Hiện nay, hầu hết các nhà máy xử lý nước thải sinh học thứ cấp đều sử dụng máy thổi các loại máy sục khí là một trong những thiết bị cốt lõi nhất của quá trình này. Năng lượng tiêu thụ máy thổi khí đôi khi chiếm hơn 50% tổng năng lượng tiêu thụ của nhà máy xử lý nước thải nên chọn loại quạt nào là một vấn đề rất quan trọng.

Thiết bị sục khí có hai chức năng chính trong xử lý sinh hóa. Thứ nhất là cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và duy trì hoạt động của vi sinh vật hiếu khí. Thứ hai, sục khí còn có vai trò khuấy trộn, để vi sinh vật và nước thải được trộn đều để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.

2. Các loại máy và thiết bị thổi sục khí

- Nguyên tắc lựa chọn thiết bị sục khí

Việc lựa chọn thiết bị sục khí trước hết cần xem xét các yêu cầu của quá trình xử lý. Tùy theo yêu cầu của các quá trình xử lý khác nhau mà chọn các thiết bị sục khí khác nhau. Ví dụ, quá trình mương oxy hóa yêu cầu sục khí trong khi đẩy nước thải, vì vậy đầu sục khí hoặc đĩa sục khí thường được bố trí theo từng phần, hoặc có thể sử dụng kết hợp thiết bị sục khí và thiết bị đẩy.

- Cân nhắc thứ hai trong việc lựa chọn thiết bị sục khí là khả năng tạo oxy của nó để đáp ứng nhu cầu oxy cho các phản ứng sinh hóa. Nhận được nhu cầu oxy lý thuyết của phản ứng sinh hóa theo tiêu chuẩn chất lượng nước và nước thải. Sau đó chọn thiết bị tương ứng với công suất sục khí trong khi vẫn để lại một lượng điện năng nhất định.

- Lựa chọn thiết bị thổi - sục khí thứ ba là xem xét hiệu suất năng lượng của thiết bị sục khí. Là chỉ số hoạt động của thiết bị sục khí, hiệu suất điện năng có thể hướng dẫn hiệu quả việc lựa chọn thiết bị tiết kiệm năng lượng hơn để giảm chi phí vận hành.

- Tỷ lệ sử dụng oxy cũng là một chỉ số lựa chọn của thiết bị sục khí, như một chỉ số tham chiếu. Mặc dù tỷ lệ sử dụng oxy cao của thiết bị sục khí có thể cải thiện khả năng tạo oxy của nó, nhưng nó không nhất thiết phải cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của nó. Ví dụ, microbubbles có tỷ lệ sử dụng oxy cao hơn bong bóng lớn và việc tạo ra microbubbles tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và hiệu suất năng lượng của nó không nhất thiết phải cao hơn bong bóng lớn.

- Cuối cùng, hãy xem xét vật liệu, khả năng điều chỉnh và tính dễ bảo trì của chính thiết bị sục khí.

Nói chung, nguyên tắc lựa chọn thiết bị sục khí là: Xem xét lựa chọn thiết bị sục khí theo chất lượng nước, lượng nước, chi phí vận hành, tuổi thọ, chi phí bảo trì, đầu tư một lần, tác dụng tiêu cực, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

3. Giới thiệu về thiết bị thổi sục khí

Các thiết bị thổi sục khí thường được sử dụng trong xử lý sinh hóa nước thải bao gồm: quạt gió để cung cấp oxy, được gọi là sục khí thổi, sục khí cơ học, chẳng hạn như sục khí bề mặt sử dụng máy sục khí bề mặt, còn có sục khí kết hợp và sục khí tĩnh kết hợp với quạt gió và thiết bị khuấy. Máy sục khí cũng thuộc về nó. Thổi sục khí bằng tia sử dụng máy bơm nước để cung cấp oxy thông qua tia có tiếng ồn thấp. Thiết bị sục khí hiện nay được phân loại cụ thể như: Máy thỏi khí, bàn xoay sinh học hoặc bàn xoay sinh học, thiết bị sục khí bề mặt, thiết bị sục khí dòng đẩy chìm, thiết bị sục khí phản lực, v.v.

Hiện nay, thiết bị sục khí được sử dụng rộng rãi trong hệ thống xử lý sinh học hiếu khí được chia thành hai loại: sục khí thổi và sục khí cơ học.

a. Thiết bị thổi sục khí thổi

Thiết bị sục khí thổi hay còn gọi là “thiết bị sục khí khí nén” sử dụng quạt thổi để bổ sung oxy vào nước thông qua ống gió và thiết bị khuếch tán. Thiết bị này có thể làm cho chất lỏng trong hồ tiếp xúc hoàn toàn với không khí. Hệ thống thiết bị sục khí nổ bao gồm các thiết bị sục khí, quạt gió và các đường ống dẫn. Thiết bị sục khí được lắp đặt dưới đáy bể sinh hóa thông qua một loạt các đường ống là quạt gió. Khi không khí đi qua thiết bị sục khí sẽ hình thành các bọt khí có kích thước khác nhau, các bọt khí sẽ nổi lên và chảy và cuối cùng vỡ ra ở mực chất lỏng để đạt được sự thông khí.

Thiết bị thổi khí có cấu trúc đơn giản, dễ vận hành và quản lý, tiêu thụ cơ khí thấp, vận hành và bảo trì dễ dàng được tự động hóa. Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng khí của thiết bị khuếch tán macroporous thấp và thiết bị khuếch tán vi xốp dễ bị tắc nghẽn.

b. Thiết bị thổi sục khí cơ học

Thiết bị sục khí bề mặt hay còn gọi là “thiết bị sục khí cơ học” sử dụng mô tơ truyền động trực tiếp cho cánh quạt dòng hướng trục hoạt động. Nước thải được phun ra ngoài theo đường ống qua tấm dẫn nước trong quá trình phun sẽ tạo thành một tấm nước mỏng. Khi tiếp xúc với không khí sẽ hình thành các giọt nước, sự hỗn loạn và một số lượng lớn bọt sinh ra khi giọt nước va vào bề mặt chất lỏng sẽ làm tăng hàm lượng oxy trong nước.

Xem thêm >>> máy thổi khí | máy khấy chìm | bình tích áp