PAC cho trạm cấp nước xã: liều + QCVN 01-1:2024

Một nấc bơm định lượng cố định không giải quyết được nguồn nước mặt đổi độ đục theo từng cơn mưa, từng con nước lớn ròng. Ở trạm cấp nước quy mô xã, chuyện châm PAC thường rơi vào hai thái cực: châm thiếu thì nước sau lắng vẫn đục, không qua nổi lớp lọc cát; châm thừa thì nước đục trở lại vì hạt keo tái ổn định, bùn nổi lơ lửng, kèm nguy cơ nhôm dư vượt ngưỡng. Bài này đi theo đúng thứ tự một tổ vận hành cần: hiểu PAC làm gì, quy liều về cùng một gốc Al₂O₃, chốt liều bằng jar-test tại trạm, rồi đối chiếu nước đầu ra với QCVN 01-1:2024 trước khi nói chuyện chọn mã hàng.

Trạm cấp nước xã: vì sao PAC là bài toán số một

Các trạm cấp nước xã thường có chung một chân dung. Quy mô nhỏ, phổ biến trong khoảng 200–1.000 m³/ngày đêm, cấp cho một đến ba xã. Đơn vị quản lý là UBND xã hoặc cộng đồng dân cư, nhân sự vận hành phần lớn là kiêm nhiệm. Trạm có bồn pha và bơm định lượng màng, có bể trộn – lắng – lọc cát – khử trùng, nhưng hầu như không có phòng thí nghiệm chuyên dụng và không có máy đo độ đục online. Ngân sách nâng cấp hẹp, nên thiết bị cứ dùng tiếp, hóa chất cứ châm theo thói quen.

Nguồn nước mới là chỗ khó. Đa số trạm lấy nước mặt sông, kênh, hồ, có tháng trong veo vài chục NTU, có đợt mưa lũ vọt lên vài trăm NTU. Một số trạm dùng nước ngầm lại mang theo sắt, mangan, amoni. Cùng một con số liều, đặt lên hai nguồn nước khác nhau trong cùng một năm, sẽ cho hai kết quả trái ngược. Vì thế câu hỏi đúng không phải "liều PAC là bao nhiêu" mà là "với độ đục này, ở nhiệt độ này, liều nằm ở đâu và lấy gì để kiểm chứng".

PAC — poly aluminium chloride, poly nhôm clorua, CAS 1327-41-9 — là polymer nhôm mang điện dương. Vào nước, nó thủy phân thành chuỗi polymer điện dương, trung hòa điện tích âm của hạt keo đất sét, phù sa, hợp chất humic rồi nối các hạt lại thành bông cặn đủ lớn để lắng. Ion Keggin Al₁₃ là phần trung hòa nhanh nhất. Vùng pH hoạt động rộng 5,0–8,5, mức tụt pH sau khi châm chỉ khoảng 0,1–0,3 đơn vị — thấp hơn nhiều so với phèn nhôm sunfat, nên trạm ít phải bù vôi. So với phèn đơn Al₂(SO₄)₃, PAC cho bông lắng nhanh hơn khoảng 4–5 lần, khối lượng bùn thải giảm 30–50%, chi phí hóa chất kiềm hóa giảm 20–40%. Với một trạm không có lab, dải pH rộng và liều ổn định hơn chính là lợi thế lớn nhất.

Phần cơ chế keo tụ và trợ lắng đã được viết kỹ ở hai bài trước của shop, gồm PAC xử lý nước: giải pháp tối ưu cho nước sạch và an toàn và Cơ chế keo tụ, trợ lắng của PAC. Ở đây chỉ giữ lại phần nền đủ để hiểu vì sao liều phải đổi theo nguồn.

Liều PAC xử lý nước cấp: bảng theo độ đục và quy đổi về gốc Al₂O₃

Đây là phần người vận hành cần nhất: một con số đủ tin để dán lên tường. Nhưng trước khi tra bảng, phải làm một việc mà rất nhiều trạm bỏ qua — quy đổi về cùng gốc Al₂O₃.

