm (khoảng 48%). c. Sử dụng nước ngầm đã được xử lý cho công nghiệp và thương mại (khoảng 13%). Trong mọi trường hợp, các khả năng gây hại của hợp chất dễ bay hơi phải được loại bỏ. Làm sạch kịp thời 1 tầng nước ngầm để ngăn chặn sự lây lan của 1 tầng nước ngầm ô nhiễm là vô cùng quan trọng vì những thiệt hại có thể vượt ra ngoài tầm khôi phục nếu sự lây lan của ô nhiễm nước ngầm trở nên quá rộng rãi. Các hợp chất hữu cơ độc hại thường được tìm thấy trong nước ngầm bao gồm, nhưng sẽ không bị giới hạn, các hợp chất được trình bày trong Bảng 1. Các hợp chất hữu cơ độc hại (chiếm 1% lượng xuất hiện) là PCBs, CFC, 2,4-D, 2,4,5-TP (silvex), toxaphin (Hóa chất gây hại đến sức khỏe, có trong nguồn nước sinh hoạt và độc hại đối với đời sống sinh vật biển và nước ngọt), methoxychlor (Thuốc trừ sâu gây tác hại cho sức khoẻ trong nguồn cung cấp nước dùng trong sinh hoạt và độc hại đối với sinh vật biển và nước ngọt), lindane, endrin, và như vậy, trong đó có 2,4-D và silvex thường được sử dụng để tiêu diệt cỏ dại sống dưới nước và trên mặt đất. Các chất vô cơ độc hại thường được tìm thấy trong nước ngầm bao gồm chì, thạch tín, đồng, cadmium, barium, crôm, thủy ngân, selenium, bạc, nitrat, và vân vân. Trong một dự án khử nhiễm nước ngầm điển hình, các tạp chất được bổ sung mà không độc hại nhưng được yêu cầu tiền xử lý để loại bỏ bao gồm sắt, mangan, tổng giải thể chất rắn, và màu sắc. Các công nghệ tiên tiến cho khử nhiễm nước ngầm gồm: a.Tiền xử lý bằng thông khí, sự đóng cặn, đông tụ hóa chất và lọc để loại bỏ kim loại nặng, màu sắc, TDS, chất sắt và coliforms mangan, và độ cứng. b. Tháo khí để loại bỏ hợp chất dễ bay hơi. c. Ozon hóa với ánh sáng tia cực tím để loại bỏ chất dễ bay hơi. d. GAC pha lỏng cho loại bỏ hợp chất dễ bay hơi. e. Hydrogen peroxide cho loại bỏ hợp chất dễ bay hơi. f. GAC pha khí để thanh lọc không khí. g. Quá trình sinh học để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và nitrat. Gần đây, sự cải tiến công nghệ tuyển nổi không khí đã được phát triển để biết thêm hiệu quả chi phí trong so sánh giữa khử nhiễm nước ngầm với các công nghệ tiên tiến. DAF rất là hiệu quả và hiệu quả chi phí cho tiền xử lý nước ngầm nơi có kim loại nặng, màu sắc, TDS, sắt, mangan, coliforms, và độ cứng có thể được loại bỏ đáng kể để đáp ứng nhu cầu của Chính phủ. Nó không chỉ nhằm mục đích khử nhiễm nước ngầm mà còn loại bỏ ô nhiễm sinh học và hóa học cho quá trình tiếp theo. Hơn nữa, nhiều hợp chất dễ bay hơi có thể được loại bỏ khá tốt bởi DAF. Bảng 2 trình bày dữ liệu loại bỏ của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) trong quá trình DAF nói chung. Khả năng của DAF để xử lý các dòng chất lỏng khác nhau đã được thiết lập mặc dù ứng dụng khử nhiễm nước ngầm của nó tương đối mới. Đối với tiền xử lý của một tầng nước ngầm bị ô nhiễm, DAF phục vụ các mục đích tốt ngay cả khi sử dụng các hóa chất thông thường (xem Bảng 2). Bảng 1: Các hợp chất hữu cơ độc hại thường được tìm thấy trong nước ngầm ở Mĩ. Hợp chất hữu cơ trong nước ngầm Số lần xuất hiện (%) Nồng độ phạm vi Hóa chất đặc biệt có thể được yêu cầu để xử lý nước ngầm hoàn toàn.Ví dụ, bột than hoạt tính (PAC) có thể được định lượng vào trong một hệ thống DAF để tăng cường hiệu quả loại bỏ chất dễ bay hơi. Trong trường hợp này, nó cũng được gọi là quá trình tuyển nổi hấp phụ (ví dụ, quá trình PAC-DAF). Trong một nghiên cứu gần đây của 1 nhà máy thí điểm (6), một hệ thống bao gồm quá trình hấp thụ nổi và lọc cát đã được chứng minh là khả thi cho khử nhiễm nước ngầm. PAC ban đầu được định lượng như các chất hút bám để loại bỏ màu, mùi, ethylene dibromide, tổng số trihalomethane (TTHM), và các chất độc hại khác từ nước ngầm. Sau đó, hợp chất PAC đã được keo tụ bởi chất làm đông tụ và được thả nổi trên bề mặt nước qua quá trình DAF. Cuối cùng, nước sau tuyển nổi đã làm sạch được bằng cách lọc rửa ngược tự động (ABF). Kết quả nghiên cứu quy mô ở 2 bàn nghiên cứu tại 2 nhà máy thí điểm và kết quả nghiên cứu cho thấy rằng 250 mg/L của PAC (Hydrodarco B) cứ 15 phút giữ màu sẽ giảm 100% màu sắc (từ 25 CU), 100% sắt (từ 25 μg/L), 98% axit humic (từ 3200 μg/L), 100% ethylene dibromide (từ 1.2 μg/L), 98% TTHM (từ 1265 μg/L), 99.6% mùi (từ 500 TON), 100% mecaptan (từ 730 μg/L), 100% chì (từ 6 μg/L). Bảng 2: Tóm tắt sự kiểm soát công nghệ tuyển nổi lượng không khí hòa tan Nước thải tập trung Chất gây ô nhiễm Phạm vi Trung bình % loại bỏ 6. Phân loại a.Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học. Các trạm tuyển nổi vói phân tán không khí bằng thiết bị cơ học (tuabin hướng trục) được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực khai khoáng cũng như trong lĩnh vực xử lý nước thải. Các thiết bị kiểu này cho phép tạo bọt khí khá nhỏ. b.Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén (qua các vòi phun, qua các tấm xốp). Tuyển nổi phân tán không khí qua các vòi phun : Thường được sử dụng để xử lý nước thải chứa các tạp chất tan dễ ăn mòn vật liệu chế tạo các thiết bị cơ giới (bơm, tuabin) với các chi tiết chuyển động. Buồng tuyển nổi Đầu phun Rãnh gom cặn Bộ phậnđiều chình mức lỏng Tuyển nổi phân tán không khí qua tấm xốp, chụp xốp. Buồng tuyển nổi Tấm lọc Cào bã Rãnh gom cặn Tuyển nổi không khí qua tấm xốp, chụp hút có ưu điểm so với các biện pháp tuyển nổi khác, cấu tạo các ngăn tuyển nổi giống như cấu tạo của aeroten, ít tốn điện năng, không cần thiết bị cơ giới phức tạp, rất có lợi khi xử lý nước thải có tính xâm thực cao. Khuyết điểm của biện pháp tuyển nổi này là : các lỗ của các tấm xốp, chụp xốp chống bị tắt làm tăng tổn thất áp lực, khó chọn vật liệu xốp đáp ứng yêu cầu về kích thướt các bọt khí. c.Tuyển nổi với tách không khí từ nước (DAF) Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước thải chứa chất bẩn kích thướt nhỏ vì nó cho phép tạo bọt khí rất nhỏ. Thực chất của biện pháp này là tạo ra một dung dịch (nước thải) bão hoà không khí. Sau đó không khí tự tách ra khỏi dung dịch ở dạng các bọt khí cực nhỏ. Khí các bọt khí này nổi lên bề mặt sẽ kéo theo các chất bẩn. Tuyển nổi với tách không khí từ nước phân biệt thành : theo cách giảmáp suất và theo chế độ hoàn lưu nước. Tuyển nổi chân không Nguyên tắc hoạt động: Nước thải được bão hòa không khí ở áp suất khí quyển trong buồng sục khí. Vào buồng tuyển nổi, áp suất khoảng 225 – 300 mmHg nhờ bơm chân không. Khi đó các bọt khí rất nhỏ nổi lên và kéo theo chất bẩn. Thời gian là 20 phút. Ưu điểm: Sự hình thành rắn – khí diễn ra trong môi trường tĩnh (xác xuất vỡ thấp). Chi phí năng lượng thấp. Khuyết điểm: Số lượng bọt khí nhỏ nên không áp dụng cho nước thải có SS lớn ( <250 – 300 mg/l). Phải xây dựng lắp ráp các thùng chân không rất kín với thiết bị gạt cơ giới bên trong. Tuyển nổi áp suất Nguyên tắc: Bão hòa không khí dưới áp suất cao (1.5 – 4 atm) Tách khí hòa tan ở áp suất khí quyển. Ưu điểm: Vận hành ổn định và đơn giản. Cho phép tách SS với nồng độ cao 4 – 5 g/l. Nguyên tắc: - ρh nổi - Hạt keo và nhũ tương => không lắng không nổi - Vận tốc nổi của hạt phụ thuộc vào kích thước,KLR và độ nhớt Re - Trong vùng Re < 0.25,vận tốc hạt nổi : -Vận tốc hạt nổi có tính đến sự cản trở của pha nhẹ: Trong đó: Vs’ : vận tốc nổi lên của pha nhẹ ρn: khối lượng riêng của pha nhẹ µn: độ nhớt của pha nhẹ + DAF (DISSOLVED AIR FLOATATION ) Thể tích khí cung cấp : khối lượng chất rắn cần xử lí AS=Kg không khí hòatancung cấp/ngàyKg chất rắn trong nước thải/ngày A/S thay dổi theo loại SS trong NT => xác định bằng thực nghiệm Không tuần hoàn AS = 1,3Sa (fP-1)Sa Trong đó: -Sa: độ hòa tan của không khí (mL/L) -f :phần khí hòa tan ở áp suất P,thường f = 0,5-0,8 -áp suất (atm) -Sa : nồng độ chất rắn (mg/l) -1,3 : khối lượng riêng của không khí(1.3 mg/mL) Tuần hoàn : AS = 1,3Sa (fP-1)RSaQ Trong đó: -R : dòng chảy tuần hoàn(m3/ngày) -Q: lưu lượng nước thải (m3/ngày) Sa(mg/l) 29.2 22.8 18.7 15.7 T0C 0 10 20 30 Toàn bộ nước tiếp xúc với áp suất khí Hình thành bọt khí Áp dụng được ở mức trung bình Có thể bị ảnh hưởng bởi quá trình xáo trộn trong bể Hệ thống tuyển nổi DAF- không tuần hoàn 10-25% nước sau xử lí dược tuần hoàn lai bình tạo áp Bơm nước sạch nên hạn chế nghẹt bộ phận phối khí Quá trình tạo cặn – bọt khí nổi bỉ ảnh hưởng Kích thước bể lớn vì Q = Q (NT) + Q( tuần hoàn) Hệ thống tuyển nổi- có tuần hoàn Tính diện tích bể tuyển nổi dựa trên : Cường độ khí 6-10m3/m2.h Thời gian tuyển nổi : 20 phút đường kính bể tuyển nổi (D) vận tốc nước trong bể tuyển nổi,thường U= 10,8 m/h HRT = 5- 7 phút A=4QπU Đường kính bể tuyển nổi kết hợp bể lắng (DTN-L) DTN-L=4QπU0+D2 U0: vận tốc nước trong vùng lắng,thường U0=4,7m/h Kích thước cơ bản của bể tuyển nổi kết hợp bể lắng BỂ TUYỂN NỔI ( DAF ) Circular and Rectangular Designs for Municipal and Industrial Waste Treatment BỂ TUYỂN NỔI Bể Tuyển Nổi là một thiết bị dùng để tách và loại bỏ các chất rắn lơ lững từ chất lỏng dựa trên những thay đổi trong độ tan của khí áp khác nhau.Không khí được hòa tan dưới áp lực trong một chất lỏng sạch và bơm trực tiếp vào bể Tuyển Nổi.Sau khi vào DAF,áp suất không khí được tạo ra và kết hợp với chất lỏng, mà sẽ trở thành siêu bão hòa với các bong bóng khí có kích thước micron.Các bong bóng không khí li ti sản xuất một lực hấp dẫn cụ thể bám dính vào các phần tử rắn lơ lững trong nước và nâng các hạt lơ lửng nổi lên bề mặt chất lỏng,tạothành một lớp bùn nổi được loại bỏ bởi dàn cào ván bùn mặt. Chất rắn nặng lắng xuống đáy hồ và cũng được cào gom lại và hút ra ngoài bằng bơm hút bùn để đưa về khu xử lý bùn xử lý. Bể Tuyển Nổi dùng phương pháp gắn các hạt chất thải khí.Tất cả các bong bóng bám dính các chất rắn là rất mong manh và bất ổn trong các đơn vị nổi phải được giữ ở mức tối thiểu để ngăn chặn sự suy giảm về hiệu suất hoạt động. Bể tuyển nổi được cấu tạo bao gồm một bể tròn