Cách điều chỉnh độ ph trong nước thải bằng hóa chất

Độ pH trong nước thải là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý nước thải và chất lượng môi trường. Việc kiểm soát và điều chỉnh độ pH không chỉ đảm bảo các tiêu chuẩn xả thải mà còn giúp bảo vệ hệ thống xử lý và ngăn ngừa các tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái.

Là một chuyên gia trong lĩnh vực cung cấp hóa chất GH Group, chúng tôi sẽ chia sẻ với bạn những kiến thức hữu ích về tầm quan trọng của độ pH, cách điều chỉnh độ pH trong nước thải, cũng như các phương pháp và thiết bị hỗ trợ hiệu quả.

1. Độ pH trong nước thải và tầm quan trọng của việc điều chỉnh

Độ pH trong nước thải và tầm quan trọng của việc điều chỉnh 

Định nghĩa độ pH và thang đo pH

Độ pH là chỉ số đo lường mức độ axit hoặc kiềm của một dung dịch, được biểu thị trên thang đo từ 0 đến 14:

• pH < 7: Dung dịch có tính axit.
• pH = 7: Dung dịch trung tính.
• pH > 7: Dung dịch có tính kiềm.

Trong nước thải, độ pH phản ánh tính chất hóa học của nước và ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình xử lý cũng như chất lượng nước sau xử lý.

Ảnh hưởng của độ pH đến môi trường và quá trình xử lý nước thải

• Đối với môi trường: Nước thải có độ pH quá thấp (axit) hoặc quá cao (kiềm) khi xả ra môi trường sẽ gây hại cho hệ sinh thái, tiêu diệt các loài sinh vật dưới nước và làm suy giảm chất lượng nguồn nước.
• Đối với quá trình xử lý nước thải: Quá trình sinh học: Vi sinh vật trong các hệ thống xử lý sinh học (bể Aerotank, bể UASB) hoạt động hiệu quả nhất trong khoảng pH từ 6.5 đến 8.5. Độ pH không phù hợp có thể làm giảm hoặc ngừng hoạt động của vi sinh vật, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả xử lý nước thải.
• Quá trình keo tụ: Độ pH ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của các hóa chất keo tụ như phèn nhôm, phèn sắt. Nếu pH không nằm trong khoảng tối ưu, quá trình keo tụ sẽ kém hiệu quả, dẫn đến nước thải không đạt tiêu chuẩn.

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về độ pH trong nước thải

Theo QCVN 14:2008/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt), độ pH của nước thải sau xử lý phải nằm trong khoảng từ 6.0 đến 9.0 trước khi xả ra môi trường. Đây là mức an toàn để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

Việc điều chỉnh độ pH trong nước thải không chỉ giúp đảm bảo tuân thủ các quy định pháp luật mà còn tối ưu hóa hiệu quả của các hệ thống xử lý.

2. Độ pH trong nước thải bao nhiêu là tốt?

Tiêu chuẩn độ pH trong nước thải chuẩn

Độ pH trong nước thải được coi là "tốt" khi nằm trong khoảng phù hợp để đảm bảo hiệu quả xử lý và đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải. Tùy thuộc vào loại nước thải và phương pháp xử lý, mức độ pH lý tưởng có thể khác nhau.

Độ pH lý tưởng trong xử lý nước thải

• Quá trình sinh học: Độ pH tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật trong các bể xử lý sinh học thường nằm trong khoảng từ 6.5 đến 8.5. Đây là mức pH mà vi sinh vật phát triển mạnh mẽ, phân hủy các chất hữu cơ hiệu quả nhất.
• Quá trình hóa học (keo tụ, tạo bông): Độ pH phù hợp cho các phản ứng keo tụ thường dao động từ 6.0 đến 8.0, tùy thuộc vào loại hóa chất sử dụng (như phèn nhôm, phèn sắt hoặc PAC).

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về độ pH trong nước thải

Theo QCVN 14:2008/BTNMT, độ pH của nước thải sau xử lý phải nằm trong khoảng từ 6.0 đến 9.0 trước khi xả ra môi trường. Đây là mức pH an toàn, không gây hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con người.

Độ pH trong các loại nước thải khác nhau

• Nước thải sinh hoạt: Thường có độ pH dao động từ 6.5 đến 8.5, phù hợp với các hệ thống xử lý sinh học.
• Nước thải công nghiệp: Có thể có độ pH rất thấp (tính axit) hoặc rất cao (tính kiềm) tùy thuộc vào ngành công nghiệp. Do đó, cần điều chỉnh độ pH trong nước thải trước khi đưa vào hệ thống xử lý chính.