Quy đổi về gốc Al₂O₃ trước khi tra bảng

Bảng bên dưới tính cho PAC bột khoảng 30% Al₂O₃. Nếu trạm đang dùng PAC lỏng 10–11% Al₂O₃, con số phải nhân lên 2,7–3 lần. Nếu là loại 29% hay 31% thì chỉnh theo tỷ lệ tương ứng. Đây chính là lỗi khiến nhiều trạm thiếu hoặc thừa hóa chất tới ba lần: các bảng "1–4 / 5–6 / 7–10 g/m³" trôi nổi trên mạng phần lớn không ghi rõ chúng dành cho PAC lỏng hay PAC bột. Chép nguyên con số của bảng lỏng rồi áp cho bột 30% là tự bóp liều xuống còn một phần ba.

Một dấu hiệu khác của bài chép tay: ghi độ đục bằng "mg/l". Độ đục đo bằng NTU, không phải mg/l. Gặp bảng như vậy, nên bỏ qua và tìm nguồn khác.

Trần liều: nhôm dư 0,2 mg/L

Liều PAC không chỉ bị đẩy lên bởi độ đục, mà còn bị chặn từ trên xuống bởi chỉ tiêu nhôm dư — QCVN 01-1:2024 đặt mức ≤ 0,2 mg/L. Châm quá tay gây tái ổn định hạt keo (charge reversal): bông vừa tạo bị đẩy điện tích trở lại, nước đục hơn, bùn khó lắng, chi phí tăng mà kết quả xấu đi. Ba dấu hiệu nhận biết tại trạm: tăng liều mà nước đầu ra đục hơn; bùn nổi lơ lửng trên mặt bể lắng; pH tụt nhẹ sau khi châm. Gặp cả ba, việc cần làm là hạ liều và jar-test lại, không phải châm thêm.

Bảng liều theo độ đục (PAC bột ~30% Al₂O₃)

Làm sao biết đã đúng: đo độ đục nước thành phẩm, mục tiêu ≤ 2 NTU; nhìn bông cặn trong bể lắng; ghi ba số vào sổ vận hành — độ đục nguồn, liều đã châm, độ đục đầu ra. Ba số này theo thời gian sẽ tự thành bảng liều riêng của trạm, đáng tin hơn mọi bảng tham khảo.

Nước ngầm: liều theo sắt

Với nước ngầm, độ đục thường thấp nhưng sắt cao, nên liều tính theo hàm lượng sắt chứ không theo NTU. Sắt phải được oxy hóa trước khi keo tụ, nếu không PAC sẽ bị "ăn" vào phần sắt chưa kịp kết tủa.

Hai biến số khiến liều mùa hè không dùng được cho mùa đông

Nhiệt độ. Dưới 10 °C, phản ứng thủy phân chậm lại, bông khó hình thành, liều tối ưu có thể tăng 1,5–2 lần so với mùa hè. Trạm nào giữ nguyên liều mùa hè quanh năm rồi thắc mắc sao mùa đông nước đục, phần lớn là do biến số này. Cách xử lý không có gì cao siêu: mỗi mùa jar-test lại một lần, ghi kết quả vào sổ.

Mức nhiễm bẩn hữu cơ. Nước đầu mùa mưa thường mang nhiều mùn, lá mục, chất hữu cơ hòa tan — nhóm này tiêu tốn PAC mạnh hơn đất sét cùng độ đục. Vì vậy hai nguồn cùng 150 NTU vẫn có thể cần hai liều khác nhau. Đừng suy liều từ NTU một cách máy móc; NTU chỉ là điểm khởi đầu để chọn dải thử.

Chi phí hóa chất mỗi m³ nước (ví dụ tính, không phải báo giá)

Chi phí hóa chất cho mỗi m³ nước phụ thuộc liều jar-test đã chốt và mã PAC lựa chọn. Để dựng ngân sách năm, liên hệ shop để được tính dự toán theo liều dùng, khối lượng đặt và chi phí vận chuyển về trạm.

Bảng liều chung cho nhiều loại nước và bảng tra nhanh jar-test 5 bước đã có ở hai bài Hướng dẫn xác định liều lượng sử dụng PAC đúng cách và Liều lượng PAC xử lý nước thải 2026: bảng tra nhanh + jar-test 5 bước. Bài này không lặp lại bảng chung, chỉ giữ phần dành riêng cho trạm xã: quy đổi gốc Al₂O₃, trần nhôm dư và cách đổi liều theo mùa.

