Hướng dẫn chọn decanter phù hợp cho bể lắng của bạn

Trong thiết kế và vận hành bể phản ứng sinh học theo mẻ (SBR), chọn decanter cho bể lắng là một trong những quyết định kỹ thuật quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất xử lý và chất lượng nước đầu ra. Một thiết bị thu nước được lựa chọn đúng không chỉ đảm bảo thu gom triệt để lớp nước trong bề mặt mà còn phải ngăn chặn tuyệt đối hiện tượng cuốn bùn, đồng thời tối ưu hóa thời gian chu kỳ để tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, nhiều Chủ đầu tư và Nhà thầu thường gặp khó khăn trong việc xác định kích thước và chủng loại thiết bị phù hợp, dẫn đến tình trạng mua máy quá nhỏ gây tràn nước hoặc máy quá lớn gây lãng phí đầu tư. Pendin, với hơn 10 năm kinh nghiệm chế tạo và tư vấn giải pháp cơ khí môi trường, sẽ cung cấp một hướng dẫn toàn diện, đi sâu vào các công thức tính toán tải trọng thủy lực và tiêu chí lựa chọn thực tế, giúp Quý khách hàng tự tin đưa ra quyết định đầu tư chính xác nhất cho công trình của mình.

Xác định thông số đầu vào: Nền tảng của sự chính xác

Trước khi xem xét bất kỳ catalog sản phẩm nào, bước đầu tiên và quan trọng nhất là phải xác định rõ ràng các thông số vận hành của bể SBR. Việc chọn decanter cho bể lắng không thể dựa trên cảm tính hay ước lượng đại khái, mà phải dựa trên các con số thủy lực cụ thể.

Thông số đầu tiên cần xác định là Lưu lượng xả yêu cầu (Qdecant). Đây là lượng nước cần phải rút ra khỏi bể trong một khoảng thời gian nhất định (thời gian pha chắt nước). 

Công thức tính cơ bản là: 

Qdecant = Vxả / Txả

Trong đó, Vxả là thể tích nước cần xả trong mỗi mẻ (thường chiếm 20-30% dung tích bể), và Txả là thời gian dành cho pha thu nước (thường từ 45 đến 60 phút). Một sai lầm phổ biến là chọn Decanter có công suất nhỏ hơn Qdecant, khiến thời gian thu nước kéo dài, lấn chiếm sang thời gian của các pha khác (sục khí, lắng), làm giảm công suất xử lý toàn hệ thống.

Thông số thứ hai là Chiều sâu lớp nước thu (Decanting Depth). Đây là khoảng cách từ mực nước cao nhất (HWL) đến mực nước thấp nhất (LWL) sau khi xả. Decanter phải có hành trình di chuyển đủ lớn để bao quát khoảng cách này. Đồng thời, cần phải tính toán khoảng cách an toàn (Safety Margin) giữa mức nước thấp nhất và lớp bùn lắng để đảm bảo thiết bị không bao giờ chạm vào bùn, ngay cả khi chỉ số SVI (Sludge Volume Index) tăng cao khiến bùn khó lắng.

Tính toán tải trọng máng thu: Chìa khóa chống cuốn bùn

Sau khi có lưu lượng, yếu tố kỹ thuật then chốt tiếp theo để chọn đúng kích thước Decanter là Tải trọng máng thu (Weir Loading Rate – WLR). Đây là thông số quyết định vận tốc nước chảy tràn qua mép máng. Nếu WLR quá cao, vận tốc nước vào máng sẽ lớn, tạo ra lực hút mạnh gây xáo trộn và cuốn theo bùn lắng (hiện tượng Sludge Washout).

Công thức tính WLR là: 

WLR = Qdecant / Lmáng 

Trong đó Lmáng là tổng chiều dài mép thu nước của Decanter. Theo các tiêu chuẩn thiết kế quốc tế và kinh nghiệm thực tế của Pendin, đối với bể SBR xử lý nước thải sinh hoạt, tải trọng máng thu không nên vượt quá 30 – 35 m³/(m.h). Đối với nước thải công nghiệp có bùn nhẹ khó lắng, con số này cần giảm xuống còn 20 – 25 m³/(m.h). Dựa vào giới hạn WLR này và lưu lượng Qdecant đã tính ở bước 1, Nhà tư vấn có thể tính ngược ra Chiều dài máng tối thiểu cần thiết. Ví dụ, nếu cần xả 300 m³/h và giới hạn WLR là 30, thì chiều dài máng Decanter phải đạt ít nhất 10m. Đây là cơ sở để chọn model máy có kích thước phù hợp, tránh trường hợp chọn máy quá ngắn gây cuốn bùn.

Lựa chọn loại thiết bị: Trục vít hay Dạng Phao?

