Trống quay hay lược cào? Cách chọn đúng theo đặc tính rác đầu vào

Trong bất kỳ hệ thống xử lý nước thải hay trạm bơm cấp nước nào, công đoạn tách rác sơ bộ luôn được ví như “lá chắn đầu tiên” quyết định hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ dây chuyền công nghệ phía sau. Nếu rác thải không được loại bỏ hiệu quả, các thiết bị đắt tiền như bơm chìm, máy khuấy hay màng lọc MBR sẽ đối mặt với nguy cơ tắc nghẽn và hư hỏng nghiêm trọng. Tuy nhiên, đứng trước quyết định đầu tư, nhiều Chủ đầu tư và kỹ sư vận hành thường băn khoăn khi phải so sánh máy vớt rác trống quay và lược cào. Mỗi loại thiết bị đều sở hữu những đặc tính kỹ thuật, nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng riêng biệt. Việc lựa chọn sai lầm – ví dụ như dùng máy lược thô cho yêu cầu tách rác tinh, sẽ dẫn đến hậu quả nghiêm trọng về mặt kỹ thuật và lãng phí ngân sách. Bài viết này, Pendin, sẽ phân tích sâu sự khác biệt giữa hai dòng máy này, giúp bạn đưa ra quyết định đầu tư chính xác và kinh tế nhất.

Sự khác biệt về mục tiêu xử lý rác thải

Để so sánh chính xác, trước hết chúng ta cần hiểu rõ “sứ mệnh” của từng loại thiết bị. Chúng không phải là đối thủ thay thế nhau, mà là những mảnh ghép bổ trợ cho nhau trong một quy trình xử lý hoàn chỉnh.

Máy vớt rác lược cào (Bar Screen) được định vị là thiết bị xử lý rác THÔ (Coarse Screening). Mục tiêu của máy vớt rác lược cào là bảo vệ trạm bơm. Thiết bị này được thiết kế để đối mặt với những vật thể có kích thước lớn, cứng và cồng kềnh như cành cây, gỗ, gạch đá, bao tải, chai nhựa. Thiết bị hoạt động dựa trên hệ thống các thanh chắn (Bar rack) đặt song song và cố định trong mương dẫn. Một hệ thống răng cào (Rakes) được gắn trên dây xích hoặc cánh tay đòn sẽ di chuyển tịnh tiến hoặc quay vòng để vớt rác bám trên các thanh chắn này và đưa lên thùng chứa. Nó giống như một “người gác cổng” cơ bắp, chặn đứng mọi mối nguy hại vật lý có thể làm gãy cánh bơm hoặc tắc nghẽn đường ống dẫn lớn. Khe hở lọc của lược cào thường lớn, dao động từ 10mm đến 50mm, đảm bảo dòng chảy thông thoáng và không bị tắc nghẽn bởi rác nhỏ.  

Ngược lại, máy vớt rác trống quay (Rotary Drum Screen) là thiết bị xử lý rác TINH (Fine Screening). Sứ mệnh của thiết bị này là bảo vệ quy trình sinh học và các thiết bị tinh vi như màng lọc. Trống quay chuyên trị những loại rác nhỏ, mềm, khó nắm bắt mà lược cào bỏ sót, ví dụ như xơ vải, tóc, vụn thực phẩm, hạt nhựa, mỡ đóng cục. Máy có cấu tạo chính là một lồng lưới hình trụ (làm bằng lưới đan, tấm đục lỗ hoặc thanh nêm Wedge-wire) quay tròn liên tục hoặc theo tín hiệu mực nước. Nước thải đi vào bên trong hoặc bao quanh lồng lưới, rác và chất rắn lơ lửng (TSS) bị giữ lại trên mặt lưới và được tách ra bằng hệ thống dao gạt hoặc vòi phun rửa áp lực. Khe hở lọc của trống quay rất nhỏ, chỉ từ 0.25mm đến 2mm. Nó hoạt động như một tấm lưới mịn, lọc sạch các chất rắn lơ lửng (TSS) để giảm tải cho bể vi sinh và ngăn ngừa tắc nghẽn lỗ màng MBR.

