Hóa Chất Xử Lý Nước Thải – Các Loại, Công Dụng Và Cách Sử Dụng

Hóa chất xử lý nước thải được sử dụng để điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, kết tủa kim loại, oxy hóa, khử, khử trùng hoặc hỗ trợ các quá trình xử lý khác. Những hóa chất phổ biến có thể kể đến PAC, phèn nhôm, muối sắt, polymer PAM, NaOH, axit, chlorine và các tác nhân sử dụng trong quá trình Fenton. Tuy nhiên, không có một công thức hóa chất cố định áp dụng cho mọi nguồn nước. Loại hóa chất, liều lượng, pH phản ứng và vị trí châm phải được lựa chọn dựa trên thành phần nước, mục tiêu xử lý và thử nghiệm thực tế.

[HÌNH ẢNH 01 – HÓA CHẤT XỬ LÝ NƯỚC THẢI]
Vị trí: Sau sapo.
Tên file:hoa-chat-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: Các loại hóa chất xử lý nước thải phổ biến
Chú thích: Hóa chất được lựa chọn theo từng mục tiêu như điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, oxy hóa và khử trùng.
Nội dung ảnh: PAC, polymer, NaOH, axit, chlorine cùng sơ đồ hệ thống châm hóa chất.

Hóa chất xử lý nước thải là gì?

Hóa chất xử lý nước thải là những chất được bổ sung có kiểm soát vào dòng nước nhằm tạo ra phản ứng hoặc điều kiện cần thiết để loại bỏ, chuyển hóa hay hỗ trợ tách chất ô nhiễm.

Tùy mục đích, hóa chất có thể được sử dụng để:

Điều chỉnh pH;

Trung hòa axit hoặc kiềm;

Keo tụ;

Tạo bông;

Kết tủa kim loại;

Phá nhũ;

Oxy hóa;

Khử;

Khử màu;

Khử trùng;

Bổ sung dinh dưỡng;

Hỗ trợ ép bùn.

Hóa chất vì vậy chỉ là một thành phần trong tổng thể xử lý nước thải, không phải giải pháp độc lập có thể thay thế toàn bộ các quá trình vật lý và sinh học.

Các loại hóa chất xử lý nước thải phổ biến

Có thể phân loại hóa chất theo chức năng thay vì chỉ theo tên thương mại.

Một hóa chất có thể tham gia nhiều cơ chế khác nhau tùy điều kiện phản ứng.

[HÌNH ẢNH 02 – PHÂN LOẠI HÓA CHẤT]
Tên file:cac-loai-hoa-chat-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: Phân loại hóa chất xử lý nước thải theo chức năng
Chú thích: Hóa chất nên được phân loại theo mục tiêu xử lý thay vì chỉ dựa vào tên sản phẩm.

PAC trong xử lý nước thải

PAC – Polyaluminium Chloride là chất keo tụ được sử dụng khá phổ biến trong xử lý nước và nước thải.

PAC có tác dụng gì?

PAC hỗ trợ làm mất ổn định các hạt keo và chất lơ lửng, từ đó tạo điều kiện để chúng kết hợp thành các hạt lớn hơn.

PAC có thể được cân nhắc để hỗ trợ giảm:

Độ đục;

TSS;

Màu;

Một phần COD;

Một số chất có khả năng keo tụ.

PAC không xử lý được mọi loại COD

COD bao gồm nhiều hợp chất khác nhau.

Nếu COD tồn tại chủ yếu ở dạng hòa tan và không có khả năng keo tụ, chỉ tăng liều PAC chưa chắc mang lại hiệu quả tương ứng.

PAC thường đi cùng polymer

Sau khi PAC làm mất ổn định các hạt, polymer có thể hỗ trợ liên kết chúng thành bông lớn hơn để lắng hoặc tuyển nổi.

Phèn nhôm trong xử lý nước thải

Các hợp chất nhôm đã được sử dụng lâu trong quá trình keo tụ.

Khi bổ sung vào nước trong điều kiện phù hợp, chúng tạo ra các dạng hydroxide có khả năng hỗ trợ giữ và cuốn theo chất lơ lửng.

