Bể lọc cát trong xử lý nước thải, ưu nhược điểm và ứng dụng

Bể lọc cát được đánh giá là giải pháp xử lý nước thải hiệu quả và thân thiện với môi trường. Được ứng dụng nhiều trong lọc nước ngầm, nước sinh hoạt và nước thải công nghiệp vì chi phí thấp và loại bỏ tạp chất tốt. Hãy cùng GreenWorld khám phá chi tiết về nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ưu nhược điểm của bể!

Bể lọc cát trong xử lý nước thải là gì?

Bể lọc cát là một hệ thống được thiết kế để loại bỏ các tạp chất trong nước bằng cách sử dụng các lớp vật liệu lọc như cát, sỏi và than hoạt tính. Cơ chế xử lý nước thải của bể là dựa trên việc nước thải thấm qua từng lớp lọc, chất rắn và vi khuẩn sẽ bị giữ lại.

Đây là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến tại các khu vực nông thôn hoặc xử lý quy mô nhỏ. 

Công dụng của bể: 

• Loại bỏ các tạp chất, cặn bẩn, bùn,... giúp nước trong hơn.

• Là bước tiền xử lý, giúp tăng hiệu quả cho các công đoạn xử lý sau.

• Loại bỏ một phần vi sinh vật lớn.

• Loại bỏ được một phần chất độc hại như kim loại nặng, cation, anion, Flo. 

Bạn lưu ý, bể lọc cát chủ yếu hoạt động dựa trên cơ chế cơ học, chỉ hiệu quả cao trong việc loại bỏ tạp chất, cặn bẩn và chất rắn lửng lơ. Trong khi, các kim loại nặng ( sắt, asen), cation, anion, Flo dư thừa hoặc các hóa chất độc hại đều tồn tại ở dạng ion hoặc phân tử rất nhỏ, sẽ dễ dàng vượt qua lớp vật liệu lọc nếu lớp than hoạt tính không đủ dày. Ngoài ra, bể không có khả năng trao đổi ion, hoặc thực hiện các phản ứng hoá học cần thiết để xử lý các chất này. Để xử lý triệt để, bạn cần áp dụng thêm các bước xử lý sau bằng công nghệ tiên tiến hơn như hệ thống trao đổi ion, công nghệ lọc RO.

Bể lọc cát được ứng dụng rộng rãi

Cấu tạo của bể lọc cát và quy trình hoạt động

Cấu trúc của bể lọc cát được thiết kế bao gồm các lớp vật liệu lọc và hệ thống hỗ trợ. Tuy nhiên, vật liệu lọc sẽ được tùy chỉnh dựa trên mục đích sử dụng và tính chất nguồn nước ( nước thải công nghiệp, nước mặt, nước ngầm,...). Bạn có thể tham khảo các thành phần cấu tạo cơ bản dưới dây:

1. Giàn mưa ( hệ thống phân phối nước): có chức năng phân phối nguồn nước cần xử lý đều trên bề mặt, giảm áp lực nước, tránh chảy thành dòng không đều.

2. Lớp vật liệu lọc: thường được sắp xếp từ dưới lên trên với kích thước giảm dần. 

• Sỏi lớn: có chức năng nâng đỡ các lớp lọc phía trên, tạo không gian thoáng. 

• Sỏi nhỏ: giúp phân tán nước đồng đều trước khi đi vào lớp cát.

• Cát vàng hoặc cát thô: có chức năng chính là loại bỏ tạp chất lớn, chất lửng lơ.

• Cát thạch anh: hỗ trợ lọc mịn, loại bỏ các cặn có kích thước nhỏ hơn.

• Than hoạt tính: có chức năng hấp phụ một phần kim loại nhẹ, màu, mùi, chất hữu cơ,...

• Cát mangan: được thêm vào để loai bỏ kim loại sắt nếu nguồn nước cần xử lý là nước ngầm.

