Bể trung hòa là gì? Quy trình hoạt động của bể trung hòa thế nào?

Trong quá trình xử lý nước thải, bể trung hòa đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh độ pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi cho các giai đoạn xử lý tiếp theo. Bài viết dưới đây của Môi Trường Song Phụng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về bể trung hòa và các yếu tố quan trọng để tăng năng suất của hệ thống, cùng tìm hiểu nhé!

Bể trung hòa là gì? 

Bể trung hòa là một thiết bị không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt là đối với các ngành công nghiệp sản xuất. Đây là công đoạn đầu tiên và vô cùng quan trọng, giúp điều chỉnh độ pH của nước thải về mức trung tính (khoảng 6.5 – 8). 

Cấu tạo của bể trung hòa

Về cấu tạo, bể trung hòa được chia thành những bộ phận sau:

• Thân bể: Thông thường làm bằng thép không gỉ hoặc bê tông cốt thép, dung tích từ vài m3 đến hàng trăm m3 tùy vào công suất thiết kế. 
• Hệ thống trộn: Gồm các máy trộn nổi hoặc chìm để đảm bảo nước thải được khuấy đều trong suốt thể tích bể. 
• Hệ thống ống dẫn, van: Có nhiệm vụ dẫn nước thải vào và ra khỏi bể và bổ sung hóa chất trung hòa. 
• Hệ thống điều khiển, đo đạc: Gồm cảm biến đo pH, cảm biến mực nước kết hợp với đơn vị điều khiển PLC/MCU với vai trò theo dõi, điều chỉnh lượng hóa chất bổ sung. 
• Hệ thống bơm hóa chất: Có nhiệm vụ bơm truyền hóa chất axit hoặc kiềm vào bể theo tín hiệu từ hệ thống đo đạc. 
• Cống thoát nước: Có nhiệm vụ đưa nước đã trung hòa ra khỏi bể để tiếp tục xử lý. 

Vai trò của bể trung hòa

Bể trung hòa đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình xử lý nước thải. Chức năng chính của bể này là điều chỉnh độ pH của nước thải về mức trung tính (thường từ 6.5 đến 8), tạo điều kiện thuận lợi cho các giai đoạn xử lý tiếp theo. Ngoài ra, một số vai trò khác có thể kể đến như: 

• Bảo vệ hệ thống xử lý: Nước thải có độ pH quá cao hoặc quá thấp có thể gây ăn mòn các thiết bị và đường ống trong hệ thống xử lý, làm giảm tuổi thọ và hiệu quả hoạt động của hệ thống. 
• Tối ưu hóa quá trình xử lý sinh học: Đa số các vi sinh vật sử dụng trong quá trình xử lý sinh học hoạt động tốt nhất ở môi trường có độ pH trung tính. Việc trung hòa giúp tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và hoạt động của các vi sinh vật này.
• Loại bỏ chất rắn lơ lửng: Thông qua quá trình lắng lọc từng giai đoạn thì các chất rắn lơ lửng trong nước cũng sẽ được loại bỏ dần. 

Các phương pháp trung hòa trong xử lý nước thải công nghiệp 

Một số phương pháp trung hòa phổ biến trong xử lý nước thải công nghiệp có thể kể đến như: 

Phương pháp 1: Trung hòa bằng cách hòa tan nước thải chứa kiềm và chứa axit

Phương pháp này kết hợp giữa 2 khu vực phân xưởng hoặc 2 nhà máy, trong đó có một khu vực chứa nước thải tính kiểm kết hợp với khu vực nước thải chứa axit dẫn chung vào bể điều hòa để thành một nguồn chung duy nhất. 

Phương pháp này tiết kiệm, đơn giản và hiệu quả, tuy nhiên cần có sự kết hợp giữa hai nguồn nước thải với tính chất khác nhau. 

Phương pháp 2: Sử dụng vật liệu lọc

Sử dụng vật liệu lọc không được ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng mà chỉ dùng cho nước thải chứa axit như Clohydric (hcl 32%), Nitric (HN03) và Sulfuric (H2SO4).

Nước thải lúc này sẽ đi qua bể lọc chứa đá hoa cương, đá vôi,… với kích thước 3-7cm, vận tốc dưới 5m3/h. Chiều chảy của nước thải là chiều ngang hoặc thẳng đứng. 

Phương pháp 3: Bổ sung hóa chất

Phương pháp này phù hợp để xử lý nguồn nước thải axit hoặc nồng độ kiềm quá cao, thường dùng hóa chất Ca(OH)2 10%, Ca(OH)2 20% và NaOH 32%. Các hóa chất này sẽ bơm định lượng với liều lượng nhất định vào nguồn nước thải. 

Phương pháp 4: Sử dụng khí thải

Sử dụng khí thải có tính axit hoặc bazơ để trung hòa nước thải. Phương pháp này được đánh giá là cách xử lý tốt nhất và giúp tiết kiệm nhiều chi phí. 