Ứng dụng

Có thể được xem xét trong:

Xử lý độ đục;

TSS;

Một phần màu;

Một số quá trình hóa lý.

Điểm cần chú ý

Hiệu quả phụ thuộc vào:

pH;

Độ kiềm;

Liều lượng;

Nhiệt độ;

Đặc tính chất ô nhiễm.

Do đó, không nên áp dụng một liều cố định cho mọi loại nước.

Muối sắt trong xử lý nước thải

Các hóa chất gốc sắt như một số muối sắt có thể được sử dụng làm chất keo tụ hoặc phục vụ những phản ứng hóa học cụ thể.

Công dụng

Tùy hệ thống, chúng có thể hỗ trợ:

Keo tụ;

Tạo kết tủa;

Giảm photpho;

Xử lý một số loại màu;

Tham gia quá trình oxy hóa nâng cao.

Lưu ý

Muối sắt có thể ảnh hưởng đến:

pH;

Lượng bùn;

Màu bùn;

Ăn mòn thiết bị.

Vật liệu bồn chứa, đường ống và thiết bị xử lý nước thải phải được lựa chọn phù hợp.

Polymer PAM trong xử lý nước thải

PAM – Polyacrylamide thường được sử dụng như chất trợ tạo bông.

Polymer làm gì?

Sau quá trình keo tụ, các hạt nhỏ có thể liên kết thành bông lớn hơn nhờ polymer.

Bông lớn giúp:

Lắng nhanh hơn;

Tuyển nổi tốt hơn;

Tách nước bùn tốt hơn.

Polymer anion, cation và nonionic

Polymer có nhiều loại mang đặc tính điện tích khác nhau.

Không nên lựa chọn chỉ dựa trên tên “PAM”.

Cần thử nghiệm để xác định loại phù hợp với bùn hoặc nước đang xử lý.

Polymer dùng cho máy ép bùn

Polymer cũng thường được sử dụng trước máy ép bùn nhằm cải thiện khả năng tách nước.

Loại polymer phù hợp cho hóa lý chưa chắc là lựa chọn tối ưu cho bùn sinh học.

[HÌNH ẢNH 03 – PAC VÀ PAM]
Tên file:pac-pam-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: PAC và PAM trong quá trình keo tụ tạo bông nước thải
Chú thích: PAC hỗ trợ keo tụ trong khi polymer giúp hình thành bông cặn lớn hơn để tách khỏi nước.

NaOH trong xử lý nước thải

NaOH – natri hydroxide là hóa chất kiềm mạnh thường được sử dụng để nâng pH.

NaOH dùng để làm gì?

Có thể được sử dụng trong:

Trung hòa nước axit;

Điều chỉnh pH trước keo tụ;

Điều chỉnh pH cho kết tủa kim loại;

Hỗ trợ một số phản ứng hóa học;

Điều chỉnh điều kiện trước sinh học.

NaOH và xử lý kim loại

Trong một số hệ thống nước thải chứa kim loại, tăng pH giúp tạo điều kiện hình thành hydroxide kim loại ít tan.

Nguyên lý tổng quát:

Mⁿ⁺ + nOH⁻ → M(OH)ₙ↓

Tuy nhiên, vùng pH phù hợp khác nhau giữa các kim loại và còn bị ảnh hưởng bởi chất tạo phức cũng như thành phần nước.

Không châm NaOH chỉ theo cảm tính

Nếu pH được điều khiển tự động, hệ thống thường sử dụng:

Cảm biến pH → bộ điều khiển/PLC → bơm định lượng NaOH

Cách này giúp kiểm soát chính xác hơn so với châm hóa chất thủ công.

Vôi trong xử lý nước thải

Vôi hoặc Ca(OH)₂ có thể được sử dụng để nâng pH và tham gia một số quá trình kết tủa.

Ưu điểm

Khả năng trung hòa tốt;

Giá hóa chất có thể cạnh tranh;

Có thể phù hợp với lưu lượng lớn.

Hạn chế

So với dung dịch NaOH, vôi có thể tạo nhiều cặn hơn và yêu cầu hệ thống pha, khuấy, bơm phù hợp.