3. Hệ thống thu nước sạch ( ống lọc): nằm ở đáy bể, đảm bảo nước sạch được thu gom mà không cuốn theo cặn bẩn.

4. Van xả cặn: thường đặt ở khu vực chứa nước đầu vào nơi cặn bẩn lớn thường lắng xuống trước khi đi qua lớp lọc. 

5. Bể chứa nước sạch: có chức năng chứa nước sau khi lọc.

Quy trình hoạt động bể lọc cát

Ứng dụng của bể lọc cát trong xử lý nước thải

Bể lọc bằng cát được ứng dụng rộng rãi trong nhiều quy trình xử lý bao gồm:

Lọc cặn bẩn trong giai đoạn làm sạch cuối

Bể lọc cát thường được sử dụng ở các giai đoạn cuối sau khi nước thải đã xử lý sinh học hoặc hóa học. Lúc này, nước thải đã giảm đáng kể các chất hữu cơ và chất độc hại, nhưng vẫn còn các cặn, bùn cần loại bỏ để đáp ứng tiêu chuẩn xả thải. 

Ứng dụng trong tái sử dụng nước thải

Bể lọc cát được sử dụng ở giai đoạn cuối để làm sạch nước thải trước khi tái sử dụng cho các mục đích không yêu cầu tiêu chuẩn cao, như tưới cây, rửa đường, hoặc làm mát thiết bị công nghiệp.

Ứng dụng trong xử lý nước thải từ bể bơi

Bể lọc cát được sử dụng trong xử lý nước thải từ hồ bơi vì loại nước này không yêu cầu xử lý cao, chủ yếu chỉ cần loại bỏ cặn bẩn nhỏ, chất lơ lửng và vi khuẩn lớn để đảm bảo độ trong sạch trước khi tái sử dụng hoặc xả thải.

Ưu nhược điểm của bể lọc cát

Bể lọc được ứng dụng rộng rãi trong quá trình xử lý bởi những ưu điểm sau đây:

• Tiết kiệm chi phí đầu tư: Các thiết bị trong bể không yêu cầu công nghệ phức tạp nên chi phí đầu tư thấp hơn rất nhiều các công nghệ khác.

• Dễ sử dụng: Bể lọc cấu tạo đơn giản, dễ vận hành

• Tuổi thọ sử dụng cao: Một bể lọc có thời gian hoạt động liên tục từ 6-9 tháng, giúp tiết kiệm chi phí thay thế nguyên liệu.

Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là không thể xử lý triệt để các kim loại nặng có trong nước, không áp dụng cho các loại nước thải có mức độ ô nhiễm cao như nước thải từ các khu công nghiệp sử dụng hóa chất. 

Xem thêm:  Các bể xử lý nước thải

Một số lưu ý khi thiết kế và vận hành bể lọc cát

Khi thiết kế và vận hành bể lọc bằng cát trong xử lý xả thải, cần chú ý những điều sau:

• Lựa chọn vật liệu lọc phù hợp: cần lựa chọn các loại cát lọc có kích thước phù hợp (thường là 0.5 - 1mm) để đạt hiệu suất cao; sắp xếp các vật liệu lọc theo đúng thứ tự.

• Lựa chọn kích thước bể lọc: Tùy thuộc vào lưu lượng nước thải cần xử lý, kích thước bể phải đủ lớn để đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa nước thải và vật liệu lọc​.

• Trong khi vận hành, cần duy trì tốc độ dòng chảy ổn định để tránh cuốn trôi cát hoặc làm giảm hiệu quả lọc

• Kiểm tra định kỳ các chỉ số như độ trong, độ pH, và hàm lượng chất ô nhiễm để điều chỉnh chế độ vận hành.

• Vệ sinh định kỳ toàn bộ hệ thống (6 - 12 tháng) và thay lớp vật liệu lọc nếu hiệu suất giảm.

Lưu ý thiết kế và vận hành bể lọc

Với những lợi ích vượt trội, bể lọc cát đang trở thành lựa chọn phổ biến trong xử lý nước thải hiện nay. Việc áp dụng công nghệ lọc cát - than hoạt tính này không chỉ nâng cao chất lượng nước thải mà còn góp phần vào việc tái sử dụng nước, giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp hiệu quả cho hệ thống xử lý nước thải của mình, hãy liên hệ với GreenWorld ngay để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất nhé.