hoặc hình chữ nhật.Bên trên bể và đáy bể được thiết kế hai dàn cào bùn.Thiết bị được kết nối với một số thiết bị phụ trợ bên ngoài gồm bình trộn nước,bơm nước trộn,máy nén khí... BỂ TUYỂN NỔI DẠNG HÌNH TRÒN: Cấu tạo bể dạng hình tròn: - Chế tạo bằng vật liệu bê tông, xây bể tại công trường - Chế tạo bằng thép,sơn chóng ăn mòn axít BỂ TUYỂN NỔI DẠNG HÌNH HỘP: Cấu tạo bể dạng hình hộp: - Chế tạo bằng vật liệu coposite - Chế tạo bằng thép,sơn chóng ăn mòn axít Ống tháo nước trong Thiết bị chỉnh mức chất lỏng Bộ phận gạt bọt Ống tháo cặn lắng Ống tháo cặn tuyển nổi Bộ phận cào cặn lắng Ống dẫn hỗn hới không khí-chất thải lỏng Thiết bị tuyển nổi theo phương bán kính Tuyển nổi điện, tuyển nổi sinh học và hoá học. Tuyển điện Than thiết bị Điện cực Khi dòng điện một chiều đi qua nước thải, ở một trong các điện cực (catot)sẽ tạo ra khí hydro. Kết quả nước thải được bão hoà bởi các bọt khí và khi nổi lên kéo theo các chất bẩn không tan tạo thành váng bọt bề mặt. Ngoài ra nếu trong nước thải chứa các chất bẩn khác là các chất điện phân thì khi dòng điện đi qua sẽ làm thay đổi thành phần hoá học và tính chất của nước, trạng thái các chất không tan do có các quá trình điện ly, phân cực, điện chuyển và oxy hoá khử xãy ra. Cường độ của các quá trình này phụ thuộc vào các yếu tố : Thành phần hoá học nước thải Vật liệu các điện cực (tan hoặc không tan) Các thông số của dòng điện : điện thế, cường độ, điện trở suất. Tuyển nổi sinh học và hoá học Dùng để cô đặc từ bể lắng đợt 1. Cặn từ bể lắng đợt 1 được tập trung vào một bể đặc biệt vào được đun nóng tới nhiệt độ 35 – 55oC trong vài ngày. Do sinh vật phát triển làm lên men chất bẩn tạo bọt khí nổi lên, kéo theo cặn cùng nổi lên bề mặt, sau đó gạt vớt lớp bọt. Kết quả cặn giảm được độ ẩm tới 80 %. Quá trình tuyển nổi hóa học sinh ra các bọt khí như O2, Cl2, CO2,… bọt khí này kết dính với các chất lơ lửng. Nhượcđiểm của quá trình này là tiêu hao hóa chất. Hiệu suất xử lý bằng tuyển nổi ở một số nhà máy Xử lí nước thải tại nhả máy dệt nhuộm bằng DAF Nước thải của một hoạt động dệt may sau khi xử lý chảy với 1 lưu lượng là 1730 m3/d. Cation polymer được định lượng như 1 sự giúp đỡ tuyển nổi. Đó là sự quan trọng được biết đến đến rằng BOD được loại bỏ hơn 50%. Chất rắn lơ lửng và phenol được loại bỏ 84% và 72%. Loại bỏ chì, bis(2-thylexyl)phtalate, di-N-butyl phthalate, và naphthalene được hơn 92%. Bảng 3B: Hiệu suất của một nhà máy thí điểm không khí hoà tan nổi Nhà máy dệt ở Seoul, Hàn Quốc (Tháng Mười Hai, năm 1990) Một thiết bị thí điểm DAF nhỏ (đường kính = 4ft = 1,2m; chiều sâu = 6ft = 8m) được lắp đặt tại một nhà máy dệt may ở Seoul, Hàn Quốc, thực hiện tốt về nhu cầu oxy hóa học cao (COD) giảm (66,8 – 71,0%) và tổng chất rắn lơ lửng cao ( TSS) giảm (95-96,3%). DAF nước thải CODs luôn hạn chế nước thải là 100 mg/L khi dòng vào CODs là 318 mg/L. Thông thường DAF thực hiện tốt hơn so với nước thải thông thường của các nhà máy dệt hệ thống bao gồm lắng sơ cấp, sục khí bùn hoạt tính, lắng thứ cấp, bộ lọc cat, và các bộ lọc GAC. Bảng 4:Hiệu quả xử lí của nhà máy sản xuất giấy và bột giấy bằng DAF Bảng 4 là kết quả dữ liệu loại bỏ của việc xử lý nổi giấy và nước thải chứa chuỗi không tích hợp, COD cao, và các chất ô nhiễm độc hại khác. Trong 3-d, 24-h tổng hợp và lấy mẫu phân tích, nó được tìm thấy nhiều hơn 96% COD, butyl benzyl phthalate, ethylbenzene, toluene, chloroform, và xylene đã được loại bỏ. Loại bỏ crom và chì hơn 82%. Bảng 6A :Xử lý nước thải tự động và giặt quần áo của DAF (50% tái chế dòng chảy áp). Thiết kế hoặc vận hành các thông số tốc độ dòng chảy nước thải = 0,27 m3 /phút; thiết kế tốc độ dòng chảy = 0,57 m3/phút; tải thủy lực tốc độ = 0,038 m3/phút/m2, không-đối-chất rắn tỷ lệ= 0,0097; tràn bùn = 0,0076 m3/phút, nồng độ bùn =5%; liều lượng hóa chất =1800 mg/L clorua canxi và 2mg/L của polymer; pH= 11,6 trong buồng nổi. Tiền xử lý trước khi để DAF bao gồm màn hình, cân bằng, và tách dầu-nước. Bảng 6B:Loại bỏ tự động và xử lý nước thải giặt DAF (50% tái chế dòng chảy áp). Trong trường hợpnày,chỉ có 60 mg /L của polyelectrolyte định lượng để xử lí 341 m3/d  nước thải giặt.Tiền xử lý trước khi đến tách nổi bao gồm màn hình và cân bằng. Các thông số hoạt động khác bao gồm pH =10,3-10,6 trong buồng tách nổi; tải thủy lực tốc độ = 0.11 m3/phút/m2,khí rắn tỷ lệ = 0,5; tràn bùn = 0,11 m3/d,và nồng độ bùn trôi = 7,5%. Các kết quả khác nhau trong các bảng 6A và 6B cho thấy hiệu quảcủa ứng dụng hóa học vào hiệu quả xử lý của các quá trình DAF.Có thể thấy rằng các dữ liệu loại bỏ trong bảng 6A(sử dụng clorua canxi và polymer) tốt hơn nhiều so với bảng 6B (bằng cách chỉ sử dụng polymer).Tổng kết,hơn 80% việc loại bỏ của O &G,asen,bis-(2-ethylhexyl)phthalate,chất hóa học rút từ than đá phenanthrene,naphthalene có thể đạt được bằng cách tách nổi. Để loại bỏ phốt pho tổng,cadmium,chì,kẽm,butyl benzyl