Đường ống cũng cần được thiết kế để hạn chế đóng cặn.

Axit dùng để giảm pH nước thải

Khi nước có tính kiềm cao, axit có thể được sử dụng để hạ pH.

Việc lựa chọn axit cần dựa trên:

Thành phần nước;

Phản ứng phía sau;

Vật liệu thiết bị;

An toàn;

Chi phí.

Không trộn hóa chất tùy tiện

Một số hóa chất có thể phản ứng mạnh hoặc tạo khí nguy hiểm khi tiếp xúc với nhau.

Khu vực chứa axit và kiềm cần được thiết kế, phân tách và quản lý phù hợp.

[HÌNH ẢNH 04 – ĐIỀU CHỈNH PH]
Tên file:hoa-chat-dieu-chinh-ph-nuoc-thai.webp
ALT: NaOH vôi và axit điều chỉnh pH nước thải
Chú thích: Điều chỉnh pH là bước quan trọng trước nhiều quá trình hóa lý, sinh học và kết tủa.

Hóa chất keo tụ tạo bông xử lý nước thải

Keo tụ – tạo bông thường được áp dụng khi nước có:

TSS;

Độ đục;

Màu;

Dầu nhũ hóa;

Một phần COD;

Các hạt keo khó lắng.

Quá trình có thể hình dung:

Điều chỉnh pH → Châm chất keo tụ → Khuấy nhanh → Châm polymer → Khuấy chậm → Lắng/DAF

Giai đoạn keo tụ

Cần khuấy đủ để hóa chất phân tán và tiếp xúc với chất ô nhiễm.

Giai đoạn tạo bông

Tốc độ khuấy thường thấp hơn để bông phát triển mà không bị phá vỡ quá mức.

Giai đoạn tách

Bông được loại khỏi nước bằng:

Lắng;

Tuyển nổi DAF;

Lọc;

Công nghệ tách phù hợp khác.

Hóa chất xử lý màu nước thải

Màu có thể xuất hiện trong:

Dệt nhuộm;

In;

Giấy;

Thực phẩm;

Một số ngành hóa chất;

Các quá trình sản xuất khác.

Không có một hóa chất khử màu phù hợp cho tất cả nguồn nước.

Keo tụ

PAC, muối nhôm hoặc sắt có thể loại bỏ một phần màu có khả năng keo tụ.

Oxy hóa

Một số hợp chất màu có thể được phá vỡ bằng các quá trình oxy hóa.

Fenton

Fenton có thể được cân nhắc với một số loại nước chứa màu hoặc COD khó phân hủy.

Hấp phụ

Than hoạt tính hoặc vật liệu hấp phụ có thể được sử dụng cho xử lý hoàn thiện.

Điểm quan trọng là phải xác định màu đang tồn tại dưới dạng nào và do hợp chất gì tạo ra trước khi lựa chọn phương án.

H₂O₂ trong xử lý nước thải

Hydrogen peroxide – H₂O₂ là chất oxy hóa được sử dụng trong một số quá trình xử lý.

Ứng dụng

Có thể tham gia:

Oxy hóa một số chất;

Fenton;

Kiểm soát một số hợp chất gây mùi;

Các quá trình xử lý nâng cao.

Không phải cứ tăng H₂O₂ là hiệu quả tăng

Liều quá thấp có thể không đủ phản ứng.

Nhưng dư quá nhiều cũng có thể:

Tăng chi phí;

Gây phản ứng không tối ưu;

Ảnh hưởng bước xử lý tiếp theo.

Liều lượng cần được xác định qua thử nghiệm.

Fenton trong xử lý nước thải

Fenton là quá trình oxy hóa nâng cao sử dụng hydrogen peroxide kết hợp với ion sắt trong điều kiện thích hợp để tạo các gốc oxy hóa có hoạt tính cao.

Phản ứng cơ bản thường được mô tả:

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH⁻ + •OH

Gốc hydroxyl •OH có khả năng oxy hóa mạnh nhiều hợp chất hữu cơ.

