Trong hệ thống tuyển nổi DAF, dầu mỡ và bông cặn sau khi bám vào các bọt khí nhỏ sẽ nổi lên bề mặt, hình thành lớp bùn nổi để cánh gạt đưa vào máng thu. Tuy nhiên, nhiều hệ thống gặp tình trạng dầu đã nổi nhưng phân tán thành từng mảng, trôi khỏi cánh gạt, dồn về góc chết hoặc quay trở lại dòng nước.
Dầu nổi nhưng không gom được thường không phải do DAF mất khả năng tuyển nổi. Nguyên nhân chủ yếu nằm ở trạng thái lớp bùn dầu, tốc độ cánh gạt, mực nước, hướng dòng bề mặt, liều Polymer hoặc thiết kế máng thu chưa phù hợp.
Nếu không xử lý kịp thời, lớp dầu nổi có thể lưu lại quá lâu, tách khỏi bông cặn, phát sinh mùi và tiếp tục đi theo nước sau DAF. Vì vậy, cần kiểm tra đồng thời hệ thống gạt bùn, tính chất bông dầu và điều kiện vận hành của toàn bể.
1. Lớp dầu nổi quá mỏng và phân tán
Dầu có thể đã được đưa lên bề mặt nhưng chỉ tạo thành lớp màng mỏng hoặc những mảng nhỏ rời rạc. Khi cánh gạt đi qua, lớp dầu trượt dưới lưỡi gạt hoặc bị đẩy sang hai bên thay vì đi vào máng thu.
Hiện tượng này thường xảy ra khi:
- Nồng độ dầu đầu vào không cao nhưng dòng dầu kéo dài liên tục.
- Bông dầu quá nhỏ.
- Polymer chưa tạo được cấu trúc bông đủ liên kết.
- Dòng chảy bề mặt làm dầu phân tán.
- Tần suất gạt quá cao, lớp dầu chưa kịp tập trung.
Cách khắc phục:
- Giảm nhẹ tần suất gạt để lớp dầu có thời gian tập trung.
- Kiểm tra lại liều Polymer bằng Jar Test.
- Điều chỉnh vách hướng dòng để dầu dồn về phía máng thu.
- Quan sát lớp dầu trong nhiều chu kỳ gạt trước khi thay đổi liều hóa chất.
DAF tạo ra lớp chất rắn và dầu nổi trên bề mặt để thiết bị gạt thu gom. Nếu lớp nổi quá mỏng hoặc phân tán, hiệu quả của bộ phận thu gom có thể giảm dù quá trình tuyển nổi vẫn đang diễn ra.
2. Lớp bùn dầu quá dày hoặc quá nặng
Ngược lại với lớp dầu quá mỏng, lớp bùn nổi quá dày cũng khiến cánh gạt khó làm việc. Cánh gạt có thể chỉ kéo được phần bề mặt, trong khi phần bùn phía dưới bị dồn thành đống hoặc chìm trở lại nước.
Nguyên nhân thường gặp:
- Tần suất gạt quá thấp.
- Tải dầu và TSS tăng cao.
- PAC châm quá liều làm lượng bùn tăng.
- Lớp bùn lưu trên mặt quá lâu.
- Máng thu bùn không thoát kịp.
Dấu hiệu nhận biết:
- Lớp bùn nổi dày, sẫm màu.
- Cánh gạt bị rung hoặc chạy nặng.
- Bùn dồn lại trước máng nhưng không tràn vào.
- Một phần bùn chìm xuống sau khi cánh gạt đi qua.
Cách khắc phục: Tăng tần suất gạt, kiểm tra tải dầu đầu vào, giảm PAC nếu Jar Test cho thấy đang quá liều và vệ sinh đường thu bùn để bảo đảm bùn thoát liên tục.
3. Tốc độ cánh gạt không phù hợp
Tốc độ cánh gạt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thu lớp dầu và bùn nổi.
Cánh gạt chạy quá nhanh:
- Đẩy lớp dầu về phía trước nhưng không gom thành khối.
- Tạo sóng trên bề mặt.
- Làm bông dầu bị vỡ.
- Cuốn một phần dầu trở lại nước.
- Lớp bùn bị tràn qua hai bên cánh gạt.
Cánh gạt chạy quá chậm:
- Lớp dầu tích tụ quá dày.
- Dầu lưu lâu và tách khỏi bông.
- Bùn có thể chìm trở lại.
- Mùi phát sinh mạnh hơn.
- Máng thu bị quá tải khi cánh gạt đi đến.
Hướng dẫn vận hành DAF của EPA ghi nhận tình trạng bộ gạt không hoạt động hoặc chạy quá chậm có thể làm giảm khả năng loại bỏ lớp nổi.
