Chương 1 bao gồm các nội dung về chức năng nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, các bố trí, quản lý vận hành các loại song, lưới chắn rác. Mục tiêu: Trình bày được sự cần thiết của quá trình lọc thô, cấu tạo, hoạt động của các loại song chắn rác Trình bày được cách vệ sinh song chắn rác bằng hiệu ứng chênh lệch mực nước Nội dung chính: 1. Chức năng, nhiệm vụ Trong nước thải thường có các loại rác thải rắn dạng thô như rơm rạ, cây cành, bao bì chất dẻo, dầu mỡ nổi, cát, sỏi….Ngoài ra, còn có các hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng, chúng sẽ làm cản trở dòng chảy. Song chắn rác có vai trò giữ lại các rác thải đó một cách tối đa nhất và tạo nên dòng chảy thông suốt, không bị tắc nghẽn.
Ngoài ra song chắn rác còn giúp hạn chế ngập úng, giúp thoát nước nhanh, bảo vệ các công trình phía sau như bơm, máy móc khỏi bị hư hỏng do nghẹt rác. Giúp cho các công trình xử lý phía sau được dễ dàng. Nếu không có song chắn rác thì thì xử lý nước thải sẽ vô cũng khó khăn. Nước thải sẽ không được loại bỏ các loại rác, gây ách tắc dòng nước và hư hỏng các thiết bị khác.
Việc thiết kế song chắn rác là điều tất yếu và bắt buộc mỗi hệ thống xử lý phải có, vì song chắn rác là thiết bị cơ bản và rất cần thiết. Song chắn rác là một thiết bị không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống xử lý nước thải. Nó nằm ở hạng mục đầu tiên và là thiết bị tiếp xúc đầu tiên với nước thải; có phải chức năng chính là loại bỏ rác thải ra khỏi dòng chảy Song chắn có thể đặt cố định hoặc di động, cũng có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ. Thông dụng hơn cả là song chắn cố định.
Song chắn rác gồm các thanh kim loại (thép không gỉ) đặt trong một khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo 2 khe ở thành mương dẫn, nghiêng 1 góc 60-750. Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn rác sau khi cho nước thải đi qua sẽ giữ lại các loại rác, bao bì, túi ni long, lá cây,…Nhờ đó dòng chảy được làm sạch sơ bộ. Khi rác tại song chắn đầy, chúng ta tiến hành làm sạch bằng cách lấy rác bằng biện pháp thủ 12 công hoặc cơ giới.
Những vật thải lấy ra từ song chắn rác được đem đi xử lý tiếp. Biện pháp thủ công sẽ dùng cào rác bằng kim loại. Mỗi ngày ta sẽ tiến hành lấy vài lần bằng cách dùng cào này. Biện pháp cơ giới sẽ dùng máy được áp dụng trong trường hợp khi khối lượng rác quá lớn, không thể dùng cào thủ công.
Khi dùng biện pháp cơ giới sẽ kết hợp với máy nghiền rác. Song chắn rắc được đặt ở vị trí đầu tiên trong hệ thống. Song chắn rác đặt nổi tại những vị trí kênh nước trước khi vào trạm xử lý. Hoặc đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm.
Song chắn rác đặt vuông góc với dòng chảy. Hình 2: Một số hình ảnh do minh họa tác hại của rác trong nước 1. Phân loại song chắn rác Lọc cùng chiều/ ngược chiều 13 - Phân loại SCR theo chiều thu gom rác và chiều dòng chảy thì có 2 loại + Song chắn rác cùng chiều dòng chảy + Song chắn rác ngược chiều dòng chảy 1. Lọc tinh/thô Phân loại SCR theo kích thước của song chắn rác có các loại sau: + Song chắn rác thô Khoảng cách: 20 – 200 mm + Song chắn rác trung bình 11 – 20 mm + Song chắn rác tinh 2 – 10 mm + Song chăn rác siêu tinh <2 mm 1.
