Case Study: PAC xử lý nước cấp nhà máy 5000m³/ngày — Độ đục giảm 98%
Case Study: PAC Xử Lý Nước Cấp Nhà Máy 5000m³/Ngày — Độ Đục Giảm 98%
1. Bối cảnh và bài toán thực tế
Một nhà máy nước cấp tại khu vực miền Trung, công suất thiết kế 5.000 m³/ngày, khai thác nước nguồn từ sông địa phương. Vào mùa khô, chất lượng nước nguồn tương đối ổn định với độ đục dao động 30–60 NTU. Tuy nhiên, mỗi khi bước vào mùa mưa lũ (tháng 9–11), độ đục tăng vọt lên 200–400 NTU, có thời điểm đỉnh chạm 520 NTU. Hàm lượng cặn lơ lửng (TSS) cũng tăng gấp 4–6 lần, kéo theo chỉ số COD và màu sắc nước xấu đi rõ rệt.
Trước đây, nhà máy sử dụng phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃·18H₂O) làm chất keo tụ chính. Vào mùa lũ, nhà máy buộc phải tăng liều lượng phèn lên đến 60–80 mg/L để đạt chuẩn nước sau lắng. Hệ quả là:
- Chi phí hóa chất tăng vọt 40–50% trong 3 tháng mùa lũ.
- Lượng bùn thải tăng gấp đôi, gây quá tải hệ thống xử lý bùn.
- pH nước sau keo tụ giảm mạnh xuống dưới 5.5, buộc phải dùng thêm vôi (CaO) để điều chỉnh — phát sinh thêm một khoản chi phí đáng kể.
- Nước sau lắng không ổn định, có ngày vẫn còn 10–15 NTU, vượt ngưỡng cho phép trước khi vào bể lọc (tiêu chuẩn khuyến nghị ≤ 5 NTU).
2. Giải pháp: Chuyển đổi sang PAC lỏng 10% kết hợp Polymer Anion
Sau khi khảo sát và thử nghiệm jar-test trong 2 tuần, đơn vị vận hành đã quyết định chuyển đổi công nghệ keo tụ như sau:
| Hạng mục | Trước đây | Sau cải tiến |
|---|---|---|
| Chất keo tụ chính | Phèn nhôm dạng bột | PAC lỏng 10% (Al₂O₃) |
| Chất trợ keo tụ | Không sử dụng | Polymer Anion (0.05–0.1 mg/L) |
| Liều lượng mùa khô | 30–40 mg/L | 15–20 mg/L PAC |
| Liều lượng mùa lũ | 60–80 mg/L | 25–35 mg/L PAC |
| Điều chỉnh pH | Vôi (CaO) 10–15 mg/L | Không cần (pH ổn định 6.5–7.0) |
Tại sao PAC lỏng 10%?
PAC (Polyaluminium Chloride) có hàm lượng Al₂O₃ ≈ 10%, độ bazơ 45–60%, cho khả năng keo tụ nhanh và tạo bông cặn to, chắc hơn phèn nhôm truyền thống. Dạng lỏng giúp định lượng chính xác qua bơm định lượng, không cần hòa tan như phèn bột — tiết kiệm nhân công và thiết bị khuấy trộn. Đặc biệt, PAC ít làm giảm pH của nước, giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn nhu cầu dùng vôi.
Vai trò của Polymer Anion:
Polymer Anion được châm với liều lượng rất nhỏ (0.05–0.1 mg/L) ngay sau PAC, đóng vai trò “cầu nối” giúp các bông cặn PAC liên kết thành bông lớn hơn, lắng nhanh hơn. Kết quả jar-test cho thấy tốc độ lắng tăng 30–40% khi có Polymer Anion so với dùng PAC đơn thuần.
3. Kết quả sau 3 tháng vận hành (mùa lũ)
Sau khi chuyển đổi và vận hành ổn định qua 3 tháng mùa lũ, kết quả thu được:
| Chỉ tiêu | Trước (Phèn nhôm) | Sau (PAC + Polymer) | Cải thiện |
|---|---|---|---|
| Nước nguồn (độ đục) | 200–400 NTU | 200–400 NTU | — |
| Nước sau lắng (độ đục) | 8–15 NTU | 2–5 NTU | ↓ 60–70% |
| Hiệu suất loại bỏ độ đục | ~90–95% | 97–98% | ↑ 3–8% |
| Lượng bùn thải (kg/m³) | 0.35–0.50 | 0.20–0.30 | ↓ 35–40% |
| pH sau keo tụ | 5.0–5.5 (cần chỉnh) | 6.5–7.0 (không cần chỉnh) | Ổn định |
| Chi phí hóa chất (VNĐ/m³) | 1.200–1.600 | 900–1.100 | ↓ ~25% |
| Thời gian lắng (phút) | 30–40 | 20–25 | ↓ 30% |
Điểm sáng lớn nhất: độ đục nước sau lắng ổn định ở mức 2–5 NTU ngay cả khi nước nguồn đạt đỉnh 520 NTU — giảm 98% so với nước đầu vào. Điều này giúp bể lọc cát hoạt động nhẹ nhàng hơn, chu kỳ rửa lọc kéo dài từ 24h lên 36–48h, tiết kiệm nước rửa lọc và nhân công vận hành.
4. Phân tích chi phí — tiết kiệm 25% như thế nào?
Bài toán cho 5.000 m³/ngày trong mùa lũ (90 ngày):
| Khoản mục | Phèn nhôm | PAC + Polymer | Tiết kiệm |
|---|---|---|---|
| Hóa chất keo tụ chính (VNĐ/tháng) | 180–240 triệu | 135–165 triệu | 25–31% |
| Vôi điều chỉnh pH (VNĐ/tháng) | 9–13.5 triệu | 0 | 100% |
| Xử lý bùn (VNĐ/tháng) | 22–30 triệu | 12–18 triệu | 40–45% |
| Nhân công + vận hành | Cơ bản | Giảm 10–15% | — |
| Tổng chi phí/tháng | ~211–283 triệu | ~147–183 triệu | ↓ ~30–35% |
Tổng tiết kiệm trong 3 tháng mùa lũ ước tính 190–300 triệu VNĐ. Với mức đầu tư chuyển đổi ban đầu (bơm định lượng PAC, tank chứa, đường ống) chỉ khoảng 80–120 triệu, thời gian hoàn vốn dưới 2 tháng.
5. Bài học kinh nghiệm
- PAC lỏng không chỉ là “chất keo tụ thay thế” — đây là giải pháp tối ưu toàn diện cho cả chất lượng nước, vận hành và chi phí.
- Polymer Anion là “chất xúc tác” giá rẻ nhưng mang lại hiệu quả vượt trội khi kết hợp với PAC, đặc biệt trong điều kiện nước đục cao.
- Jar-test là bước không thể bỏ qua — mỗi nguồn nước có đặc tính riêng, cần thử nghiệm để tối ưu liều lượng cho từng mùa.
- Việc tính TCO (Tổng chi phí sở hữu) thay vì chỉ nhìn đơn giá/m³ giúp nhà máy có quyết định đúng đắn.
📞 Hóa Chất Lộc Thiên là đơn vị cung cấp PAC lỏng 10%, Polymer Anion/Cation và các hóa chất xử lý nước chuyên dụng cho nhà máy nước cấp, nước thải công nghiệp trên toàn quốc. Chúng tôi hỗ trợ jar-test miễn phí, tư vấn giải pháp tối ưu và giao hàng tận nơi.
☎️ Hotline: 0979 891 929