Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả keo tụ của nhôm sunfat trong xử lý nước

I. pH của nước – Yếu tố quan trọng nhất

• Nếu pH quá thấp (dưới 5,5): quá trình thủy phân không hoàn toàn, bông cặn nhỏ, yếu, khó lắng.
• Nếu pH quá cao (trên 8): tạo ra kết tủa Al(OH)₃ không ổn định, gây hiện tượng vẩn đục lại.
• Giải pháp: Trước khi keo tụ, nên điều chỉnh pH nước bằng vôi (Ca(OH)₂) hoặc NaOH để đảm bảo nằm trong vùng pH tối ưu.

II. Liều lượng Nhôm Sunfat – Càng đúng, càng hiệu quả

• Nếu dùng quá ít, lượng ion Al³⁺ không đủ để trung hòa điện tích → bông keo khó hình thành → nước vẫn đục.
• Nếu dùng quá nhiều, dung dịch trở nên axit → pH giảm mạnh → hiệu quả giảm, có thể còn làm nước đục trở lại.

• Nước sinh hoạt, hồ bơi: 5–15 mg/L
• Nước sông, hồ tự nhiên: 10–30 mg/L
• Nước thải công nghiệp: 30–50 mg/L

III. Nhiệt độ của nước – Tác động đến tốc độ phản ứng

• Ở nhiệt độ 25–35°C, phản ứng keo tụ diễn ra nhanh, bông cặn to và chắc → dễ lắng.
• Ở nhiệt độ thấp (<15°C), tốc độ phản ứng chậm, bông cặn nhỏ, dễ vỡ → hiệu suất giảm rõ rệt.

• Tăng liều lượng Nhôm Sunfat từ 10–20%, hoặc
• Kết hợp polymer trợ keo tụ (PAM) để tăng kích thước bông, rút ngắn thời gian lắng.

IV. Độ kiềm và thành phần hóa học của nước

• Độ kiềm của nước có vai trò duy trì pH ổn định trong quá trình phản ứng.
• Khi Nhôm Sunfat hòa tan, nó tạo ra H⁺ (ion axit). Nếu nước không đủ kiềm để trung hòa lượng axit này, pH sẽ giảm nhanh, gây mất hiệu quả keo tụ.
• Nước có độ kiềm thấp (<50 mg/L CaCO₃) sẽ cần bổ sung thêm vôi hoặc NaHCO₃ để cân bằng.
• Ngoài ra, một số ion trong nước như Ca²⁺, Mg²⁺ có thể giúp ổn định bông keo, trong khi các chất hữu cơ hoặc dầu mỡ có thể làm chậm hoặc cản trở phản ứng keo tụ.

V. Tốc độ và thời gian khuấy trộn

1. Khuấy nhanh (Rapid Mixing):

• Thời gian: 1–2 phút
• Mục đích: phân tán đều Nhôm Sunfat trong toàn bộ thể tích nước, giúp phản ứng nhanh chóng với các hạt keo.

2. Khuấy chậm (Flocculation):

• Thời gian: 15–30 phút
• Mục đích: tạo điều kiện cho các hạt nhỏ va chạm, kết dính thành bông lớn.

• Nếu khuấy quá mạnh, bông keo sẽ bị vỡ. Nếu khuấy quá nhẹ hoặc quá ngắn, các hạt không đủ thời gian để kết dính → bông nhỏ, khó lắng.
• Giải pháp: Cần điều chỉnh tốc độ khuấy phù hợp theo từng loại nước, thường trong khoảng 20–40 vòng/phút ở giai đoạn khuấy chậm.

VI. Độ đục và hàm lượng tạp chất ban đầu

• Trước khi keo tụ, nên lọc thô hoặc sục khí để loại bỏ một phần chất rắn, dầu mỡ.
• Với nước có nhiều chất hữu cơ, nên kết hợp oxy hóa sơ bộ (Cl₂, KMnO₄, O₃) để phá vỡ cấu trúc hữu cơ, giúp quá trình keo tụ hiệu quả hơn.

VII. Chất lượng và dạng Nhôm Sunfat sử dụng

• Phèn nhôm dạng bột hoặc hạt: dễ bảo quản, hòa tan nhanh, độ tinh khiết cao.
• Phèn nhôm dạng lỏng: tiện lợi cho hệ thống tự động, nhưng cần kiểm soát nồng độ và độ ổn định.

VIII. Sự kết hợp với các chất trợ keo tụ

• Tăng kích thước bông keo.
• Giảm thời gian lắng.
• Giảm liều lượng Nhôm Sunfat cần dùng.