phthalate,2,4-dimethylphenol,và 1,1,1-trichloroethane,loại bỏ hơn 90% có thể đạt được. Bảng 7 : Xử lý nước thải thực phẩm biển bằng tuyển nổi không khí hòa tan ( DAF) và hấp phụ Quá trình tách dầu - nước chứa phát thải 1,01 mg/L Asen, độ đục 3NTU, 50 đơn vị màu, 28,5 mg/L O&G và 83mg/L COD. Sử dụng thiết bị DAF đã loại bỏ được 90% Asen, 30% độ đục, 43% đơn vị màu, 43,2% O&G và 32,5% COD. Sắt Clorua hoặc Sắt Sunphat là chất làm đông hiệu quả trong việc loại bỏ Asen. Thiết bị lọc DAF đã xử lý hiệu quả các chất thải từ quá trình tách dầu – nước. Giảm Asen, độ đục, màu O&G và COD tương ứng là 90,6 ; 93,3 ; 98 ; 74,7 và 51,8% DAF và lọc – DAF đều thể hiện được quá trình tiền xử lý tuyệt vời nhưng hấp phụ GAC còn tốt hơn với việc loại bỏ 100% Asen hòa tan Bảng 8:Xử lí dòng chảy mạnh bằng DAF và lọc cát Sự kết hợp của lọc và tuyển nổi là một hệ thống xử lý hiệu quả nhất. Các ứng dụng của tuyển nổi vào xử lý nước thải: Nhà máy tuyển nổi thanh lọc nước thải đầu tiên của Mỹ, nhà máy xử lý nước lenox, MA, ở Mỹ Một nhà máy tuyển nổi- thanh lọc nước uống sáng tạo với công suất thiết kế 1,2 MGD đã cung cấp nước cho 10.000 dân cư và khách du lịch ở thị trấn Lenox, MA, Mỹ kể từ tháng 7, 1982. Các quá trình hoạt động của hệ thống bao gồm keo tụ hóa chất, DAF, và lọc cát rửa ngược tự động, cải thiện đáng kể quá trình keo tụ, lắng và các hệ thống lọc so với các hệ thống thông thường. Thời gian giữ lại nước của hệ thống lọc-nổi Lenox chỉ trong 15p so với 6-9h của thời gian giữ nước dài của hệ thống thông thường. Vì thiết kế nhỏ gọn của nhà máy Lenox (đường kính = 22ft = 6,7 m: độ sâu = 6ft = 1,8m) chi phí lắp đặt thiết bị, chi phí nhà ở, chi phí sưởi ấm, nhu cầu sử dụng đất, và vv.. của nó đã giảm đi đáng kể. Cấu tạo nhà máy xử lí nước lenox bao gồm 1 máy lắng lọc-nổi nước uống 1,2- MGD bao gồm 3 cái bồn chứa phèn 8ft, 1 phòng thí nghiệm chất lượng nước nhỏ gọn, 1 cơ sở vệ sinh, và 1 chất làm đặc bùn nổi, được đặt trong 1 tòa nhà nhỏ với kích thước 30 x 60 ft2. Nhà máy lọc- nổi lenox được cài đặt mới nhất bao gồm các đơn vị hoạt động sau đây : (a) hệ thống lọc cặn hóa học/ hỗn hợp, (b) keo tụ, (c) lọc. Các bộ phun lọc được clo hoá trong 1 trạm bơm/sự khử trùng bằng clo. Tiêu chuẩn thiết kế đặc biệt cho nhà máy nổi lenox như sau: a. Thời gian tuyển nổi giữ = 5,5 mm b. Tuyển nổi đơn vị tải = 3,1 gpm/ft2 (0,13 m3/min/m2) hoặc ít hơn. c. Lọc khu vực = 335,78 ft3 (31,19 m2). d. Lọc tỷ lệ = 2,5 gpm/ft2 (0.10 m3/min/m2) hoặc ít hơn. e. Lọc nền sâu = 11 in (28 cm) cát mịn. f. Lọc môi trường = ES 0,35 mm; UC 1,6. g. Lọc rửa ngược tỷ lệ = 15 gpm/ft2 (0,61 m3/min/m2) hoặc nhiều hơn. h. Nước thải xử lý = clo trạm. Điểm khác biệt duy nhất giữa nhà máy lọc-nổi Lenox (nhà máy DAFF) và một nhà máy xử lý nước thông thường là lắng sử dụng cho việc tách phèn xốp (hoặc là những phèn-polymer xốp ) từ nước keo tụ. Nhà máy lenox sử dụng lắng DAF ( với chỉ đến 5,5p của thời gian giữ nước) so với nhà máy thông thường sử dụng thiết bị lắng cặn.( với 2-4h thời gian giữ nước). Cả 2 nhà máy lenox và nhà máy thông thường đều sử dụng hóa chất cải tiến cho việc xử lý nước uống , và cả 1 loại nhà máy để sản xuất sản phẩm nước thải đáp ứng tiêu chuẩn nước uống US EPA. Tuy nhiên, nhà máy lenox cải tiến hiệu quả hơn nhà máy thông thường trong khả năng thực hiện, vận hành, bảo trì và sử dụng năng lương. Nhiều tiện lợi của nhà máy lọc-nổi nước uống hơn nhà máy thông thường ( bao gồm hệ thống lọc cặn hoá học, hỗn hợp, kết tụ, lắng, lọc và khử trùng) được liệt kê như sau: Nhà máy lọc-nổi lenox có thể loại bỏ không chỉ tất cả chất gây ô nhiễm thông thường mà hệ thống thông thường có thể sử lý, mà còn cả những chất gây ô nhiễm khác mà hệ thống thông thường ko thể xử lý…V..V, hợp chất dễ bay hơi, tảo nổi và mùi hôi, bề mặt, sắt, mangan, và nhiều thứ khác nữa. Thông qua máy trộn nhiễu khí quyển nhanh chóng và vách ngăn keo tụ tĩnh tại nhà máy Lenox tiết kiệm đáng kể năng lượng sử dụng. Hoàn chỉnh tự động hóa (bao gồm cả dòng điều khiển, kiểm soát mức độ, tỷ lệ cặn hoá học, và bộ đếm thời gian kiểm soát rửa ngược lọc) của nhà máy Lenox đáng kể đơn giản hóa của nhà máy O & M. Chỉ có hai phần thời gian đã được vận hành các nhà máy kể từ tháng Bảy, 1982. Vốn và tổng số chi phí hàng năm của nhà máy Lenox ít hơn một phần ba của so sánh các hệ thống thông thường với cùng một công suất dòng chảy. Nhà máyLenox tái chế tất cả các bộ lọc xử lý nước thải rửa ngược bộ phận hấp thụ để tái sản xuất nước uống, do đó nhà máy Lenox sản xuất không có nước thải, ngoại trừ một khối lượng rất nhỏ bùn đậm đặc. Không chỉ vấn đề xử lý nước thải được loại bỏ, nhà máy Lenox tiết kiệm khoảng 10% của tổng phí bơm nước, mà thường là cần thiết cho bộ lọc rửa ngược trong nhà máy xử lý nước thông thường. Trực tiếp tái sử dụng nước thải rửa ngược qua bộ lọc tại nhà máy tuyển nổi Lenox cũng giúp loại bỏ nhu cầu của một lưu vực