3. Các phương pháp điều chỉnh độ pH trong nước thải

3.1. Điều chỉnh pH nước thải có tính axit (pH thấp)

Nước thải có tính axit thường có độ pH < 6.0, cần được trung hòa bằng các chất kiềm để nâng pH lên mức phù hợp.

Trung hòa bằng xút vảy (NaOH)

Trung hòa đọ pH trong nước thải bằng xút vảy NaOH

• Ưu điểm: Hiệu quả nhanh chóng trong việc tăng pH. Dễ dàng kiểm soát liều lượng và phản ứng.
• Nhược điểm: Chi phí cao hơn so với các chất kiềm khác. Có thể gây nguy hiểm nếu không sử dụng đúng cách.
• Cách tính toán liều lượng NaOH: Liều lượng xút vảy NaOH cần sử dụng được tính dựa trên nồng độ axit trong nước thải và thể tích nước thải cần xử lý. 
• Công thức cơ bản: m=C×V×M. Trong đó:
  • m: Khối lượng NaOH cần dùng (g).
  • C: Nồng độ axit cần trung hòa (mol/L).
  • V: Thể tích nước thải (L).
  • M: Khối lượng mol của NaOH (40 g/mol).

• Biện pháp an toàn khi sử dụng: Sử dụng găng tay, kính bảo hộ và quần áo bảo hộ. Pha loãng NaOH từ từ vào nước, không làm ngược lại để tránh phản ứng tỏa nhiệt mạnh.

Trung hòa bằng vôi tôi (Ca(OH)2 )

Sử dụng vôi tôi để trung hòa độ pH 

• Ưu điểm: Vôi tôi có chi phí thấp, dễ dàng tìm kiếm trên thị trường. Hiệu quả trong việc trung hòa axit và ổn định pH.
• Nhược điểm: Tạo ra cặn bùn, cần thêm bước xử lý bùn. Phản ứng chậm hơn so với NaOH.
• Cách tính toán liều lượng vôi: Tương tự như NaOH, dựa trên nồng độ axit và thể tích nước thải. Cần khuấy trộn đều để đảm bảo vôi phản ứng hoàn toàn.
• Biện pháp an toàn khi sử dụng: Tránh hít phải bụi vôi, sử dụng khẩu trang và kính bảo hộ. Bảo quản vôi ở nơi khô ráo để tránh vôi bị vón cục.

Trung hòa bằng các chất kiềm khác (Na2CO3, Mg(OH)2,...)

Điều chỉnh độ pH trong nước thải bằng các hóa chất kiềm khác

• Ưu điểm: Hóa chất Soda (Na2CO3) và Mg(OH)2 cũng là các chất kiềm hiệu quả, ít nguy hiểm hơn NaOH. Phù hợp với các hệ thống xử lý cần kiểm soát cặn bùn.
• Nhược điểm: Hiệu quả trung hòa chậm hơn so với NaOH. Chi phí có thể cao hơn tùy theo nguồn cung cấp.

Xem thêm: Coliform trong nước thải là gì? Tác hại và Cách xử lý

3.2. Điều chỉnh pH nước thải có tính kiềm (pH cao)

Nước thải có tính kiềm thường có độ pH > 9.0, cần được trung hòa bằng các chất axit để giảm pH xuống mức phù hợp.

Trung hòa bằng H2SO4 (axit sulfuric)

Trung hòa độ pH bằng H2SO4 98%

• Ưu điểm: Hiệu quả cao, nhanh chóng giảm pH. Chi phí thấp, dễ dàng tìm kiếm.
• Nhược điểm: Có thể gây nguy hiểm nếu không sử dụng đúng cách. Tạo ra ion sunfat (SO4²⁻) trong nước, cần kiểm soát nếu nước thải xả ra môi trường.
• Cách tính toán liều lượng H2SO4: Tương tự như NaOH, dựa trên nồng độ kiềm và thể tích nước thải.
• Biện pháp an toàn khi sử dụng: Sử dụng đầy đủ thiết bị bảo hộ (găng tay, kính, quần áo bảo hộ). Pha loãng H2SO4 98% từ từ vào nước, không làm ngược lại để tránh phản ứng tỏa nhiệt mạnh.

Trung hòa bằng HCl (axit clohydric)

Sử dụng hóa chất HCl để trung hòa độ pH trong nước thải

• Ưu điểm: Hiệu quả cao trong việc giảm pH. Không tạo ra cặn bùn hoặc ion gây ô nhiễm.
• Nhược điểm: Chi phí cao hơn H2SO4. Gây nguy hiểm nếu không sử dụng đúng cách.
• Cách tính toán liều lượng HCl: Tương tự như H2SO4, dựa trên nồng độ kiềm và thể tích nước thải.
• Biện pháp an toàn khi sử dụng: Sử dụng thiết bị bảo hộ đầy đủ. Bảo quản hóa chất HCl ở nơi thoáng mát, tránh tiếp xúc với kim loại để ngăn ăn mòn.