Nghiên cứu thêm về bể lắng:

• Bể Lắng Ngang Là Gì? Ứng Dụng Trong Xử Lý Nước Thải
• Bể lắng đứng: Tổng quan, thiết kế và ứng dụng trong xử lý nước thải
• Bể lắng cát: Tất tần tật những gì bạn cần biết

Quy trình hoạt động của bể trung hòa

Quy trình hoạt động của bể trung hòa gồm 6 bước bao gồm: 

Bước 1: Thu gom nước thải

Tập trung các dòng nước thải từ các nguồn khác nhau thông qua hệ thống cống thoát nước. Nước sau đó sẽ dẫn đến hệ thống cống chính và vận chuyển tới trạm xử lý để tiếp tục xử lý theo quy trình tiếp theo. 

Bước 2: Vận chuyển nước thải đến bể trung hòa

Nước thải sau thu gom sẽ dẫn theo đường ống chuyên dụng đến bể trung hòa. Để vận chuyển nước thải an toàn thì đường ống phải đảm bảo kỹ thuật và nhờ hệ thống van, bể trung giúp điều tiết lưu lượng cho phép. 

Bước 3: Khuấy trộn nước thải

Tiến hành khuấy trộn nước để thực hiện trung hòa pH. Các máy khuấy sẽ hoạt động liên tục 24/24, khuấy đều mọi phần nước thải trong không gian bể, làm các dòng nước thải có độ pH khác nhau tiếp xúc và lưu thông với nhau. 

Bước 4: Phản ứng cân bằng pH

Phương trình phản ứng cân bằng pH: H+ + OH- => H2O.

Quá trình này giúp trung hòa lẫn nhau giữa các dòng nước thải có độ kiềm và axit khác nhau, đưa pH về mức cân bằng 6.5-8. 

Bước 5: Đo pH và điều chỉnh lượng chất

Hệ thống cảm biến pH đo liên tục mức độ axit/kiềm. Nếu chưa đạt yêu cầu thì tín hiệu điều khiển sẽ bật máy bơm và bơm thêm chất trung hòa như natri hidroxit và vôi vào bể cho đến như pH ổn định. 

Bước 6: Xả nước thải sau khi trung hòa pH

Nước xả sẽ được xả ra khỏi bể trung hòa thông qua hệ thống van xả sau khi điều chỉnh độ pH ổn định và dẫn nguồn chảy chung về một bể điều hòa. Bước này hoàn tất quá trình trung hòa pH ban đầu, chuyển nguồn nước đến hệ thống xử lý sau. 

Các yếu tố cần xem xét

Khi thiết kế và vận hành một bể trung hòa, có nhiều yếu tố quan trọng cần được xem xét để đảm bảo hiệu quả xử lý và bảo vệ môi trường như: 

• Tính chất của nước thải: Nếu nồng độ ô nhiễm cao hoặc chứa nhiều chất acid/kiềm mạnh thì cần chọn phương pháp trung hòa phù hợp. 
• Giá trị pH ban đầu: pH ban đầu thấp hay cao sẽ ảnh hưởng lựa chọn phương pháp và chất trung hòa. 
• Khối lượng nước: Với lượng nước lớn thì phải sử dụng phương pháp tự động, liên tục. 
• Chi phí: Phương pháp phức tạp thì cần chi phí đầu tư, vận hành cao hơn.  
• Cơ sở vật chất: Áp dụng với nhiều phương pháp khác nhau. 
• Chất lượng nước thải: Càng nghiêm ngặt thì phải lựa chọn phương pháp tối ưu hơn.

Các hóa chất thường được sử dụng

Hóa chất thường được sử dụng trong bể trung hòa gồm:

• Hydroxit kali (KOH): Hóa chất kiềm dùng để tăng pH cho nước thải có pH thấp.
• Hydroxit natri (NaOH): Chất kiềm phổ biến trong trung hòa pH nước thải.
• Axit sunfuric (H2SO4): Chất axit sử dụng để giảm pH nước thải khi pH quá cao.
• Axit clohidric (HCl): Axit có tính ăn mòn cao, thường được tiêm vào nước thải công nghiệp.
• Axit nitric (HNO3): Dùng khi cần giảm pH mạnh trong điều kiện an toàn.
• Axit axetic (CH3COOH): Hoạt động nhẹ hơn các loại axit trên, dùng điều chỉnh pH nhẹ.
• Vôi tôi (CaO): Hóa chất kết tủa hiệu quả trong trầm tích, khử mùi hôi.

Kết luận

Có thể thấy bể trung hòa đóng vai trò rất quan trọng trong quy trình xử lý nước thải. Hy vọng qua bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn các thông tin liên quan tới bể trung hòa. Nếu còn bất cứ thắc mắc gì liên hệ ngay với Môi Trường Song Phụng để được giải đáp tận tình nhé!

Tìm hiểu các bể xử lý nước thải khác:

Bể trung hòa là gì? Quy trình hoạt động của bể trung hòa thế nào?

Bể Anoxic trong xử lý nước thải: Nguyên lý, ưu điểm, và cách tối ưu hóa

Bể tuyển nổi là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng