Phèn nhôm là gì? Tính chất và ứng dụng làm trong nước hiệu quả

Phèn nhôm là gì? Câu hỏi quan trọng trong các ngành xử lý nước thải, sản xuất giấy, nhuộm vải và chế biến thực phẩm. Tính chất, ứng dụng và cách sử dụng phèn nhôm cần được hiểu rõ để bảo đảm an toàn. Cùng Thiết bị ngành nước Song Phụng tìm hiểu chi tiết về loại hóa chất quan trọng này.

Phèn nhôm là gì? 

Phèn nhôm là một hợp chất hóa học vô cơ thuộc nhóm muối sunfat kép, có công thức hóa học chung là AM(SO4)2.12H2O, trong đó “A” là cation hóa trị một như kali (K) hoặc amoni (NH4+), còn “M” là ion kim loại hóa trị ba như nhôm (Al3+).

• Công thức hóa học: Al₂(SO₄)₃, KAI(SO4)2.12H2O hoặc K2SO4.AI2(SO4)2.24H2O
• Dạng rắn, màu trắng hoặc trắng đục, đôi khi có ánh vàng nhẹ.
• Trọng lượng riêng: 1.760 kg/m3;
• Khối lượng riêng: 1.725 kg/m3;
• Nhiệt độ nóng chảy: 92 – 930C ;
• Tinh thể phèn nhôm kali không tan trong Aceton
• Dễ hòa tan trong nước, không tan trong cồn.
• Tồn tại ở dạng ngậm nước (Al₂(SO₄)₃·nH₂O, thường là 14 hoặc 18 phân tử nước).

Phèn nhôm được phân chia thành 2 loại phổ biến:

• Phèn nhôm công nghiệp: Được sản xuất với độ tinh khiết thấp hơn, dùng trong xử lý nước thải, dệt nhuộm, sản xuất giấy.
• Phèn nhôm dùng trong xử lý nước: Có độ tinh khiết cao, đảm bảo an toàn cho nước sinh hoạt, thường ở dạng bột hoặc dung dịch.

Phèn nhôm công nghiệp được ứng dụng rộng rãi nhờ chi phí thấp và hiệu quả cao trong xử lý nước thải các ngành như sản xuất giấy, nhuộm vải, thuộc da. Trong xử lý nước, phèn nhôm giúp loại bỏ chất rắn lơ lửng, vi sinh vật, làm trong nước hiệu quả.

>>> Đọc thêm: Natri Cacbonat là gì? Đặc điểm và ứng dụng trong cuộc sống

Tính chất hóa học của phèn nhôm 

Tính chất hóa học của phèn nhôm bao gồm những điểm chính sau:

Tính tan và phản ứng trong môi trường nước

Phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃) dễ hòa tan trong nước, tạo ra các ion Al³⁺ và SO₄²⁻. Khi hòa tan, nó thủy phân tạo thành keo nhôm hydroxide (Al(OH)₃), giúp keo tụ các chất rắn lơ lửng. Phản ứng này xảy ra nhanh chóng, đặc biệt trong môi trường nước có độ đục cao, hỗ trợ quá trình làm sạch nước thải.

>>> Xem thêm: Nước phèn là gì? 8 Cách xử lý nước phèn hiệu quả tại nhà

Độ pH tối ưu để tạo bông keo

Phèn nhôm hoạt động hiệu quả nhất trong khoảng pH từ 5.5 đến 7.5. Trong môi trường này, ion Al³⁺ phản ứng với nước tạo ra Al(OH)₃ dạng keo, giúp liên kết các hạt cặn lơ lửng thành bông lớn, dễ lắng. Nếu pH quá thấp hoặc quá cao, hiệu quả keo tụ giảm, ảnh hưởng đến khả năng xử lý nước.

Phản ứng với bazơ

Phèn nhôm dễ phản ứng với các bazơ như NaOH, Ca(OH)₂, tạo ra kết tủa Al(OH)₃. Kết tủa này không tan trong nước, hỗ trợ loại bỏ tạp chất trong quá trình xử lý nước thải. Phản ứng:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄.

Kết tủa Al(OH)₃ có cấu trúc keo, giúp hấp thụ các hạt cặn, vi khuẩn, và chất hữu cơ, làm tăng hiệu quả xử lý. Phèn nhôm được ưa chuộng trong công nghiệp nhờ tính chất hóa học linh hoạt, dễ sử dụng và chi phí thấp.

