Keo Tụ Tạo Bông Trong Xử Lý Nước Cấp: Quy Trình & Hóa Chất

Keo tụ tạo bông trong xử lý nước cấp được coi là công đoạn “xương sống” để làm trong nước. Nó đóng vai trò quyết định đến độ trong và an toàn của nguồn nước trước khi vào giai đoạn lọc và khử trùng. Cùng Gia Hoàng tìm hiểu chi tiết quy trình và hóa chất tối ưu cho quy trình xử lý nước cấp ngay sau đây!

1. Tầm quan trọng của keo tụ tạo bông đối với chất lượng nước cấp

Keo tụ tạo bông trong xử lý nước cấp là giải pháp đơn giản và hiệu quả

Có thể nói, keo tụ tạo bông trong xử lý nước đóng vai trò then chốt trong xử lý nước cấp, nó  giúp loại bỏ độ màu, độ đục, vi sinh vật, cặn lơ lửng bằng cách kết tụ. Quá trình này quyết định đáng kể tới độ an toàn và sạch của nước trước khi dùng.

1.1. Loại bỏ triệt để độ đục và các hạt keo lơ lửng trong nước

Nước mặt thường có chứa nhiều phù sa, sét và các hạt hữu cơ mang điện tích âm bền vững. Quá trình keo tụ giúp phá vỡ sự ổn định này, kết dính chúng lại tạo thành những bông cặn lớn. Qua đó làm trong nước một cách hiệu quả thông qua việc lắng cặn.

1.2. Keo tụ tạo bông hỗ trợ loại bỏ vi khuẩn vi rút

Nhiều loại vi sinh vật trong nước có xu hướng bám dính vào các hạt cặn lơ lửng. Khi các bông cặn hình thành và lắng xuống, một lượng lớn vi khuẩn cũng bị kéo theo. Nhờ vậy giúp giảm tải cho công đoạn khử trùng bằng Clo phía sau.

1.3. Keo tụ tạo bông trong xử lý nước thải thiện màu sắc và mùi vị

Thông qua việc loại bỏ các hạt keo hữu cơ, kim loại nặng, quá trình này giúp giảm độ màu cùng mùi vị nước đáng kể. Cụ thể, các axit humic và fulvic (tác nhân gây màu vàng trong nước mặt). Từ đó giúp nước trong vắt và không còn mùi lạ. Qua đó, đáp ứng được tiêu chuẩn cảm quan của nước sinh hoạt.

2. Các loại hóa chất công nghiệp chuyên dụng trong xử lý nước cấp

Có nhiều loại hóa chất được dùng trong xử lý nước cấp

Những loại hóa chất công nghiệp được dùng trong keo tụ tạo bông trong xử lý nước gồm có phèn nhôm, PAC, than hấp phụ, chất điều chỉnh độ pH. Chúng đều có tác dụng để loại bỏ các kim loại nặng, vi khuẩn, cặn bẩn và giúp pH đạt tiêu chuẩn sinh hoạt. Dưới đây là một số loại hóa chất chuyên dùng trong hệ thống xử lý nước cấp:

• Phèn nhôm Sunfat (Al2(SO4)3.18H2O: Là loại hóa chất truyền thống, có giá thành rẻ. Nó được sử dụng để kết tủa lại những cặn bẩn lơ lửng có trong nước. Thường sẽ đạt được hiệu quả cao trong dải pH từ 5.5 - 7.5.
• PAC (Poly Aluminium Chloride): Thuộc loại hóa chất keo tụ thế hệ mới, phổ biến hiện nay. Sản phẩm mang tới hiệu quả làm trong cao gấp từ 4 - 5 lần phèn nhôm. Đặc biệt, ít làm thay đổi độ pH của nước, giúp tạo bông cặn to và chắc.
• Phèn sắt (Sắt III Clorua hoặc Sắt II Sunfat): Thường được dùng cho các nguồn nước có độ đục cao hoặc cần được xử lý ở dải pH rộng hơn. Tuy nhiên, cũng cần phải kiểm soát kỹ để tránh gây màu cho nước.
• Chất trợ keo tụ (Poly chuyên dụng cho thực phẩm/nước uống): Thường là các loại Polymer Anion hoặc Non-ion, chúng được dùng làm chất trợ lắng để tăng kích thước bông cặn. Dòng hóa chất này có chứng nhận an toàn, giúp tăng độ lắng của bông cặn.

Xem thêm: Keo Tụ Tạo Bông Là Gì? Hóa Chất Xử Lý Nước Tối Ưu Nhất

3. Quy trình kỹ thuật keo tụ tạo bông trong xử lý nước tại các nhà máy nước

Có nhiều giai đoạn trong quá trình keo tụ và tạo bông

Quá trình keo tụ và tạo bông sẽ diễn ra qua từng công đoạn khác nhau. Các bước giúp liên kết các hạt cặn siêu nhỏ để thành bông cặn nặng hơn. Qua đó dễ dàng loại bỏ từ 90 - 98% màu, tạp chất và mùi.

3.1. Công đoạn trộn nhanh để phân tán hóa chất keo tụ

Hóa chất được châm vào dòng nước thô ngay tại cửa thu hoặc bể trộn với tốc độ khuấy cao. Mục đích là để phân tán đều hóa chất, loại bỏ các ion kim loại (Al3+, Fe3+) tiếp xúc. Đồng thời, trung hòa điện tích của toàn bộ hạt keo trong nước.