Fenton được sử dụng khi nào?

Có thể cân nhắc khi nước có:

Màu khó xử lý;

COD khó phân hủy;

Một số hợp chất hữu cơ bền;

Nhu cầu tiền xử lý trước sinh học;

Nhu cầu xử lý hoàn thiện.

Quy trình Fenton

Một cấu hình tham khảo:

Điều chỉnh pH → Fe²⁺ → H₂O₂ → Phản ứng → Trung hòa → Keo tụ/tạo bông → Lắng

Nhược điểm

Cần tính đến:

Chi phí hóa chất;

Điều chỉnh pH;

Bùn chứa sắt;

An toàn H₂O₂;

Khả năng tồn dư hóa chất.

[HÌNH ẢNH 05 – FENTON]
Tên file:fenton-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: Quy trình Fenton xử lý COD và màu trong nước thải
Chú thích: Fenton là một quá trình oxy hóa nâng cao có thể được cân nhắc đối với một số hợp chất hữu cơ khó xử lý.

Chlorine trong xử lý nước thải

Chlorine và các hợp chất tạo chlorine được sử dụng phổ biến cho mục đích khử trùng.

Mục tiêu chính

Giảm vi sinh vật trong nước sau xử lý.

Các yếu tố ảnh hưởng

Hiệu quả phụ thuộc vào:

Liều lượng;

Thời gian tiếp xúc;

pH;

Chất lượng nước;

Nhu cầu chlorine của nước.

Không nên chỉ châm theo m³ nước

Hai dòng nước cùng lưu lượng có thể tiêu thụ chlorine khác nhau nếu lượng chất hữu cơ và các chất phản ứng khác nhau.

Javen trong xử lý nước thải

Natri hypochlorite thường được gọi là Javen, có thể được sử dụng để tạo chlorine hoạt tính trong nước.

Ưu điểm

Dạng dung dịch thuận tiện cho hệ thống bơm định lượng.

Điểm cần lưu ý

Cần quan tâm:

Nồng độ;

Điều kiện lưu trữ;

Ánh sáng;

Nhiệt độ;

Vật liệu bồn và đường ống.

Dung dịch có thể suy giảm hoạt tính trong quá trình lưu trữ nên cần quản lý tồn kho phù hợp.

Hóa chất khử trong xử lý nước thải

Một số dòng nước cần phản ứng khử để chuyển chất ô nhiễm từ trạng thái oxy hóa này sang trạng thái khác dễ xử lý hơn.

Ứng dụng điển hình có thể xuất hiện trong một số hệ thống xử lý nước thải xi mạ.

Vì sao phải phân dòng?

Nếu một dòng nồng độ cao cần phản ứng đặc thù bị pha loãng vào toàn bộ nước, lượng hóa chất cần dùng có thể tăng đáng kể.

Do đó:

Phân dòng đúng → phản ứng đúng → giảm hóa chất → giảm bùn

thường hiệu quả hơn việc gom tất cả vào một bể.

Hóa chất kết tủa kim loại

Kim loại hòa tan thường cần được chuyển sang dạng ít tan trước khi tách khỏi nước.

Một cơ chế phổ biến là kết tủa hydroxide:

Kim loại hòa tan → Điều chỉnh pH → Kết tủa → Keo tụ → Tạo bông → Lắng

pH quyết định hiệu quả

Mỗi kim loại có đặc tính hòa tan khác nhau.

Vì vậy không nên dùng một pH cố định cho tất cả kim loại.

Chất tạo phức

Nếu nước có các chất tạo phức, kim loại có thể vẫn tồn tại trong dung dịch ngay cả khi pH tưởng như đã phù hợp.

Khi đó cần xác định nguyên nhân trước khi tiếp tục tăng hóa chất.

Hóa chất xử lý photpho

Photpho có thể được loại bỏ bằng quá trình sinh học hoặc hóa học.

Trong xử lý hóa học, một số muối kim loại có thể phản ứng với phosphate để tạo các dạng có khả năng tách khỏi nước.

Khi nào áp dụng?