Trung hòa bằng CO2

• Ưu điểm: Là phương pháp thân thiện với môi trường, không tạo ra sản phẩm phụ độc hại. Dễ dàng kiểm soát pH bằng cách điều chỉnh lượng CO2 bơm vào.
• Nhược điểm: Hiệu quả giảm pH chậm hơn so với H2SO4 hoặc HCl. Yêu cầu thiết bị bơm CO2 chuyên dụng.
• Phương pháp thực hiện: CO2 được bơm trực tiếp vào nước thải, tạo ra axit cacbonic (H2CO3), từ đó giảm pH.

4. Thiết bị điều chỉnh độ pH

Các thiết bị điều chỉnh đọ pH trong nước thải

• Bể phản ứng trung hòa: Là nơi diễn ra quá trình trung hòa pH bằng cách trộn đều nước thải với hóa chất điều chỉnh pH (như NaOH, H2SO4, HCl, vôi, CO2,...). Được thiết kế để đảm bảo thời gian lưu đủ lâu, giúp các phản ứng hóa học xảy ra hoàn toàn. Bể thường được làm từ vật liệu chống ăn mòn như composite, nhựa PP, hoặc thép không gỉ. Bên trong bể có hệ thống khuấy trộn (cơ học hoặc khí nén) để đảm bảo hóa chất phân tán đều trong nước thải.
• Hệ thống bơm định lượng hóa chất: Dùng để bơm chính xác lượng hóa chất cần thiết vào nước thải, đảm bảo pH được điều chỉnh đúng mức. Bao gồm bơm định lượng, bồn chứa hóa chất, và đường ống dẫn. Bơm định lượng có thể điều chỉnh lưu lượng bơm theo yêu cầu, đảm bảo không lãng phí hóa chất.
• Thiết bị đo pH tự động: Theo dõi và kiểm soát độ pH của nước thải trong thời gian thực, giúp điều chỉnh hóa chất kịp thời. Gồm cảm biến đo pH (pH probe), bộ điều khiển (controller), và màn hình hiển thị. Một số thiết bị hiện đại còn tích hợp khả năng kết nối với hệ thống SCADA để giám sát từ xa.

5. Quy trình điều chỉnh độ pH

Quy trình điều chỉnh độ pH trong nước thải

Đo lường pH nước thải

• Mục đích: Xác định độ pH hiện tại của nước thải để lựa chọn phương pháp và hóa chất điều chỉnh phù hợp.
• Cách thực hiện: Sử dụng thiết bị đo pH tự động hoặc bút đo pH cầm tay. Đảm bảo thiết bị đo được hiệu chuẩn trước khi sử dụng để đảm bảo độ chính xác.
• Lưu ý: Đo pH tại nhiều điểm trong hệ thống để có kết quả trung bình chính xác. Ghi nhận kết quả đo để làm cơ sở tính toán liều lượng hóa chất.

Lựa chọn hóa chất và tính toán liều lượng

• Mục đích: Xác định loại hóa chất cần sử dụng (NaOH, H2SO4, HCl, vôi, CO2,...) và lượng hóa chất cần thiết để đưa pH về mức mong muốn.
• Cách thực hiện: Dựa trên kết quả đo pH và tính chất nước thải (axit hoặc kiềm). Sử dụng công thức tính toán liều lượng hóa chất: m=C×V×M. Trong đó:
  • m: Khối lượng hóa chất cần dùng (g).
  • C: Nồng độ axit hoặc kiềm cần trung hòa (mol/L).
  • V: Thể tích nước thải (L).
  • M: Khối lượng mol của hóa chất.
• Lưu ý: Lựa chọn hóa chất phù hợp với hệ thống xử lý và chi phí vận hành. Kiểm tra kỹ tính chất của hóa chất để đảm bảo an toàn khi sử dụng.

Thực hiện trung hòa

• Mục đích: Thực hiện quá trình trung hòa pH bằng cách thêm hóa chất vào nước thải.
• Cách thực hiện: Sử dụng bể phản ứng trung hòa để trộn đều hóa chất với nước thải. Hệ thống bơm định lượng hóa chất sẽ tự động bơm hóa chất vào bể theo liều lượng đã tính toán. Khuấy trộn đều để hóa chất phản ứng hoàn toàn với nước thải.
• Lưu ý: Thực hiện từ từ, không thêm hóa chất quá nhanh để tránh biến động lớn về pH. Đảm bảo hệ thống khuấy trộn hoạt động hiệu quả để tránh hiện tượng hóa chất không phân tán đều.