Ứng dụng của phèn nhôm trong đời sống 

Dưới đây là những ứng dụng tiêu biểu của phèn nhôm trong đời sống và sản xuất:

• Làm trong nước giếng, ao hồ: Ở các vùng nông thôn, phèn nhôm được dùng để xử lý nước giếng hoặc nước ao hồ bị đục. Sau khi hòa tan trong nước, phèn sẽ kết hợp với các tạp chất lơ lửng, tạo thành bông keo dễ lắng xuống, giúp nước trong hơn và loại bỏ được phần lớn vi khuẩn, rong rêu.
• Xử lý nước thải sinh hoạt: Trong hệ thống xử lý nước thải đô thị, phèn nhôm là tác nhân keo tụ không thể thiếu. Nó giúp loại bỏ chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ và dầu mỡ có trong nước thải, cải thiện chất lượng nước đầu ra và giảm chi phí xử lý bùn.
• Dùng trong dệt nhuộm, sản xuất giấy: Ngành công nghiệp dệt may sử dụng phèn nhôm để cố định màu trên vải và loại bỏ tạp chất. Trong sản xuất giấy, phèn nhôm giúp tăng khả năng liên kết giữa sợi giấy, đồng thời làm sạch bột giấy trước khi ép thành phẩm.
• Một số ứng dụng trong chế biến thực phẩm: Phèn nhôm được sử dụng với liều lượng nhỏ trong chế biến thực phẩm như làm giòn dưa muối, cố định màu trong một số món ăn truyền thống. Tuy nhiên, cần tuân thủ giới hạn an toàn thực phẩm để tránh ảnh hưởng sức khỏe.
• Làm giảm độ pH của đất vườn: Đối với những loại đất có tính kiềm cao, phèn nhôm được sử dụng để hạ pH, tạo môi trường phù hợp cho cây trồng phát triển. Việc điều chỉnh độ pH giúp cải thiện khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây, đặc biệt trong trồng rau màu và cây ăn trái.

>>> Đọc thêm: Các hóa chất xử lý nước thải an toàn và hiệu quả được sử dụng nhiều

Cơ chế hoạt động của phèn nhôm trong xử lý nước 

Phèn nhôm hoạt động dựa trên nguyên lý keo tụ – tạo bông – lắng cặn, giúp loại bỏ các tạp chất không tan và cải thiện đáng kể chất lượng nước sau xử lý. Dưới đây là mô tả chi tiết từng giai đoạn trong quá trình xử lý nước bằng phèn nhôm:

1. Giai đoạn keo tụ: Khi cho phèn nhôm vào nước, các ion Al³⁺ được giải phóng. Những ion này sẽ trung hòa điện tích âm của các hạt keo lơ lửng (bụi, bùn, hợp chất hữu cơ,…), giúp giảm lực đẩy tĩnh điện và tạo điều kiện cho các hạt kết dính với nhau.
2. Giai đoạn tạo bông: Các hạt sau khi trung hòa sẽ bắt đầu liên kết lại với nhau dưới tác động khuấy trộn nhẹ, hình thành các bông cặn lớn hơn. Những bông cặn này thường chứa chất rắn lơ lửng, vi sinh vật, kim loại nặng và các chất ô nhiễm hữu cơ khác.
3. Giai đoạn lắng cặn: Bông cặn nặng sẽ lắng xuống đáy bể lắng nhờ trọng lực. Phần nước trong phía trên sẽ được tách ra để đưa qua các bước xử lý tiếp theo như khử trùng hoặc lọc tinh.

Hiệu quả xử lý đạt được khi dùng phèn nhôm:

• Loại bỏ 60–90% chất rắn lơ lửng
• Giảm độ đục của nước từ 50–95%
• Loại bỏ 50–80% vi khuẩn, tảo và vi sinh vật gây bệnh
• Giảm đáng kể nồng độ COD, BOD trong nước thải
• Hấp phụ tốt các ion kim loại nặng như As, Pb, Hg…

So sánh hiệu quả giữa phèn nhôm, PAC và phèn sắt:

Tiêu chí	Phèn nhôm	PAC (Poly Aluminium Chloride)	Phèn sắt (FeSO₄/FeCl₃)
Hiệu quả keo tụ	Tốt	Rất tốt	Tốt
Phạm vi pH hoạt động	Hẹp (5,5 – 7,5)	Rộng (4 – 10)	Trung bình (4 – 6,5)
Tạo bùn	Cao	Thấp	Trung bình
Tác động màu nước	Không đáng kể	Không	Có thể gây màu vàng/nâu
Tốc độ tạo bông	Trung bình	Nhanh	Trung bình
Giá thành	Thấp	Trung bình – Cao	Thấp
Tính an toàn sử dụng	An toàn nếu đúng liều	An toàn	Có thể gây ăn mòn thiết bị

Tùy vào đặc tính nguồn nước và yêu cầu kỹ thuật, việc lựa chọn giữa phèn nhôm, PAC hay phèn sắt cần được tính toán kỹ để đảm bảo hiệu quả tối ưu và chi phí hợp lý.

>>> Đọc thêm: Hướng dẫn liều lượng cách pha pac trong xử lý nước thải

Những ưu điểm và hạn chế của phèn nhôm

Giống như bất kỳ hóa chất nào khác, phèn nhôm cũng có những mặt hạn chế nhất định mà người dùng cần hiểu rõ để tối ưu hiệu quả và đảm bảo an toàn.