Bảng so sánh kỹ thuật: Bar Screen và Drum Screen

Để có cái nhìn trực quan nhất, Pendin tổng hợp các tiêu chí kỹ thuật cốt lõi trong bảng dưới đây:

Tiêu chí so sánh	Máy lược cào (Bar Screen)	Máy trống quay (Drum Screen)
Kích thước khe lọc (Slot size)	Lớn (Thường từ 10mm đến 50mm hoặc hơn).	Nhỏ và Rất nhỏ (Thường từ 0.25mm đến 5mm).
Đối tượng xử lý	Rác thô kích thước lớn: Cành cây, bao bì nilon, chai nhựa, gỗ, vật thể cứng.	Rác tinh, chất rắn lơ lửng (TSS), xơ sợi, lông gia súc, bã thực phẩm, hạt nhựa.
Cơ chế tự làm sạch	Cưỡng bức bằng cơ khí (Răng cào gạt rác).	Tự làm sạch bằng dao gạt (Scraper) hoặc vòi phun nước áp lực (Backwash).
Tổn thất áp lực (Headloss)	Thấp khi lưới sạch, nhưng tăng rất nhanh khi rác bám đầy bề mặt chắn song.	Cao hơn do khe lọc nhỏ, nhưng duy trì ổn định hơn nhờ lồng quay liên tục.
Nguy cơ tắc nghẽn	Ít bị tắc bởi rác nhỏ, nhưng dễ bị kẹt (Jamming) bởi đá sỏi chèn vào khe thanh.	Dễ bị màng sinh học hoặc dầu mỡ bám làm bít lỗ lưới (Blinding) nếu không rửa sạch.
Vị trí lắp đặt phổ biến	Công trình thu đầu vào (Intake), trạm bơm, hố gom nước thải tập trung.	Giai đoạn tiền xử lý sinh học, sau bể lắng cát hoặc sau máy lược rác thô.

So sánh nguyên lý hoạt động và cơ chế làm sạch

Sự khác biệt về mục tiêu dẫn đến sự khác biệt hoàn toàn về cấu tạo và cách thức vận hành của hai thiết bị.

Máy lược cào hoạt động dựa trên nguyên lý “Cào và Đẩy“. Cấu tạo chính gồm một hệ thống song chắn tĩnh (các thanh thép đặt song song) và một bộ phận lược cào động. Song chắn đóng vai trò giữ rác lại. Khi rác tích tụ gây chênh lệch mực nước, hệ thống lược cào (gắn trên xích tải hoặc tay cần thủy lực) sẽ di chuyển từ dưới lên, các răng lược xen vào giữa khe hở song chắn để móc rác lên và gạt ra ngoài. Cơ chế này rất mạnh mẽ, có thể nâng được vật nặng hàng chục kg, nhưng nó có nhược điểm là không thể làm sạch triệt để các loại rác sợi bám chặt hoặc rác nhỏ lọt qua khe.

Máy trống quay hoạt động theo nguyên lý “Lọc và Rửa ngược“. Cấu tạo chính là một lồng lưới hình trụ quay tròn. Nước thải đi xuyên qua lồng lưới, rác bị giữ lại trên bề mặt (trong hoặc ngoài lồng). Khi lồng quay, rác được đưa lên cao và hệ thống vòi phun nước áp lực mạnh sẽ bắn phá, rửa trôi rác vào máng thu. Ưu điểm của cơ chế này là khả năng “tự làm sạch” liên tục. Bề mặt lưới luôn được sạch, không bị bít tắc bởi dầu mỡ hay bùn nhầy. Tuy nhiên, cơ cấu lồng lưới mỏng manh hơn song chắn, nên nó không chịu được va đập của rác thô lớn.

So sánh khả năng xử lý và ứng dụng thực tế

Khi đặt lên bàn cân, mỗi thiết bị đều có “sân chơi” riêng mà ở đó nó phát huy hiệu quả tối đa.

Máy lược cào là lựa chọn bắt buộc cho các công trình đầu mối hạ tầng. Tại các cửa lấy nước nhà máy thủy điện, trạm bơm tiêu úng đô thị hay hố gom nước thải tập trung, lượng rác thô rất lớn và đa dạng. Chỉ có kết cấu thép vững chắc của lược cào mới chịu được áp lực dòng chảy mạnh và va đập của rác. Nếu lắp máy trống quay ở đây, lồng lưới sẽ bị rách ngay lập tức bởi cành cây hoặc gạch đá.