Cách khắc phục: Điều chỉnh tốc độ theo độ dày lớp bùn nổi. Nên thay đổi từng bước nhỏ và theo dõi ít nhất vài chu kỳ gạt trước khi kết luận.
4. Chiều cao cánh gạt và mực nước không đúng
Cánh gạt phải tiếp xúc với lớp dầu ở độ sâu phù hợp. Nếu lưỡi gạt đặt quá cao, dầu và bùn mỏng sẽ trượt bên dưới. Nếu đặt quá sâu, cánh gạt kéo theo nhiều nước, làm loãng bùn và gây xáo trộn bề mặt.
Mực nước trong bể thay đổi cũng làm vị trí tương đối giữa lớp dầu, cánh gạt và mép máng thu thay đổi.
Dấu hiệu thường gặp:
- Cánh gạt đi qua nhưng vẫn để lại lớp dầu phía sau.
- Máng thu nhận nhiều nước nhưng ít bùn.
- Lớp bùn bị ép xuống thay vì được đẩy vào máng.
- Hiệu quả gom thay đổi theo lưu lượng đầu vào.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra cao độ thực tế của lưỡi gạt.
- Ổn định mực nước trong DAF.
- Điều chỉnh vách tràn hoặc van xả nước ra.
- Kiểm tra độ thẳng của thanh gạt trên toàn chiều rộng bể.
- Không để một đầu cánh gạt cao hơn đầu còn lại.
5. Máng thu bùn đặt sai cao độ hoặc bị nghẹt
Lớp dầu có thể được cánh gạt đưa đến đúng vị trí nhưng không đi vào máng nếu mép máng quá cao, đường bùn bị nghẹt hoặc bùn trong máng không thoát kịp.
Các nguyên nhân phổ biến gồm:
- Mép máng cao hơn mặt lớp bùn.
- Bùn khô bám trên thành máng.
- Đường ống thu bùn bị nghẹt do Polymer hoặc dầu đông đặc.
- Van xả bùn mở chưa đủ.
- Độ dốc đường bùn quá thấp.
- Bể chứa bùn phía sau đầy.
Dấu hiệu nhận biết:
- Bùn dồn thành đống ngay trước máng.
- Cánh gạt đi qua nhưng bùn quay trở lại mặt bể.
- Máng có nhiều cặn khô, dầu bám.
- Lưu lượng bùn ra không tương ứng với lượng bùn nổi.
Cách khắc phục: Vệ sinh máng và đường bùn, kiểm tra độ dốc, mở van xả phù hợp và điều chỉnh cao độ mép máng nếu kết cấu cho phép.
6. Bông dầu quá nhớt do Polymer quá liều
Polymer giúp các giọt dầu và vi bông liên kết thành bông lớn. Tuy nhiên, châm quá nhiều Polymer có thể tạo lớp bùn nhớt, kéo sợi và bám dính lên cánh gạt, thành bể hoặc máng thu.
Dấu hiệu Polymer quá liều:
- Bùn nổi dính thành từng mảng dài.
- Cánh gạt kéo bùn nhưng bùn bám lại trên lưỡi.
- Lớp bùn khó tách khỏi mặt nước.
- Bùn trong máng thu đặc, nhớt và chảy chậm.
- Tăng Polymer nhưng nước sau DAF không trong hơn.
Cách khắc phục:
- Giảm Polymer từng bước nhỏ.
- Jar Test lại nhiều dải liều.
- Kiểm tra nồng độ dung dịch Polymer đã pha.
- Không dùng Polymer để bù cho PAC hoặc Demulsifier chưa phù hợp.
- Kiểm tra loại Polymer đang dùng có phù hợp với DAF hay chỉ phù hợp cho ép bùn.
Có thể sàng lọc Polymer Anion A1110 và Polymer Cation C1492 trên chính mẫu nước sau phá nhũ và keo tụ để xác định loại tạo bông nổi tốt nhất.
7. Bông dầu quá rời hoặc dễ vỡ
Nếu Polymer thiếu, chọn sai loại hoặc bông chịu lực cắt quá lớn, lớp dầu nổi có thể gồm nhiều hạt nhỏ rời rạc. Khi cánh gạt tiếp xúc, các hạt tách ra và trôi qua khe hở thay vì được gom vào máng.
Nguyên nhân có thể gồm:
- Polymer chưa đủ liều.
- PAC chưa tạo được vi bông ổn định.
- Nhũ tương dầu chưa được phá hoàn toàn.
- Polymer châm quá gần PAC.
- Bông đi qua bơm hoặc van có lực cắt cao.
- Nước vào DAF có dòng chảy quá mạnh.
Đường ống và vùng phản ứng trước DAF cần bảo đảm hóa chất được trộn đều nhưng hạn chế lực cắt sau khi bông đã hình thành để tránh phá bông.
