Giải pháp thu váng bùn nổi hiệu quả cho trạm xử lý nước thải

Trong vận hành trạm xử lý nước thải, sự xuất hiện dai dẳng của lớp váng dầu mỡ hay bùn nổi sinh học trên bề mặt bể lắng không chỉ gây mất mỹ quan mà còn là nguyên nhân chính khiến chỉ số TSS (Tổng chất rắn lơ lửng), BOD và COD tại đầu ra vượt ngưỡng, dẫn đến nguy cơ bị xử phạt nặng nề về môi trường. Các phương pháp vớt thủ công vừa tốn kém nhân lực, vừa không đảm bảo sự ổn định liên tục 24/7. Chính vì vậy, việc tìm kiếm và áp dụng các giải pháp thu váng bùn nước thải tự động hoá, chuyên sâu về mặt kỹ thuật là bước đi chiến lược để tối ưu chi phí vận hành (OPEX). Bài viết ngày Pendin sẽ phân tích sâu cơ chế hình thành váng và mổ xẻ chi tiết hai công nghệ chủ lực: Gạt váng cơ khí và Tuyển nổi khí hòa tan (DAF), giúp Chủ đầu tư đưa ra quyết định đầu tư chính xác nhất.

Phân tích hiện trạng: Tại sao váng và bùn lại nổi?

Để lựa chọn đúng giải pháp thu váng bùn nước thải, trước tiên kỹ sư vận hành cần thấu hiểu đối tượng mình đang đối mặt. Không phải cái gì nổi lên mặt nước cũng xử lý giống nhau. Chúng ta cần phân loại dựa trên bản chất Lý – Hóa – Sinh.

Bùn nổi sinh học (Rising Sludge & Bulking Sludge)

Đây là hiện tượng phổ biến nhất tại các bể lắng đợt 2 của hệ thống bùn hoạt tính.

• Rising Sludge (Bùn nổi do khí): Nguyên nhân gốc rễ nằm ở quá trình khử Nitrat (Denitrification) không kiểm soát. Khi bùn vi sinh lắng xuống đáy bể và lưu lại quá lâu trong điều kiện thiếu oxy (Anoxic), vi khuẩn sẽ chuyển hóa Nitrat/Nitrit thành khí Nitơ (N_2). Các bọt khí Nitơ kích thước micro này bám vào hoặc kẹt trong bông bùn, tạo lực đẩy Archimedes thắng trọng lực, kéo cả tảng bùn nổi lên mặt nước. Loại bùn này thường nổi thành mảng lớn, dễ vỡ.
• Bulking Sludge (Bùn khó lắng): Do sự phát triển quá mức của vi khuẩn dạng sợi (Filamentous bacteria) hoặc do bùn bị nhiễm dầu mỡ làm giảm tỷ trọng. Loại này tạo thành lớp váng xốp, dày và rất khó lắng lại tự nhiên.

Váng dầu mỡ và chất rắn lơ lửng nhẹ

Xuất hiện chủ yếu trong nước thải công nghiệp (thực phẩm, giết mổ, dệt nhuộm, giấy).

• Dầu mỡ (FOG): Có thể tồn tại ở dạng tự do (nổi nhanh) hoặc nhũ tương (Emulsion – lơ lửng). Dầu mỡ không chỉ gây ô nhiễm mà còn làm chết vi sinh hiếu khí và tắc màng lọc MBR.
• Chất rắn lơ lửng nhẹ: Như xơ sợi giấy, hạt nhựa, vỏ nông sản… có tỷ trọng xấp xỉ bằng nước (SG ~ 1.0), khiến quá trình lắng trọng lực trở nên vô hiệu.

Nhận diện đúng loại váng là chìa khóa để chọn công nghệ: Bùn sinh học cần sự nhẹ nhàng của Gạt váng cơ khí, trong khi Dầu mỡ/Cặn nhẹ cần sự cưỡng bức của Tuyển nổi DAF.

Giải pháp 1: Hệ thống gạt váng cơ khí (Mechanical Skimmers)

Đối với các bể lắng trọng lực nơi mà sự xáo trộn dòng chảy cần được hạn chế tối đa để tránh làm vẩn đục nước, giải pháp thu váng bùn nước thải bằng cơ khí chính xác là lựa chọn tiêu chuẩn. Pendin cung cấp các hệ thống được thiết kế “may đo” cho từng hình dáng bể.

Cấu tạo và nguyên lý gạt váng bể tròn

Thiết bị này thường được tích hợp đồng bộ trên cầu cào bùn trung tâm (Center Drive Sludge Scraper).

