So sánh phèn nhôm và PAC bằng giá mỗi kg là so sánh sai từ đầu. Một kg phèn nhôm và một kg PAC chứa lượng nhôm khác nhau, tiêu thụ độ kiềm khác nhau, sinh ra lượng bùn khác nhau. Hóa chất rẻ hơn trên mỗi kg có thể đắt hơn trên mỗi m³ nước xử lý đạt chuẩn — và ngược lại.
Bài này đưa hai loại về cùng một mặt bằng để so sánh cho đúng.
Thuộc chuyên đề: Hóa chất xử lý nước thải: chọn loại, tính định mức
Khác nhau về bản chất
| Đặc điểm | Phèn nhôm | PAC |
|---|---|---|
| Công thức thường gặp | Nhôm sunfat ngậm nước | Polyaluminium clorua |
| Dạng nhôm khi châm vào nước | Ion nhôm đơn, thủy phân sau khi châm | Phức nhôm đa nhân đã polyme hóa sẵn |
| Hàm lượng nhôm | Thấp hơn trên mỗi kg sản phẩm | Cao hơn trên mỗi kg sản phẩm |
| Tiêu thụ độ kiềm | Nhiều | Ít hơn |
| Dải pH hiệu quả | Hẹp hơn | Rộng hơn |
| Tốc độ tạo bông | Chậm hơn | Nhanh hơn |
So sánh theo nhôm hữu hiệu
Thành phần tạo keo tụ là nhôm. Vì vậy cần quy về lượng nhôm trong mỗi kg sản phẩm:
| Sản phẩm | Hàm lượng nhôm ước tính |
|---|---|
| Phèn nhôm Al₂(SO₄)₃·14H₂O | khoảng 9% Al |
| PAC loại 30% Al₂O₃ | khoảng 16% Al |
Tức là để có cùng một lượng nhôm, cần khoảng 1,7–1,8 kg phèn nhôm cho mỗi kg PAC loại 30%. Hàm lượng thực tế của từng lô hàng khác nhau — xem phiếu kiểm nghiệm của nhà cung cấp.
Nhưng nhôm của PAC thường hiệu quả hơn ở cùng liều nhôm, nhờ dạng polyme hóa sẵn — nên chênh lệch thực tế về liều dùng thường còn lớn hơn tỷ lệ trên. Chỉ jar test mới cho biết con số đúng với nước thải của bạn.
Độ kiềm và hóa chất bù pH
Phèn nhôm tiêu thụ độ kiềm của nước khi thủy phân. Theo tính toán hóa học phổ biến, mỗi mg/L phèn nhôm ngậm 14 phân tử nước tiêu thụ khoảng 0,5 mg/L độ kiềm (tính theo CaCO₃).
Ví dụ: châm 200 mg/L phèn nhôm tiêu thụ khoảng 100 mg/L độ kiềm. Nước thải có độ kiềm thấp sẽ bị giảm pH đáng kể, phải bù kiềm bằng xút hoặc vôi.
PAC tiêu thụ độ kiềm ít hơn — mức cụ thể phụ thuộc độ bazơ của sản phẩm. Nhiều trạm chuyển từ phèn sang PAC giảm được đáng kể lượng xút bù pH — khoản này phải tính vào chi phí.
Lượng bùn
Bùn hóa lý gồm cặn bị loại bỏ và kết tủa nhôm hydroxit. Liều nhôm cao hơn thì kết tủa nhiều hơn. Phèn nhôm thường cần liều nhôm cao hơn PAC để đạt cùng hiệu quả, nên thường sinh nhiều bùn hơn — và chi phí ép, vận chuyển, xử lý bùn tăng theo.
