1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
_________________________________

Nguyễn Mạnh Hùng

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TUYẾN NỔI
ÁP LỰC TRONG XỬ LÝ NƯỚC CẤP VỚI NGUỒN
NƯỚC MẶT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sở hạ tầng
Mã số: 62.58.02.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT
Hà Nội - Năm 2015
2
Công trình ñược hoàn thành tại Trường Đại học Xây dựng Người hướng dẫn khoa học 1. PGS.TS. Nguyễn Việt Anh
Người hướng dẫn khoa học 2. TS. Phạm Tuấn Hùng

Công nghệ xử lý nước mặt hiện nay chủ yếu ñều áp dụng công nghệ
lắng truyền thống. Với công nghệ này chỉ loại bỏ ñược phần lớn hàm
lượng cặn vô cơ, một phần cặn hữu cơ và hầu như không lắng ñược
cặn nhẹ, dẫn ñến chất lượng nước sau xử lý có thể không ñảm bảo an
toàn. Mặt khác, nếu quá trình keo tụ và lắng không hiệu quả, thì bể lọc
sẽ phải làm việc với tải trọng chất bẩn cao, dẫn ñến phải rửa lọc nhiều.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng các công nghệ mới ñể nâng cao
chất lượng nước sau xử lý, tiết kiệm chi phí xây dựng và vận hành là
rất cần thiết. Những khó khăn và nguy cơ ñang ñối mặt tại các NMN
trong khu vực như ñã trình bày ở trên có thể giải quyết ñược bằng một
số công nghệ mới, trong ñó có công nghệ tuyển nổi áp lực (DAF).
Từ các kết quả nghiên cứu và áp dụng ở trên Thế giới cho thấy công
nghệ DAF có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các cặn bẩn có kích
thước nhỏ không thể lắng trong các bể lắng nhưng có thể dính bám và
nổi theo các bọt khí. Những ưu ñiểm của công nghệ DAF cho thấy
tiềm năng áp dụng trong lĩnh vực xử lý nước mặt ở Việt Nam.
1. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá khả năng áp dụng công nghệ DAF trong xử lý nước cấp cho
sinh hoạt ñối với nguồn nước mặt của vùng ĐBBB.
Nghiên cứu làm chủ công nghệ DAF ñể áp dụng trong xử lý nước cấp
cho sinh hoạt với nguồn nước mặt của vùng ĐBBB.
Đề xuất dây chuyền xử lý nước áp dụng công nghệ DAF với nguồn
nước mặt của vùng ĐBBB và xác ñịnh các thông số kỹ thuật chủ yếu
của công nghệ DAF.

2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu áp dụng công nghệ DAF ñể áp
dụng trong dây chuyền xử lý nước mặt.

Việc áp dụng công nghệ DAF mở ra hướng ñi mới trong lĩnh vực xử
lý nước mặt cấp cho sinh hoạt và công nghiệp ở Việt Nam, cho phép
ñạt hiệu quả xử lý cao, chất lượng nước sau xử lý ñảm bảo ñáp ứng
các tiêu chuẩn về cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp.
Dây chuyền xử lý nước áp dụng công nghệ DAF cho phép loại bỏ bể
lắng cồng kềnh khó lắng các loại cặn nhẹ, do vậy sẽ giảm ñược diện
tích ñất xây dựng NMN. Nâng cao chất lượng nước trước khi vào bể
lọc, nhờ vậy kéo dài ñược chu kỳ lọc và giảm ñược chi phí rửa lọc. Độ
ẩm của cặn sau tuyển nổi (93-94%) nhỏ hơn so với ñộ ẩm của cặn sau
lắng (97-98%), do vậy công trình xử lý bùn cặn của công nghệ DAF
nhỏ hơn so với công nghệ lắng truyền thống.
Công nghệ DAF có hiệu quả xử lý cao hơn so với lắng truyền thống,
ñiều ñó khẳng ñịnh hướng nghiên cứu của ñề tài là hoàn toàn phù hợp.
Vì vậy, công nghệ DAF rất cần ñược áp dụng trong thực tiễn, nhằm
ñảm bảo chất lượng nước sau xử lý và ñáp ứng ñược yêu cầu ngày
càng cao của người tiêu dùng.
7. Những ñóng góp mới của luận án
Lần ñầu tiên ở Việt Nam, nghiên cứu ñã khẳng ñịnh công nghệ DAF
hoàn toàn áp dụng ñược ñối với nguồn nước mặt của ĐBBB. Bể tuyển
nổi thay thế ñược bể lắng ñối với NMN cải tạo và xây mới. Bằng việc
nghiên cứu tổng quan, nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực
nghiệm, ñã làm chủ ñược công nghệ DAF ñể áp dụng trong xử lý
nước cấp cho sinh hoạt với nguồn nước mặt của vùng ĐBBB.
Đã ñề xuất dây chuyền xử lý nước áp dụng công nghệ DAF ñể xử lý
nước cấp với nguồn nước mặt của ĐBBB cụ thể là: Với ñộ ñục nước
nguồn < 350 NTU, sử dụng dây chuyền: Keo tụ – Tuyển nổi – Lọc
nhanh – Khử trùng. Với ñộ ñục nước nguồn > 350 NTU, phải bổ sung
thêm bể sơ lắng.
Đã ñề xuất các thông số kỹ thuật chủ yếu của công nghệ DAF ñể xử lý
nguồn nước mặt vùng ĐBBB phù hợp với ñiều kiện Việt Nam, cụ thể

