Jar-test PAC — Hướng dẫn từng bước cho kỹ sư vận hành | Hóa Chất Lộc Thiên

Đăng: 2026-09-05 · Tác giả: Team Kỹ thuật Hóa chất Lộc Thiên

Jar-test PAC — Hướng dẫn từng bước cho kỹ sư vận hành

TL;DR: Jar-test là phương pháp chuẩn (ASTM D2035) xác định liều PAC tối ưu cho từng nguồn nước cụ thể. 6 bước: chuẩn bị mẫu → pha PAC → châm liều gradient → khuấy nhanh 200 rpm/60s → khuấy chậm 40 rpm/20 phút → lắng 30 phút → đọc kết quả. Sai lầm chính: pha stock sai nồng độ, khuấy nhanh quá ngắn, bỏ qua pH, chọn liều theo floc lớn nhất thay vì độ đục thấp nhất.

Mục đích jar-test cho PAC

Jar-test mô phỏng quy trình keo tụ — lắng trong phòng thí nghiệm với thể tích nhỏ (1 L/beaker), cho phép so sánh nhiều liều PAC trên cùng một mẫu nước thô. Kết quả jar-test là căn cứ duy nhất để thiết lập liều vận hành cho trạm xử lý thực tế, không thể thay thế bằng tính toán lý thuyết hay kinh nghiệm thuần túy.

Với PAC, jar-test giúp xác định:

Liều tối ưu (optimal dose) — nồng độ PAC thấp nhất đạt độ đục mục tiêu
Điểm charge reversal — liều mà tại đó độ đục bắt đầu tăng trở lại
Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ đến hiệu quả keo tụ

6 bước jar-test PAC — quy trình chuẩn

Bước 1 — Chuẩn bị

Dụng cụ:

Máy khuấy 6 cốc (gang stirrer, 6 vị trí) — điều chỉnh được tốc độ vòng/phút
6 beaker thủy tinh 1.000 mL (ưu tiên beaker vuông — square jar — mô phỏng chính xác hơn vùng khuấy trộn thực tế)
Bộ test pH, turbidity meter (hoặc thiết bị đo độ đục cầm tay)
Pipette 1–10 mL, cân phân tích (± 0,01 g)
Ống đong 100 mL, bình định mức

Mẫu nước:

Lấy ít nhất 8 L nước thô tại vị trí đầu vào bể keo tụ
Lấy ở độ sâu giữa (không mặt, không đáy)
Đo và ghi lại các thông số nền: pH, độ đục (NTU), nhiệt độ (°C), độ kiềm (mg/L CaCO₃)
Tiến hành jar-test trong vòng 2 giờ sau khi lấy mẫu — nước để lâu thay đổi tính chất keo

Bước 2 — Pha dung dịch PAC stock

Công thức pha stock PAC 1% w/v (10.000 mg/L):

Cân 10,0 g PAC bột (nguyên chất, chưa pha loãng)
Hòa tan vào ≈ 800 mL nước cất
Khuấy đến tan hoàn toàn
Định mức lên 1.000 mL

Lưu ý: Dung dịch stock PAC chỉ dùng trong 24 giờ — PAC tiếp tục thủy phân trong dung dịch, stock để lâu cho kết quả không nhất quán.

Tính liều từ stock:

Nồng độ stock	1 mL stock vào 1 L mẫu =
PAC 1% (10 g/L)	10 mg/L
PAC 5% (50 g/L)	50 mg/L

Công thức C₁V₁ = C₂V₂:

Ví dụ: cần liều 30 mg/L trong 1 L mẫu, dùng stock 10.000 mg/L:

V₁ = (30 mg/L × 1.000 mL) ÷ 10.000 mg/L = 3,0 mL stock

Bước 3 — Châm liều PAC (dosing gradient)

Thiết lập 6 beaker với dải liều cách đều, bao phủ vùng dự kiến tối ưu.

Bảng liều tham khảo PAC 30% (bột) — các nồng độ thông dụng:

Beaker	PAC bột (mg/L)	Stock 1% cần thêm (mL) vào 1 L	Phù hợp nguồn nước
1	10	1,0	Nước mặt ít đục (< 20 NTU)
2	20	2,0	Nước đục nhẹ (20–50 NTU)
3	30	3,0	Nước đục trung bình (50–100 NTU)
4	40	4,0	Nước đục vừa (100–200 NTU)
5	50	5,0	Nước đục cao (200–500 NTU)
6	60	6,0	Nước đục rất cao (> 500 NTU)

Đối với PAC 10% (Al₂O₃ ~10%, thường là PAC lỏng hoặc vàng): Nhân liều × 2,5 so với bảng trên. Đối với PAC 17% (Al₂O₃ ~17%, PAC vàng phổ thông): Nhân liều × 1,8 so với bảng PAC 30%. Đối với PAC 31% (Al₂O₃ ≥ 31%, PAC trắng Ấn Độ): Dùng liều chuẩn theo bảng.