Jar-test tại trạm xã: chốt liều mà không cần phòng thí nghiệm

Jar-test là phép thử duy nhất trả lời được câu "liều nào là đúng cho mẻ nước đang có trong bể". Quy trình dưới đây rút gọn theo ASTM D2035, chỉ cần sáu cốc thủy tinh, một máy khuấy có chỉnh tốc độ và một bộ đo độ đục — những thứ một trạm xã có thể tự trang bị.

Sáu bước jar-test bản trạm xã

1. Pha stock 1%: 10 g PAC vào 990 mL nước sạch, khuấy đến khi tan hoàn toàn.
2. Chuẩn bị sáu cốc: mỗi cốc đựng nước thô thật của trạm, cùng nguồn và cùng thời điểm lấy mẫu. Nước pha loãng hay nước máy sẽ cho kết quả không dùng được.
3. Khuấy nhanh: 200–250 rpm trong 60 giây, đồng thời châm stock theo sáu liều khác nhau, ví dụ 2 – 4 – 6 – 8 – 10 – 12 g/m³.
4. Khuấy chậm: 30–40 rpm trong 15–20 phút, kiểu giảm dần 60 → 40 → 20 s⁻¹ để bông có thời gian lớn lên mà không bị đập vỡ.
5. Lắng: để yên 30 phút, không khuấy, không rung bàn.
6. Chọn liều: đo độ đục từng cốc và chọn cốc có độ đục thấp nhất. Đây là chỗ hay sai nhất: bông to nhất chưa chắc cho nước trong nhất, vì bông quá lớn thường đi kèm dư liều.

Pha dung dịch châm tại trạm

Pha PAC 5–10% (5–10 kg cho 100 L nước sạch), khuấy 10–15 phút rồi đưa vào bồn châm, dùng trong ngày. Dung dịch để quá 24 giờ bắt đầu thủy phân, hiệu quả tụt mà nhìn bên ngoài không thấy khác. Về thủy lực, trộn nhanh cần G ≥ 300 s⁻¹ trong 30–60 giây; tạo bông cần G 20–60 s⁻¹ trong 20–30 phút. Nếu bể trộn của trạm quá yếu, PAC sẽ phân tán không đều và bông hình thành muộn ở bể lắng — hiện tượng này dễ bị nhầm là thiếu liều, dẫn tới châm thêm và rơi vào vòng xoáy dư liều.

Sổ tay liều dán tường

Ghi theo mùa và theo độ đục nguồn: mùa khô, nguồn dưới 50 NTU, liều bao nhiêu; mùa mưa, nguồn 200–500 NTU, liều bao nhiêu; nước ngầm theo dải sắt, liều bao nhiêu. Mỗi mùa jar-test lại ít nhất một lần, và jar-test ngay trong ngày khi nguồn đổi đột ngột — mưa lớn đầu mùa, xả lũ, hay đổi cửa lấy nước. Sổ này là thứ hữu ích nhất khi người vận hành cũ nghỉ và người mới nhận trạm.

QCVN 01-1:2024: nước đầu ra phải đạt gì, trạm nhỏ kiểm tra thế nào

QCVN 01-1:2024/BYT thay thế QCVN 01-1:2018/BYT, ban hành kèm Thông tư 52/2024/TT-BYT ngày 31/12/2024, có hiệu lực từ 01/07/2025. Quy chuẩn gồm 99 thông số, chia nhóm A 10 thông số và nhóm B 89 thông số. Điều đáng lưu ý: rất nhiều bài viết vẫn dẫn QCVN 01:2009/BYT với pH 6,5–8,5 và cách gọi "nước ăn uống". Bản 2009 đã hết hiệu lực; đối chiếu phiếu nội kiểm theo bảng cũ là tự tạo rủi ro khi đoàn kiểm tra làm việc.

Chỉ tiêu nhóm A liên quan trực tiếp đến PAC

• Độ đục ≤ 2 NTU
• Màu sắc ≤ 15 TCU
• pH 6,0–8,5 (bảng 2009 ghi 6,5–8,5 — khác biệt cần lưu ý)
• Asen (As) ≤ 0,01 mg/L
• Clo dư tự do 0,2–1,0 mg/L
• Permanganat ≤ 2 mg/L

Bốn chỉ tiêu đầu là nhóm PAC tác động mạnh nhất. PAC trắng thường cho nước ít màu hơn, và việc kiểm soát liều đúng giúp giữ độ đục dưới 2 NTU mà không phải tăng clo hay permanganat để bù.

