Máy Bơm Nước Thải Công Nghiệp: Cách Chọn Công Suất Và Cột Áp Phù Hợp

Máy bơm nước thải công nghiệp được sử dụng tại nhà máy, khu công nghiệp, trạm xử lý nước thải, tầng hầm, hố thu, khu chế biến, trang trại, hệ thống thoát nước mưa và nhiều công trình có nước lẫn cặn hoặc chất rắn. Để chọn đúng thiết bị, doanh nghiệp không nên chỉ nhìn vào công suất động cơ. Hai thông số quan trọng nhất là lưu lượng và cột áp tổng, sau đó mới đối chiếu đến công suất, vật liệu bơm, khả năng chống tắc, đường kính vật rắn cho phép đi qua và nguồn điện.

Một máy bơm có công suất lớn chưa chắc đã đáp ứng đúng yêu cầu nếu cột áp không đủ hoặc kiểu cánh bơm không phù hợp với nước thải. Ngược lại, chọn bơm quá lớn so với hệ thống có thể làm tăng chi phí đầu tư, tiêu thụ điện, gây rung, tạo tiếng ồn và khiến bơm làm việc lệch khỏi vùng hiệu suất tốt.

Máy bơm nước thải công nghiệp là gì?

Máy bơm nước thải công nghiệp là thiết bị dùng để vận chuyển nước thải, nước có bùn, nước có cặn, nước mưa, nước lẫn rác hoặc chất lỏng phát sinh từ hoạt động sản xuất. Tùy điều kiện sử dụng, máy bơm có thể được lắp chìm trong hố thu hoặc đặt cạn bên ngoài bể.

Các ứng dụng thường gặp gồm:

• Bơm nước thải tại nhà máy sản xuất

• Bơm nước thải khu công nghiệp

• Bơm nước tầng hầm, hố ga và hố thu

• Bơm nước mưa cho công trình

• Bơm nước thải sinh hoạt tại khu dân cư, chung cư và tòa nhà

• Bơm nước thải chứa cặn tại cơ sở chế biến

• Bơm bùn loãng và nước có tạp chất

• Bơm nước ao hồ, hố móng và công trường

• Bơm nước thải tại trang trại chăn nuôi

• Bơm nước cho trạm xử lý nước thải

Máy bơm nước thải được thiết kế để xử lý nước có một phần chất rắn lơ lửng, không phải để bơm chất rắn đặc hoặc bùn có nồng độ quá cao. Với bùn đặc, bùn thải có hàm lượng rắn lớn hoặc môi chất có độ nhớt cao, cần xem xét loại bơm chuyên dụng như bơm trục vít, bơm màng, bơm nhu động hoặc giải pháp bơm bùn phù hợp.files.dep.state.pa+1

Vì sao không nên chọn bơm chỉ theo công suất?

Công suất động cơ, thường biểu thị bằng kW hoặc HP, là lượng năng lượng mà động cơ có thể cung cấp cho bơm. Tuy nhiên, công suất không cho biết đầy đủ bơm sẽ tạo ra lưu lượng bao nhiêu tại một cột áp cụ thể.

Ví dụ, hai máy bơm cùng công suất 3 kW có thể có đặc tính hoàn toàn khác:

Bơm A có thể phù hợp để tháo nước nhanh ở hố thu có độ cao đẩy thấp. Bơm B có thể phù hợp hơn khi cần đẩy nước lên cao hoặc đi qua tuyến ống dài. Nếu chỉ chọn “bơm 3 kW”, người mua rất dễ chọn sai model.

Vì vậy, khi chọn máy bơm nước thải công nghiệp, cần xác định điểm làm việc thực tế của hệ thống:

Sau khi xác định $Q$ và $H$, mới tra đường đặc tính bơm để chọn model có điểm vận hành phù hợp.

Cách xác định lưu lượng bơm nước thải

Lưu lượng, ký hiệu $Q$, là thể tích nước cần bơm trong một đơn vị thời gian. Các đơn vị thường dùng gồm m³/h, lít/phút, lít/giây hoặc m³/ngày.

Xác định lưu lượng theo thể tích bể

Với hố thu, bể gom hoặc bể chứa nước thải, có thể ước tính lưu lượng bơm cần thiết theo công thức:

Trong đó:

• $Q$: lưu lượng bơm yêu cầu

• $V$: thể tích nước cần bơm, đơn vị m³

• $t$: thời gian cần bơm hết lượng nước đó, đơn vị giờ

Ví dụ: một hố thu có 24 m³ nước cần được bơm hết trong 2 giờ.

Như vậy, lưu lượng tối thiểu về mặt tính toán là 12 m³/h. Tuy nhiên, khi chọn bơm thực tế, cần tính đến lượng nước tiếp tục chảy vào hố, khả năng tăng lưu lượng vào giờ cao điểm và yêu cầu dự phòng của hệ thống.

Xác định lưu lượng theo nguồn nước thải phát sinh

Đối với nhà máy hoặc hệ thống xử lý nước thải, lưu lượng có thể được xác định từ:

• Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ hoặc theo ngày

• Lưu lượng xả thải cao điểm của dây chuyền sản xuất

• Số lượng người sử dụng tại khu vực

• Năng lực xử lý của trạm nước thải

• Lưu lượng nước mưa thiết kế đối với hệ thống thoát nước mưa

• Thể tích bể thu và chu kỳ đóng/ngắt mong muốn

• Công suất của thiết bị hoặc công đoạn xả nước vào hố thu

Với hệ thống có lượng nước vào biến động, có thể bố trí hai hoặc nhiều bơm. Cấu hình phổ biến là một bơm chạy chính và một bơm dự phòng, hoặc hai bơm luân phiên để kéo dài thời gian nghỉ của từng máy.

Cách tính cột áp máy bơm nước thải

Cột áp là khả năng tạo năng lượng để bơm đưa nước từ điểm hút đến điểm xả. Đơn vị thường dùng là mét nước, ký hiệu m.

Nhiều khách hàng chỉ tính chiều cao từ đáy hố lên điểm xả. Tuy nhiên, đây mới chỉ là một phần của cột áp cần thiết. Khi nước chảy trong đường ống, hệ thống còn phát sinh tổn thất do ma sát trên đường ống, van, co, tê, rọ bơm, khớp nối và các phụ kiện khác.

Cột áp tổng, thường gọi là TDH, có thể tính theo công thức:

Trong đó:

• Htı˜nhH_{\text{tĩnh}}Htı˜nh​: chênh lệch cao độ giữa mực nước vận hành trong hố và điểm xả cao nhất

• Hma saˊtH_{\text{ma sát}}Hma saˊt​: tổn thất do nước đi qua chiều dài đường ống

• Htổn thaˆˊt cục bộH_{\text{tổn thất cục bộ}}Htổn thaˆˊt cục bộ​: tổn thất qua van, co, tê, cút, lưới lọc và các phụ kiện

• Haˊp lực đaˆˋu raH_{\text{áp lực đầu ra}}Haˊp lực đaˆˋu ra​: áp lực bổ sung nếu bơm xả vào tuyến ống có áp hoặc hệ thống kín

TDH được xác định từ tổng cột áp tĩnh, tổn thất ma sát và các tổn thất khác trong hệ thống.pentair+1

Ví dụ tính cột áp sơ bộ

Giả sử một hệ thống bơm nước thải có:

• Độ chênh cao từ mực nước trong hố đến điểm xả: 12 m

• Tổn thất ma sát đường ống: 3 m

• Tổn thất qua van và co nối: 2 m

• Áp lực đầu ra yêu cầu: 0 m

Cột áp tổng sơ bộ là:

Với yêu cầu lưu lượng 25 m³/h, nhà thầu cần chọn máy bơm có thể đạt khoảng 25 m³/h tại cột áp 17 m, thay vì chọn máy chỉ có cột áp tối đa 17 m.

Bởi vì tại điểm gần cột áp tối đa, lưu lượng bơm thường giảm về rất thấp, thậm chí gần bằng 0. Model phù hợp cần có đường đặc tính cho thấy bơm còn duy trì được lưu lượng yêu cầu tại 17 m cột áp.

Chọn công suất động cơ theo lưu lượng và cột áp

Sau khi xác định được $Q$ và $H$, công suất thủy lực có thể được ước tính bằng công thức:

Trong đó:

• PhP_hPh​: công suất thủy lực, đơn vị W

• $\rho$: khối lượng riêng của chất lỏng, với nước gần đúng là 1.000 kg/m³

• $g$: gia tốc trọng trường, khoảng 9,81 m/s²

• $Q$: lưu lượng, đơn vị m³/s

• $H$: cột áp tổng, đơn vị m

Công suất động cơ cần lớn hơn công suất thủy lực vì hệ thống có tổn hao qua bơm, động cơ và truyền động. Có thể tham khảo:

Trong đó, ηpump\eta_{\text{pump}}ηpump​ và ηmotor\eta_{\text{motor}}ηmotor​ là hiệu suất của bơm và động cơ.

Tuy nhiên, công thức chỉ hỗ trợ ước tính ban đầu. Khi chọn máy thực tế, cần dựa vào đường đặc tính của chính model bơm, gồm đường lưu lượng – cột áp, công suất tiêu thụ, hiệu suất và điều kiện làm việc cho phép.

Một cách diễn giải đơn giản: nếu cùng cần lưu lượng 30 m³/h, hệ thống đẩy cao 25 m sẽ cần nhiều năng lượng hơn hệ thống chỉ đẩy cao 8 m. Do đó, công suất động cơ cũng có xu hướng tăng theo cột áp yêu cầu.

Chọn loại bơm theo đặc tính nước thải

Ngoài lưu lượng và cột áp, đặc tính môi chất quyết định trực tiếp đến kiểu bơm, loại cánh và vật liệu cần dùng.

Nước thải có cặn nhẹ

Nước thải có cặn nhẹ thường gặp ở hố thu nước mưa, tầng hầm, nước rửa sàn, nước từ công trường hoặc nước thải đã qua lưới chắn rác.

Có thể cân nhắc:

• Bơm chìm nước thải cánh hở

• Bơm chìm cánh bán hở

• Bơm chìm cánh xoáy

• Bơm chìm thoát nước có phao tự động

• Bơm nước thải thân gang hoặc inox tùy môi chất

Cần kiểm tra kích thước hạt rắn có thể đi qua máy bơm và đường kính ống xả để tránh tình trạng tắc nghẽn.

Nước thải có rác, sợi hoặc chất rắn

Nước thải tại khu dân cư, nhà hàng, khu chế biến, nhà máy thực phẩm, chăn nuôi hoặc các khu vực có rác mềm cần lựa chọn bơm có khả năng xử lý chất rắn tốt hơn.

Có thể cân nhắc:

• Bơm nước thải cánh xoáy

• Bơm chống tắc

• Bơm có dao cắt rác

• Bơm cánh đơn kênh hoặc hai kênh

• Bơm chuyên dụng có đường kính vật rắn đi qua lớn

Máy bơm cần được chọn theo kích thước vật rắn dự kiến và tính chất rác. Một tài liệu hướng dẫn lựa chọn bơm nước thải liệt kê “kích thước chất rắn cần xử lý” là một trong các thông tin cần xác định trước khi chọn bơm.xylem+1

Nước thải có tính ăn mòn

Nước thải có hóa chất, axit, kiềm, nước mặn, nước xi mạ hoặc nước có tính ăn mòn cần được phân tích kỹ về loại hóa chất, nồng độ, nhiệt độ và pH.

Tùy môi chất, có thể cần:

• Bơm inox 304 hoặc inox 316

• Bơm nhựa PP, PVDF hoặc vật liệu chuyên dụng

• Phớt cơ khí phù hợp với hóa chất

• Gioăng EPDM, Viton hoặc vật liệu tương thích

• Bơm hóa chất thay vì bơm nước thải thông thường

Không nên mặc định rằng bơm inox luôn dùng được cho mọi loại hóa chất. Vật liệu phù hợp phải được đối chiếu với bảng tương thích hóa chất của nhà sản xuất.

Bùn loãng và nước thải có hàm lượng rắn cao

Nếu nước thải có bùn đặc, bùn lắng, bùn hoạt tính nồng độ cao hoặc hàm lượng rắn lớn, bơm chìm nước thải thông thường có thể không phải là giải pháp tối ưu.

Tài liệu của Grundfos nêu rằng với bùn có hàm lượng chất rắn trên 2%, nên lựa chọn bơm có đường đặc tính cột áp cao hơn để vẫn duy trì hiệu suất mong muốn.

Trong các trường hợp bùn đặc hoặc chất lỏng có độ nhớt cao, cần tư vấn kỹ thuật riêng để cân nhắc các loại bơm như bơm trục vít, bơm màng khí nén, bơm nhu động hoặc bơm bùn chuyên dụng.

Chọn đường kính ống và vận tốc dòng chảy

Đường kính ống xả ảnh hưởng trực tiếp đến tổn thất ma sát, khả năng đẩy nước và nguy cơ lắng cặn trong hệ thống. Ống quá nhỏ làm tăng tổn thất áp lực, khiến bơm phải làm việc nặng hơn. Ống quá lớn có thể khiến vận tốc dòng chảy thấp, tạo điều kiện cho cặn lắng xuống đáy ống.

Trong hệ thống nước thải, vận tốc dòng chảy đủ lớn giúp hạn chế lắng cặn. Một số tài liệu thiết kế bơm nước thải khuyến nghị vận tốc khoảng 1–2,5 m/s tùy loại hệ thống và tính chất chất rắn; với một số điều kiện, vận tốc khoảng 1 m/s có thể được dùng như mức tham khảo tối thiểu để duy trì khả năng tự làm sạch đường ống.xylem+1

Khi thiết kế, cần kiểm tra:

• Đường kính trong thực tế của ống

• Vật liệu ống: uPVC, HDPE, thép, gang hoặc vật liệu khác

• Tổng chiều dài tuyến ống

• Số lượng co, van, tê, khớp nối

• Vận tốc dòng chảy tại lưu lượng thiết kế

• Khả năng cho chất rắn đi qua

• Độ dốc và vị trí có nguy cơ lắng cặn

• Yêu cầu van một chiều và van chặn

• Khả năng bảo trì, thông tắc và vệ sinh đường ống

Ống xả cần có kích thước phù hợp với đầu xả bơm và kích thước chất rắn dự kiến trong hệ thống.

Các lỗi phổ biến khi chọn bơm nước thải công nghiệp

Chỉ dựa vào HP hoặc kW

Đây là lỗi phổ biến nhất. Công suất động cơ không thể thay thế cho thông số lưu lượng và cột áp. Luôn yêu cầu đường đặc tính bơm và xác định điểm vận hành thực tế.

Chọn theo lưu lượng tối đa hoặc cột áp tối đa

Lưu lượng tối đa thường xuất hiện khi cột áp rất thấp; cột áp tối đa lại thường xuất hiện khi lưu lượng gần bằng 0. Không thể lấy đồng thời hai thông số này để làm điểm làm việc của bơm.

Ví dụ, một bơm ghi “50 m³/h – 20 m” có thể hiểu sai là bơm đạt 50 m³/h tại 20 m. Thực tế, cần xem đường cong $Q$ – $H$ để biết tại 20 m, bơm còn bao nhiêu m³/h.

Bỏ qua rác và vật rắn trong nước thải

Bơm nước sạch hoặc bơm cánh kín không phù hợp với nước có giẻ, tóc, bao bì, sợi, rác mềm hoặc bùn. Điều này có thể gây kẹt cánh, quá tải động cơ và làm gián đoạn hệ thống.

Không tính tổn thất đường ống

Chỉ tính chiều cao đẩy mà bỏ qua chiều dài ống, co, van và phụ kiện khiến cột áp thực tế bị đánh giá thấp. Hệ quả là bơm lên nước yếu hoặc không đạt lưu lượng yêu cầu.

Không quan tâm đến nguồn điện

Cần kiểm tra điện áp 220V hoặc 380V, số pha, công suất nguồn, tủ điện, dây dẫn, aptomat, rơ-le nhiệt và thiết bị bảo vệ pha. Với bơm chìm, cần quan tâm thêm đến cáp điện, độ dài cáp và phương án chống rò điện.

Không bố trí bơm dự phòng

Đối với vị trí quan trọng như trạm nước thải, tầng hầm, khu sản xuất hoạt động liên tục hoặc công trình có nguy cơ ngập, nên cân nhắc bố trí ít nhất một bơm dự phòng hoặc hệ hai bơm luân phiên.

Quy trình chọn bơm nước thải công nghiệp

Bước 1: Xác định loại nước thải

Cần trả lời rõ nước cần bơm là nước sạch, nước mưa, nước thải sinh hoạt, nước có bùn, nước có rác, nước có dầu, nước có hóa chất hay bùn đặc.

Bước 2: Xác định lưu lượng cần bơm

Tính theo thể tích hố thu, lưu lượng phát sinh, thời gian yêu cầu bơm hết nước hoặc lưu lượng đỉnh của hệ thống.

Bước 3: Tính cột áp tổng

Tính chiều cao đẩy, tổn thất trên đường ống, tổn thất qua phụ kiện và áp lực đầu ra nếu có.

Bước 4: Kiểm tra kích thước chất rắn

Xác định kích thước cặn, rác, sợi hoặc dị vật có thể xuất hiện. Đây là cơ sở để chọn bơm chống tắc, bơm cánh xoáy, bơm đơn kênh hoặc bơm có dao cắt.

Bước 5: Chọn vật liệu bơm

Đối với nước thải thông thường, thân gang có thể phù hợp. Với nước có tính ăn mòn, cần đối chiếu vật liệu inox, nhựa kỹ thuật, phớt và gioăng với môi chất thực tế.

Bước 6: Chọn số lượng bơm và chế độ vận hành

Xác định dùng một bơm, một bơm chạy – một bơm dự phòng, hai bơm luân phiên hay nhiều bơm chạy song song. Đối với các hệ thống có lưu lượng biến động lớn, có thể cần tủ điều khiển tự động theo mực nước.

Bước 7: Đối chiếu đường đặc tính bơm

Chọn model có điểm vận hành $Q$ – $H$ nằm trong vùng hoạt động phù hợp theo catalogue của nhà sản xuất. Không nên chọn bơm làm việc quá gần điểm lưu lượng bằng 0 hoặc quá gần giới hạn lưu lượng lớn nhất.

Thông tin cần cung cấp khi yêu cầu báo giá

Để được tư vấn chính xác và báo giá nhanh, khách hàng nên gửi:

• Loại nước cần bơm và hình ảnh thực tế nếu có

• Lưu lượng yêu cầu: m³/h, lít/phút hoặc lít/giây

• Cột áp cần thiết: mét

• Độ sâu hố thu hoặc bể đặt bơm

• Cao độ điểm xả nước

• Chiều dài, đường kính và vật liệu đường ống

• Số lượng co, van, tê và phụ kiện chính

• Kích thước chất rắn, rác hoặc cặn trong nước

• Nồng độ bùn hoặc hàm lượng chất rắn nếu là bùn thải

• Nguồn điện: 220V 1 pha hoặc 380V 3 pha

• Yêu cầu phao tự động, tủ điều khiển hoặc cảnh báo mức nước

• Số lượng bơm cần mua và yêu cầu bơm dự phòng

• Địa điểm giao hàng và tiến độ cần thiết bị

• Model cũ, BOQ hoặc bản vẽ hệ thống nếu đã có

XEM THÊM: MÁY BƠM CHÌM HỐ MÓNG CÔNG TRÌNH >> https://bomthuanhiepthanh.vn/may-bom-chong-ngap-ho-mong-cong-trinh-giai-phap-thoat-nuoc-hieu-qua.html

Liên hệ tư vấn máy bơm nước thải công nghiệp

Nếu bạn đang cần chọn máy bơm nước thải công nghiệp cho nhà máy, tầng hầm, hố ga, khu công nghiệp, công trình xây dựng hoặc trạm xử lý nước thải, hãy cung cấp lưu lượng, cột áp, loại nước thải và điều kiện lắp đặt để được tư vấn model phù hợp.

CÔNG TY TNHH THUẬN HIỆP THÀNH MIỀN BẮC
📍 Địa chỉ: 435 Bạch Mai, phường Bạch Mai, TP Hà Nội
📞 Điện thoại/Zalo: Liên hệ hotline bên trên
🌐 Website: bomthuanhiepthanh.vn