Có thể được cân nhắc khi:

Sinh học không đủ;

Cần xử lý hoàn thiện;

Tải photpho biến động;

Yêu cầu đầu ra chặt.

Điểm cần tính

Bổ sung hóa chất có thể làm tăng:

Lượng bùn;

Chi phí;

Nồng độ ion còn lại;

Nhu cầu quản lý bùn.

Có nên dùng hóa chất để xử lý BOD và COD?

Cần phân biệt rõ BOD/COD với chất ô nhiễm cụ thể.

COD dạng hạt hoặc keo

Một phần có thể được loại bỏ bằng keo tụ – tạo bông.

COD dễ phân hủy sinh học

Thường nên xem xét xử lý sinh học nếu phù hợp.

COD khó phân hủy

Có thể cần:

Oxy hóa nâng cao;

Hấp phụ;

Màng;

Công nghệ chuyên biệt.

Vì vậy, không nên chỉ hỏi:

“Dùng hóa chất gì để giảm COD?”

Mà nên xác định:

COD đó đến từ chất gì và đang tồn tại ở dạng nào?

Hóa chất bổ sung cho xử lý sinh học

Vi sinh cần môi trường và dinh dưỡng phù hợp.

Một số nguồn nước có nhiều carbon nhưng thiếu nitơ hoặc photpho.

Khi đó có thể cần bổ sung dinh dưỡng.

Cân bằng dinh dưỡng

Không nên bổ sung N/P theo một tỷ lệ cứng cho mọi hệ thống.

Cần căn cứ vào:

BOD/COD dễ phân hủy;

Nitơ sẵn có;

Photpho sẵn có;

Tải lượng;

Loại quá trình sinh học.

Bổ sung quá nhiều cũng gây vấn đề

Nếu dư dinh dưỡng, nitơ hoặc photpho có thể trở thành chính chất ô nhiễm trong nước đầu ra.

Hóa chất dùng cho máy ép bùn

Bùn trước khi ép thường được điều hòa bằng polymer phù hợp.

Mục tiêu

Giúp các hạt bùn liên kết để:

Tách nước tốt hơn;

Tăng khả năng tạo bánh bùn;

Giảm chất rắn trong nước tách.

Loại polymer phụ thuộc loại bùn

Bùn hóa lý và bùn sinh học có đặc tính khác nhau.

Cần thử nghiệm polymer thay vì chỉ lựa chọn theo kinh nghiệm từ hệ thống khác.

Jar Test trong xử lý nước thải

Jar Test là một trong những phương pháp thực tế quan trọng để lựa chọn hóa chất và liều lượng cho keo tụ – tạo bông.

Jar Test giúp xác định gì?

Có thể đánh giá:

Loại hóa chất;

pH;

Liều chất keo tụ;

Liều polymer;

Khả năng tạo bông;

Tốc độ lắng;

Độ trong;

Màu;

COD còn lại.

[HÌNH ẢNH 06 – JAR TEST]
Tên file:jar-test-hoa-chat-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: Jar Test lựa chọn hóa chất xử lý nước thải
Chú thích: Jar Test giúp so sánh loại hóa chất, pH và liều lượng trước khi áp dụng vào hệ thống thực tế.

Quy trình Jar Test cơ bản

Có thể tiến hành theo logic:

Lấy mẫu đại diện → Chia mẫu → Điều chỉnh pH → Châm các liều khác nhau → Khuấy nhanh → Khuấy chậm → Lắng → Đánh giá

Không chỉ nhìn vào độ trong

Mẫu trong nhất chưa chắc là phương án kinh tế nhất.

Cần đánh giá đồng thời:

Chất lượng nước;

Liều hóa chất;

Lượng bùn;

Khả năng lắng;

Chi phí.

Cách tính liều lượng hóa chất xử lý nước thải

Giả sử Jar Test xác định liều tối ưu là D mg/L và lưu lượng nước là Q m³/ngày.

Khối lượng hoạt chất theo nguyên lý có thể tính:

M = D × Q / 1.000

Trong đó:

M: kg hoạt chất/ngày;

D: mg/L;

Q: m³/ngày.