Cấu trúc và cách thức hoạt động của một số loại song chắn rác a.Song chắn rác với thiết bị vớt rác đặt cùng chiều dòng chảy Dạng đơn giản nhất là song chắn rác thu rác thủ công. Song chắn rác này đòi hỏi theo dõi thường xuyên. Song chắn rác vớt rác cơ giới là loại phổ biến. Song chắn rác loại dốc đứng, cào rác đặt cùng chiều hoặc ngược chiều dòng chảy hiện nay đang được sử dụng rộng rãi.
14 Hình 3: Song chắn rác với thiết bị vớt rác đặt cùng chiều dòng chảy Đối với thiết bị vớt rác cùng chiều dòng chảy, phía trên lưới chắn ở độ cao bằng mực nước lớn nhất có lắp đặt một tấm chắn. Lưỡi cào rác giữa các thanh song chắn sẽ vớt rác và đưa chúng lên quá tấm chắn cho tới bộ gạt. Bộ gạt sẽ vứt rác từ lưỡi cào vào công-ten-nơ hoặc lên trên băng chuyền (Hình 4. Song chắn rác thẳng đứng có ưu điểm là có thể tự chọn độ cao xả rác.
Điều này đã tạo ra nhiều điều kiện thuận lợi hơn khi thay đổi phương án xử lý hoặc lắp tiếp theo sau một thiết bị ép rác. Song chắn rác với thiết bị vớt rác đặt cùng ngược dòng chảy Ngược lại có các thanh mở ở trên. Lưỡi cào rác ngược dòng gạt rác lên phía trên. Kiểu cấu tạo này có ưu điểm là rác không bị xén như thường xảy ra ở song chắn vớt rác cùng chiều dòng chảy khi chuyển từ lưới tới tấm chắn.
Rác thô cũng có thể lấy ra từ phía không bị nén mà bàn cào không bị mắc kẹt hoặc giữ lại ở lưới Hình 4: Song chắn rác với thiết bị vớt rác đặt ngược chiều dòng chả 15 c. Lưới chắn rác chuyển động Lưới chắn rác chuyển động gồm băng chạy tròn với các chi tiết làm bằng nhựa nằm cạnh nhau, nhúng ngập trong dòng nước và khi chuyển động lên nó mang theo rác được cào từ dòng nước thải. Băng chuyền có rất nhiều chi tiết chuyển động. Tại điểm đổi hướng ở trên lưới, các chất rắn và vật thể lớn rơi xuống.
Thông thường khoảng rộng khe hở lưới chắn rác từ 1 đến 6 mm Hình 8 : Lưới chắn rác chuyển động d.Lưới chắn rác dạng trống hình trụ Lưới chắn rác dạng trống hình trụ được đặt ngang với dòng nước thải. Về nguyên tắc, khoảng cách các vòng chắn rác là 7 mm, các vòng có độ cao khác nhau. Nhờ có một lược cào chạy vòng tròn, rác được gạt và rơi từ trên vào thiết bị thu được lắp đặt ở trung tâm bên trong trống chắn rác. Chạy trong đó là một trục vít vận chuyển, nối tiếp với bộ ép rác và đẩy rác lên trên tới vị trí ném rác 16 Hình 9: Lưới chắn rác dạng trống e.
Lưới chắn rác dạng bậc thang Lưới chắn rác dạng bậc thang có các bản lưới dạng bậc thang, ngập song song trong dòng nước thải. Trong đó, mỗi tấm lưới là bộ phận thứ hai của khối lưới chuyển động tròn nhờ động cơ điện. Theo cách này chất rắn từng bậc từng bậc được vận chuyển lên trên và tại điểm trên cùng được gỡ đi. Khoảng rộng khe hở trong khoảng từ 1-6m Hình 10: lưới chắn rác dạng bậc thang f.