Hình 1.1: Hệ thống sông của vùng ñồng bằng Bắc Bộ
1.1.2 Đánh giá chung về chất lượng nước
Chất lượng nước sông của vùng ĐBBB nói chung thường dao ñộng
theo mùa và theo vùng ñịa lý. Đặc ñiểm chung của chất lượng nước

5

các sông vùng ĐBBB là ñộ pH tương ñối ổn ñịnh, hàm lượng cặn và
ñộ ñục biến ñộng theo mùa, ñộ ñục cao nhất xuất hiện trong các tháng
mùa lũ.
Nhìn chung chất lượng nước hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình,
tương ñối tốt, ñáp ứng tiêu chuẩn nước thô dùng ñể xử lý sử dụng cho
mục ñích sinh hoạt. Tuy nhiên, ở một số khu vực gần các khu công
nghiệp, khu ñô thị, các khu ñông dân cư, nguồn nước sông có nguy cơ
bị nhiễm bẩn bởi các nguồn nước thải và chất thải không qua xử lý.
1.2. TỔNG QUAN VỀ TUYỂN NỔI ÁP LỰC
1.2.2. Khái niệm về tuyển nổi áp lực
Sơ ñồ dây chuyền công
nghệ tuyển nổi áp lực
ñược mô tả trong hình 1.2,
bao gồm bốn giai ñoạn: i)
Giai ñoạn keo tụ và tạo
bông; ii) Giai ñoạn hình
thành bọt khí; iii) Giai
ñoạn tiếp xúc ; iv) Giai
ñoạn tách cặn.

Hình 1.2: Sơ ñồ công nghệ DAF
Các giai ñoạn xử lý của công nghệ tuyển nổi áp lực như sau:
- Giai ñoạn keo tụ và tạo bông: Quá trình keo tụ và tạo bông cặn

nước cấp ở Phần Lan vào những năm 1920. Bể tuyển nổi thời ñó có
hình dạng bể dài, nông, tải trọng thuỷ lực V
zs
< 5m
3
/m
2
.h, và ñạt hiệu
suất thấp nên không tìm thấy nhiều ứng dụng, trừ lĩnh vực xử lý nước
thải của công nghiệp giấy.
Những năm 1960, các chuyên gia Thụy Điển, sau ñó là Phần Lan tiến
hành nghiên cứu và cải tiến các bể tuyển nổi ñể áp dụng trong xử lý
nước cấp. Trong những năm 1970-1990, khá nhiều NMN áp dụng
công nghệ DAF ñã ñược xây dựng ở Bắc Âu và Anh quốc. Từ ñó trở
ñi, công nghệ DAF ñã ñược phổ biến rộng rãi trên Thế giới như một
giải pháp thay thế bể lắng truyền thống.
Giai ñoạn những năm 1960 - 1970 là giai ñoạn có nhiều nghiên cứu về
DAF, ñóng góp cho sự phổ biến nhanh của công nghệ này trong công
nghiệp. Một số nghiên cứu ñiển hình về tạo bọt khí, tính chất của bọt,
ảnh hưởng của kích thước bọt ñến hiệu suất xử lý, keo tụ và tạo bông,
về sự va chạm và dính bám của bọt khí vào bông cặn ñược thực hiện.
Nhiều nhà máy xử lý nước áp dụng công nghệ DAF với quy mô công
suất vừa và lớn ñã ñược xây dựng ở khắp nơi trên Thế giới.
1.2.2.2. Tình hình áp dụng trong lĩnh vực xử lý nước cấp
Trên Thế giới, công nghệ DAF ñược sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực
xử lý nước cấp, nước thải và xử lý bùn cặn cùng với sự phát triển của
công nghệ và kỹ thuật trong lĩnh vực cấp thoát nước. Trong lĩnh vực