gạn trung gian (hoặc thiết lập lưu vực) đó là cần thiết cho một nhà máy tái chế nước thải thông thường để rửa ngược qua bộ lọc của nó. Nhà máy Lenox nhỏ (đường kính = 22 ft = 6,7 m) có thể tăng tốc độ dòng chảy chảy từ khoảng 70 gpm đến> 800 gpm (265 L / phút đến> 3028 L / phút) trong một vài phút, do đó loại bỏ nhu cầu của một cân bằng lưu lượng dòng chảy trong bể chứa. rửa ngược tự động liên tục của các bộ lọc giúp loại bỏ sự cần thiết của một bể chứa nước cao theo yêu cầu của nhà máy thông thường. Nhà máy Lenox có thể loại bỏ tất cả tảo nổi, hầu hết các vi khuẩn gây bệnh, và nhiều thứ khác, do đó không cần phải khử trùng bằng clo,góp phần làm giảm khả năng hình thành các TTHM. Liều lượng clo trong quá trình khử trùng clo cũng giảm đáng kể bởi DAF. Liều lượng hóa chất của nhôm,polymer và khử trùng bằng clo xử lý nước uống của nhà máy tuyển nổi Lenox thấp hơn nhiều so với cần thiết cho một hệ thống thông thường . Nhà máy lọc nổi Lenox có thể được vận hành bằng tay, hoặc hoàn toàn tự động với sự kiểm soát mức độ, mà vận hành các van lưu lượng dòng chảy trong đầu vào rửa ngược của bộ lọc tự động bởi thời gian và / hoặc kiểm soát sự mất mát đầu vào. Bảng 9 trình bày các dữ liệu hoạt động điển hình và dữ liệu O & M của nhà máy đầu tiên lọc-nổi làm sạch nước uống ở Mỹ. Bảng 9 Dữ liệu của các hoạt động lắng lọc đầu nổi-Mỹ tại Lenox Nhà máy xử lý nước, MA, Mỹ Thông số Tần số Phạm vi Trung bình Thiết bị Dòng chảy, gpm 365 148–760 377 Nhiệt độ(of) 362 37–75 51.8 Độ đục (NTU) 365 0.65–7.35 1.6 pH (đơn vị) 352 6.7–8.6 7.6 Độ kiềm (mg/L, CaCO3) 352 60–92 73.5 Màu sắc (đơn vị) 4 0–15 6 Hàm lượng nhôm (mg/L) 4 0.01–0.08 0.06 Xử lý hoá học Phèn (mg/L) 365 0–73.6 23 Polymer 8109 (mg/L) 365 0–66 25.7 Nước thải được làm sạch Độ đục (NTU) 365 0.02-0.53 0.08 pH (đơn vị) 352 6.6-8 7.05 Độ kiềm (mg/L, CaCO3) 353 48-86 66 Màu sắc (đơn vị) 9 0 0 Cặn nhôm (mg/L, Al) 9 0.01-0.13 0.06 Note: 1 gpm = 3.785 L/min. Nhà máy lọc-nổi nước thải lớn nhất thế giới, nhà máy xử lý nước thải Pittsfield, MA, USA. Bởi vì sự thành công của nhà máy tách nổi nước thải trong việc nghiên cứu thí điểm trên nước uống và nhà máy lọc- nổi nước thải Lenox, của thành phố Pittsfield, MA, USA, vì vậy 2 nhà máy xử lý nước thải : Nhà máy xử lý nước thải Cleveland và nhà máy xử lý nước thải Ashley được xây dựng. Nhà máy xử lý nước thải Cleveland được trang bị 4 thiết bị lắng ( đường kính = 49 feet= 14.9 m, sâu= 6 feet= 1.8m, công suất = 6.25 MGD = 23,656 TPD mỗi thiết bị lắng) và hố chứa xử lý nước thô Cleveland có độ kiềm cao, màu sắc vừa phải, và độ đục thấp. Nhà máy xử lý nước thải Ashley được trang bị 2 thiết bị lọc nổi và hồ chứa xử lý nước thô Farnham có độ kiềm rất thấp, màu sắc rất cao, và độ đục trung bình. Hồ chứa nước Ashley có chứa đủ độ kiềm, màu sắc cao, và độ đục trung bình, là một nguồn bổ sung cung cấp nước cho nhà máy Ashley với giới hạn thích hợp. Cả hai nhà máy Cleveland và nhà máy Ashley cung cấp nước cho cùng một hệ thống phân phối Pittsfield bao gồm 55.000 cư dân và nhiều nhà máy công nghiệp. Toàn bộ công trình xử lý nước Pittsfield bao gồm: bốn hồ chứa lớn, thiết bị hóa học lọc cặn, sáu thiết bị nổi lọc , hai trạm clo, hai trạm kiểm soát lưu lượng và phân phối đường ống, một Nhà máy thủy điện, một trong 5-MG (18.925 m3) lưu trữ trong bể chứa nước, một ống đứng, hai trạm bơm, và một trung tâm thu thập hệ thống / dữ liệu. Hai thiết bị nổi-lọc tại Nhà máy xử lý nước Ashley đã bắt đầu hoạt động cung cấp nước cho các thành phố của Pittsfield từ tháng Mười, năm 1986. Tất cả các thiết bị lọc- nổi tại Nhà máy xử lý nước Cleveland đã bắt đầu phục vụ trực tuyến khử trùng bằng clo vào ngày 29 tháng 1 năm 1987 Cấu tạo củaNhà máy Cleveland tương tự như nhà máy Ashley ngoại trừ Cleveland có bốn bể lắng lọctuyển nổi. Những bể lắng của Pittsfield thì gói gọn trong bể lắng xử lý nước gồm phần cung cấphóa chất, buồngtrộn, buồngkeo tụ, bểDAF, ABF, vàgiếng lắng. Nhà máy nước xử lý nước Cleveland có đủ độ kiềm để có thể được xử lý hiệu quả bằng cách sử dụng phèn, natri aluminate, polymer, với chi phí khoảng 0,02458 USD/1000 gal (3.785 L) nước được xử lý. Nhà máy nước thô Ashley có độ kiềm thấp nên được bổ sung kiềm tại một chi phí cao hơn. Độ đục nước thải từ cả hai nhà máy khoảng 0,1-0,5 NTU trong điều kiện hoạt động tối ưu. Cơ sở xử lý nước Pittsfield bao gồm cả Nhà máy Cleveland và Nhà máy Ashley đãđạt công suất đỉnh điểm khoảng 37,5 MGD (141,938 TPD). Tại cùng một công suất thủy lực và hiệu suất xử lý, so sánh chi phí vốn của một nhà máy tuyển nổi-lọc sạch chỉ khoảng một phần ba của nhà máy xử lý nước thông thường. Việc bảo tồn nước và tiết kiệm chi phí hóa chất là lợi thế thêm vào của nó.Một nhà máy lọc tuyển nổi đã được áp dụng để loại bỏ các màu sắc và độ đục vô cùng cao, PAC , thạch tín , hợp chất VOC , tảo, mùi ,coliform vi khuẩn, chất hoạt tính bề mặt , độ cứng, sắt và mangan, số