Cách điều chỉnh độ pH trong nước thải hiệu quả

Cách điều chỉnh độ pH trong nước thải đúng chuẩn với các phương pháp sử dụng hóa chất, vật liệu tự nhiên và hệ thống tự động hóa. Giải pháp hiệu quả cho cách xử lý nước có độ pH chưa đạt chuẩn, an toàn và tiết kiệm được tư vấn bởi Công ty TNHH Kỹ thuật NTS.

Trong xử lý nước thải, yếu tố pH nước đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Nếu không được điều chỉnh độ pH đúng chuẩn, nước thải có thể gây hại đến hệ sinh thái tiếp nhận, làm giảm hiệu quả xử lý sinh học và gây hư hỏng thiết bị. Do đó, việc lựa chọn phương pháp điều chỉnh pH phù hợp và kiểm soát pH nước là bước cần thiết trong mọi hệ thống xử lý.

Tầm quan trọng của độ pH trong nước thải

Định nghĩa độ pH và thang đo pH

Độ pH là thông số dùng để xác định tính axit hay kiềm của một dung dịch, dựa trên thang đo dao động từ 0 đến 14:

• Khi pH nhỏ hơn 7, dung dịch mang tính axit.
• pH bằng 7 cho thấy dung dịch ở trạng thái trung tính.
• Nếu pH lớn hơn 7, dung dịch có tính kiềm (bazơ).

Trong nước thải, chỉ số pH nước phản ánh đặc tính hóa học quan trọng và có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý cũng như chất lượng nước đầu ra. Việc kiểm soát độ pH giúp đảm bảo các quá trình xử lý diễn ra ổn định, đồng thời đáp ứng các quy chuẩn môi trường hiện hành.

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

Đối với môi trường

Khi nước thải có pH quá thấp (tính axit) hoặc quá cao (tính kiềm) được xả ra ngoài mà không được xử lý đúng cách, nó có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh. Môi trường nước bị thay đổi độ pH đột ngột dễ khiến nhiều loài sinh vật không thích nghi kịp. Điều này dẫn đến suy giảm đa dạng sinh học và làm ô nhiễm nguồn nước tự nhiên.

Đối với hệ thống xử lý nước thải

Trong quá trình xử lý sinh học: Các loại vi sinh vật trong bể sinh học như Aerotank, UASB hoạt động hiệu quả nhất khi pH nằm trong khoảng từ 6.5 đến 8.5. Nếu pH vượt khỏi giới hạn này, khả năng sống và phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật sẽ bị suy giảm. Thậm chí, vi sinh vật có thể dừng hoàn toàn, điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả xử lý.

Trong quá trình keo tụ: Độ pH cũng là yếu tố quyết định hiệu quả phản ứng của các chất keo tụ như phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃) hoặc phèn sắt (FeCl₃). Nếu pH không đạt mức tối ưu, các phản ứng tạo bông cặn sẽ không diễn ra hiệu quả, khiến nước thải sau xử lý không đạt tiêu chuẩn đầu ra.

Các phương pháp điều chỉnh độ pH phổ biến

Điều chỉnh độ pH bằng hóa chất

Việc sử dụng hóa chất để điều chỉnh độ pH là giải pháp nhanh chóng, hiệu quả, phổ biến trong cả hộ gia đình và nhà máy công nghiệp.

Cách tăng pH bằng hóa chất (nước có tính axit, pH < 7)

Đối với nước thải có pH thấp, cần bổ sung chất kiềm để trung hòa, các loại hóa chất dưới đây giúp điều chỉnh độ pH:

Sử dụng xút vảy (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/mo

Khi sử dụng cần đeo 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.

Sử dụng Vôi (Ca(OH)₂)

Cách xác định liều lượng vôi cần dùng thường được tính toán dựa trên nồng độ axit có trong nước thải và tổng thể tích cần xử lý. Trong quá trình sử dụng, khuấy trộn đều rất quan trọng nhằm giúp vôi phân tán tốt trong nước, từ đó đảm bảo phản ứng trung hòa diễn ra tối ưu và hạn chế lãng phí.

Người sử dụng nên mang khẩu trang, kính bảo hộ và găng tay để tránh hít phải bụi hoặc tiếp xúc trực tiếp với mắt, da. Ngoài ra, vôi cần được bảo quản ở nơi khô thoáng, tránh ẩm thấp để đảm bảo chất lượng trong quá trình sử dụng.