7


cứu cho ñề tài của luận án, cụ thể là: Nghiên cứu tổng quan về tuyển
nổi áp lực; Nghiên cứu cụ thể về mô hình thí nghiệm tuyển nổi áp lực
cũng như vòi phun và thùng bão hòa khí; Nội dung nghiên cứu thực
nghiệm của NMN Thái Bình ñược kế thừa như một nội dung của ñề
tài nghiên cứu của Luận án. Từ ñó phát triển các nội dung nghiên cứu
tiếp theo với nguồn nước mặt của vùng ĐBBB.
- Năm 2010, Công ty TNHH một thành viên Xây dựng và Cấp nước
Thừa Thiên Huế (HueWACO) ñã tiếp cận và nhập khẩu trọn bộ công
nghệ DAF kết hợp bể lọc (In Filter DAF) của nước ngoài ñể áp dụng
tại NMN Sông Nông, huyện Phú Lộc và NMN Điền Môn, huyện

8

Quảng Điền. Sau khi ñược chuyển giao công nghệ, Công ty
HueWACO ñã phát triển thành ñề tài Nghiên cứu công nghệ In Filter
DAF cho NMN di ñộng. Về thực chất, ñề tài này chỉ ñơn thuần là ứng
dụng công nghệ nhập khẩu của Mỹ vào một nguồn nước cụ thể có quy
mô công suất cụ thể ở Huế. Do vậy, cơ sở khoa học và tự chủ về công
nghệ thiết bị và khả năng nhân rộng còn hạn chế.
1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI VÀ HƯỚNG GIẢI
QUYẾT
1.3.1 Những vấn ñề còn tồn tại
Ở Việt Nam hiện nay công nghệ tuyển nổi nói chung và DAF nói riêng
bước ñầu ñược áp dụng trong lĩnh vực xử lý nước thải công nghiệp.
Việc áp dụng công nghệ tuyển nổi trong lĩnh vực xử lý nước cấp, cũng
như xử lý bùn cặn ñang trong giai ñoạn nghiên cứu.
Việc áp dụng công nghệ DAF trong lĩnh vực xử lý nước cấp với
nguồn nước mặt khu vực phía Bắc bước ñầu ñã ñược viện khoa học và
kỹ thuật môi trường (IESE), trường Đại học Xây dựng (ĐHXD)
nghiên cứu. Nội dung của ñề tài là nghiên cứu phát triển công nghệ và

Từ kết quả nghiên cứu tổng quan, nghiên cứu lý thuyết và thực
nghiệm, ñề xuất dây chuyền công nghệ, ñề xuất các thông số kỹ thuật
chủ yếu của công nghệ DAF trong xử lý nước cấp. Xác ñịnh các chỉ
tiêu kinh tế của NMN áp dụng công nghệ DAF.
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA TUYỂN NỔI ÁP LỰC
2.1.1 Quá trình keo tụ và tạo bông
Các hạt cặn trong nước thiên nhiên chủ yếu tạo ra hệ keo kị nước gồm
các hạt mang ñiện tích (-). Bọt khí ñược hình thành trong dòng nước
bão hòa mang ñiện tích (-). Để bọt khí dính bám vào bông cặn, hệ keo
trong nước cần phải ñược keo tụ và tạo bông ñể tạo các hệ keo mới
mang ñiện tích (+).
Việc tạo bông cặn cho quá trình tuyển nổi khác với quá trình lắng.
Quá trình lắng cần các bông cặn có kích thước lớn, quá trình tuyển nổi
cần các bông cặn có d
f
< 100µm, thông thường d
f =
25-50 µm .
2.1.2 Quá trình hình thành bọt khí
Quá trình tạo bọt khí như sau: Không khí có áp suất cao hoà tan vào
dòng nước tuần hoàn trong thùng bão hoà, không khí ñược cấp từ máy

