Chương 1 · Hiểu về bùn

Bùn là hỗn hợp chất rắn và nước phát sinh từ xử lý nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Trước khi nói đến máy móc, cần hiểu bùn đến từ đâu, nước nằm trong bùn dưới dạng nào và vì sao bùn mỗi nhà máy mỗi khác.

Cập nhật:

Cẩm nang · Chương 1/10Thời gian đọc: ~3 phút

Bạn sẽ nắm được

Câu hỏi của chương: Bùn của tôi thuộc nhóm nào?

  • Phân biệt các nguồn bùn chính và nhóm bùn tương ứng.
  • Hiểu vì sao bùn phần lớn là nước và điều đó ảnh hưởng chi phí thế nào.
  • Biết bốn dạng nước trong bùn và dạng nào tách được bằng cơ học.

1. Bùn đến từ đâu

Bùn là phần chất rắn được giữ lại khi xử lý nước. Theo nguồn gốc, có thể xếp bùn vào vài nhóm lớn:

  • Bùn sinh học: sinh khối vi sinh từ bể xử lý sinh học (bùn hoạt tính dư, bùn kỵ khí).
  • Bùn hóa lý: chất rắn kết tủa khi keo tụ bằng phèn, muối sắt, vôi.
  • Bùn sơ cấp: chất rắn lắng được từ nước thải thô.
  • Bùn vô cơ: hạt khoáng, đất sét, cát từ nước cấp hoặc công nghiệp vật liệu.
  • Bùn dầu mỡ, bùn nổi: từ tuyển nổi và bẫy dầu.

Thực tế nhiều nhà máy có bùn hỗn hợp. Xem chi tiết từng nhóm ở Các loại bùn và theo ngành ở Ứng dụng.

2. Bùn phần lớn là nước

Bùn loãng từ bể lắng thường chỉ có vài phần trăm chất rắn, hoặc thấp hơn; phần còn lại là nước. Quy ước dùng trong toàn Cẩm nang: 1% chất rắn ≈ 10 kg chất rắn khô trong 1 m³ bùn.

Ví dụ minh họa: 100 m³ bùn 1% chứa khoảng 1 tấn chất rắn khô. Tách nước lên độ khô 20% thì khối lượng bánh bùn còn khoảng 5 tấn, tức giảm khoảng 20 lần so với 100 tấn bùn ban đầu. Chi phí vận chuyển và xử lý bùn tính theo tấn, nên mỗi bước giảm nước đều có giá trị tiền. Đây là lý do toàn bộ chuỗi xử lý bùn (cô đặc, tách nước, khử nước sâu) thực chất là các bước lần lượt lấy nước ra.

Hình · Cùng 1 tấn chất rắn khô, bùn nặng bao nhiêu qua từng công đoạn

Chất rắn không đổi — phần mất đi là nước. Nồng độ mỗi công đoạn là giá trị minh họa thường gặp.

Bùn lỏng sau lắng · 1% chất rắn100 tấn
Sau cô đặc · 4% chất rắn25 tấn
Sau tách nước · 20% chất rắn5 tấn
Sau sấy · 90% chất rắn1,1 tấn
Khối lượng bùn = 1 tấn ÷ tỷ lệ chất rắn. Từ bùn lỏng 1% đến bánh bùn 20%, khối lượng giảm 95% — gần như toàn bộ là nước tự do và nước giữa các bông bùn.

3. Bốn dạng nước trong bùn

  • Nước tự do: không gắn với hạt, tách dễ bằng lắng, cô đặc, lọc trọng lực.
  • Nước giữa các bông và mao dẫn: nằm trong khe giữa các hạt; tách bằng ép cơ học sau khi điều hòa bùn.
  • Nước liên kết bề mặt: bám trên bề mặt hạt; ép cơ học chỉ lấy được một phần.
  • Nước nội bào: trong tế bào vi sinh; cần nhiệt (sấy) hoặc phá tế bào.

Tỷ lệ các dạng nước khác nhau giữa các loại bùn. Bùn sinh học nhiều nước nội bào nên có "giới hạn" độ khô bằng ép cơ học thấp hơn bùn vô cơ. Xem Các dạng nước trong bùn.

4. Vì sao bùn mỗi nhà máy mỗi khác

Cùng gọi là "bùn hoạt tính dư", nhưng hai nhà máy có thể cho kết quả ép rất khác nhau do thành phần nước thải, tuổi bùn, tỷ lệ hữu cơ, dầu mỡ, muối, và cách lưu chứa bùn trước khi ép. Vì vậy mọi con số tham khảo trên site (độ khô, liều polymer, công suất) chỉ để định hướng. Quyết định cuối cùng luôn dựa trên đặc tính đo được của bùn thật, là nội dung chương 2.

Tự kiểm tra

  • Bùn của tôi thuộc nhóm nào: sinh học, hóa lý, sơ cấp, vô cơ, dầu mỡ, hay hỗn hợp?
  • Mỗi ngày phát sinh bao nhiêu m³ bùn, nồng độ khoảng bao nhiêu, tương ứng bao nhiêu kg chất rắn khô?
  • Hiện bùn đi đâu và tốn chi phí thế nào theo tấn?

Câu hỏi thường gặp

1% chất rắn tương đương bao nhiêu kg trong 1 m³ bùn?

Theo quy ước dùng trên site, khoảng 10 kg chất rắn khô trong 1 m³ bùn (coi tỷ trọng bùn gần bằng nước).

Tách nước bùn có lấy hết nước được không?

Không bằng cơ học. Ép lấy được nước tự do và phần lớn nước mao dẫn; nước liên kết và nước nội bào cần nhiệt hoặc phương pháp khác.

Số liệu có dấu * là công bố của nhà sản xuất, không thay thế thử nghiệm với bùn thực tế.