3.2. Giai đoạn phản ứng tạo bông với tốc độ khuấy giảm dần

Trong keo tụ tạo bông trong xử lý nước, nước sau khi trộn nhanh sẽ đi vào bể phản ứng có cánh khuấy chậm. Tại đây, các hạt keo đã bị trung hòa sẽ va chạm và kết dính với nhau tạo thành các “bông cặn” nhỏ (microfloc). Sau đó lớn dần thành các bông cặn mắt thường có thể nhìn thấy được.

3.3. Quá trình lắng và tách cặn ra khỏi dòng nước

Các bông cặn khi đủ lớn sẽ di chuyển vào trong bể lắng (lắng ngang, lắng đứng hoặc lắng lamella). Dưới tác dụng của trọng lực, cặn sẽ rơi xuống bên dưới đáy bể. Còn phần nước trong ở phía trên sẽ được thu gom để chuyển sang bể lọc cát.

Xem thêm: Phương Pháp Keo Tụ Tạo Bông: Quy Trình Kỹ Thuật Và Giải Pháp

4. Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng tới hiệu quả làm trong nước

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất làm sạch của nước

Trên thực tế, có nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng tới kết quả keo tụ tạo bông trong xử lý nước như độ pH, nhiệt độ, liều lượng hóa chất,... Vì thế mà việc kiểm soát chặt chẽ chính là cách để làm tăng độ tinh khiết được tối ưu nhất. 

4.1. Độ pH và độ kiềm của nước nguồn

Đây là yếu tố tiên quyết ảnh hưởng tới kết quả của keo tụ và tạo bông cuối cùng. Bởi mỗi loại hóa chất keo tụ chỉ hoạt động tốt nhất ở một khoảng pH nhất định. Vì thế, nếu độ kiềm thấp, cần bổ sung vôi hoặc xút để đảm bảo phản ứng thủy phân của phèn diễn ra hoàn toàn.

4.2. Nhiệt độ của nước thô

Vào mùa đông, nhiệt độ của nước thấp khiến độ nhớt tăng và giảm phản ứng hóa học. Điều này khiến cho bông cặn hình thành chậm và khó lắng hơn bình thường. Cần điều chỉnh liều lượng hóa chất hoặc tốc độ khuấy phù hợp theo mùa. 

4.3. Liều lượng hóa chất keo tụ tạo bông trong xử lý nước

Liều lượng hóa chất sử dụng trong keo tụ tạo bông là yếu tố quan trọng nhất để phá vỡ sự ổn định của các hạt keo. Qua đó giúp cho chúng có thể kết bông chắc chắn và lắng xuống dưới đáy. Việc thiếu hóa chất sẽ không trung hòa được hết điện tích, trong khi dư thừa lại gây hiện tượng “tái ổn định” hạt keo và lãng phí.

Ví dụ minh họa: Tại các nhà máy nước sử dụng nguồn nước sông có độ đục biến động mạnh sau mưa, kỹ thuật viên phải thực hiện Jar-test liên tục để điều chỉnh lượng PAC kịp thời.

5. Ưu điểm và những lưu ý an toàn khi dùng hóa chất công nghiệp

Cần tuân theo các quy định khi sử dụng hóa chất keo tụ tạo bông

Việc sử dụng hóa chất keo tụ tạo bông trong xử lý nước là giải pháp hiệu quả, có chi phí thấp để loại bỏ các tạp chất lơ lửng trong nước. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn trong quá trình áp dụng cần tuân theo những nguyên tắc an toàn. Dưới đây là những ưu điểm và lưu ý khi áp dụng chất keo tụ và tạo bông:

• Ưu điểm: Phương pháp giúp xử lý được khối lượng nước cực lớn trong một thời gian ngắn. Đặc biệt là mức chi phí đầu tư thiết bị thấp hơn nhiều so với các công nghệ màng lọc tiên tiến. Ngoài ra, nó cũng dễ hòa tan và ít làm thay đổi độ pH của nước.
• Lưu ý an toàn:
  • Chỉ sử dụng các loại hóa chất có độ tinh khiết cao, không có chứa các tạp chất kim loại như Chì, Asen.
  • Cần pha theo đúng tỷ lệ thường 10 - 20% và nên thử nghiệm để biết được liều tối ưu nhất.
  • Một số loại phèn có thể làm giảm độ pH, do đó cần kiểm tra trước khi dùng.
  • Nên chuẩn bị những đồ bảo hộ như kính, găng tay, khẩu trang khi tiếp xúc.

Dẫn chứng nghiên cứu: Việc kiểm soát dư lượng Nhôm (Al) trong nước và sau keo tụ là bắt buộc. Điều này, để đảm bảo không gây ảnh hưởng tới hệ thần kinh của người sử dụng lâu dài.

6. Kết luận

Keo tụ tạo bông trong xử lý nước là giải pháp kinh tế và hiệu quả nhất để xử lý nước cấp từ nguồn nước mặt. Việc kết hợp giữa hóa chất chất lượng cao và quy trình tự động hóa sẽ giúp các nhà máy nước duy trì chất lượng ổn định và an toàn. Đừng quên liên hệ với Gia Hoàng để được tư vấn hóa chất và tìm những giải pháp phù hợp nhé!