Cách khắc phục: Kiểm tra lần lượt Demulsifier, PAC và Polymer; lấy mẫu tại cuối bể tạo bông và đầu DAF để so sánh độ bền bông; giảm lực cắt nếu bông bị nhỏ đi rõ rệt.
8. Dòng chảy bề mặt đẩy dầu khỏi hướng cánh gạt
Dòng nước trong DAF không chỉ chuyển động theo chiều từ đầu vào đến đầu ra mà còn tạo ra các dòng ngang và dòng xoáy trên bề mặt. Nếu hướng dòng không phù hợp, lớp dầu có thể dồn vào thành bể, góc chết hoặc trôi ngược chiều cánh gạt.
Nguyên nhân thường gặp:
- Dòng nước trắng phun không đều.
- Đầu phân phối nước bị nghẹt một phần.
- Lưu lượng đầu vào quá cao.
- Vách hướng dòng bị lệch hoặc hư hỏng.
- Cánh gạt không phủ hết chiều rộng bể.
- Gió mạnh với bể DAF đặt ngoài trời.
Dấu hiệu nhận biết:
- Dầu tập trung nhiều ở một bên bể.
- Một số vùng mặt nước sạch, vùng khác có lớp dầu dày.
- Dầu di chuyển vòng quanh thay vì hướng về máng.
- Hiệu quả gom thay đổi khi lưu lượng tăng.
Cách khắc phục: Kiểm tra hệ thống phân phối nước, điều chỉnh lưu lượng, vệ sinh đầu phun và bố trí tấm hướng dòng bề mặt nếu cần.
9. Tần suất thu gom không theo tải dầu thực tế
Nhiều hệ thống đặt cánh gạt chạy theo một chu kỳ cố định trong khi tải dầu thay đổi theo ca sản xuất. Khi tải thấp, cánh gạt chạy quá thường xuyên làm lớp dầu không kịp tập trung. Khi tải cao, cánh gạt chạy quá ít khiến lớp bùn quá dày.
Cần điều chỉnh tần suất dựa trên:
- Độ dày lớp bùn dầu nổi.
- Lưu lượng nước thải.
- Nồng độ dầu mỡ đầu vào.
- Liều PAC và Polymer.
- Khả năng thoát bùn của máng thu.
- Thời điểm xả nước vệ sinh hoặc nước dầu đậm đặc.
Cách khắc phục: Thiết lập ít nhất ba chế độ vận hành gồm tải thấp, tải bình thường và tải cao. Người vận hành cần ghi nhận độ dày lớp bùn, tần suất gạt và chất lượng nước sau DAF để xây dựng chu kỳ phù hợp.
10. Dầu tách khỏi bông do lưu quá lâu trên bề mặt
Bông dầu sau khi nổi lên không nên lưu quá lâu trên mặt DAF. Theo thời gian, các bọt khí có thể thoát ra, bông mất độ nổi và dầu tách trở lại thành lớp màng hoặc giọt nhỏ.
Hậu quả gồm:
- Dầu bám thành bể.
- Bùn nổi chuyển màu sẫm.
- Phát sinh mùi.
- Bùn chìm hoặc quay lại dòng nước.
- Cánh gạt khó gom lớp dầu mỏng còn lại.
Cách khắc phục:
- Không để lớp bùn dầu lưu trên bề mặt quá lâu.
- Tăng tần suất thu gom khi tải dầu cao.
- Kiểm tra khả năng thoát bùn của máng.
- Vệ sinh định kỳ thành bể và lưỡi gạt.
- Không để bùn cũ trộn với lớp bùn mới liên tục.
Trong DAF, chất rắn và dầu nổi được thiết kế để được thu gom khỏi mặt bể bằng bộ gạt. Việc để lớp nổi lưu lâu hoặc bộ gạt hoạt động không phù hợp có thể làm giảm hiệu quả tách cuối cùng.
Bảng chẩn đoán nhanh sự cố thu gom dầu trên DAF
| Hiện tượng | Nguyên nhân có thể | Hướng xử lý ưu tiên |
|---|---|---|
| Cánh gạt đi qua nhưng dầu vẫn còn | Lưỡi gạt quá cao hoặc lớp dầu quá mỏng | Điều chỉnh cao độ và giảm tần suất gạt |
| Bùn dồn trước máng nhưng không vào | Mép máng cao hoặc đường bùn bị nghẹt | Vệ sinh máng, kiểm tra cao độ và van xả |
| Bùn bám chặt lên cánh gạt | Polymer quá liều hoặc bùn quá nhớt | Giảm Polymer và kiểm tra nồng độ pha |
| Dầu tập trung ở một bên bể | Dòng chảy bề mặt không đều | Kiểm tra đầu phân phối và vách hướng dòng |
| Cánh gạt làm bông vỡ | Tốc độ gạt cao hoặc bông quá yếu | Giảm tốc độ và Jar Test lại Polymer |
| Lớp bùn quá dày, một phần bị chìm | Tần suất gạt thấp hoặc tải dầu cao | Tăng chu kỳ gạt và kiểm soát tải đầu vào |
| Máng thu nhận nhiều nước, ít dầu | Cánh gạt quá sâu hoặc mực nước quá cao | Hiệu chỉnh lưỡi gạt và ổn định mực nước |
Quy trình kiểm tra và khắc phục đề xuất
- Quan sát độ dày, độ nhớt và độ liên kết của lớp dầu nổi.