Cách tính chi phí trên mỗi m³
Chi phí hóa chất/m³ = Σ (Liều từng hóa chất × Giá từng hóa chất)
Chi phí tổng/m³ = Chi phí hóa chất/m³ + Chi phí bùn tăng thêm/m³
Phải tính đủ ba nhóm:
- Chất keo tụ chính — phèn hoặc PAC
- Hóa chất bù pH — xút, vôi
- Polymer trợ keo tụ — có thể khác nhau giữa hai phương án
- Chi phí xử lý bùn phát sinh thêm
Ví dụ minh họa
Số liệu giả định — giá và liều chỉ để minh họa cách tính, không phải giá thị trường:
| Hạng mục | Phương án phèn nhôm | Phương án PAC |
|---|---|---|
| Liều keo tụ (từ jar test) | 250 mg/L | 120 mg/L |
| Giá keo tụ (giả định) | 1 đơn vị/kg | 2 đơn vị/kg |
| Chi phí keo tụ /m³ | 0,25 | 0,24 |
| Xút bù pH | 60 mg/L | 15 mg/L |
| Giá xút (giả định) | 2,5 đơn vị/kg | 2,5 đơn vị/kg |
| Chi phí xút /m³ | 0,15 | 0,04 |
| Tổng hóa chất /m³ | 0,40 | 0,28 |
| Bùn hóa lý | Nhiều hơn | Ít hơn |
Trong ví dụ này, PAC đắt gấp đôi trên mỗi kg nhưng rẻ hơn khoảng 30% trên mỗi m³ khi tính đủ hóa chất bù pH — chưa kể bùn. Với nước thải khác, kết quả có thể ngược lại.
Khi nào phèn nhôm vẫn hợp lý
- Nước thải có độ kiềm cao sẵn, không cần bù pH
- pH tối ưu của nước thải nằm đúng dải hiệu quả của phèn
- Jar test cho thấy chênh lệch liều giữa hai loại không lớn
- Chi phí xử lý bùn thấp
Khi nào PAC thường có lợi
- Nước thải độ kiềm thấp, phải bù pH nhiều khi dùng phèn
- pH nước thải dao động, cần dải hiệu quả rộng
- Cần tạo bông nhanh, thời gian lưu bể keo tụ ngắn
- Chi phí xử lý bùn cao
Cách thử nghiệm so sánh công bằng
- Cùng mẫu nước thải, lấy vào thời điểm đại diện — và lặp lại vào giờ tải cao
- Jar test mỗi loại với dải liều đủ rộng
- Với mỗi loại, tìm pH tối ưu riêng — không so ở cùng một pH
- Ghi lại lượng hóa chất bù pH cần dùng
- Đo thể tích bùn lắng sau cùng thời gian
- So sánh ở liều thấp nhất đạt mục tiêu của mỗi loại
- Tính chi phí trên mỗi m³ với giá thực tế của nhà cung cấp
Bài liên quan
- PAC trong xử lý nước thải: cơ chế, liều dùng và pH tối ưu
- Bùn thải trạm XLNT sinh ra bao nhiêu: cách tính khối lượng
Biết chính xác chi phí keo tụ trên mỗi m³
Phần lớn trạm biết tháng này mua bao nhiêu bao PAC, bao nhiêu can xút. Ít trạm biết chi phí hóa chất trên mỗi m³ thay đổi ra sao theo ngày, và vì sao.
X-IRIS giúp quản lý chi phí hóa chất:
- Ghi nhận lượng từng hóa chất tiêu thụ theo ngày
- Tính định mức và chi phí trên mỗi m³ tự động
- Lưu kết quả jar test để so sánh các phương án hóa chất
- Cảnh báo khi định mức tăng bất thường
Bước tiếp theo
Gửi phiếu khảo sát hiện trạng trạm của Quý vị →
Liên hệ: 0919 124 338 · erp.xiris@gmail.com
Xem thêm: Theo dõi điện năng và hóa chất · Báo cáo và số hóa vận hành
Câu hỏi thường gặp
Chuyển từ phèn nhôm sang PAC có cần thay thiết bị không? Thường không cần thay bơm định lượng hay bồn, nhưng phải làm jar test lại để xác định liều và pH mới, điều chỉnh liều xút và có thể điều chỉnh polymer. Kiểm tra vật liệu bồn, ống chịu được PAC.
Có thể dùng chung phèn nhôm và PAC không? Có thể trong một số trường hợp, nhưng ít khi cần thiết và làm việc kiểm soát liều phức tạp hơn. Nên chọn một loại phù hợp nhất qua thử nghiệm.
PAC loại nào tốt? Đánh giá theo hàm lượng Al₂O₃, độ bazơ, độ tan, tạp chất và quan trọng nhất là kết quả jar test với nước thải của bạn. So sánh giá trên mỗi kg Al₂O₃ hữu hiệu, không chỉ giá mỗi kg sản phẩm.
Phèn sắt có phải lựa chọn thay thế không? Có. Phèn sắt có dải pH hiệu quả và đặc điểm riêng, phù hợp với một số loại nước thải và với mục tiêu khử phốt pho. Cần thử nghiệm so sánh như với phèn nhôm và PAC.