Ưu điểm vượt trội của phèn nhôm:

• Hiệu quả keo tụ tốt: Phèn nhôm có khả năng tạo bông và loại bỏ các chất lơ lửng hiệu quả, đặc biệt là trong nước giếng, nước mặt và nước thải sinh hoạt.
• Giá thành rẻ: So với các hóa chất khác như PAC hay polymer, phèn nhôm có giá thành rẻ hơn, phù hợp với các hệ thống xử lý có quy mô lớn hoặc kinh phí hạn chế.
• Dễ sử dụng: Phèn nhôm dễ hòa tan trong nước và thao tác đơn giản, không yêu cầu thiết bị pha trộn phức tạp.
• Phổ biến trên thị trường: Có thể dễ dàng tìm thấy ở hầu hết các nhà cung cấp hóa chất xử lý nước, đảm bảo nguồn cung ổn định.
• Tính ổn định cao: Bảo quản được lâu trong điều kiện thông thường, ít bị biến chất hay giảm chất lượng theo thời gian.

Nhược điểm của phèn nhôm:

• Giới hạn về pH hoạt động: Phèn nhôm chỉ hoạt động hiệu quả trong dải pH hẹp (5,5–7,5). Nếu pH quá cao hoặc quá thấp, hiệu quả keo tụ sẽ giảm rõ rệt.
• Tạo nhiều bùn: Việc sử dụng phèn nhôm tạo ra lượng bùn lớn trong quá trình xử lý nước, làm tăng chi phí và công tác xử lý bùn sau cùng.
• Tăng nồng độ ion sunfat trong nước: Dư lượng SO₄²⁻ có thể tăng sau khi xử lý, cần chú ý nếu sử dụng nước cho sinh hoạt hoặc nuôi trồng thủy sản.
• Không phù hợp với nước có độ ô nhiễm cao: Trong một số trường hợp nước thải công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng hoặc hóa chất độc hại, phèn nhôm không mang lại hiệu quả xử lý cao như các loại chất keo tụ chuyên biệt khác.
• Ảnh hưởng đến thiết bị nếu dùng quá liều: Liều lượng không hợp lý có thể gây ăn mòn bề mặt kim loại hoặc làm giảm tuổi thọ thiết bị.

Các lưu ý khi sử dụng phèn nhôm

Dưới đây là các lưu ý quan trọng khi sử dụng phèn nhôm (Al₂(SO₄)₃), được trình bày chi tiết từng ý để đảm bảo an toàn và hiệu quả:

• Kiểm soát liều lượng (10-50g/m³) để tránh giảm pH nước, gây hại hệ sinh thái.
• Điều chỉnh pH 5.5-7.5 để tối ưu hóa keo tụ.
• Bảo quản khô ráo, tránh ẩm, đóng kín bao bì.
• Mang đồ bảo hộ, rửa sạch nếu tiếp xúc.
• Xử lý bùn thải đúng quy định.
• Dùng phèn nhôm đạt chuẩn trong thực phẩm, kiểm soát liều lượng.
• Không dùng trực tiếp cho nước uống, cần xử lý thêm.
• Thử nghiệm liều lượng trước khi áp dụng đại trà.

Đơn vị cung cấp hóa chất xử lý nước uy tín, chất lượng

Thiết bị ngành nước Song Phụng cung cấp đầy đủ các loại hóa chất xử lý nước với nguồn gốc rõ ràng, đạt chuẩn kỹ thuật và cam kết an toàn môi trường. Sản phẩm có sẵn số lượng lớn, hỗ trợ giao hàng nhanh chóng, tư vấn kỹ thuật tận tâm. Ngoài ra, Song Phụng còn cung cấp thiết bị định lượng, bơm hóa chất và giải pháp xử lý trọn gói cho nhà máy, khu công nghiệp, trường học, bệnh viện.

Ưu điểm khi mua hàng tại Song Phụng

• Hóa chất đạt tiêu chuẩn công nghiệp, đảm bảo an toàn cho các ứng dụng xử lý nước.
• Giá cả cạnh tranh, phù hợp với cả khách hàng cá nhân và doanh nghiệp.
• Đội ngũ tư vấn kỹ thuật chuyên sâu, hỗ trợ lựa chọn giải pháp hóa chất tối ưu.
• Dịch vụ giao hàng nhanh chóng trên toàn quốc, đáp ứng các đơn hàng gấp.
• Chính sách hậu mãi tận tình với hướng dẫn sử dụng và hỗ trợ kỹ thuật dài hạn.

Phèn nhôm là một hóa chất quan trọng trong nhiều lĩnh vực như xử lý nước, công nghiệp giấy, dệt nhuộm và nông nghiệp. Việc hiểu rõ phèn nhôm là gì, cách sử dụng và những lưu ý an toàn sẽ giúp doanh nghiệp và cá nhân áp dụng hiệu quả, tiết kiệm chi phí và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Để được tư vấn chi tiết và mua sản phẩm chất lượng, hãy liên hệ ngay với Thiết bị ngành nước Song Phụng.

Dịch vụ dành cho bạn:

• Dịch vụ thay vật liệu lọc chuyên nghiệp, nhanh chóng tại Song Phụng
• Dịch vụ sửa chữa bơm màng khí nén