Sử dụng Soda (Na₂CO₃)

Liều lượng soda cần sử dụng được tính toán dựa trên mức độ axit của nước thải và tổng dung tích cần xử lý. Soda có thể được hòa tan thành dung dịch trước khi đưa vào hệ thống xử lý, giúp việc phân phối và khuấy trộn trở nên hiệu quả hơn. Quá trình pha chế nên được thực hiện với sự hỗ trợ của bơm định lượng để kiểm soát chính xác liều lượng, hạn chế hiện tượng pH dao động quá mức. Mặc dù soda không độc hại như nhiều hóa chất khác, người vận hành vẫn nên sử dụng găng tay và kính bảo hộ khi tiếp xúc trực tiếp để tránh kích ứng da hoặc mắt

So sánh ưu và nhược điểm của các hóa chất để tăng độ pH

Cách giảm pH bằng hóa chất (nước có tính axit, pH >7)

Khi nước thải có tính kiềm cao, cần dùng chất axit để hạ pH, các loại hóa chất dưới đây giúp điều chỉnh độ pH:

Sử dụng Axit sulfuric (H₂SO₄)

Với đặc tính mạnh, H₂SO₄ có khả năng hạ pH nhanh và hiệu quả ngay cả khi sử dụng ở nồng độ thấp. Ngoài ra, giá thành rẻ và dễ tìm khiến loại axit này trở thành lựa chọn ưu tiên trong nhiều nhà máy.

Khi sử dụng, hệ thống bơm định lượng phải hoạt động ổn định, tránh hiện tượng sốc pH gây ảnh hưởng đến các công đoạn xử lý phía sau.

Người dùng cần mặt nạ chống khí, găng tay cao su, kính bảo hộ và tuyệt đối không được pha loãng axit bằng cách đổ nước vào axit luôn phải đổ axit từ từ vào nước để tránh phản ứng tỏa nhiệt mạnh gây nguy hiểm.

Sử dụng Axit clohidric (HCL)

Axit clohidric là một loại axit vô cơ mạnh khác thường được sử dụng trong điều chỉnh pH của nước thải, đặc biệt là trong các hệ thống yêu cầu phản ứng nhanh và dễ kiểm soát.

Tuy nhiên, HCl dễ bay hơi và có mùi hăng, gây nguy hiểm khi hít phải trong thời gian dài. Do đó, quá trình lưu trữ và sử dụng phải được thực hiện trong khu vực thông thoáng, có hệ thống hút khí và nhân viên cần đeo mặt nạ phòng độc khi thao tác. Bồn chứa HCl nên được làm từ nhựa chuyên dụng, không dùng kim loại để tránh ăn mòn.

Sử dụng CO₂

CO₂ là một lựa chọn an toàn và thân thiện hơn khi cần giảm pH nước thải, đặc biệt trong các hệ thống xử lý nước cấp, nước làm mát hoặc nước thải có yêu cầu kỹ thuật cao. Khi được bơm vào nước, CO₂ phản ứng với nước để tạo thành axit carbonic (H₂CO₃), từ đó làm giảm pH một cách nhẹ nhàng và có kiểm soát.

Không giống như các loại axit vô cơ, CO₂ không gây ăn mòn mạnh, không để lại dư lượng độc hại và không ảnh hưởng đến các thiết bị trong hệ thống. Ngoài ra, việc điều chỉnh pH bằng CO₂ cũng dễ dàng tích hợp với hệ thống điều khiển tự động thông qua cảm biến pH và van điều áp.

So sánh ưu và nhược điểm của các hóa chất để giảm độ pH

Tìm hiểu thêm về độ pH: Tại đây

Điều chỉnh độ pH bằng vật liệu tự nhiên

Dùng đá vôi hoặc dolomit

Việc sử dụng đá vôi hoặc dolomit là một trong những phương pháp tự nhiên phổ biến để điều chỉnh độ pH trong nước thải có tính axit. Hai vật liệu này là khoáng vật tự nhiên khi tiếp xúc với nước axit, các vật liệu này sẽ phản ứng từ từ với ion H⁺, giúp trung hòa dung dịch và đưa pH về mức an toàn.

Tuy nhiên, phương pháp này không phù hợp để xử lý nước có độ axit mạnh hoặc cần phản ứng nhanh. Vật liệu cần được thay mới định kỳ do có thể bị bão hòa, mất hoạt tính. Ngoài ra, quá trình sử dụng cũng có thể tạo cặn, cần thiết kế hệ thống lọc hoặc xả bùn định kỳ để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

Lọc sinh học

Lọc sinh học là phương pháp sử dụng vi sinh vật kết hợp với vật liệu lọc như than hoạt tính, sỏi, cát, xơ dừa, hoặc giá thể nhựa… để ổn định độ pH nước thải trong quá trình xử lý. Các vi sinh vật có lợi sẽ sinh sống và phát triển trên bề mặt vật liệu, từ đó phân hủy các hợp chất hữu cơ và góp phần điều chỉnh pH nước thông qua các quá trình sinh hóa tự nhiên như nitrat hóa, khử nitrat, hoặc phân hủy axit hữu cơ.