10
nén khí, dòng nước tuần hoàn ñược lấy tư sau bể tuyển nổi. Dòng
nước bão hòa khí ñược ñưa vào vùng tiếp xúc thông qua các vòi phun
và hình thành các bọt khí kích thước trong khoảng d
b
= 10-100 µm.

dg
v
µ
ρρ
18
2
−
=
(2. 1)
Vận tốc dâng của bọt khí.
Một bọt khí ñường kính d
b
= 100µm ñang ở trạng thái không có bông
cặn dính bám, có 3 lực tác dụng lên bọt khí. Lực ñẩy nổi (lớn nhất vì
tỷ trọng bọt khí nhỏ hơn nhiều tỷ trọng nước ), trọng lực bản thân, và
lực kéo khi các bọt khí dâng lên. Kết quả có vận tốc dâng lên (v
b
) ñối
với các bọt khí tự do theo ñịnh luật Stokes trong công thức:
(
)
w
bbw
b
dg
v
µ
ρρ
18
2

2
−
=
(2. 3)
Vận tốc dâng của bọt khí (vb) và vận tốc của tổ hợp bọt khí – bông
cặn (v
fb
) lớn hơn vận tốc ñi xuống của dòng nước thì mới tách ñược tổ
hợp bông cặn - bọt khí. Vận tốc ñi xuống của dòng nước chính là tải
trọng thuỷ lực (V
sz
) của vùng tách cặn. Tải trọng thuỷ lực liên quan
ñến kích thước của công trình. Tải trọng thuỷ lực thấp nghĩa là hiệu
quả tách tổ hợp bọt khí – bông cặn cao, nhưng diện tích bể lớn.

12
sz
r
szb
A
QQ
vv
+
=≥
(2. 4)
sz
r
szfb
A
QQ

hiện trường ñể xác ñịnh các thông số kỹ thuật của công nghệ DAF.
Dựa trên kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, ñề xuất dây
chuyền xử lý nước áp dụng công nghệ DAF ñể xử lý nước của vùng
ĐBBB.

13
Chương 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TUYỂN
NỔI ÁP LỰC
3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
3.1.1 Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
Mục ñích thí nghiệm: Nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình với chế
ñộ làm việc gián ñoạn và liên tục nhằm xác ñịnh ñược khoảng giá trị
của các thông số kỹ thuật chủ yếu của mô hình và hiệu quả xử lý ñối
với nguồn nước thô có ñộ ñục khác nhau.
Thời gian và ñịa ñiểm vận hành mô hình: Thời gian vận hành mô
hình từ 24/7/2008 ñến 25/8/2008. Địa ñiểm vận hành mô hình trong
khuôn viên của Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường (IESE),
trường ĐHXD.
Nguồn nước thô: Nước thô ñể phục vụ công tác nghiên cứu ñược
chuẩn bị như sau: Đất sét lấy ven bờ sông Hồng ñược chọn làm
nguyên liệu ñể chuẩn bị nước thô với ñộ ñục 100 – 400 NTU. Nước
thô ñược chứa trong 2 thùng Inox dung tích 1,5 m
3
, có lắp bơm tuần
hoàn ñể tránh lắng cặn, sau ñó ñược bơm lên mô hình thí nghiệm.
Nội dung thí nghiệm
Đợt 1: Từ ngày 26/7/2008-29/7/2008, với mục ñích xác ñịnh khoảng
giá trị làm việc của áp suất bão hòa (P
bh
) ñể ñạt ñược hiệu quả xử lý