Lưới chắn dạng băng tải lọc: Lưới chắn dạng băng tải lọc được dẫn chạy vòng tròn trên hai trục trên hoặc dưới và nhúng trực tiếp trong dòng nước thải. Chất rắn bám lại trên phần có nước chảy qua của băng có thể tạo thành lớp cáu bẩn. Vệ sinh băng lọc nước phun hay chổi quay 17 Hình 11: lưới chắn rác dạng bang tải 1. Tốc độ dòng chảy nước thải qua song chắn rác 1.
Tốc độ dòng chảy Về vận tốc cần đảm bảo đủ các yếu tố như sau: Vận tốc dòng chảy trong máng vào có dòng vào tối thiểu: > 0,3 m/s Vận tốc dòng chảy tối thiểu trong máng nước mở rộng:> 0,5 m/s Vận tốc dòng chảy giữa các thanh chắn: < 1,2 m/s Đường dẫn nước qua song chắn rác phải có nhiều đường để đảm bảo + Điều chỉnh phù hợp với lượng nước đầu vào + Bảo đảm an toàn khi vận hành khi có sự cố xảy ra 1. Sự tác động của tốc độ dòng chảy. - Khi lắp đặt song, lưới chắn rác trên mương máng dẫn nước hoặc cửa đưa nước vào của các công trình nó sẽ làm giảm tiết diện dòng chày. Làm cho vận tốc dòng chảy tăng lên.
Do đó tại các vị trí lắp đặt song, lưới chắn rác ta cần phải mở rộng tiết diện mương, máng dẫn nước để đảm bảo tiết diện dòng chảy không thay đổi. Khi lắp đặt song, lưới chắn rác nên lắp theo các hình thức sau: 18 - Quay vòng: Để bảo đảm an toàn vận hành - Nhiều đường chảy: + Để điều chỉnh phù hợp với lượng nước đầu vào + Bảo đảm an toàn vận hành (Các tình huống sự cố) 1. Vệ sinh song chắn rác bằng hiệu ứng chênh lệch mực nước 1. Phương pháp đo Ta có thể tự động hóa việc vệc sinh song chắn rác dựa vào các phép đo liên tục mực nước trước và sau song chắn rác hoặc độ chênh áp (tổn thất áp lực) qua song chắn rác để lấy tín hiệu điều khiển các thiết bị cào rác, vệ sinh song chắn rác.
Ta có thể dụng các thiết bị cảm biến đo mực nước để xác định độ chênh lệch mực nước trước và sau SCR Hình 6: Cách xác định mực nước tại SCR Ngoài ra có thể tự động việc vệ Sinh song chắn rác thông qua bộ điều khiển thời gian hoạt động – thời gian nghỉ của các thiết bị cào rác. Chu kỳ thu rác luân phiên theo khoảng thời gian xác định / được lập trình sẵn trong tình huống tải lượng thấp vào ban đêm để không thực hiện bước „rửa“ rác song chắn hoặc hoạt động liên tục khi gặp tình huống vượt tải, ví dụ vào mùa mưa 1. Đường phụ khẩn cấp Khi bố trí lắp đặt SCR cần phải chú ý bố trí thêm đường xả sự cố cho hệ thống. Khi có sự cố SCR không thể hoạt động được ta sẽ xả nước qua đường xả sự cố.
hoặc có thể bố trí thành nhiều đơn nguyên để luôn phiên hoạt động khí có sự cố hoặc bảo trì, bảo dưỡng thiết bị. 19 Hình 7: Bố trí Song chắn rác Trong quá trình quản lý vận hành phải chú ý: - Song chắn điều khiển bằng tay: nhiều lần trong ngày - Song chắn thu rác bằng máy: một đến hai lần một ngày - Khi mưa to/ mưa bão cần kiểm tra thường xuyên để song chắn không bị tắc nghẹt. Loại bỏ các chất lắng trong mương song chắn và tại điểm đo xác định độ chênh mực nước vì: + Chúng sẽ gây sai lệch trong phép đo chênh mực nước/ chênh áp (đây là nguyên nhân gây sai lệch thường xuyên nhất) + Điều khiển chu trình thu gom rác không còn chính xác, nó dẫn tới việc điều khiển song chắn rác bị sai.