Khi nói đến công nghệ tuyển nổi bằng khí hòa tan, một số bạn có thể cảm thấy hơi xa lạ, nhưng thực tế, công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như xử lý nước thải và tinh lọc công nghiệp. Nói một cách đơn giản, nó hòa tan một lượng lớn khí vào trong nước và đột ngột giải phóng nó, tạo ra một đống bong bóng nhỏ bám vào các tạp chất và nổi lên trên bề mặt cùng với chúng, từ đó tách chất bẩn ra khỏi nước. Tuy nhiên, không chỉ có một loại tuyển nổi bằng khí hòa tan. Theo các nguyên tắc và cấu trúc làm việc khác nhau, nó có thể được chia thành một số loại. Hôm nay, chúng ta hãy cùng tìm hiểu và thảo luận về nó để đảm bảo rằng nó gần gũi và dễ hiểu với bạn.
Tuyển nổi bằng khí hòa tan hoàn toàn
Chúng ta hãy nói về tuyển nổi bằng khí hòa tan hoàn toàn trước. Cái tên này nghe có vẻ khá "thực tế", có nghĩa là tất cả nước cần xử lý trước tiên phải trải qua bước "khí hòa tan". Cách vận hành cụ thể như thế nào? Đó là trích một phần nước cần xử lý, tạo áp suất cho nó, sau đó đưa khí, chẳng hạn như không khí, vào để hòa tan hoàn toàn khí trong nước, tạo thành nước khí hòa tan. Sau đó, trộn phần nước khí hòa tan này với phần nước còn lại cần xử lý và đưa nó vào bể tuyển nổi. Ngay khi không khí đi vào bể nổi, áp suất đột ngột giảm xuống và khí hòa tan trong nước sẽ "bùng nổ", biến thành vô số bong bóng nhỏ. Những bong bóng này giống như những quả bóng bay nhỏ sẽ "bắt giữ" các chất rắn lơ lửng và các giọt dầu trong nước, cùng nhau nổi lên trên bề mặt, tạo thành các mảnh vụn nổi và cuối cùng gạt chúng đi.
Ưu điểm của loại này là gì? Vì tất cả nước đã được hòa tan hoặc trộn với nước hòa tan, một lượng lớn bong bóng được tạo ra và phân bố đều, và hiệu quả xử lý thường tốt. Cho dù đó là xử lý nước thải dầu hoặc nước thải có chất rắn lơ lửng, nó đều có thể đối phó. Tuy nhiên, nó cũng có một nhược điểm nhỏ, đó là một phần nước cần được tạo áp suất và hòa tan, đòi hỏi các bơm áp suất chuyên dụng và các bể khí hòa tan. Mức tiêu thụ năng lượng có thể cao hơn một chút và thiết bị tương đối phức tạp, chiếm diện tích lớn hơn.
Tuyển nổi bằng khí hòa tan một phần
Như tên gọi của nó, sự khác biệt giữa nó và tuyển nổi bằng khí hòa tan hoàn toàn là không phải tất cả nước đều hòa tan khí. Nói chung, chỉ một phần nhỏ (khoảng 10% đến 30%) nước cần xử lý được trích ra để tạo nước khí hòa tan và phần lớn nước còn lại được đưa trực tiếp vào bể nổi. Sau đó, phun nước hòa tan đã chuẩn bị vào bể nổi và trộn nó với nước trong bể để giải phóng bong bóng.
Những lợi ích của phương pháp này là rõ ràng, vì chỉ một phần nước được xử lý, nên công suất thiết bị áp suất cần thiết không cần quá cao, mức tiêu thụ năng lượng có thể giảm đáng kể và thiết bị tương đối đơn giản, giúp vận hành thuận tiện hơn. Tuy nhiên, vì lượng nước khí hòa tan nhỏ, các bong bóng được tạo ra có thể ít hơn một chút so với tuyển nổi bằng khí hòa tan hoàn toàn, vì vậy hiệu quả xử lý nước có nồng độ chất ô nhiễm đặc biệt cao có thể không ấn tượng bằng tuyển nổi bằng khí hòa tan hoàn toàn. Nhưng đối với xử lý nước thải nói chung, chẳng hạn như tiền xử lý một số nước thải công nghiệp hoặc nước thải đô thị, tuyển nổi bằng khí hòa tan một phần vẫn được sử dụng khá phổ biến, với hiệu quả chi phí cao.
