1. Tổng quan
| Loại máy | Nguyên lý | Dùng nhiều ở | Giới hạn chính |
|---|---|---|---|
| Lọc chân không (trống, đĩa, băng ngang) | Hút chân không qua mặt lọc | Giấy, bột màu, hydroxit kim loại, nước thải bụi lò thép, thạch cao | Áp lực dưới 0,1 MPa, không hợp bùn khó lọc |
| Lọc áp kín (lá lọc, nến lọc) | Bơm dung dịch vào bồn kín có phần tử lọc | Lọc tinh bia, nước tương; thu tinh thể trong hóa chất tinh và dược | Bánh mỏng, không hợp nồng độ rắn cao |
| Ly tâm giỏ | Giỏ đục lỗ quay, chất lỏng văng qua mặt lọc | Thạch cao, sunfat amoni, muối vô cơ, thực phẩm, dược | Chạy theo mẻ, không hợp quy mô lớn; cần chất rắn tương đối dễ lọc |
| Máy lọc – sấy | Lọc, rửa, tái huyền phù và sấy trong cùng một bồn kín | Dược, vật liệu điện tử, bột màu, xúc tác | Giá cao, không hợp dung dịch khó lọc |
| Máy ép thực phẩm (ép lồng, ép dầu kiểu trục vít) | Ép áp lực cao, sản phẩm chính thường là phần lỏng | Đồ uống, nấu ủ, ép dầu | Thiết kế cho nguyên liệu thực phẩm, không nhằm xử lý bùn thải |
2. Lọc chân không
Có ba dạng chính: trống quay, đĩa và băng ngang. Máy phần lớn chạy liên tục, tốc độ lọc cao, quay chậm nên ít ồn và rung, chi phí đầu tư và vận hành thấp, ít phụ tùng.
Giới hạn đến từ chính chân không: áp lực dưới 0,1 MPa nên không hợp bùn có điện trở riêng lớn; chất lỏng nóng dễ sôi; dung dịch tạo bọt khó xử lý nếu chất phá bọt không có tác dụng. Với cùng loại bùn, bánh từ máy chân không thường ẩm hơn máy ép áp lực khoảng 10–20 điểm phần trăm.
Lọc băng ngang chân không có mặt lọc nằm ngang nên lọc được hạt dễ lắng, giữ được bánh dày vài chục mm và có nhiều thời gian rửa bánh. Đổi lại, máy chiếm nhiều diện tích.
Trống phủ trước dùng khi vải lọc bị bít và không chạy được, ví dụ nước thải sơn hoặc nước thải chứa dầu, hoặc khi cần nước lọc rất trong (xem Chất trợ lọc).
3. Lọc áp kín
Bồn kín cho phép lọc dung môi dễ bay hơi, chất lỏng dễ bay hơi khi giảm áp, axit hoặc kiềm mạnh không được rò rỉ, và chất lỏng nhớt nhờ áp lực cao. Các phần tử lọc đặt gần nhau nên bánh không dày được. Nếu dùng chất trợ lọc thì lượng chất thải tăng. Với kiểu lá lọc đứng, dao động áp lực có thể làm vỡ lớp bánh.
Trong máy này có hai cách lọc: lọc tạo bánh dùng chính lớp bánh để giữ hạt, còn lọc qua vật liệu lọc dùng giấy hoặc vải để tự giữ hạt. Chọn cách nào phụ thuộc cỡ hạt, hình dạng hạt và mức độ dễ bít.
4. Ly tâm giỏ
Ly tâm giỏ khác ly tâm gạn dùng cho bùn thải: chất lỏng đi qua mặt lọc trong giỏ đục lỗ, thay vì tách theo chênh lệch tỷ trọng trong tang kín. Mỗi chu kỳ gồm cấp liệu, tách nước, rửa bánh, tách nước, lấy bánh và rửa vật liệu lọc. Máy phù hợp với chất rắn dễ lọc và khi cần rửa bánh để giảm tạp chất.
5. Máy lọc – sấy và rửa bánh
Máy lọc – sấy làm mọi bước trong một bồn nên sản phẩm không phải di chuyển, tránh nhiễm bẩn và tự động hóa được. Nó chỉ đáng đầu tư cho sản phẩm giá trị cao.
Khi cần giảm tạp chất trong bánh hoặc thu hồi phần lỏng, có hai cách rửa bánh: cho nước rửa đi qua bánh ngay trong máy, hoặc tái huyền phù bánh trong nước rửa rồi lọc lại. Nên so sánh hai cách bằng thử nghiệm. Với bùn thải thông thường, bước này ít khi cần.
6. Với bùn thải thì chọn gì
Bùn sinh học dễ nén và khó lọc, nên thường dùng polymer kết hợp các máy tạo được áp lực ép hoặc lực ly tâm đủ lớn: ép băng tải, ép trục vít, ly tâm, ép khung bản, ép đĩa quay và ép con lăn đa đĩa elip. Các máy trong bài này đáng xem khi dòng bùn thuộc nhóm đặc thù, như bụi lò thép hoặc thạch cao, hoặc khi cần rửa bánh và làm việc trong bồn kín.
7. Nguồn tham khảo
- LFPI (2011), Sổ tay máy lọc tách nước dành cho người dùng, Hiệp hội Công nghiệp Công nghệ Làm trong Chất lỏng Nhật Bản (LFPI), 12/2011: mục 2.1, 2.2, 2.4, 2.10, 2.11, 5.3, 5.4.7; Hỏi đáp Q12.
Sách xuất bản năm 2011, nên kiểm tra lại thông tin thiết bị với nhà cung cấp trước khi chọn máy.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao máy lọc chân không ít dùng cho bùn sinh học?
Áp lực dưới 0,1 MPa không đủ với bùn có điện trở riêng lớn. Với cùng loại bùn, bánh thường ẩm hơn máy ép áp lực khoảng 10–20 điểm phần trăm.
Lọc băng ngang chân không dùng khi nào?
Khi hạt dễ lắng, bánh dày và cần rửa bánh kỹ, ví dụ trong một số quy trình hóa chất, kim loại và thạch cao. Máy cần nhiều diện tích.
Ly tâm giỏ khác ly tâm gạn thế nào?
Ly tâm giỏ lọc qua mặt lọc đục lỗ và chạy theo mẻ, hợp chất rắn dễ lọc. Ly tâm gạn tách theo tỷ trọng và chạy liên tục, thường dùng cho bùn thải.
Số liệu có dấu * là công bố của nhà sản xuất, không thay thế thử nghiệm với bùn thực tế.