Độ pH là một chỉ tiêu hóa – sinh rất quan trọng khi nghiên cứu về xử lý nước thải. Việc kiểm soát độ pH trong nước thải đòi hỏi phải được thực hiện thật chỉn chu để nâng cao hiệu quả của quá trình xử lý.
Các nội dung chính
Chỉ tiêu Độ pH nước thải là gì?
pH chính là kí hiệu viết tắt của Pondus Hydrogenii. Đây là một thuật ngữ khá quen thuộc của hóa học, được dùng để thể hiện nồng độ hoạt tính của ion H+ trong dung dịch. Đối với nước thải, pH giúp đánh giá được tính chất của nước thải là axit, bazơ hay trung hòa.
Hiệu quả của quá trình xử lý nước thải bị ảnh hưởng nhiều bởi chỉ tiêu pH, đặc biệt là ở các bể sinh học trong hệ thống. Các nhóm vi khuẩn khác nhau sẽ đòi hỏi một mức độ pH khác nhau để tối ưu việc xử lý chất ô nhiễm, điều này đòi hỏi phải nghiên cứu, đánh giá và điều chỉnh chỉ tiêu pH sao cho phù hợp.
Tồn tại nhiều lý do dẫn đến sự biến động pH trong nước thải. Đó có thể là do các chất Hydroxit, Cacbonat, Bicacbonat xuất hiện trong các thành phần và làm thay đổi nồng độ pH. Bên cạnh đó, hoạt động của những vi sinh vật và quá trình nitrat hóa cũng là tác nhân gây thay đổi pH trong nước. Phần lớn chất thải đều chứa khá nhiều bùn hoạt tính và chính thành phần này đã làm cho tính axit của nước tăng lên, làm giảm mạnh độ pH.
Quy định chỉ tiêu độ pH trong nước thải
Những tiêu chuẩn để đảm bảo chỉ tiêu độ pH trong nước thải
Theo nghiên cứu, môi trường để các vi khuẩn và vi sinh vật xử lý nước thải phát triển tốt nhất sẽ có pH từ 6.5 đến 8.5. Vì vậy mà thông thường, một hệ thống xử lý nước thải sẽ hoạt động tốt nhất khi nồng độ pH của nước nằm ở khoảng gần mức trung hòa, tức là từ 6.8 đến 7.2. Cần phải điều chỉnh chỉ tiêu độ pH của nước thải phù hợp theo những tiêu chuẩn, quy định để đảm bảo quá trình xử lý trơn tru, không làm hư hao vật liệu.
Khi nước thải có tính bazơ với chỉ tiêu pH quá cao, lớn hơn 7.5 thì cần phải hạ thấp độ pH của nước về trung hòa để tránh việc phá vỡ các bông cặn, ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình xử lý. Khi nước thải có nồng độ pH nhỏ hơn 6.5 với tính axit quá mạnh cũng cực kỳ ảnh hưởng đến việc xử lý. Nước sẽ gây hại cho hệ thống máy cũng như đời sống của vi sinh vật nên cần phải điều chỉnh tăng.
Mỗi hệ thống, mỗi loại vi sinh vật sẽ phù hợp với từng nồng độ pH khác nhau, vì thế cần phải có sự kiểm tra, đánh giá thường xuyên để đảm bảo quá trình xử lý diễn ra thuận lợi. Nồng độ pH có tính quyết định đối với hiệu quả của việc xử lý nước thải, vì thế mà hầu hết các hệ thống đều ưu tiên bể điều hòa pH ở thứ tự đầu tiên nhằm để thực hiện việc tăng hoặc giảm độ pH theo các quy định trước khi vào xử lý.
Gợi ý một số cách đo độ pH trong nước thải
Có khá nhiều cách để có thể đo độ pH trong nước như dùng giấy quỳ, máy đo, bút đo.
Khi nhỏ nước thải từng giọt vào trong giấy quỳ, màu sắc tím của giấy sẽ thay đổi và dựa vào đó chúng ta có thể xác định tính chất của nước là axit hay bazo. Khi giấy có xu hướng thay đổi sang màu đỏ thì nước thể hiện tính axit. Ngược lại, nước có tính bazơ cao sẽ làm giấy quỳ chuyển sang màu xanh.
Một cách khác chính xác hơn đó là sử dụng máy hoặc bút để đo độ pH trong nước. Để thực hiện xác định chỉ tiêu pH, chỉ cần cho nước tiếp xúc với máy đo hoặc bút và đọc kết quả hiện ra. Phương pháp đơn giản và hiệu quả nhất chính là bút đo, chỉ cần nhúng đầu bút vào trong nước, sau ít phút bạn sẽ nhận được độ pH của nước hiển thị trên bút đo.
Yếu tố pH ảnh hưởng đến những công đoạn xử lý nào trong hệ thống xử lý nước thải?