Tuyển nổi bằng khí hòa tan áp suất hồi lưu
Cái tên này hơi dài, chúng ta hãy nói từ từ. Ý tưởng của nó là trích nước sạch đã xử lý (còn gọi là chất lỏng hồi lưu) từ bể tuyển nổi, tạo áp suất cho nó và hòa tan nó vào không khí để tạo nước hòa tan. Sau đó, nước hòa tan được đưa trở lại bể tuyển nổi và trộn với nước thô cần xử lý, giải phóng bong bóng.
Tại sao chúng ta phải làm điều này? Bởi vì nước đã xử lý có ít tạp chất hơn, khí dễ hòa tan hơn khi được sử dụng để hòa tan khí và sẽ không bị xáo trộn bởi các chất ô nhiễm trong nước. Do đó, hiệu quả hòa tan khí tốt hơn và có thể tạo ra nhiều bong bóng mịn hơn. Hơn nữa, hồi lưu là nước trong, vì vậy không cần phải lo lắng về các chất ô nhiễm trong nước thô ảnh hưởng đến quá trình hòa tan khí. Bằng cách này, ngay cả khi chất lượng nước thô dao động lớn, chẳng hạn như có nhiều chất ô nhiễm hơn vào một thời điểm và ít chất ô nhiễm hơn vào một thời điểm khác, nó vẫn có thể hoạt động ổn định.
Tuy nhiên, nó cũng có những đặc điểm riêng, đó là nước đã xử lý cần được bơm trở lại và tạo áp suất, tương đương với một bước hồi lưu bổ sung. Do đó, ngoài bơm tạo áp suất và bể khí hòa tan, còn phải có một bơm hồi lưu trong thiết bị. Nhưng may mắn thay, hồi lưu là nước trong có ít tạp chất hơn, gây ra ít hao mòn hơn cho bơm và đường ống, đồng thời có thể kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Loại này có những ưu điểm rõ ràng khi xử lý nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ và dễ gây tắc nghẽn thiết bị, chẳng hạn như nước thải chế biến thực phẩm và nước thải in và nhuộm. Sử dụng nó để xử lý mang lại kết quả ổn định và tốt.
Tuyển nổi bằng khí hòa tan điện phân
Loại này hơi 'công nghệ cao', vì nó không yêu cầu bơm khí chuyên dụng vào nước, mà dựa vào điện để 'tạo ra' khí. Chuyện gì đang xảy ra cụ thể? Đó là cắm hai điện cực vào nước cần xử lý và cấp dòng điện một chiều. Tại thời điểm này, điện cực sẽ trải qua một phản ứng hóa học, chẳng hạn như cực dương tạo ra oxy và cực âm tạo ra hydro. Khi những loại khí này lần đầu tiên được tạo ra, chúng là những bong bóng rất nhỏ có thể nổi trực tiếp trong nước, đóng vai trò trong quá trình tuyển nổi.
Điểm nổi bật của phương pháp này là gì? Thứ nhất, nó không yêu cầu một máy nén khí bổ sung để cung cấp khí, tiết kiệm rất nhiều thiết bị. Hơn nữa, các bong bóng được tạo ra thực sự nhỏ, thậm chí còn mịn hơn so với các phương pháp trước đó, vì vậy diện tích tiếp xúc với các chất ô nhiễm lớn hơn và khả năng thu giữ các chất ô nhiễm mạnh hơn. Nó đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý các chất rắn lơ lửng đặc biệt mịn. Ngoài ra, trong quá trình điện phân, ngoài việc tạo ra bong bóng, phản ứng điện cực còn có thể oxy hóa một số chất hữu cơ trong nước, đóng một vai trò nhất định trong quá trình phân hủy oxy hóa, tương đương với tuyển nổi và "khử trùng" cùng một lúc, một công đôi việc.