Nguyên tắc: hàm lượng Al₂O₃ càng thấp, liều càng cao. Luôn ghi rõ hàm lượng PAC trong báo cáo jar-test.

Bước 4 — Khuấy nhanh (Rapid mix — Coagulation)

Tốc độ: 200–250 rpm (tương ứng G = 200–300 s⁻¹)
Thời gian: 60 giây
Thao tác: Cho PAC stock vào từng beaker đồng thời (trong 30 giây), bắt đầu khuấy ngay

Mục đích: phân tán đều PAC trong toàn bộ thể tích nước, cho phép các loài nhôm đa nhân kịp thủy phân và trung hòa điện tích hạt keo trước khi kết tủa cục bộ.

Lưu ý với nước lạnh (< 8°C): Kéo dài khuấy nhanh lên 90–100 giây — thủy phân PAC chậm lại ở nhiệt độ thấp.

Bước 5 — Khuấy chậm (Slow mix — Flocculation)

Tốc độ: 30–40 rpm (tương ứng G = 20–40 s⁻¹)
Thời gian: 15–20 phút

Mục đích: tạo điều kiện cho các vi-floc va chạm và kết dính thành bông cặn lớn. Không tăng tốc khuấy ở giai đoạn này — lực cắt cao phá vỡ floc vừa hình thành.

Trong 20 phút, quan sát và ghi lại:

Thời điểm xuất hiện floc đầu tiên (phút thứ mấy)
Kích thước floc cuối giai đoạn (mm) — ước lượng bằng mắt
Mật độ floc (thưa/vừa/dày)

Bước 6 — Lắng và đọc kết quả

Dừng khuấy hoàn toàn
Để lắng tĩnh 30 phút
Không di chuyển hoặc rung beaker

Ghi nhận sau lắng (bảng mẫu):

Beaker	Liều PAC (mg/L)	Floc size	Tốc độ lắng
1	10	Nhỏ	Chậm
2	20	Vừa	Trung bình
3	30	Lớn	Nhanh
4	40	Rất lớn	Rất nhanh
5	50	Lớn, lơ lửng	Chậm hơn 4
6	60	Mịn, không lắng	Không

Cách chọn liều tối ưu:

Liều tối ưu là beaker có độ đục thấp nhất — không phải beaker có floc lớn nhất
Nếu liều thấp nhất và cao hơn đều cho độ đục thấp, chọn liều thấp hơn để tiết kiệm hóa chất
Điểm charge reversal (tăng đột ngột độ đục) xác định ngưỡng liều tối đa — vận hành thực tế lấy liều thấp hơn điểm này 10–15%

Tính liều PAC cho vận hành thực tế từ jar-test

Công thức chuyển đổi từ jar-test sang bơm định lượng:

Liều bơm (L/h) = [Liều jar-test (mg/L) × Lưu lượng xử lý (m³/h) × 1.000] ÷ [Nồng độ PAC dung dịch (mg/L)]

Ví dụ: Jar-test cho liều tối ưu 35 mg/L PAC, trạm xử lý 200 m³/h, dùng PAC lỏng 10% (~100.000 mg/L):

Liều bơm = (35 × 200 × 1.000) ÷ 100.000 = 70 L/h

Thêm hệ số an toàn 5–10% cho khác biệt giữa lab và thực tế (mixing không lý tưởng, dao động chất lượng nước đầu vào).

4 sai lầm thường gặp khi jar-test PAC

Sai lầm 1 — Pha stock PAC sai nồng độ hoặc để stock quá 24 giờ

Stock 1% pha không chuẩn dẫn đến sai lệch liều toàn bộ dải thử nghiệm. PAC stock > 24 giờ bị thủy phân tiếp, nồng độ hiệu dụng giảm — kết quả jar-test không tái lập được.

Giải pháp: Cân chính xác ± 0,01 g. Pha stock mới cho mỗi đợt jar-test. Ghi rõ nồng độ stock vào phiếu thí nghiệm.