Chỉ tiêu nhóm B — "trần liều" của PAC

• Nhôm (Al) ≤ 0,2 mg/L (thông số số 26)
• Sắt (Fe) ≤ 0,3 mg/L
• Mangan (Mn) ≤ 0,1 mg/L

Nhôm dư là chỉ tiêu quyết định trần liều. Tổ chức Y tế Thế giới khuyến cáo giữ nhôm trong nước uống dưới 0,1–0,2 mg/L, và mức dưới 0,1 mg/L là hoàn toàn đạt được khi vận hành tốt. Nghiên cứu công bố trên Water Practice & Technology (2026) tại một trạm nông thôn cho thấy châm PAC 31 mg/L ở pH 7,0 giữ nhôm dư 0,13 mg/L, vẫn dưới ngưỡng 0,2 mg/L; nhóm tác giả cũng ghi nhận PAC giảm nhôm dư 67–77% so với phèn nhôm. Nói cách khác, PAC không "tha" cho trạm châm ẩu — nó chỉ rộng cửa hơn phèn, còn trần thì vẫn có.

Làm sao biết đã đúng: lấy mẫu nước thành phẩm gửi thử nhôm dư định kỳ. Nếu Al dư trên 0,1 mg/L, hạ liều rồi jar-test lại. Nếu Al dư dưới 0,05 mg/L mà độ đục vẫn trên 2 NTU, đừng tăng liều ngay — kiểm tra pH và thời gian trộn trước, vì nguyên nhân khi đó thường nằm ở khâu tạo bông chứ không phải ở lượng hóa chất.

Nghĩa vụ pháp lý của trạm nhỏ

Theo Thông tư 52/2024/TT-BYT, trạm có công suất dưới 1.000 m³/ngày đêm hoặc phục vụ dưới 6.500 dân phải lấy tối thiểu một mẫu tại bể chứa nước sạch và một mẫu ngẫu nhiên tại vòi cuối mạng. Tần suất nội kiểm: nhóm A ít nhất một lần mỗi tháng; nhóm B ít nhất sáu tháng một lần, giảm còn một năm một lần nếu hai lần liên tiếp đều đạt. Kết quả phải công khai trong ba ngày làm việc; ngoại kiểm ít nhất một lần mỗi năm.

Ba việc này nghe hành chính nhưng lại là lý do nên ghi sổ tử tế. Khi có đoàn kiểm tra, thứ được hỏi đầu tiên không phải bảng liều mà là phiếu nội kiểm có đúng biểu mẫu, đúng tần suất và đối chiếu đúng bảng QCVN 01-1:2024 hay không.

Chọn PAC cho trạm xã: đọc COA theo QCVN 06A:2020/BCT rồi mới so mã hàng

Trước khi bàn mã nào tốt hơn, cần một căn cứ để từ chối lô hàng kém. Căn cứ đó là QCVN 06A:2020/BCT — chuẩn chất lượng của chính PAC, không phải chuẩn nước.

QCVN 06A:2020/BCT — đọc COA thế nào để không nhận lô kém

QCVN 06A:2020/BCT ban hành kèm Thông tư 49/2020/TT-BCT ngày 21/12/2020. Với PAC bột, các chỉ tiêu chính gồm Al₂O₃ ≥ 28%; độ kiềm 40–90%; cặn không tan ≤ 1,5%; Fe ≤ 300 ppm; As ≤ 5 ppm; Hg ≤ 0,6 ppm; Pb ≤ 90 ppm. Phương pháp thử trọng tài là JIS K 1475:2006. Mỗi lô phải có COA đi kèm, và người nhận hàng nên đối chiếu từng dòng trên COA với các mức này thay vì chỉ nhìn dòng "đạt chuẩn".

Với hàng nhập Trung Quốc, câu hỏi đáng hỏi là: "lô này theo GB 15892-2020 hay bản 2009?". Bản 2020 bỏ phép đo Cr⁶⁺, chuyển sang đo tổng Cr, trong khi nhiều COA cũ vẫn ghi Cr⁶⁺ — đọc COA sẽ thấy ngay lô đó thuộc thế hệ nào.