Phương pháp này thường được ứng dụng trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp nhẹ hoặc kết hợp với các bước xử lý hóa học – lý học để nâng cao hiệu quả tổng thể.

Điều chỉnh pH bằng hệ thống tự động hóa

Trong các hệ thống xử lý nước thải hiện đại, việc duy trì độ pH ổn định là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả xử lý và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường. Chính vì vậy, ngày càng nhiều doanh nghiệp và nhà máy lựa chọn hệ thống điều chỉnh pH tự động như một giải pháp toàn diện, vừa chính xác, vừa tiết kiệm nhân công vận hành.

Hệ thống này gồm ba thành phần chính: cảm biến đo pH, bộ điều khiển trung tâm và bơm định lượng hóa chất. Cảm biến liên tục đo giá trị pH nước trong dòng thải, sau đó gửi tín hiệu về bộ điều khiển. Tùy theo kết quả đo được và mức pH đã cài đặt trước, hệ thống sẽ ra lệnh cho bơm hóa chất hoạt động, bơm một lượng axit hoặc bazơ vào nước để đưa pH về ngưỡng tối ưu.

Ưu điểm nổi bật của hệ thống tự động

• Độ chính xác cao: Giá trị pH được giám sát liên tục, điều chỉnh theo thời gian thực, giúp nước thải luôn nằm trong ngưỡng an toàn.
• Tiết kiệm chi phí hóa chất: Nhờ kiểm soát chặt liều lượng bơm, hệ thống giảm thiểu lãng phí và tránh hiện tượng “quá tay” khi điều chỉnh thủ công.
• Giảm phụ thuộc vào nhân lực: Người vận hành không cần theo dõi và can thiệp thường xuyên, giảm rủi ro sai sót.
• Tự động ghi nhận dữ liệu: Hệ thống lưu trữ dữ liệu theo thời gian để phục vụ kiểm toán và báo cáo môi trường.

Nhược điểm của hệ thống tự động

• Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với phương pháp thủ công hoặc bán tự động.
• Yêu cầu bảo trì định kỳ: cảm biến pH cần được hiệu chuẩn và làm sạch thường xuyên để đảm bảo độ chính xác.
• Cần nhân sự có chuyên môn kỹ thuật để thiết lập và giám sát hệ thống.

Lưu ý khi điều chỉnh độ pH

An toàn lao động khi sử dụng hóa chất điều chỉnh pH

• Trước khi tiến hành pha trộn hay sử dụng hóa chất, người vận hành cần được trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) bao gồm: găng tay cao su, kính bảo hộ, khẩu trang chống hóa chất và quần áo chuyên dụng chống thấm,… hi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với phương pháp thủ công hoặc bán tự động.
• Hóa chất cần được lưu trữ trong khu vực khô ráo, thông thoáng, cách xa nguồn nhiệt, ánh nắng trực tiếp và các chất dễ cháy.
• Nhân sự vận hành phải được hướng dẫn rõ ràng về cách thao tác với từng loại hóa chất, hiểu rõ các nguy cơ có thể xảy ra và biết cách xử lý trong các tình huống khẩn cấp.

Giám sát và kiểm soát quá trình trung hòa pH

Theo dõi liên tục: Để đảm bảo quá trình điều chỉnh độ pH diễn ra hiệu quả và an toàn, cần sử dụng thiết bị đo pH tự động để giám sát liên tục giá trị pH trong hệ thống. 

Kiểm soát chính xác liều lượng hóa chất: Một trong những nguyên tắc quan trọng là không được bổ sung hóa chất quá nhanh hoặc vượt quá liều lượng cần thiết, vì điều này có thể khiến pH dao động mạnh, gây sốc hệ vi sinh vật hoặc làm hỏng thiết bị xử lý. 

Bảo trì và kiểm tra định kỳ: Hệ thống cần thường xuyên kiểm tra các thiết bị kỹ thuật như: bơm định lượng, bể trung hòa, cảm biến pH và hệ thống khuấy trộn.

Cách điều chỉnh độ ph: Hãy liên hệ với các chuyên gia để tìm ra phương pháp tốt nhất cho bạn.

Việc điều chỉnh độ pH trong nước thải không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn là yếu tố then chốt đảm bảo hiệu quả xử lý nước, bảo vệ môi trường và tăng tuổi thọ thiết bị. Tùy vào mục đích, quy mô và tính chất nước thải, bạn có thể lựa chọn các phương pháp điều chỉnh độ pH khác nhau. Nếu bạn cần một giải pháp toàn diện, an toàn và hiệu quả, hãy liên hệ ngay Công ty TNHH Kỹ thuật NTS – đơn vị uy tín và chất lượng trong ngành xử lý nước thải tại Việt Nam.

Tham khảo thêm:  Về dịch vụ Về dự án Về sản phẩm