Ví dụ

Nếu:

D = 100 mg/L;

Q = 500 m³/ngày;

thì:

M = 100 × 500 / 1.000 = 50 kg/ngày

Nếu hóa chất thương mại không phải 100% hoạt chất thì cần điều chỉnh theo nồng độ thực tế.

Đây không phải liều khuyến nghị

Con số trên chỉ minh họa cách quy đổi.

Liều thực tế phải được xác định từ thử nghiệm và điều kiện vận hành.

Hệ thống châm hóa chất xử lý nước thải

Một hệ thống định lượng có thể gồm:

Bồn chứa;

Bồn pha;

Motor khuấy;

Bơm định lượng;

Đường ống;

Van;

Cảm biến;

Tủ điều khiển.

Châm theo lưu lượng

Bơm hóa chất có thể được điều khiển theo lưu lượng nước.

Khi lưu lượng tăng, liều hóa chất tăng tương ứng.

Châm theo pH

Đối với axit hoặc kiềm:

Cảm biến pH → Controller/PLC → Bơm định lượng

Châm theo ORP

Một số phản ứng oxy hóa – khử có thể sử dụng ORP làm một trong các tín hiệu hỗ trợ điều khiển.

[HÌNH ẢNH 07 – HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT]
Tên file:he-thong-cham-hoa-chat-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: Hệ thống bồn pha và bơm định lượng hóa chất xử lý nước thải
Chú thích: Hệ thống định lượng giúp kiểm soát lượng hóa chất theo lưu lượng hoặc tín hiệu quá trình.

Hóa chất xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt thường ưu tiên xử lý sinh học.

Hóa chất có thể được sử dụng cho:

Điều chỉnh pH khi cần;

Khử trùng;

Xử lý photpho bổ sung;

Ép bùn;

Xử lý sự cố.

Không nên lạm dụng hóa chất nếu quá trình sinh học có thể thực hiện nhiệm vụ hiệu quả hơn.

Hóa chất xử lý nước thải công nghiệp

Đối với công nghiệp, nhu cầu hóa chất phụ thuộc rất mạnh vào ngành sản xuất.

Dệt nhuộm

Có thể sử dụng hóa chất cho:

Điều chỉnh pH;

Keo tụ;

Tạo bông;

Khử màu;

Fenton;

Xử lý bùn.

Xi mạ

Có thể cần:

Axit/kiềm;

Chất oxy hóa hoặc khử;

Hóa chất kết tủa;

Chất keo tụ;

Polymer.

Thực phẩm và thủy sản

Hóa chất thường tập trung vào:

pH;

Keo tụ;

DAF;

Khử trùng;

Ép bùn.

Do đó, việc lựa chọn hóa chất phải đi sau phân tích đặc tính nước và công nghệ xử lý nước thải.

Những yếu tố quyết định hiệu quả hóa chất

Cùng một loại hóa chất nhưng hiệu quả có thể khác nhau giữa hai nhà máy.

pH

Nhiều phản ứng có vùng pH tối ưu.

Liều lượng

Liều quá thấp không đủ phản ứng; liều quá cao có thể lãng phí và tăng bùn.

Thứ tự châm

Ví dụ:

Điều chỉnh pH → Keo tụ → Polymer

không giống việc châm tất cả hóa chất cùng lúc.

Cường độ khuấy

Keo tụ cần phân tán nhanh, còn tạo bông cần điều kiện khuấy nhẹ hơn.

Thời gian phản ứng

Phản ứng cần đủ thời gian trước công đoạn tách.

Nhiệt độ

Một số phản ứng và quá trình tạo bông bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.

Thành phần nước

Chất tạo phức, dầu, muối và các hợp chất khác có thể thay đổi hiệu quả hóa chất.

Những sai lầm thường gặp khi sử dụng hóa chất xử lý nước thải

Sao chép liều lượng từ hệ thống khác

Hai hệ thống cùng ngành chưa chắc có cùng nước đầu vào.

Tăng hóa chất khi nước đầu ra xấu

Đây không phải lúc nào cũng là giải pháp.

Nguyên nhân có thể nằm ở:

pH;

Khuấy;

Bơm định lượng;

DAF;

Bể lắng;

Lưu lượng;

Chất lượng hóa chất.

Không kiểm tra nồng độ hóa chất

Cùng một tên hóa chất nhưng sản phẩm thương mại có thể khác nồng độ.

Châm polymer quá nhiều

Polymer dư có thể làm bông không tốt hơn và tăng chi phí.

Không hiệu chuẩn cảm biến pH

Cảm biến báo sai khiến hệ thống liên tục châm thừa axit hoặc kiềm.

Chỉ nhìn nước mà bỏ qua bùn

Hóa chất càng nhiều thường có thể kéo theo lượng bùn hóa lý lớn hơn.

Cách tối ưu chi phí hóa chất xử lý nước thải

Chi phí không nên tối ưu bằng cách đơn giản mua loại rẻ nhất.

Giảm tải tại nguồn

Nếu chất ô nhiễm có thể được thu hồi trước khi vào nước, nhu cầu hóa chất sẽ giảm.

Phân dòng

Đặc biệt quan trọng đối với nước thải công nghiệp.

Dòng nồng độ cao nên được đánh giá riêng thay vì pha loãng không cần thiết.

Jar Test định kỳ

Nước đầu vào có thể thay đổi theo mùa hoặc sản phẩm.

Liều hóa chất tối ưu cũng có thể thay đổi.

Tự động hóa

Điều khiển theo pH hoặc lưu lượng giúp hạn chế châm quá mức.

Đánh giá theo kg chất ô nhiễm loại bỏ

Không chỉ so sánh:

đồng/kg hóa chất

mà nên đánh giá:

chi phí hóa chất / hiệu quả loại bỏ chất ô nhiễm

Tính cả chi phí bùn

Hóa chất rẻ nhưng tạo lượng bùn lớn chưa chắc là phương án có tổng chi phí thấp.

[HÌNH ẢNH 08 – TỐI ƯU HÓA CHẤT]
Tên file:toi-uu-hoa-chat-xu-ly-nuoc-thai.webp
ALT: Tối ưu liều lượng và chi phí hóa chất xử lý nước thải
Chú thích: Tối ưu hóa chất cần đồng thời xem xét hiệu quả xử lý, lượng bùn và chi phí vận hành.

Lưu trữ hóa chất xử lý nước thải

Kho hóa chất cần được thiết kế theo tính chất từng sản phẩm.

Phân khu hóa chất

Không nên lưu các hóa chất có khả năng phản ứng nguy hiểm cạnh nhau nếu điều kiện an toàn không cho phép.

Bồn chứa

Vật liệu phải tương thích với hóa chất.

Có thể sử dụng:

PE;

PP;

FRP;

Inox;

Vật liệu chuyên dụng khác.

Khay hoặc khu vực kiểm soát sự cố tràn

Cần có biện pháp hạn chế hóa chất tràn lan sang các khu vực khác khi xảy ra rò rỉ.

Nhãn hóa chất

Bồn và bao bì cần nhận diện rõ:

Tên hóa chất;

Nồng độ;

Cảnh báo;

Thông tin an toàn cần thiết.

An toàn khi sử dụng hóa chất xử lý nước thải

Hóa chất có thể gây bỏng, ăn mòn, oxy hóa mạnh hoặc tạo khí nguy hiểm nếu sử dụng sai.

Trang bị bảo hộ

Tùy loại hóa chất, người vận hành có thể cần:

Găng tay;

Kính bảo hộ;

Mặt nạ phù hợp;

Quần áo bảo hộ;

Giày/ủng;

Các trang bị cần thiết khác.

Không trộn hóa chất khi chưa xác định phản ứng

Một số hóa chất khi trộn có thể:

Tỏa nhiệt mạnh;

Bắn tóe;

Sinh khí;

Tạo phản ứng nguy hiểm.

SDS

Người vận hành nên tiếp cận được phiếu an toàn hóa chất và hiểu:

Nguy cơ;

Bảo quản;

Sơ cứu;

Xử lý sự cố;

Thiết bị bảo hộ.