lượng phân tử và Nang Giardia, tiềm năng hình thành THM, và kim loại nặng. Nói cách khác, các nhà máy lọc tuyển nổi có tính khả thi cho xử lý lý nước sông, nước ngầm, hồ nước, hoặc dòng nước chảy dữ dội, đầy đủ để phục vụ cộng đồng lớn, các cộng đồng nhỏ, các tổ chức hoặc thậm chí chỉ là một gia đình duy nhất.Hệ thống xử lý nước Pittsfield đã trung thành phục vụ thành phố Pittsfield, MA, Mỹ, kể từ khi đi vào hoạt động trong tháng mười hai, năm 1986. Sáu bể lắng lọc tuyển nổi (mỗi lắng 6,25 MGD = 23,656 TPD, nhà máy công suất tối đa = 37,5 MGD) đã thông qua các bài kiểm tra hoạt động nghiêm ngặt nhất trong điều kiện mùa đông khắc nghiệt bằng cách chỉ có sử dụng những hóa chất thông thường không tốn kém. Cả hai nhà máy xử lý nước Lenoxvà nhà máy xử lý nướcPittsfield là các nhà máy DAFF thế hệ đầu tiên,đượcbao gồm cácquá trìnhthiết bị,thiết kế vàđượcxâydựngbởiTổng công ty Công trình Krofta , và Học việnCông nghệnước Lenox (trước đâylàViệnnghiên cứu Lenox ).Mỗi nhà máyDAFF thì độc lập, vàbao gồm cả bộ phần cung cấp hóa chất, trộnkeo tụ,làm lọc tuyển nổi, lọc cát, khử trùng, và giếng lắng, tương tự nhưsơ đồquátrìnhthể hiện tronghình5. Ngày nay có ít nhất 36 DAF và các nhà sản xuất tự làm DAFF ở Hoa Kỳ. Có hơn 3000 DAF và DAFF đơn vị được cài đặt trên toàn thế giới cho cả hai ứng dụng công nghiệp trong và ngoài nước. Olson và Wang et al. đã xem xét DAF và DAFF ở các nhà máy khác nhau được xây dựng tại Hoa Kỳ. Hình 6 cho thấy một nhà máy xử lý nước uống DAF cổ điển bao gồm các quy trình đơn vị riêng biệt trong bộ phận cung cấp hóa chất, trộn nhanh, keo tụ, làm lọc tuyển nổi, lọc cát, và khử trùng. Nhà máy lọc nước nổi lớn nhất ở bắc mỹ table rock và nhà máy xử lý nước miền bắc saluda, sc, usd Hệ thống DAF thường đươc áp dụng cho các loại nước có chứa các hạt nhỏ nhẹ (ví dụ như, tảo), độ đục  ở mức thấp hoặc mức trung bình (<100 NTU; tốt nhất là <30 NTU), độ kiềm thấp, và màu sắc cao. Trong nhiều trường hợp hệ thống lắng không đạt được hiệu quả đối với những loại nước kể trên. Hệ thống lọc nước uống quy mô lớn đầu tiên đó là hệ thống lọc DAF- (37,5 MGD) được xây dựng ở Pittsfield, Massachusettes năm 1986. Trong năm 2005, nhà máy  lọc nước DAF lớn nhất ở Hoa Kỳ l 75 MGD là nhà máy xử lý nước  Bảng Rock và Bắc. Saluda  ở Greenville, South Carolina và được đưa vào hoạt động kể từ tháng 6 năm 2000. Hiện nay có hơn 10 nhà máy lọc quy mô DAF tại Bắc Mỹ. Bảng 9 cho thấy các tiêu chuẩn thiết kế và hiệu quả xử lý của nhà máy xử lý nước Bảng Rock và Bắc Saluda . kể từ khi đưa vào vận hành đến nay nhà máy đạt hiệu suất sử lý cao góp phần loại bỏ hiệu quả bào tử ẩn. Tối ưu hóa độ đục nước thải DAF luôn thấp hơn 0,5 NTU với SLR khác nhau từ 4 đến 8 gpm/ft2. Và khả năng loại bỏ tảo đạt hơn 96 % Những lợi thế của DAF hơn lắng thông thường bao gồm: a. Nhỏ gọn hơn vì của SLR cao hơn nhiều. b. Hiệu quả hơn cho việc loại bỏ các tảo, Giardia và Cryptosporidium. c. Ổn định chất lượng nước thải mà không cần polymer;  d. Thời gian khởi động nhanh hơn(trong vài phút). e. Liều lượng chất kết tủa và keo tụ thấp hơn  (không cần thu gom bùn). f. Có thể thu gom tập trung bùn dày với một máy hớt váng (2-4% chất rắn)   Những khó khăn chính của DAF có nhiều bộ phận cơ khí để duy trì chi phí năng lượng cao vì áp suất cao tái chế nước và không khí nén. Hệ thống tuyển nổi aquadaf  Một thế hệ mới của hệ thống DAF có thể hoạt động ở mức SLR của 8-18 gpm/ft2 gấp 2-3 lần so với các hệ thống DAF thông thường . Quá trình này được phát triển bởi Công ty Rictor ở Thụy Điển. Các tính năng chính của hệ thống DAF mới có các vách ngăn bên trong góc tường và sàn giả, tạo ra một tác dụng tuần hoàn trên toàn lưu vực DAF, đảm bảo mật độ bong bóng và nổi tăng hiệu quả loại bỏ các tổng rắn lơ lửng. Hệ thống thiết kế một lối thoát nước hệ thống thông qua sàn giả thông ra một kênh nước thải. Mặc dù hoạt động tại SLR cao nhưng hệ thống DAF mới có khả năng xử lý tương đương hiệu suất của hệ thống DAF thông thường . hệ thống DAF  mới đầu tiên ở Bắc Mỹ được xây dựng tại nhà máy Lake DeForest xử lý  nước ở West Nyack, New York vào năm 2003. DAF mới thay thế các bể lắng hiện có quá trình tiền xử lý với phương tiện truyền thông hai bộ lọc.  Hình 7 cho thấy một hình ảnh của bể xử lý theo hệ thốngDAF mới của 1 nhà máy ở Hồ DeForest .   