Hai mã PAC trắng nên xét trước cho nước cấp sinh hoạt

PAC VIKRAM AC 100S Ấn Độ — PAC trắng, Al₂O₃ ≥ 30%, có hồ sơ NSF, giá liên hệ. Phù hợp trạm cần kiểm soát màu chặt và có hồ sơ thầu đòi hỏi chứng nhận xuất xứ, chứng nhận tiếp xúc nước uống.

PAC trắng Việt Trì — Al₂O₃ min 30%, công bố TCCS 06:2020/HCVT, giá liên hệ. Đây là lựa chọn tiết kiệm cho trạm xã có ngân sách hẹp mà vẫn cần một mã đủ hồ sơ để nghiệm thu nước cấp sinh hoạt.

Hai mã PAC vàng — khi nào trạm xã vẫn dùng được

PAC Vàng Chanh — Al₂O₃ ≥ 29%, giá liên hệ, dùng cho cả nước cấp và nước thải công nghiệp. Đáng xét khi trạm nằm trong cụm có phân tuyến xử lý nước thải, cần một mã dùng chung cho cả hai dây.

PAC Trung Quốc Vàng Nghệ — Al₂O₃ 31% MIN, giá liên hệ, thiên về nước thải công nghiệp nặng. Với nước sinh hoạt, mã này ít được chọn khi yêu cầu kiểm soát màu và hồ sơ thầu đặt cao, vì màu vàng của sản phẩm dễ kéo màu nước đầu ra.

Bảng so sánh bốn mã

Thứ tự xét hợp lý cho nước cấp sinh hoạt là PAC trắng trước, rồi chốt mã bằng hai thứ: kết quả jar-test trên chính nguồn nước của trạm và COA của từng lô. Bốn trang sản phẩm để đối chiếu thông số: PAC VIKRAM AC 100S Ấn Độ, PAC trắng Việt Trì, PAC Vàng Chanh và PAC Trung Quốc Vàng Nghệ.

Phân loại chung bốn dòng PAC, kèm ứng dụng từng dòng, đã có ở bài Các loại PAC phổ biến và ứng dụng trong xử lý nước. Ở đây góc nhìn hẹp hơn: một trạm xã, một nguồn nước đổi theo mùa, một hồ sơ thầu cần đủ giấy.

Mang về trạm: ba việc làm được ngay tuần này

Một, quy đổi về gốc Al₂O₃ trước khi tra bảng. Ghi lên nắp bồn pha loại PAC đang dùng và hàm lượng Al₂O₃ của nó. Chỉ cần một dòng đó, cả bảng liều phía trên trở nên dùng được thay vì gây nhầm.

Hai, jar-test theo mùa và dựng sổ liều dán tường. Không cần làm mỗi tuần; mỗi mùa một lần, cộng thêm mỗi khi nguồn đổi đột ngột. Ba số ghi vào sổ — độ đục nguồn, liều châm, độ đục đầu ra — sau một năm sẽ thành dữ liệu riêng của trạm, thứ không bảng tra nào thay được.

Ba, đối chiếu đúng chuẩn. Nội kiểm theo QCVN 01-1:2024 (hiệu lực 01/07/2025), không theo bảng 2009; nhận lô PAC theo QCVN 06A:2020/BCT kèm COA từng lô, và hỏi rõ lô hàng Trung Quốc theo GB 15892-2020 hay bản cũ. Hai việc này không làm nước trong hơn, nhưng giữ trạm khỏi bị bắt lỗi vì lý do không liên quan đến tay nghề vận hành.

Ba việc trên là phần chung, áp được cho hầu hết trạm quy mô xã. Khi cần nghiệm thu cho một trạm cụ thể — đặc biệt trạm có nguồn nước bất thường hoặc công suất sát ngưỡng phân loại — nên tham khảo thêm đơn vị chuyên môn có phòng thí nghiệm để đối chiếu trên mẫu thật. Câu hỏi về hồ sơ lô PAC, cách đọc COA hay thành phần trong một COA cụ thể có thể gửi qua trang liên hệ của shop.