Sai lầm 2 — Khuấy nhanh không đủ thời gian hoặc tốc độ

Khuấy nhanh < 30 giây hoặc < 150 rpm làm PAC không phân tán kịp, tạo vùng nồng độ cao cục bộ — floc hình thành không đồng đều, floc nhỏ hơn và lắng chậm hơn 2–3 lần.

Giải pháp: Luôn duy trì khuấy nhanh ≥ 60 giây ở 200–250 rpm. Kiểm tra rpm thực tế bằng tachometer định kỳ.

Sai lầm 3 — Không đo và chỉnh pH trước jar-test

Như đã mô tả, PAC mất hoàn toàn tác dụng ở pH > 8,5. Nếu không chỉnh pH về 7,0–7,5 trước khi chạy jar-test, toàn bộ dải liều cho độ đục cao ngang nhau — kết luận sai “PAC kém chất lượng”.

Giải pháp: Luôn ghi pH nền và pH sau chỉnh. Với nước có pH > 8,0, cần chạy thêm một series jar-test với các giá trị pH khác nhau (pH 6,5 / 7,0 / 7,5 / 8,0) cùng một liều PAC.

Sai lầm 4 — Chọn liều dựa trên floc lớn nhất thay vì độ đục thấp nhất

Floc lớn nhất thường xuất hiện ở vùng charge reversal — nhìn floc to và lắng nhanh nhưng nước sau lắng vẫn đục do hạt mịn tái ổn định. Đây là lỗi thường gặp ở kỹ sư mới.

Giải pháp: Luôn đo độ đục (NTU) bằng turbidity meter thay vì đánh giá bằng mắt. Chỉ chọn liều tối ưu khi turbidity meter xác nhận.

Câu hỏi thường gặp

Jar-test cho PAC khác jar-test cho phèn nhôm điểm nào?

PAC cần gradient liều hẹp hơn (5–10 mg/L thay vì 10–20 mg/L) vì PAC mạnh hơn 3–5 lần. PAC cũng ít nhạy pH hơn nên không cần hiệu chỉnh kiềm như phèn nhôm.

Bao lâu nên jar-test lại?

Tối thiểu mỗi chuyển mùa (4 lần/năm). Ngay khi nguồn nước thay đổi (sau mưa lớn, lũ, xả thải bất thường).

Cần jar-test riêng cho PAC dạng bột và dạng lỏng?

Có. PAC lỏng thường có nồng độ Al₂O₃ khác (10–17%) so với PAC bột (≥ 30%). Luôn tính liều theo hàm lượng Al₂O₃ thực tế ghi trên COA.

Jar-test cho PAC có cần thêm PAM (trợ keo tụ)?

Không bắt buộc. Chạy jar-test PAC thuần trước để tìm liều keo tụ tối ưu, sau đó mới chạy series PAC + PAM để tối ưu kết hợp nếu cần tăng tốc độ lắng.

Mẫu nước lấy từ bể keo tụ thực tế khác nước thô — ảnh hưởng không?

Lấy mẫu đầu vào bể keo tụ (raw water), không lấy sau bể trộn. Nước đã qua bước trộn hóa chất không đại diện cho nguồn nước thực tế cần đánh giá.

🛒 Cần mua PAC 31% chuẩn COA cho jar-test? Báo giá PAC Poly Aluminium Chloride 31% — mẫu thử nghiệm, COA/MSDS theo lô, giao KCN toàn quốc. Hotline 0979 891 929.

Bài viết thuộc series kỹ thuật xử lý nước của Hóa Chất Lộc Thiên — nhà cung cấp & cung ứng hóa chất công nghiệp quy mô lớn, nhập khẩu trực tiếp, 6 kho 3 miền, giao KCN toàn quốc. Mọi số liệu kỹ thuật dựa trên PAC hàm lượng Al₂O₃ ≥ 30% (tương đương COA theo lô).

📖 Xem thêm:

PAC Toàn Tập — Chất keo tụ xử lý nước — Cơ chế, phân loại & ứng dụng
So sánh PAC Việt Trì vs Trung Quốc vs Ấn Độ — COA theo lô 3 nguồn
Case Study PAC xử lý nước thải dệt nhuộm — Giảm 92% độ màu
PAC kết hợp Polymer — Tối ưu keo tụ — Floc 3-5mm, lắng 20 phút
Jar-test PAC — Hướng dẫn từng bước cho kỹ sư — Bảng liều 10%/17%/31%
FeCl3 vs PAC — So sánh chất keo tụ — 10 tiêu chí kỹ thuật
Mua PAC — Báo giá trong 15 phút — COA/MSDS theo lô, ZDHC Level 1