PAC là chất keo tụ được dùng nhiều nhất trong xử lý nước thải hóa lý ở Việt Nam — và cũng là hóa chất hay bị dùng thừa nhất. Nhiều trạm châm theo một liều cố định từ lúc chạy thử, không điều chỉnh khi nước thải thay đổi. Kết quả là tốn hóa chất vào giờ tải thấp, thiếu hóa chất vào giờ tải cao, và tăng thêm bùn phải xử lý.
PAC là gì
PAC — poly aluminium chloride, polyaluminium clorua — là chất keo tụ gốc nhôm đã được polyme hóa trước trong quá trình sản xuất. Thay vì từng ion nhôm đơn lẻ như phèn nhôm, PAC chứa sẵn các phức nhôm đa nhân mang điện tích dương cao.
Thuộc chuyên đề: Hóa chất xử lý nước thải: chọn loại, tính định mức
Trên thị trường, PAC thường ở dạng bột màu vàng nhạt hoặc trắng ngà, hoặc dạng lỏng. Thông số chất lượng hay được ghi là hàm lượng Al₂O₃ và độ bazơ.
Cơ chế keo tụ
Hạt keo trong nước thải — cặn mịn, chất màu, chất hữu cơ dạng keo — thường mang điện tích âm, đẩy nhau nên lơ lửng mãi không lắng.
PAC hoạt động theo hai cơ chế chính:
- Trung hòa điện tích — phức nhôm mang điện dương bám lên bề mặt hạt keo, triệt tiêu lực đẩy, cho phép các hạt tiến lại gần nhau
- Quét bông — ở liều cao hơn, nhôm hydroxit kết tủa tạo bông, cuốn theo hạt keo trong quá trình lắng
Sau keo tụ, thường cần trợ keo tụ polymer để liên kết các bông nhỏ thành bông lớn, lắng nhanh hơn.
So sánh PAC với phèn nhôm
| Tiêu chí | PAC | Phèn nhôm |
|---|---|---|
| Dải pH hiệu quả | Rộng hơn, thường khoảng 6–8, có thể rộng hơn tùy sản phẩm | Hẹp hơn, thường khoảng 5,5–7,5 |
| Mức giảm pH sau châm | Ít hơn | Nhiều hơn, thường phải bù kiềm |
| Tốc độ tạo bông | Nhanh | Chậm hơn |
| Lượng bùn | Thường ít hơn ở cùng hiệu quả | Thường nhiều hơn |
| Giá trên mỗi kg | Cao hơn | Thấp hơn |
| Nhạy với nhiệt độ thấp | Ít hơn | Nhiều hơn |
So sánh đúng là so chi phí trên mỗi m³ nước xử lý đạt chuẩn, không so giá trên mỗi kg. PAC đắt hơn mỗi kg nhưng có thể rẻ hơn tổng thể nếu dùng ít hơn, bớt được hóa chất bù kiềm và giảm lượng bùn.
pH tối ưu
Mỗi loại nước thải có pH tối ưu riêng cho PAC — phải xác định bằng thí nghiệm, không lấy từ catalogue.
Những điều cần biết:
- PAC tiêu thụ một phần độ kiềm của nước thải. Nước thải có độ kiềm thấp có thể bị giảm pH đáng kể sau châm
- pH quá thấp hoặc quá cao đều làm hiệu quả keo tụ giảm và có thể làm nhôm hòa tan đi ra theo nước sau xử lý
- Với nước thải có pH dao động lớn, điều chỉnh pH trước bể keo tụ quan trọng hơn tăng liều PAC
Xác định liều bằng jar test
Liều PAC phụ thuộc vào độ đục, chất rắn lơ lửng, độ màu, chất hữu cơ và pH của nước thải — có thể từ vài chục đến vài trăm mg/L tùy loại. Không có liều chung nào đáng tin.
Quy trình jar test cơ bản
- Lấy mẫu nước thải đại diện — tốt nhất lấy vào thời điểm tải điển hình, và lặp lại vào giờ tải cao
- Chia vào 4–6 cốc cùng thể tích
- Châm PAC với các liều tăng dần
- Khuấy nhanh khoảng 1–2 phút để phân tán hóa chất
- Châm polymer nếu có, khuấy chậm khoảng 10–20 phút để tạo bông
- Để lắng khoảng 20–30 phút
- Đo độ đục, COD, độ màu của nước trong; ghi nhận kích thước bông và thể tích bùn
Chọn liều thấp nhất đạt mục tiêu, không chọn liều cho nước trong nhất. Liều cao hơn mức cần thường chỉ tạo thêm bùn.
Sau đó lặp lại jar test với pH khác nhau ở liều đã chọn để tìm pH tối ưu.