Máy trống quay lại là “ngôi sao” trong các nhà máy xử lý nước thải công nghiệp đặc thù. Điển hình là ngành dệt nhuộm, nơi nước thải chứa đầy xơ bông và sợi vải. Lược cào hoàn toàn bất lực với loại rác này (sợi vải sẽ lọt qua khe 10mm hoặc quấn chặt vào răng lược). Chỉ có máy trống quay với lưới lọc 0.5mm và hệ thống rửa ngược mới có thể tách xơ vải hiệu quả. Tương tự, trong ngành chế biến thực phẩm, thủy sản, giết mổ, máy trống quay giúp loại bỏ vụn thịt, mỡ, vảy cá, giảm đáng kể chỉ số TSS và BOD trước khi vào bể kỵ khí/hiếu khí. Đặc biệt, đối với các hệ thống sử dụng công nghệ màng lọc MBR, máy trống quay là yêu cầu tiền xử lý bắt buộc để bảo vệ tuổi thọ màng.

Xem thêm: Hiểu đúng về máy vớt rác trống quay để tránh lắp sai thiết bị

So sánh chi phí đầu tư (CAPEX) và vận hành (OPEX)

Bài toán kinh tế luôn là yếu tố then chốt. Xét về Chi phí Đầu tư Ban đầu (CAPEX), máy lược cào thường có giá thành thấp hơn máy trống quay cùng công suất xử lý (lưu lượng). Lý do là lược cào có cấu tạo cơ khí đơn giản hơn, ít chi tiết gia công chính xác cao. Máy trống quay đòi hỏi lồng lưới Wedge Wire gia công CNC, hệ thống động cơ hộp số phức tạp và bơm rửa ngược, nên giá thành cao hơn đáng kể.

Tuy nhiên, xét về Chi phí Vận hành (OPEX) và Hiệu quả Kỹ thuật (Technical Efficiency), cán cân có thể thay đổi tùy trường hợp. Máy lược cào tiêu thụ ít điện năng hơn (chỉ chạy khi có rác), nhưng hiệu suất loại bỏ chất ô nhiễm thấp. Máy trống quay tiêu tốn điện năng cho động cơ quay liên tục và bơm rửa, nhưng bù lại, nó loại bỏ được 30-40% chất rắn lơ lửng (TSS) và một phần BOD. Điều này giúp giảm tải đáng kể cho hệ thống xử lý sinh học phía sau: giảm lượng khí cấp (tiết kiệm điện máy thổi khí), giảm lượng bùn sinh ra (tiết kiệm chi phí ép bùn và thải bỏ). Do đó, nếu xét tổng thể chi phí xử lý trên một mét khối nước thải, đầu tư máy trống quay có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn trong dài hạn đối với các loại nước thải nồng độ ô nhiễm cao.

Kết luận

Qua bài so sánh máy vớt rác trống quay và lược cào, có thể thấy rằng không có thiết bị nào là “tốt nhất” cho mọi trường hợp, mà chỉ có thiết bị “phù hợp nhất”. Lược cào mạnh mẽ trong việc xử lý rác thô bảo vệ bơm, trong khi Trống quay tinh tế trong việc lọc rác nhỏ bảo vệ màng lọc. Trong một quy trình xử lý nước thải chuẩn mực và toàn diện, giải pháp tốt nhất không phải là chọn một trong hai, mà là kết hợp cả hai. Máy lược cào đóng vai trò là tiền xử lý cấp 1 (Sơ cấp), loại bỏ rác lớn để bảo vệ máy trống quay. Máy trống quay đóng vai trò là tiền xử lý cấp 2 (Thứ cấp), lọc sạch rác tinh để bảo vệ hệ thống sinh học. Sự phối hợp này tạo nên một hệ thống phòng thủ đa lớp, đảm bảo an toàn tuyệt đối và hiệu suất tối ưu cho nhà máy. Pendin, với năng lực cung cấp trọn gói cả hai dòng thiết bị này cùng các giải pháp ép rác đi kèm, cam kết mang đến cho Chủ đầu tư sự tư vấn chính xác và hệ thống thiết bị đồng bộ, bền bỉ nhất.