Bảng 10 cho thấy những cải tiến hiệu suất nhà máy sau khicài đặt hệ thống A 40-MGD mới đối với  nhà máy DAF 20 MGD   được xây dựng ở Manteca, California (tháng 6 năm 2005), là quá trình tiền xử lý một màng ngập nước (ZeeWeed ) hệ thống nước bề mặt tại nhà máy xử lý hoạt động của Nam thủy lợi huyện San Joaquin. Hệ thống mới DAF được sử dụng để tối ưu hóa việc loại bỏ các chất thải và độ đục bằng sắt keo tụ để tạo điều kiện thuận lợi một thông lượng cao hơn cho hệ thống màng. Bảng 11 cho thấy một sự so sánh của nhà máy thí điểm xử lý hiệu suất giữa hệ thống lắng và DAF mới như là tiền xử lý cho ngập nước hệ thống màng . DAF mới vượt trội so với hệ thống lắng trong khi bằng cách sử dụng một liều lượng chất kết tủa thấp hơn (36,39,41). Những lợi thế của ™ AquaDAF trên hệ thống thông thường tương tự như của DAF, nhưng nó thậm chí còn nhỏ gọn hơn . Tuy nhiên, công nghệ này là tương đối mới ở Bắc Mỹ và nó là một quá trình độc quyền. Hiện nay chỉ có ba nhà máy quy mô tại Mỹ và một số khác là sự tiến bộ.. Khi thực hiện điều trị được chứng minh trong các nhà máy quy mô, người ta tin rằng công nghệ sẽ trở nên phổ biến ở Bắc Mỹ, đặc biệt là trong các trường hợp tảo là một mối quan tâm nước thô đáng kể và không gian trang web được giới hạn. Quá trình tuyển nổi kị khí sinh học Wang đã phát triển quá trình tuyển nổi kỵ khí sinh học vào năm 1974 (42), và thí điểm nghiên cứu các quá trình với các đồng nghiệp tại Học viện Lenox Công nghệ  nước  (LIWT) và Tổng công ty Kỹ thuật Krofta  (KEC) vào năm 1981 (9,32,43). Gần đây LIWT / KEC thiết kế và cài đặt đầy đủ quy mô tuyển nổi kỵ khí sinh học có đường kính 15-ft lắng tại một nhà máy giấy ở Đức (44). Đó là một thành công lớn bởi vì quá trình tuyển nổi sinh học kỵ khíđược phát triển bởi Wang hơn 30 năm trước, dựa trên quá trình kỵ khí ứng dụng cho các bong bóng khí kỵ khí. Một số nhà máy giấy ở Đức, xử lý chất thải cường độ cao bởi các quá trình xử lý kỵ khí. Quá trình kỵ khí có thể làm giảm nồng độ cao hòa tan chất hữu cơ (BOD5 và COD) trong lò phản ứng nhỏ. Các thế hệ bùn vượt quá tỷ lệ xử lý kỵ khí là thấp hơn 10 lần xử lý ở bể aerobic. Bên cạnh đó, quá trình xử lý kỵ khí sẽ cung cấp khí sinh học như một nguồn năng lượng. Cụ thể một nhà máy giấy gần Kassel, Đức đã có hai bể xử lý kỵ khí, mỗi lò phản ứng có trữ lượng3000 m3 . Các nhà máy giấy xảy ra một số vấn đề trong hoạt động làm mất sinh khối do quá trình lắng không hiệu quả .Bùn thải từ nồi nấu kỵ khí là khí anaerobically sản xuất, chẳng hạn như carbon dioxide, nitrogen, methane, hydrogen sulfide, và do đó, lần lượt, có bong bóng khí, gây ra bùn nổi.Nhà máy được thiết kế chocông suất loại bỏ COD 14.000 kg / d.Trong sự hiện diện của bùn tăng trong bể trầm tích hiện có, hiệu suất lắng là thấp.Các nhà máy giấy loại bỏ chỉ 2800 kg / d của COD từ chất thải thô của nó.Nồng độ COD trong vòng lặp nước lưu thông cho nhà máy giấy tăng lên đến 30.000 mg / L và cao hơn, dẫn đến chất lượng giấy kém (ví dụ, giấy thấp sức mạnh và mùi của sản phẩm khi sản xuất).Vì vậy người ta dã đề xuất phương pháp tuyển nổi sinh học kị khí (được biết đến là KroftaSUPRACELL ™, với đường kính 15-ft) với một mái nhà, bao che, được hiển thị trong Hình.9 và 10.Nó được tìm thấy rằng bằng cách sử dụng một vật liệu lắng nổi , có thể để thả nổi / thu hoạch sinh khối kỵ khí và trả về cho các lò phản ứng sinh học kỵ khí.  Chỉ có  số lượng rất nhỏ  thành phần vô cơ đã được gỡ bỏ thông qua các thùng đựng nước thải trầm tích (Hình10). Khí sinh học, đó là bao gồm khoảng 60% methane, carbon dioxide 39%, và hydrogen sulfide 1%, tạo ra bởi các vi sinh vật kỵ khí đã được sử dụng ở nơi không khí hòa tan trong một ống thay đổi khí hòa tan để đảm bảo rằng các vi sinh vật hoạt động vẫn còn.  Các điểm nổi bật của lò phản ứng sinh học kỵ khí quá trình tuyển nổi: a. Nó được bao phủ kín bởi van kín. b. Nó là thiết bị chống cháy nổ. c. Áp lực bên trong lò phản ứng sinh học kỵ khí được duy trì được chính xác tại 12 mb, lớn hơn áp suất bên ngoài , để đảm bảo không có oxy vào lò phản ứng. Sau 6 tháng hoạt động thành công, hàm lượng tro trong xử lý đã được cải thiện. các cụ thể tỷ lệ sản xuất khí tăng từ 0,2 ml / g chất khô / h 2.2 khí mL / g khô vấn đề / h. Với ứng dụng này của tuyển nổi sinh học kỵ khí, kỵ khí hiệu quả điều trị bởi các vi sinh vật trong bùn trôi đã được đảm bảo. Ứng dụng này kỵ khí nổi giảm mất sinh khối và tăng hiệu quả loại bỏ COD. Nó kết luận rằng nổi kỵ khí sinh học đã được rất hiệu quả trong tách hoạt động và chất rắn không hoạt động trong các lò phản ứng kỵ khí. Với công nghệ này, nước thải sẽ được thu gom vào mương dẫn vào bể lắng cát, bể điều hòa và sau đó được bơm lên bể tuyển nổi. Ở đây bột giấy (chất thải còn lại của quá trình xeo) được tách ra nhờ các bọt khí cung cấp từ nhà máy nén khí. Bột giấy nổi lên được tách ra đưa về bể thu hồi bột giấy và tái sử dụng lại. Nước sau tách bột sẽ được đưa sang một bể lắng đứng khác để tách phần cặn còn lại rồi thải ra hồ sinh học xử lý bằng phương pháp sinh học. Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Hiện có nhiều phương pháp tuyển nổi khác được ứng dụng để xử lý nước thải: tuyển nổi băng không khí nén; tuyển nổi áp lực; tuyển nổi bằng phương pháp khuếch tán không khí qua vật liệu xốp ; tuyển nổi hóa học và tuyển nổi điện hóa; tuyển nổi cơ khí. Hiện nay phương pháp tuyển nổi được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp là phương pháp tuyển nổi áp lực. Ưu điểm của phương pháp này là cho phép làm sạch nước với nồng độ tạp chất còn lại rất nhỏ, thiết bị cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, dễ thực hiện thi công, lắp đặt sửa chữa. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế, để xử lý nước thải chứa dầu tại Xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái. Nước thải chứa dầu, được thải ra từ các quá trình khai thác, chế biến dầu khí; từ các nhà máy hoá dầu; nhà máy sửa đầu máy xe lửa, ô tô ...vv, ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế, chúng tôi đã xây dựng một hệ thống xử lý nước thải chứa dầu cho ngành Đường sắt, đặt tại xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái. Trong nước thải chứa dầu, luôn luôn có một phần dầu đáng kể (đến 1 -3 g/l), nằm ở trạng thái nhũ; phần còn lại là những hạt dầu lớn, và các cấu tử nặng (mazút; nhựa đường; ..) có thể nổi lên hay chìm xuống dưới đáy. Các nhũ dầu bảo toàn trạng thái huyền phù của nó rất vững bền, đặc biệt khi nồng độ dầu thấp (không vượt quá 1.000 mg/l), hoặc khi không có các chất hoạt động bề mặt hay bọt khoáng nhỏ, cản trở sự hợp nhất của các hạt nhũ dầu. Vì vậy, quá trình tách dầu ra khó nước thải gặp nhiều khó khăn. Nếu chỉ dùng quá trình lắng tụ, ngay cả khi sự lắng kéo dài, việc xử lý nước thải chứa dầu cũng không đảm bảo. Vì thế, trong những năm gần đây, nhiều nước đã sử dụng công nghệ tuyển nổi để xử lý nước thải chứa dầu, để xử lý nước thải chứa dầu tại xí nghiệp đầu máy Hà-LàO, Yên Bái, chúng tôi cũng theo hướng này. Nước thải tại xí nghiệp đầu máy Hà-LàO, Yên Bái là một hệ thống phức tạp nhiều thành phần, gồm ba pha: chất rắn lơ lửng (pha rắn); nước chứa dầu (pha lỏng); không khí hoà tan (pha khí). Trên cơ sở các nghiên cứu và thực nghiệm đã thực hiện, chúng tôi quyết định chọn "Tuyển nổi áp lực" để xử lý loại nước thải này. Trong thực tế sử lý nước thải hoặc làm sạch các chất lỏng bằng tuyển nổi, đã xuất hiện nhiều phương pháp khác nhau ở dấu hiệu này cũng như dấu hiệu kia (tuyển nổi với sự tách không khí từ dung dịch; tuyển nổi với việc cho thông khí qua vật liệu xốp; tuyển nổi với sự phân tán không khí bằng cơ khí; tuyển nổi hoá học; tuyển nổi sinh học; tuyển nổi ion; tuyển nổi bằng phương pháp tách phân đoạn bọt; tuyển nổi bằng phương pháp tách phân đoạn bọt rồi phân huỷ bức xạ; ... vv), vì vậy việc lựa chọn phương pháp cũng giữa vai trò quan trọng. Trong một vài trường hợp, chỉ cần một quá trình tuyển nổi cũng thực hiện được việc sử lý nước; nhưng trong trường hợp này, ngoài quá trình tuyển nổi ta cần xử dụng thêm các quá trình xử lý nước khác và hệ thống xử lý nước thải tại xí nghiệp đầu máy Hà-Lào, Yên Bái bao gồm các giai đoạn sau: tạo dung dịch quá bão hoà không khí; giảm áp suất dung dịch quá bão hoà để các bọt khí tách ra khỏi dung dịch và làm nổi chất bẩn; kết dính bọt khí có mang theo chất bẩn; làm cho bọt bền và thô hơn; tách lớp bọt bẩn và cặn ra khỏi nuộc trong bể tuyển nổi. Sau khi công trình hoàn thành, đã làm giảm hàm lượng dầu, mỡ, khoáng trong nước thải từ 120-150 mg/lít xuống còn 0,8 mg/l . Từ thực tế nay, chúng tôi có điều kiện bổ xung thêm và kiểm tra lại các giả thiết, kết luận rút ra từ nghiên cứu lý luận, đó là: Để tuyển nổi phải tạo ra một môi trường thích hợp cả về mật độ lẫn độ pH của nước thải. Phải tạo ra trong khối nước thải một pha khác, đó là pha khí (không khí); muốn thế phải thổi không khí vào và làm cho không khí có mức độ phân tán cao. Tạo ra khả năng tiếp xúc và va chạm giữa các hạt khoáng vật (dầu/chất rắn lơ lửng) bám chặt lên ranh giới phân chia pha nước không khí (khoáng hoá các bóng khí). Trong một vài loại nước thải cần dùng thuốc tuyển nổi để làm cho bề mặt hạt khoáng vật (dầu/chất rắn lơ lửng) cần nổi trở thành "sợ nước" và cải tạo bề mạt hạt khoáng vật (dầu/chất rắn lơ lửng) không cần làm nổi trờ thành "háo nước". + các yêu cầu của công nghệ tuyển nổi rất nhạy cảm và có mối liên hệ với nhau rất chặt chẽ, để thực hiện các yêu cầu này, ta phải thực hiện chính xác các tính toán về thuỷ khí động học cũng như chuyển khối, chúng tôi thiết kế công trình này theo quan điểm hệ thống. Phương phát tuyển nổi đã và đang giữa vai trò quan trong trong việc xử lý nước thải nhằm chống ô nhiễm môi trường và đảm bảo an toàn cho nguồn nước. Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi: Hoạt động liên tục Phạm vi ứng dụng rộng rãi Chi phí đầu tư và vận hành không lớn, thiết bị đơn giản. Vận tốc nổi lớn hơn vận tốc lắng, có thể thu cặn, tạp chất. Tuyển nổi kèm theo sự thổi khí, làm giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt và các chất dễ bị oxi hoá Nhược điểm Trọng lượng của các hạt không được lớn, thước của hạt thường khoảng 0.2-1.5 mm Tuyển nổi phụ thuộc vào kích thước và số lượng bọt khí nên đòi hỏi kích thước bọt khí ổn định.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxNhóm 4- Công nghệ tuyển nổi hiện đại.docx
Tài liệu liên quan