Cách lựa chọn hóa chất xử lý nước thải

Trình tự phù hợp nên là:

Nguồn thải → Chất ô nhiễm → Dạng tồn tại → Mục tiêu xử lý → pH → Thử nghiệm → Loại hóa chất → Liều lượng → Bùn phát sinh → Chi phí → An toàn

Không nên bắt đầu bằng câu hỏi:

“PAC hay phèn sắt loại nào tốt hơn?”

mà nên hỏi:

“Chất ô nhiễm cần loại bỏ là gì và cơ chế nào có thể loại bỏ nó?”

Sau khi xác định cơ chế, việc lựa chọn hóa chất mới có cơ sở kỹ thuật.

Bảng lựa chọn hóa chất theo mục tiêu xử lý

Bảng chỉ có tính định hướng. Hóa chất cụ thể cần được lựa chọn sau khi phân tích nước và thử nghiệm.

Câu hỏi thường gặp về hóa chất xử lý nước thải

Hóa chất xử lý nước thải gồm những loại nào?

Các nhóm phổ biến gồm hóa chất điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, kết tủa, oxy hóa, khử, khử trùng và hóa chất hỗ trợ ép bùn.

PAC có tác dụng gì?

PAC chủ yếu được sử dụng như chất keo tụ, hỗ trợ loại bỏ TSS, độ đục, một phần màu và các thành phần có khả năng keo tụ.

PAC và PAM có giống nhau không?

Không. PAC thường đóng vai trò chất keo tụ, còn PAM thường được sử dụng làm chất trợ tạo bông.

NaOH dùng để làm gì?

NaOH được sử dụng để nâng pH, trung hòa nước axit và tạo điều kiện cho một số phản ứng như kết tủa kim loại.

Hóa chất nào làm giảm COD?

Điều này phụ thuộc COD đến từ chất gì. COD dạng hạt có thể giảm bằng hóa lý, COD dễ phân hủy thường phù hợp với sinh học, còn COD khó phân hủy có thể cần oxy hóa nâng cao hoặc công nghệ khác.

Làm sao biết liều PAC bao nhiêu?

Không nên áp dụng một liều chung. Jar Test trên mẫu nước thực tế là cách phù hợp để xác định vùng liều lượng.

Polymer dùng càng nhiều càng tốt không?

Không. Polymer quá liều có thể tăng chi phí và không cải thiện khả năng tạo bông.

Có thể tự động châm hóa chất không?

Có. Hệ thống có thể sử dụng cảm biến pH, lưu lượng, PLC và bơm định lượng để kiểm soát lượng hóa chất.

Hóa chất có thay thế được xử lý sinh học không?

Không phải trong mọi trường hợp. Với nước có nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, sinh học thường có lợi thế riêng. Hóa chất và sinh học thường đảm nhiệm các nhiệm vụ khác nhau trong cùng hệ thống.

Kết luận

Hóa chất xử lý nước thải gồm nhiều nhóm với chức năng khác nhau như điều chỉnh pH, keo tụ, tạo bông, kết tủa kim loại, oxy hóa, khử, khử trùng và hỗ trợ xử lý bùn. PAC, PAM, NaOH, vôi, axit, muối sắt, H₂O₂ và chlorine chỉ phát huy hiệu quả khi được sử dụng đúng mục tiêu và đúng điều kiện phản ứng.

Thay vì lựa chọn hóa chất theo kinh nghiệm hoặc sao chép liều lượng từ một công trình khác, quy trình phù hợp nên bắt đầu từ phân tích chất ô nhiễm → xác định cơ chế xử lý → thử nghiệm Jar Test → xác định pH và liều lượng → đánh giá nước sau xử lý → tính lượng bùn và chi phí.

Khi được kết hợp đúng với công nghệ xử lý nước thải, hệ thống định lượng và thiết bị xử lý nước thải, hóa chất có thể giúp công trình vận hành ổn định hơn. Ngược lại, sử dụng sai loại hoặc quá liều không chỉ làm tăng chi phí mà còn có thể tăng lượng bùn, gây khó khăn cho công đoạn phía sau và làm giảm hiệu quả của toàn bộ hệ thống.