• Cánh gạt (Skimmer Blade): Pendin sử dụng cánh gạt có biên dạng cong logarit hoặc thẳng, gắn hệ thống lò xo hoặc khớp bản lề tự lựa. Thiết kế này giúp cánh gạt luôn bám sát mặt nước bất chấp sự dao động của mực nước trong bể, đảm bảo gom sạch váng từ tâm ra biên.
• Hố thu váng thông minh (Scum Box): Đây là điểm khác biệt công nghệ của Pendin. Hố thu được trang bị cơ cấu “Cò mổ” hoặc thế năng. Bình thường, cửa hố nằm cao hơn mực nước để ngăn nước trong chảy vào. Khi cánh gạt mang theo lượng váng lớn đi tới, nó sẽ tác động vào cần gạt làm cửa hố chìm xuống hoặc mở ra. Dòng nước bề mặt lập tức ùa vào (Flushing), cuốn trôi toàn bộ váng vào đường ống xả. Ngay khi cánh gạt đi qua, cửa hố đóng lại. Cơ chế này giúp thu được váng đậm đặc nhất và giảm thiểu lượng nước xử lý lại.

Hệ thống gạt váng xích tải cho bể chữ nhật

Đối với các bể lắng dài hoặc bể tuyển nổi DAF chữ nhật, hệ thống xích tải là giải pháp tối ưu diện tích.

• Nguyên lý: Hai dãy xích tải chạy song song dọc theo thành bể mang theo các thanh gạt (Flights) làm bằng gỗ, Composite hoặc Inox. Các thanh gạt này di chuyển liên tục trên mặt nước để lùa váng về cuối bể.
• Vật liệu chịu lực: Môi trường nước thải chứa H2S ăn mòn rất mạnh, do đó Pendin sử dụng xích nhựa kỹ thuật gia cường sợi thủy tinh hoặc xích Inox đúc. Nhông đĩa (Sprocket) được gia công CNC chính xác để đảm bảo xích không bị trượt hay kẹt trong quá trình vận hành 24/7.

Giải pháp 2: Công nghệ tuyển nổi khí hòa tan (DAF Technology)

Khi đối mặt với dầu mỡ nhũ tương hay cặn lơ lửng nhẹ mà phương pháp lắng bất lực, giải pháp thu váng bùn nước thải phải chuyển sang hướng chủ động tách pha bằng khí nén. Đó chính là Tuyển nổi khí hòa tan (DAF).

Nguyên lý “Nước trắng” (White Water)

Trái tim của hệ thống DAF là khả năng tạo ra dòng nước bão hòa khí. Dựa trên định luật Henry, không khí được nén vào nước ở áp suất 5-7 bar trong bình tích áp (Saturation Vessel). Khi dòng nước này được giải phóng qua van giảm áp vào bể tuyển nổi, không khí bung ra tạo thành hàng tỷ bọt khí siêu mịn (Micro-bubbles) kích thước 20-50 micron.

Các bọt khí này đóng vai trò như những “chiếc phao”, bám dính vào hạt cặn/dầu mỡ, làm giảm tỷ trọng biểu kiến của tổ hợp Khí-Cặn xuống thấp hơn nước rất nhiều. Kết quả là chất ô nhiễm bị cưỡng bức nổi lên bề mặt với tốc độ cao gấp 5-10 lần so với lắng tự nhiên.

DAF chữ nhật (Rectangular DAF): Tối ưu không gian

Đây là dòng sản phẩm phổ biến nhất cho các nhà máy có diện tích hẹp hoặc lắp đặt trong nhà xưởng (thực phẩm, dệt nhuộm).

• Tích hợp tấm lắng Lamella: Pendin thường thiết kế các khối Lamella trong bể DAF để tăng diện tích tiếp xúc, giảm vùng chảy rối (turbulence), giúp quá trình tách váng diễn ra ổn định hơn ngay cả khi tăng lưu lượng nạp.
• Cơ chế dòng chảy: Thiết kế tạo ra dòng chảy nút (Plug flow), giúp kiểm soát tốt thời gian lưu nước và hiệu quả xử lý.

DAF dạng tròn (Circular DAF): Tối ưu thủy lực & công suất

Dành cho các trạm xử lý quy mô lớn (nhà máy giấy, KCN tập trung).

• Cơ chế phân phối dòng chảy (Distribution): Nước thải và nước trắng được đưa vào từ tâm và phân phối đều ra chu vi (hoặc ngược lại). Cơ chế này giúp triệt tiêu vận tốc dòng chảy (Zero Velocity Principle) tại vùng tách, tạo điều kiện tĩnh lặng tuyệt đối cho bông cặn nổi lên.
• Hiệu suất cao: DAF tròn của Pendin có thể chịu tải trọng bề mặt lớn, xử lý hàng nghìn m3/ngày đêm mà vẫn đảm bảo chất lượng nước sau xử lý trong vắt.