xử lý của bể tuyển nổi. Công nghệ DAF làm việc hiệu quả ñể ñạt ñộ
ñục của nước sau tuyển nổi <2.5NTU với các thông số kỹ thuật chính
như sau: i) P
bh
ñể tạo bọt khí với kích thước và nồng ñộ phù hợp P
bh
=
4.5-5.0 bar; ii) R = 12-20%, phải tăng R=20-25% khi ñộ ñục của nước
thô cao; iii) Thời gian làm việc trong vùng tiếp xúc T
cz
= 1.0-2.0 phút;
v) Tải trọng thủy lực của vùng tách cặn V
sz
= 5-12m
3
/m
2
.h.
3.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm tại Nhà máy nước Thái Bình
Mục ñích thí nghiệm: Mục ñích của việc nghiên cứu thực nghiệm tại
NMN Thái Bình ñể xác ñịnh các thông số làm việc của công nghệ
DAF với nguồn nước có ñộ ñục vừa và lớn.
Thời gian và ñịa ñiểm vận hành mô hình: Thời gian vận hành mô
hình từ 15/9/2008 ñến 05/10/2008. Địa ñiểm vận hành mô hình trong
khuôn viên của NMN Thái Bình.
Nguồn nước thô: Sông Trà Lý là nguồn nước thô hiện ñang khai thác
của NMN Thái Bình (phụ lưu cấp II của hệ thống sông Hồng- Thái
Bình), có ñộ ñục trung bình là 80-140 NTU, về mùa lũ ñộ ñục lên tới
300-500 NTU. Đây là nguồn nước có ñộ ñục vừa và lớn.
Nội dung thí nghiệm

/m
2
.h, với áp suất bão hòa P
bh
=
4.6 bar và tỷ lệ nước tuần hoàn R = 15%. Khi tăng P
bh
từ 4.6 lên 4.8
bar, V
sz
= 5-12 m
3
/m
2
.h.
Độ ñục của nước thô từ 130-190 NTU, ñể ñộ ñục của nước sau tuyển
nổi <2.5 NTU tương ứng với khoảng giá trị của V
sz
= 5-12 m
3
/m
2
.h
phải tăng áp P
bh
= 4.8 bar và tăng tỷ lệ nước tuần hoàn R=18-20%.
Với kết quả thí nghiệm tại NMN Thái Bình ñã khẳng ñịnh hiệu suất
của công nghệ DAF tốt hơn nhiều so với công nghệ lắng truyền thống.
Nguồn nước thô tại NMN Thái Bình trong ñợt thí nghiệm từ 81-200
NTU. Độ ñục thấp nhất sau tuyển nổi ñạt 1,3 NTU, trung bình ñạt 1,9

ñạt ñược hiệu quả xử lý sau tuyển nổi tính theo ñộ ñục (NTU) là nhỏ
nhất với P
bh
= 4.6 bar và R giảm từ 15% xuống 12%.
Vận hành mô hình Keo tụ  Lắng lamen trong ñợt 3: Từ ngày
03/12/2008-08/12/2009, với mục ñích xác ñịnh khoảng giá trị làm việc
của tải V
sz
ñể ñạt ñược hiệu quả xử lý sau lắng lamen tính theo ñộ ñục
(NTU) là nhỏ nhất.
So sánh ñộ ñục của nước sau mô hình DAF với ñộ ñục của nước sau
mô hình lắng và sau bể lắng hiện ñang hoạt ñộng của NMN.
Nhận xét và ñánh giá chung về kết quả thí nghiệm
Độ ñục của nước thô từ 50-67 NTU và R=15%, ñộ ñục của nước sau
tuyển nổi <2.0 NTU tương ứng với khoảng giá trị của V
sz
= 5-10
m
3
/m
2
.h. Độ ñục của nước sau tuyển nổi <2.5 NTU tương ứng với
khoảng giá trị của V
sz
= 5-12 m
3
/m
2
.h.
Độ ñục của nước thô từ 34-56 NTU và giảm R từ 15% xuống 12%, ñộ

