Bể Điều Hòa Trong Hệ Thống Xử Lý Nước Thải: Cấu Tạo – Nguyên Lý – Vai Trò – Thiết Kế

Bể điều hòa là một trong những công trình quan trọng nhất trong hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Đây là công trình giúp cân bằng lưu lượng và ổn định nồng độ các chất ô nhiễm trước khi đưa sang các bước xử lý tiếp theo. Thiết kế và vận hành đúng kỹ thuật bể điều hòa giúp hệ thống hoạt động ổn định, giảm quá tải cho các công trình phía sau và nâng cao hiệu quả xử lý.

Dưới đây là phân tích chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, vai trò và thiết kế bể điều hòa theo tiêu chuẩn kỹ thuật hiện nay.

1. Khái niệm bể điều hòa

Bể điều hòa (Equalization Tank) là công trình có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải theo thời gian. Nước thải từ các nguồn phát sinh có sự biến động lớn về lưu lượng, pH, hàm lượng BOD, COD, SS… nên nếu đưa trực tiếp vào hệ thống sẽ gây quá tải và giảm hiệu quả xử lý. Bể điều hòa giúp ổn định các thông số đó trước khi nước thải đi vào các công đoạn xử lý hóa lý hoặc sinh học.

2. Cấu tạo bể điều hòa

Bể điều hòa thường được thiết kế với các bộ phận chính sau:

2.1. Thân bể

Có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn.
Vật liệu xây dựng: bê tông cốt thép, composite hoặc thép.
Dung tích phụ thuộc lưu lượng và tính chất nước thải.

2.2. Hệ thống khuấy trộn

Có thể dùng máy thổi khí hoặc máy khuấy chìm.
Mục đích: tránh lắng cặn, đồng nhất nồng độ chất ô nhiễm, hạn chế mùi.

2.3. Hệ thống sục khí

Được bố trí dưới đáy bể.
Giúp lưu chuyển nước và giảm mùi do phân hủy kỵ khí.

2.4. Thiết bị đo và kiểm soát

Đồng hồ đo mức nước
Cảm biến pH
Cảm biến lưu lượng
Cảm biến DO (tùy hệ thống)

2.5. Hệ thống bơm và ống dẫn

Bơm nâng và bơm điều tiết được bố trí để đảm bảo dòng nước được đưa đều sang công trình tiếp theo.

3. Nguyên lý hoạt động của bể điều hòa

Quy trình hoạt động cơ bản gồm các bước:

Nước thải từ các nguồn phát sinh được dẫn về bể điều hòa thông qua đường ống thu gom hoặc hố gom trung gian.
Hệ thống sục khí hoặc khuấy trộn làm nhiệm vụ trộn đều nước thải, không để cặn lắng xuống đáy và giảm mùi hôi.
Dung tích lưu trữ của bể cho phép nước thải được giữ lại trong một khoảng thời gian nhất định, giúp cân bằng sự biến động về lưu lượng và nồng độ.
Nước thải sau khi ổn định sẽ được bơm định lượng hoặc chảy tràn sang các công trình tiếp theo như bể keo tụ – tạo bông hoặc bể sinh học.

Nguyên lý chính của bể điều hòa là giảm dao động – tăng ổn định – đảm bảo dòng chảy đều và liên tục.

4. Vai trò của bể điều hòa trong hệ thống xử lý nước thải

4.1. Ổn định lưu lượng

Giảm ảnh hưởng của các giờ cao điểm xả thải và hạn chế tình trạng thiếu/ thừa nước trong các công trình phía sau.

4.2. Cân bằng nồng độ các chất ô nhiễm

Tránh việc nồng độ chất ô nhiễm tăng đột ngột (shock load) làm ảnh hưởng đến vi sinh vật trong bể sinh học.

4.3. Ngăn ngừa lắng cặn và giảm mùi

Nhờ hệ thống khuấy/ sục khí, bể điều hòa hạn chế lắng cặn và giảm phát sinh mùi hôi.

4.4. Tăng hiệu quả xử lý

Khi tải trọng được ổn định, hiệu suất xử lý hóa lý và sinh học tăng lên, giảm tiêu hao hóa chất và chi phí vận hành.

5. Thiết kế bể điều hòa đúng kỹ thuật

5.1. Xác định dung tích bể

Dựa trên:

Lưu lượng trung bình ngày
Lưu lượng giờ cao điểm
Điều kiện đặc thù ngành (dệt nhuộm, chế biến thực phẩm, khu công nghiệp…)

Thông thường thời gian lưu trong bể điều hòa từ 4 – 8 giờ.

5.2. Lựa chọn phương pháp khuấy trộn

Hệ thống thổi khí (aeration): phổ biến, dễ vận hành
Máy khuấy chìm: phù hợp bể có độ sâu lớn
Khuấy cơ – khí: sử dụng trong các hệ thống công suất lớn

5.3. Tính toán tải trọng khí và công suất thiết bị

Lưu lượng khí: 0,3 – 0,5 m³ khí/m³ nước thải
Đảm bảo DO trong bể > 0,5 mg/L

5.4. Bố trí đường ống và bơm

Ống vào bố trí trước vùng phân phối
Ống ra đặt tại vị trí đảm bảo nước đã hòa trộn đều
Lắp đặt bơm định lượng để điều tiết ổn định

5.5. Hệ thống điện – điều khiển

Tủ điều khiển riêng
Cảm biến mức nước để tránh quá tải hoặc chạy khô bơm
Có thể tích hợp hệ thống SCADA

6. Lưu ý trong xây dựng và vận hành bể điều hòa

Trong xây dựng:

Chống thấm tốt, đặc biệt với bể bê tông
Đảm bảo lưu tốc phân phối nước hợp lý
Bố trí nắp đậy hoặc mái che để hạn chế mùi

Trong vận hành:

Kiểm tra định kỳ máy thổi khí/ máy khuấy
Theo dõi mức bùn và làm sạch khi cần thiết
Kiểm tra pH và điều chỉnh hợp lý
Đảm bảo thiết bị đo và cảm biến hoạt động chính xác

KẾT LUẬN

Bể điều hòa là công trình không thể thiếu trong mọi hệ thống xử lý nước thải. Đây là bước quan trọng giúp ổn định dòng chảy, cân bằng tải lượng ô nhiễm và hỗ trợ tối đa cho các công đoạn xử lý tiếp theo. Việc thiết kế và xây dựng bể điều hòa đúng tiêu chuẩn sẽ giúp hệ thống hoạt động hiệu quả, bền vững và tiết kiệm chi phí vận hành lâu dài.

Môi Trường Hải Phương tự hào là một trong những đơn vị uy tín có thể đáp ứng các yêu cầu về việc thiết kế – thi công – bảo trì hệ thống xử lý nước thải và các hồ sơ pháp lý (giấy phép môi trường, báo cáo ĐTM, …), liên hệ ngay Môi Trường Hải Phương để được hỗ trợ chi tiết.

Hãy để lại thông tin để chúng tôi tư vấn hoặc liên hệ hotline – 091 155 01 77 để được tư vấn miễn phí!