Pha và châm PAC đúng cách
- Pha nồng độ vừa phải theo khuyến cáo nhà sản xuất; dung dịch quá đặc khó định lượng chính xác, quá loãng thì bồn nhanh hết
- Khuấy cho tan hoàn toàn trước khi châm
- Dùng dung dịch đã pha trong thời gian khuyến cáo — PAC lỏng pha loãng để lâu có thể giảm hiệu quả
- Châm tại điểm khuấy trộn mạnh — PAC cần phân tán đều thật nhanh; châm vào vùng nước lặng làm hiệu quả giảm rõ rệt
- Bơm định lượng có hiệu chuẩn — kiểm tra lưu lượng bơm thực tế bằng ống đong định kỳ
Những lỗi làm tốn PAC
| Lỗi | Hậu quả |
|---|---|
| Châm liều cố định cho mọi giờ | Thừa hóa chất giờ tải thấp, thiếu giờ tải cao |
| Không làm jar test lại khi nước thải thay đổi | Liều cũ không còn đúng |
| Không kiểm soát pH trước keo tụ | Phải tăng liều để bù hiệu quả kém |
| Khuấy trộn nhanh không đủ | PAC không phân tán, hiệu quả thấp |
| Khuấy chậm quá mạnh | Bông bị phá vỡ, lắng kém |
| Polymer sai loại hoặc sai liều | Bông nhỏ, phải tăng PAC để bù |
| Bơm định lượng trôi lưu lượng | Liều thực tế khác liều cài đặt |
Liều theo tải — châm tỷ lệ với lưu lượng và chất lượng nước đầu vào — là cách giảm PAC hiệu quả nhất mà không ảnh hưởng chất lượng đầu ra.
An toàn khi sử dụng
- PAC có tính axit, gây kích ứng da, mắt và đường hô hấp khi ở dạng bột
- Dùng găng tay, kính, khẩu trang khi pha
- Bảo quản nơi khô ráo, đậy kín — PAC bột hút ẩm và vón cục
- Bồn chứa và đường ống bằng vật liệu chịu axit
Châm PAC theo tải thay vì theo thói quen
Muốn châm theo tải, trước hết phải biết tải thay đổi thế nào theo giờ — lưu lượng, độ đục, pH. Và phải ghi lại được lượng PAC thực tế đã dùng để biết định mức đang ở đâu.
X-IRIS giúp quản lý hóa chất keo tụ:
- Theo dõi lưu lượng, pH, độ đục đầu vào theo thời gian thực
- Ghi nhận lượng PAC tiêu thụ và tính định mức trên mỗi m³ nước xử lý
- Lưu kết quả jar test gắn với điều kiện nước thải tại thời điểm thử
- Cảnh báo khi định mức hóa chất tăng bất thường — dấu hiệu nước thải thay đổi hoặc bơm định lượng có vấn đề
Bước tiếp theo
Gửi phiếu khảo sát hiện trạng trạm của Quý vị →
Phiếu ghi nhận hóa chất đang dùng, định mức và cách châm hiện tại. Đội kỹ thuật X-IRIS đọc rồi trao đổi lại.
Liên hệ: 0919 124 338 · erp.xiris@gmail.com
Xem thêm: Theo dõi điện năng và hóa chất · Giám sát vận hành tập trung
Câu hỏi thường gặp
PAC dạng bột và dạng lỏng khác nhau thế nào? Cùng bản chất hóa học, khác nhau về hàm lượng hoạt chất, cách bảo quản và vận chuyển. Dạng lỏng tiện châm, không cần pha từ bột nhưng nặng khi vận chuyển. Dạng bột gọn hơn nhưng cần pha và dễ hút ẩm. So sánh theo giá trên mỗi kg Al₂O₃ hữu hiệu, không theo giá mỗi kg sản phẩm.
Châm PAC xong nước vẫn đục là do đâu? Thường do liều không phù hợp, pH nằm ngoài dải tối ưu, khuấy trộn nhanh không đủ, thiếu polymer trợ keo tụ hoặc thời gian lắng không đủ. Làm jar test để khoanh vùng nguyên nhân.
PAC có làm giảm COD không? Có, với phần COD ở dạng keo và lơ lửng. Phần COD hòa tan thì PAC xử lý được rất hạn chế — cần xử lý sinh học hoặc oxy hóa.
Có thể châm PAC vào bể sinh học không? Có trường hợp châm PAC hoặc muối nhôm vào bể sinh học để hỗ trợ lắng hoặc khử phốt pho, nhưng phải kiểm soát liều và pH để không ảnh hưởng vi sinh. Cần thử nghiệm và theo dõi chặt khi áp dụng.