- Kiểm tra cánh gạt có tiếp xúc đều trên toàn mặt bể không.
- Đo và ổn định mực nước DAF.
- Kiểm tra cao độ mép máng thu bùn.
- Vệ sinh máng thu, van và đường ống bùn.
- Thử tăng hoặc giảm tốc độ cánh gạt từng bước.
- Điều chỉnh tần suất gạt theo tải dầu thực tế.
- Kiểm tra Polymer có đang quá liều hoặc sai loại không.
- Quan sát dòng chảy bề mặt và các góc chết.
- Kiểm tra lớp bùn có lưu trên bề mặt quá lâu không.
- Đánh giá lại PAC, Demulsifier và Polymer bằng Jar Test nếu bông dầu yếu.
- Ghi nhận kết quả sau từng thay đổi, không điều chỉnh nhiều thông số cùng lúc.
Câu hỏi thường gặp
Dầu đã nổi nhưng cánh gạt đi qua vẫn không sạch là do đâu?
Nguyên nhân thường là lớp dầu quá mỏng, lưỡi gạt đặt quá cao, cánh gạt chạy nhanh hoặc dầu bị phân tán bởi dòng chảy bề mặt.
Có nên tăng Polymer để dầu gom thành mảng lớn hơn không?
Chỉ nên tăng khi bông dầu nhỏ và rời rạc. Nếu bùn đã nhớt, kéo sợi hoặc bám cánh gạt, Polymer có thể đang quá liều và cần giảm.
Tại sao bùn dầu đã đến máng nhưng không chảy xuống?
Có thể do bùn quá đặc, Polymer quá liều, mép máng quá cao, đường ống bị nghẹt hoặc bể chứa bùn phía sau đã đầy.
Cánh gạt DAF nên chạy liên tục hay theo chu kỳ?
Phụ thuộc tải dầu và độ dày lớp bùn nổi. Tải ổn định, cao có thể cần chạy thường xuyên; tải thấp nên vận hành theo chu kỳ để lớp dầu có thời gian tập trung.
Dầu nổi lưu lâu trên mặt DAF có ảnh hưởng không?
Có. Bọt khí có thể thoát ra, bông mất độ nổi, dầu tách trở lại và phát sinh mùi. Lớp bùn nổi cần được thu gom trong thời gian phù hợp.
Kết luận
Dầu đã nổi nhưng không gom được trên bề mặt DAF thường liên quan đến cơ cấu thu gom và đặc tính lớp bùn dầu hơn là khả năng tạo khí của hệ thống.
Các nguyên nhân cần ưu tiên kiểm tra gồm:
- Lớp dầu quá mỏng hoặc quá dày.
- Tốc độ và tần suất cánh gạt chưa phù hợp.
- Cao độ lưỡi gạt hoặc mực nước không đúng.
- Máng thu bùn bị nghẹt hoặc đặt quá cao.
- Polymer quá liều làm bùn nhớt.
- Bông dầu quá yếu, dễ vỡ.
- Dòng chảy bề mặt đẩy dầu vào góc chết.
- Lớp bùn dầu lưu trên mặt quá lâu.
Nguyên tắc xử lý nên áp dụng là:
Quan sát lớp dầu → Kiểm tra cánh gạt → Ổn định mực nước → Vệ sinh máng thu → Điều chỉnh tốc độ → Kiểm tra Polymer
Không nên tăng hóa chất ngay khi dầu đã nổi tốt. Trước tiên cần xác nhận dầu không gom được do cơ khí, thủy lực hay do đặc tính bông. Việc điều chỉnh đúng tốc độ cánh gạt, cao độ máng thu và liều Polymer thường giúp cải thiện rõ khả năng thu lớp dầu nổi.
Quý khách cần tư vấn lựa chọn Demulsifier phá nhũ, PAC 31% hoặc Polymer phù hợp cho hệ thống DAF, vui lòng liên hệ Châu An Chemical để được hỗ trợ theo mẫu nước và tình trạng vận hành thực tế.