3.2 ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC
NGHIỆM
Bể tuyển nổi làm việc hiệu quả tốt hơn lắng. Độ ñục của nước sau bể
lắng thông thường từ 2-4 NTU, trong khi ñộ ñục của nước sau bể
tuyển nổi <2.5 NTU. Vì vậy, tải trọng chất bẩn vào bể lọc giảm, nhờ
ñó thời gian làm việc của bể lọc tăng. Điều này khẳng ñịnh thêm một
ưu thế quan trọng của công nghệ DAF.
Chất lượng nước sau tuyển nổi áp lực tương ứng với các thông số làm
việc của công nghệ DAF có thể so sánh tương ñương với các kết quả
ñã nghiên cứu ñã công bố ở trên Thế giới và các nghiên cứu về công
nghệ tuyển nổi của ở Việt Nam.
Bằng việc nghiên cứu thực nghiệm ngoài hiện trường có ñủ những
thông tin cần thiết cũng như hiểu ñược bản chất, làm chủ ñược dây
chuyền công nghệ về việc xử lý nước bằng DAF. Điều này ñủ cơ sở
ñề xuất các thông số thiết kế chính của dây chuyền công nghệ xử lý
nước áp dụng công nghệ DAF cho nguồn nước mặt của vùng ĐBBB,
phù hợp với ñiều kiện Việt Nam.
Chương 4. ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ TUYỂN
NỔI ÁP LỰC VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHỦ YẾU
4.1 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC
MẶT ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TUYỂN NỔI ÁP LỰC
4.1.1 Đề xuất dây chuyền công nghệ
Dây chuyền công nghệ: Với ñộ ñục nước nguồn < 350NTU, dây
chuyền công nghệ: Keo tụ – Tuyển nổi – Lọc nhanh – Khử trùng; Với

18
ñộ ñục nước nguồn > 350 NTU phải bổ sung thêm bể sơ lắng. Dây
chuyền xử lý nước áp dụng công nghệ DAF ñược ñề xuất trong hình
vẽ 4.1 dưới ñây.
Hình 4.1: Sơ ñồ dây chuyền xử lý nước áp dụng công nghệ tuyển nổi

chính là thời gian phản ứng. Thời gian phản ứng trước tuyển nổi nhỏ
hơn so với lắng ñể tạo bông cặn có kích thước d
f
< 100µm thông
thường d
f
= 25-50µm. Thời gian phản ứng T
f
= 10-15 phút.
4.2.2 Quá trình tạo bọt khí
Các thông số kỹ thuật chủ yếu của quá trình tạo bọt khí bao gồm: i) tỷ
lệ dòng nước tuần hoàn; ii) Áp suất thùng bão hòa (P); iii) Thời gian
bão hòa (T
bh
).
- Tỷ lệ nước tuần hoàn R = 10-15%, ñối với nguồn nước có ñộ ñục
<100 NTU, tỷ lệ nước tuần hoàn R = 15-20% ñối với nguồn nước có

20
ñộ ñục từ 100-200 NTU. Đối với nguồn nước có ñộ ñục từ 200-350
NTU, tỷ lệ nước tuần hoàn R = 20-30%.
- Áp suất làm việc của thùng bão hòa: Không khí có áp suất cao từ
máy nén khí cấp vào thùng bão hòa và hòa tan với dòng nước tuần
hoàn ñể tạo bọt khí kích thước nhỏ. Áp suất trong thùng bão hoà P
bh
=
4,2-5,0 bar, áp suất bão hòa làm việc hiệu quả P
bh
= 4.5-5.0 bar.
- Thời gian lưu nước trong thùng bão hòa T

cz =
1-2.5 phút, tải
trọng thủy lực trong vùng tiếp xúc V
sz
= 100-200 m
3
/m
2
.h.
Nồng ñộ bọt khí trong vùng tiếp xúc. Nồng ñộ bọt khí có thể thay ñổi
nhờ việc thay ñổi áp suất bão hòa hoặc thay ñổi tỷ lệ tuần hoàn. Tuy
nhiên, áp suất bão hòa không thay ñổi nhiều, nên cách chủ yếu ñể thay
ñổi nồng ñộ không khí trong vùng tiếp xúc là tăng hay giảm tỷ lệ nước
tuần hoàn (R).
4.2.4 Quá trình tách cặn
Các thông số kỹ thuật chủ yếu của quá trình của quá trình tách cặn
bao gồm: i) Tải trọng thủy lực (V
sz
); ii) Tỷ lệ chiều dài và chiều rộng
bể; iii) Chiều sâu bể.
- Tải trọng thủy lực: Vận tốc dâng của bọt khí v
b
và vận tốc của tổ hợp
bọt khí – bông cặn v
fb
lớn hơn vận tốc ñi xuống của dòng nước thì
mới tách ñược tổ hợp bông cặn - bọt khí. Vận tốc ñi xuống của dòng