Phân tích so sánh và chiến lược lựa chọn

Để giúp Quý khách hàng hình dung rõ hơn, Pendin đưa ra bảng so sánh nhanh các giải pháp thu váng bùn nước thải:

Tiêu chí	Gạt váng cơ khí (Skimmer)	Tuyển nổi DAF (Chữ nhật/Tròn)
Đối tượng xử lý	Bùn nổi sinh học, Váng tự nhiên, Bùn già	Dầu mỡ (nhũ tương), Cặn lơ lửng nhẹ, Xơ sợi, Tảo
Cơ chế tách	Dựa vào khả năng tự nổi của vật chất	Cưỡng bức nổi bằng bọt khí micro
Hiệu suất tách dầu	Trung bình (chỉ tách dầu tự do)	Rất cao (90-95%, tách cả nhũ tương)
Chi phí đầu tư	Thấp	Trung bình – Cao
Chi phí vận hành	Rất thấp (chỉ tốn điện motor gạt)	Cao hơn (điện cho bơm áp, máy nén khí, hóa chất)
Ứng dụng điển hình	Bể lắng sinh học, Bể lắng sơ cấp	Nhà máy thực phẩm, Giấy, Dệt nhuộm, Giết mổ

Lời khuyên từ chuyên gia Pendin: Nếu vấn đề của bạn chỉ là bùn nổi do sự cố vi sinh, hãy chọn Gạt váng để tiết kiệm. Nếu vấn đề là dầu mỡ công nghiệp đe dọa hệ thống, đừng tiếc tiền đầu tư DAF, vì chi phí khắc phục sự cố màng lọc hay vi sinh chết sau này sẽ đắt hơn rất nhiều.

Xem thêm: Thiết bị thu váng, bùn nổi và vai trò trong xử lý nước thải

Pendin – Năng lực chế tạo OEM và tiêu chuẩn chất lượng

Sự khác biệt của một giải pháp thu váng bùn nước thải hiệu quả không chỉ nằm ở nguyên lý mà còn ở chất lượng gia công cơ khí. Môi trường nước thải là “sát thủ” đối với kim loại. Hơi khí H2S, NH3 ẩm ướt sẽ gây ăn mòn điểm (pitting corrosion) cực nhanh nếu vật liệu không đạt chuẩn.

Tại Pendin, chúng tôi có hơn 10 năm kinh nghiệm là Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) với các tiêu chuẩn khắt khe:

• Vật liệu nguồn: Chỉ sử dụng Inox 304/316L nhập khẩu từ các nhà cung cấp uy tín (Hàn Quốc, Châu Âu, Ấn Độ) có đầy đủ CO/CQ. Chúng tôi nói không với Inox pha tạp giá rẻ.
• Công nghệ gia công: Sử dụng máy cắt Laser Fiber để đảm bảo biên dạng cánh gạt, nhông xích chính xác tuyệt đối. Các mối hàn được thực hiện bởi Robot và thợ hàn 6G, sau đó được tẩy rửa thụ động hóa (Passivation) để khôi phục lớp màng oxit bảo vệ chống ăn mòn.
• Động cơ & Phụ kiện: Tích hợp động cơ hộp số từ các thương hiệu G7 (Nord, SEW, Sumitomo) với hệ số an toàn cao (Service Factor >= 1.5), đảm bảo thiết bị vận hành bền bỉ 10-20 năm.

Cam kết hậu mãi trọn đời – Bảo chứng cho niềm tin

Chúng tôi hiểu rằng, khi Chủ đầu tư bỏ tiền tỷ ra mua thiết bị, nỗi lo lớn nhất không phải là giá đắt hay rẻ, mà là: “Sau này hỏng hóc thì ai sửa? Linh kiện có sẵn không?”. Pendin giải quyết triệt để nỗi lo này bằng chính sách Hậu mãi trọn đời:

1. Bảo hành tiêu chuẩn minh bạch: Bảo hành miễn phí 12-24 tháng (tùy dự án) cho các lỗi kỹ thuật. Điều kiện là sản phẩm còn nguyên Tem bảo hành chính hãng và Phiếu bảo hành. Quy trình tiếp nhận và xử lý sự cố được chuẩn hóa trong vòng 24-48h.
2. Kho linh kiện “sẵn”: Đây là lợi thế tuyệt đối của nhà sản xuất trong nước. Pendin luôn dự trữ sẵn các vật tư hao mòn (gioăng cao su EPDM, xích tải, bánh xe cầu quay, béc phun khí…). Khách hàng có thể thay thế ngay lập tức thay vì phải đợi nhập khẩu 4-8 tuần như thiết bị nước ngoài.
3. Hỗ trợ kỹ thuật 24/7: Hotline kỹ thuật của chúng tôi luôn mở để tư vấn, hướng dẫn vận hành từ xa. Dù thiết bị đã hết bảo hành 5 năm hay 10 năm, Pendin vẫn cam kết đồng hành, cung cấp dịch vụ bảo trì, tân trang để kéo dài tuổi thọ hệ thống lên tới 20-30 năm.

Kết luận

Đầu tư vào giải pháp thu váng bùn nước thải chuyên nghiệp là một khoản đầu tư cho sự an toàn và bền vững của nhà máy. Nó giúp bạn ngủ ngon hơn khi không phải lo lắng về chỉ số xả thải hay sự cố tắc nghẽn lúc nửa đêm. Với năng lực thiết kế chuyên sâu, dây chuyền sản xuất hiện đại và tâm thế phục vụ trọn đời, Pendin tự tin là đối tác tin cậy để giải quyết mọi bài toán về xử lý bề mặt nước thải của Quý khách hàng. Hãy liên hệ với Pendin ngay hôm nay để được khảo sát hiện trạng và nhận phương án thiết kế tối ưu nhất.