Tuyển nổi bằng khí hòa tan điện phân
Loại này hơi 'công nghệ cao', vì nó không yêu cầu bơm khí chuyên dụng vào nước, mà dựa vào điện để 'tạo ra' khí. Chuyện gì đang xảy ra cụ thể? Đó là cắm hai điện cực vào nước cần xử lý và cấp dòng điện một chiều. Tại thời điểm này, điện cực sẽ trải qua một phản ứng hóa học, chẳng hạn như cực dương tạo ra oxy và cực âm tạo ra hydro. Khi những loại khí này lần đầu tiên được tạo ra, chúng là những bong bóng rất nhỏ có thể nổi trực tiếp trong nước, đóng vai trò trong quá trình tuyển nổi.
Điểm nổi bật của phương pháp này là gì? Thứ nhất, nó không yêu cầu một máy nén khí bổ sung để cung cấp khí, tiết kiệm rất nhiều thiết bị. Hơn nữa, các bong bóng được tạo ra thực sự nhỏ, thậm chí còn mịn hơn so với các phương pháp trước đó, vì vậy diện tích tiếp xúc với các chất ô nhiễm lớn hơn và khả năng thu giữ các chất ô nhiễm mạnh hơn. Nó đặc biệt hiệu quả trong việc xử lý các chất rắn lơ lửng đặc biệt mịn. Ngoài ra, trong quá trình điện phân, ngoài việc tạo ra bong bóng, phản ứng điện cực còn có thể oxy hóa một số chất hữu cơ trong nước, đóng một vai trò nhất định trong quá trình phân hủy oxy hóa, tương đương với tuyển nổi và "khử trùng" cùng một lúc, một công đôi việc.
Tuy nhiên, nó cũng có một nhược điểm, đó là nó tiêu thụ rất nhiều điện vì các điện cực cần được cấp điện liên tục để phản ứng. Khi công suất xử lý lớn, hóa đơn tiền điện có thể là một khoản chi phí đáng kể. Hơn nữa, các điện cực sẽ bị mòn theo thời gian và cần phải thay thế thường xuyên, dẫn đến chi phí bảo trì cao hơn một chút. Vì vậy, tuyển nổi bằng khí hòa tan điện phân thường được sử dụng trong một số tình huống xử lý quy mô nhỏ hoặc để xử lý các chất ô nhiễm mịn khó xử lý, chẳng hạn như nước thải trong phòng thí nghiệm, tinh chế một số vật liệu có giá trị, v.v.
Tóm lại
Thoạt nhìn, những loại tuyển nổi bằng khí hòa tan này thực sự được thiết kế xoay quanh cốt lõi của "làm thế nào để hòa tan khí tốt hơn trong nước và giải phóng bong bóng để mang theo các tạp chất". Khí hòa tan hoàn toàn có hiệu quả tốt nhưng tiêu thụ năng lượng cao, khí hòa tan một phần tiết kiệm và thiết thực, khả năng chống áp suất hồi lưu ổn định và điện phân chính xác và hiệu quả nhưng chi phí cao. Trong thực tế sử dụng, cần phải xem xét loại nước nào đang được xử lý, có bao nhiêu chất ô nhiễm có trong nước, lượng xử lý và ngân sách để chọn loại phù hợp nhất.
Trên thực tế, bất kể loại nào, mục tiêu là làm sạch nước, biến nước thải thành nước sạch và tái chế những thứ hữu ích. Ngày nay, bảo vệ môi trường đang nhận được sự quan tâm ngày càng tăng và công nghệ tuyển nổi bằng khí hòa tan đang không ngừng được cải thiện. Trong tương lai, nó chắc chắn sẽ hiệu quả và tiết kiệm năng lượng hơn, đồng thời đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực hơn. Tôi ước tính rằng khi chúng ta nghe lại từ này trong tương lai, chúng ta sẽ không cảm thấy xa lạ nữa.