21
nước chính là tải trọng thuỷ lực (V

thêm chi phí vận hành bảo dưỡng của NMN áp dụng công nghệ lắng
ñể so sánh và ñối chứng.
NMN áp dụng công nghệ DAF và NMN áp dụng công nghệ lắng
truyền thống khác nhau ở các hạng mục: Bể phản ứng – Lắng – Lọc
(công nghệ lắng) và Bể phản ứng – Tuyển nổi – Lọc (công nghệ
DAF). Các hạng mục khác của NMN ñều giống nhau như: Trạm bơm,
bể chứa, nhà hóa chất và các công trình phụ trợ khác.
Công trình xử lý bùn cặn của công nghệ DAF nhỏ hơn so với công
nghệ lắng truyền thống, do ñộ ẩm của cặn sau tuyển nổi (93-94%)
nhỏ hơn so với ñộ ẩm của cặn sau lắng (97-98%).
4.3.2 Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế
Suất ñầu tư xây dựng NMN áp dụng công nghệ DAF nhỏ hơn 0.9-0.95
lần so với NMN áp dụng công nghệ lắng vì những lý do sau: i) Bể
phản ứng – tuyển nổi có kích thước nhỏ hơn bể phản ứng – lắng do
thời gian phản ứng nhỏ hơn và tải trọng thủy lực của bể tuyển nổi lớn
hơn bể lắng. Vì vậy, chi phí xây dựng cụm bể phản ứng – tuyển nổi
nhỏ hơn 0.65-0.75 lần so với xây dựng cụm bể phản ứng lắng; ii) Chi
phí xử lý bùn cặn của công nghệ DAF nhỏ hơn 0.9 lần so với công

22
nghệ lắng truyền thống, do ñộ ẩm của cặn sau tuyển nổi (93-95%) nhỏ
hơn so với ñộ ẩm của cặn sau lắng (97-99%).
Chi phí vận hành và bảo dưỡng của NMN áp dụng công nghệ DAF
lớn hơn 1,03-1,06 lần so với NMN áp dụng công nghệ lắng vì những
lý do sau: i) Chu kỳ lọc của bể lọc sau bể tuyển nổi cũng ñược kéo dài
hơn so với bể lọc sau bể lắng từ 1,3-1,8 lần. Do vậy, chi phí ñiện năng
ñể rửa bể lọc của công nghệ DAF tiết kiệm ñược 0,03-0,05kw/m3 so
với công nghệ lắng truyền thống; ii) Chi phí vận hành của công trình
của công trình xử lý bùn cặn của công nghệ DAF nhỏ hơn 0,85-0,9 lần
so với công nghệ lắng , do ñộ ẩm của cặn sau tuyển nổi (93-94%) nhỏ

cz =
100-
200 m
3
/m
2
.h. Vận tốc dâng của tổ hợp bọt khí – bông cặn V
fb
phải lớn
hơn vận tốc ñi xuống của dòng nước thì mới tách ñược tổ hợp bông
cặn - bọt khí. Vận tốc ñi xuống của dòng nước chính là tải trọng thuỷ
lực (V
sz
) của vùng tách cặn. Tải trọng thuỷ lực của vùng tách cặn V
sz

= 5-12 m
3
/m
2
.h.
Chất lượng nước sau tuyển nổi áp lực của nghiên cứu này có thể so
sánh tương ñương với các kết quả ñã nghiên cứu ñã công bố ở trên
Thế giới và Việt Nam. Công nghệ DAF có hiệu quả xử lý cao hơn so

23
với lắng truyền thống, ñộ ñục của nước sau bể lắng thông thường từ 2-
5 NTU, trong khi ñộ ñục của nước sau bể tuyển nổi <2.5 NTU, do ñó
làm giảm tải trọng chất bẩn vào bể lọc và tăng chu kỳ lọc của bể lọc.
Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi so sánh trạm xử lý nước với công

bh
= 4,5-5,0 bar ; iv) Thời gian tiếp xúc T
cz

= 1,0-2,0 phút; v) Tải trọng thủy lực trong vùng tách cặn V
sz
= 5-12