Kiểm tra pH sau khi điều chỉnh

• Mục đích: Đảm bảo pH của nước thải sau điều chỉnh nằm trong khoảng tiêu chuẩn (6.0 - 9.0 theo QCVN 14:2008/BTNMT).
• Cách thực hiện: Sử dụng thiết bị đo pH để kiểm tra lại pH của nước thải sau khi trung hòa. Nếu pH chưa đạt yêu cầu, tiếp tục điều chỉnh bằng cách thêm hóa chất và kiểm tra lại.
• Lưu ý: Đảm bảo pH ổn định trước khi xả nước thải ra môi trường. Ghi nhận kết quả kiểm tra để làm báo cáo và lưu trữ hồ sơ.

6. Lưu ý khi điều chỉnh độ pH

Những lưu ý khi điều chỉnh độ pH trong nước thải

An toàn lao động khi sử dụng hóa chất

• Tính chất hóa chất: Các hóa chất điều chỉnh pH như NaOH, H2SO4, HCl,... đều có tính ăn mòn mạnh, có thể gây nguy hiểm cho con người nếu không sử dụng đúng cách.
• Biện pháp an toàn: Trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) như găng tay, kính bảo hộ, khẩu trang và quần áo chống hóa chất. Pha loãng hóa chất từ từ, luôn thêm hóa chất vào nước, không làm ngược lại để tránh phản ứng tỏa nhiệt mạnh. Bảo quản hóa chất ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt và ánh nắng trực tiếp.
• Đào tạo nhân viên: Đảm bảo nhân viên vận hành được đào tạo về cách sử dụng hóa chất an toàn và xử lý sự cố khẩn cấp.

Giám sát và kiểm soát quá trình trung hòa

• Theo dõi liên tục: Sử dụng thiết bị đo pH tự động để giám sát độ pH trong thời gian thực. Đảm bảo hệ thống bơm định lượng hoạt động chính xác để tránh tình trạng thiếu hoặc thừa hóa chất.
• Kiểm soát liều lượng: Không thêm hóa chất quá nhanh hoặc quá nhiều để tránh biến động lớn về pH, gây ảnh hưởng đến hệ thống xử lý và môi trường.
• Kiểm tra định kỳ: Thường xuyên kiểm tra các thiết bị như bơm định lượng, bể phản ứng trung hòa và cảm biến đo pH để đảm bảo hoạt động ổn định.

Xử lý bùn cặn phát sinh (nếu có)

• Nguồn gốc bùn cặn: Khi sử dụng các hóa chất như Ca(OH)2 (vôi tôi) hoặc Na2CO3 (soda ash), quá trình trung hòa có thể tạo ra bùn cặn do phản ứng hóa học.
• Phương pháp xử lý bùn cặn: Thu gom bùn cặn vào bể lắng hoặc bể chứa bùn. Xử lý bùn cặn bằng các phương pháp như ép bùn, phơi khô hoặc vận chuyển đến nơi xử lý chất thải nguy hại theo quy định.
• Lưu ý: Đảm bảo bùn cặn được xử lý đúng cách để tránh gây ô nhiễm thứ cấp. Ghi nhận khối lượng và phương pháp xử lý bùn để làm báo cáo môi trường.

Việc kiểm soát và điều chỉnh độ pH trong nước thải là một bước quan trọng để đảm bảo hiệu quả xử lý, tuân thủ các quy chuẩn môi trường và bảo vệ hệ sinh thái. Từ việc lựa chọn hóa chất, sử dụng thiết bị phù hợp đến tuân thủ các quy trình an toàn, tất cả đều đòi hỏi sự chính xác và chuyên nghiệp.

Tại GH Group, chúng tôi tự hào là đối tác đáng tin cậy trong lĩnh vực cung cấp hóa chất và thiết bị xử lý nước thải. Với đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm, chúng tôi không chỉ mang đến các sản phẩm chất lượng cao như NaOH, H2SO4, HCl, vôi,... mà còn cung cấp các giải pháp tối ưu và dịch vụ tư vấn kỹ thuật chuyên sâu.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp hiệu quả để điều chỉnh độ pH trong nước thải, hãy liên hệ ngay với Hóa chất Gia Hoàng. Chúng tôi cam kết đồng hành cùng bạn trong việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải bền vững và bảo vệ môi trường.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ XUẤT NHẬP KHẨU GIA HOÀNG

• Địa chỉ: 33/111 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• VPGD: 33/B4 Tô Ký, Phường Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh
• Email: hoangkimthangmt@gmail.com
• Website: https://ghgroup.com.vn
•  Hotline: 0916047878