Sau khi đã có thông số kích thước, câu hỏi tiếp theo là nên chọn công nghệ nào: Decanter dạng trục vít cưỡng bức hay Decanter dạng phao tự động? Sự lựa chọn này phụ thuộc vào quy mô bể, yêu cầu điều khiển và ngân sách đầu tư.

Decanter dạng trục vít (Screw Decanter) là lựa chọn tối ưu cho các bể SBR quy mô lớn (công suất > 1000 m³/ngày) hoặc các quy trình yêu cầu kiểm soát chặt chẽ tốc độ hạ máng. Ưu điểm lớn nhất của loại này là khả năng điều khiển hành trình chính xác thông qua động cơ và biến tần (VFD). Người vận hành có thể lập trình để Decanter hạ từ từ ở giai đoạn đầu (để tránh xáo trộn lớp nước mặt), tăng tốc ở giai đoạn giữa và giảm tốc khi gần lớp bùn. Cơ cấu trục vít cũng đảm bảo máng thu luôn di chuyển theo phương thẳng đứng ổn định, không bị ảnh hưởng bởi sóng gió bề mặt. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu (CAPEX) và chi phí bảo trì hệ thống cơ điện sẽ cao hơn.

Decanter dạng phao (Float Decanter) lại là giải pháp kinh tế và hiệu quả cho các trạm xử lý quy mô vừa và nhỏ, hoặc các hồ sự cố. Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý thủy lực tự nhiên: phao nổi giúp máng thu luôn nằm ngay dưới mặt nước một khoảng cố định. Ưu điểm là cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, không tiêu tốn điện năng cho động cơ nâng hạ. Tuy nhiên, nhược điểm là khó kiểm soát tốc độ thu nước (phụ thuộc vào van xả) và dễ bị tác động bởi rác nổi hoặc váng bọt nếu không có hệ thống chắn rác tốt. Nếu ngân sách hạn hẹp và yêu cầu vận hành đơn giản, đây là sự lựa chọn hợp lý.

Vật liệu và phụ kiện: Đảm bảo độ bền vòng đời

Môi trường nước thải SBR có tính ăn mòn cao và thay đổi liên tục giữa trạng thái hiếu khí (giàu oxy) và thiếu khí. Do đó, việc chọn decanter cho bể lắng cũng đồng nghĩa với việc chọn vật liệu chế tạo đúng đắn.

Pendin khuyến nghị sử dụng Inox 304 cho các trạm xử lý nước thải sinh hoạt thông thường. Tuy nhiên, đối với nước thải công nghiệp (dệt nhuộm, xi mạ, chế biến thủy sản) hoặc các khu vực ven biển nhiễm mặn, bắt buộc phải sử dụng Inox 316L. Vật liệu này có khả năng chống ăn mòn lỗ (pitting corrosion) vượt trội, đảm bảo thiết bị không bị thủng hoặc rỉ sét mối hàn sau vài năm vận hành. Ngoài ra, các chi tiết phi kim loại như bạc lót, con lăn, phao nổi cũng cần được làm từ vật liệu chịu hóa chất và tia UV như HDPE hoặc UHMW-PE.

Đừng quên các phụ kiện quan trọng đi kèm. Một Decanter chuẩn mực cần phải có máng chắn bọt (Scum Baffle) để ngăn váng nổi đi vào đường ống xả. Đối với Decanter trục vít, cần trang bị thêm các cảm biến giới hạn hành trình (Limit Switch) và cảm biến báo mức bùn để tự động dừng thiết bị khi gặp sự cố, bảo vệ an toàn cho cả hệ thống.

Kết luận

Quy trình chọn decanter cho bể lắng không chỉ đơn giản là tra bảng chọn máy. Nó là một bài toán kỹ thuật tổng hợp đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về thủy lực, cơ khí và quy trình sinh học. Một lựa chọn sai lầm về kích thước hoặc loại thiết bị có thể dẫn đến hậu quả lâu dài về chất lượng nước và chi phí vận hành. Pendin, với đội ngũ kỹ sư chuyên môn cao và năng lực sản xuất chủ động, cam kết không chỉ cung cấp thiết bị mà còn mang đến giải pháp tư vấn toàn diện. Chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ Khách hàng từ khâu tính toán thiết kế, lựa chọn model tối ưu đến sản xuất, lắp đặt và chuyển giao công nghệ, đảm bảo hệ thống SBR của bạn vận hành ổn định, hiệu quả và bền vững nhất. Nếu bạn đang phân vân chưa biết chọn loại Decanter nào cho dự án của mình, hãy liên hệ ngay với Pendin để được các chuyên gia của chúng tôi khảo sát, tính toán và tư vấn giải pháp “may đo” phù hợp nhất.