Công đoạn xử lý hóa lý
Ở công đoạn hóa lý, độ pH được xem là một yếu tố ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu quả xử lý, đặc biệt là trong quá trình keo tụ, tạo bông. Ở công đoạn này, cần phải cho các chất kết dính vào để có thể kết hợp các cặn nhỏ thành kích thước lớn. Tuy nhiên, để có thể thành công trong việc keo tụ các cặn bã thì độ pH phải ở mức trung hòa.
Khi độ pH quá cao hoặc quá thấp đều khiến việc kết dính gặp cản trở do các phản ứng không được diễn ra. Điều này làm xuất hiện những lớp bùn, cặn trôi nổi trên bề mặt mà không thể lắng xuống.
Không dừng lại ở đó, khi bông cặn bị vỡ, độ pH biến thiên quá xa so với trung hòa sẽ làm cho việc loại bỏ TSS gặp nhiều cản trở khiến cho chất rắn lơ lửng này sẽ không được loại bỏ hoàn toàn khỏi nước.
Nước thải có độ pH quá thấp sẽ có khả năng bào mòn những thiết bị, máy móc trong quá trình xử lý. Tính axit của nước sẽ gây ảnh hưởng đến kim loại, làm giảm tuổi thọ trầm trọng của công trình xử lý nước thải hóa lý.
Công đoạn xử lý ở các bể sinh học
Đối với công đoạn xử lý sinh học, ảnh hưởng của độ pH sẽ càng phức tạp hơn. Nó sẽ tác động mạnh mẽ đến hoạt động của các vi sinh vật, các enzyme. Tuy nhiên, nếu được điều chỉnh về mức độ phù hợp, độ pH sẽ góp phần đẩy nhanh quá trình xử lý nước thải.
Khi độ pH quá thấp, tính axit mạnh sẽ làm cho quá trình tiết enzyme của các vi sinh vật bị cản trở. Đồng thời, môi trường này còn tạo điều kiện cho những loại nấm, vi khuẩn không phù hợp có cơ hội phát triển và làm giảm hiệu quả của quy trình xử lý.
Ở nồng độ pH quá cao, vượt ngưỡng 7.5 cũng diễn ra những tình trạng tương tự như vi sinh vật ngừng hoạt động, quá trình xử lý bị cản trở bởi nhiều loại vi khuẩn. Đặc biệt, do tính kiềm làm thay đổi một vài phương trình xử lý nito nên việc phân hủy nito không những diễn ra không hiệu quả mà còn gây hại do sản sinh NH3 ngoài ý muốn.
Các phương pháp điều chỉnh độ pH trong nước thải
Để có thể điều chỉnh chỉ tiêu pH theo đúng quy định, các hóa chất khá mạnh thường được đưa vào nhằm đẩy nhanh hiệu suất. Đối với các hệ thống có quy mô lớn, người ta thường dùng bơm định lượng để thêm hóa chất vào trong nước để trung hòa.
Dĩ nhiên sẽ không có một định lượng nào nhất định về nồng độ, thể tích dung dịch cần phải thêm vào khi thực hiện thay đổi nồng độ pH. Chúng ta cần phải dựa vào nhiều yếu tố như môi trường nước thải hiện tại, phương pháp và đặc tính của các vi sinh vật để đưa ra một con số tương thích. Về cơ bản, sẽ có hai hướng để thay đổi độ pH chính là giảm chỉ tiêu và tăng chỉ tiêu:
Phương pháp giảm độ pH trong nước thải
Thông thường, để làm giảm độ pH của nước, người ta dùng axit để phá hủy các đặc tính bazo. Về liều lượng, chúng ta sẽ không đơn thuần bám theo một lý thuyết nào mà cần phải dựa vào độ pH hiện tại của nước để tính toán và bổ sung vừa vặn nhằm đưa nước về độ pH từ 6.8 đến 7.2. Một số axit thường được dùng là axit clohydric (HCl), axit cacbonic (H2CO3) hay axit Sunfuric (H2SO4). Theo phương pháp này, người ta sẽ đưa axit loãng vào trong nước một cách thật cẩn thận, khéo léo theo lượng đã tính sẵn vì chúng có thể gây hại đến cơ thể. Thêm điểm lưu ý nữa là việc pha loãng sẽ thực hiện bằng cách cho axit vào dung dịch, không được thực hiện ngược lại.
Một phương pháp làm giảm độ pH trong nước thải cũng thường được ứng dụng chính là nhờ vào hệ thống khử kiềm nước. Đây là một hệ thống tự động, có khả năng điều chỉnh độ kiềm của nước vô cùng tiện lợi. Tuy nhiên, để sở hữu hệ thống này, cần phải bỏ ra nhiều chi phí nên chỉ thường chỉ được áp dụng ở những cơ sở xử lý quy mô lớn.
Phương pháp nâng độ pH trong nước thải
Hiện nay, việc ứng dụng natri hydroxit (NaOH) để nâng độ pH trong nước thải được xem là một cách hiệu quả nhất vì quy trình thực hiện đơn giản và chi phí thấp. Sẽ không thể đưa ra giá trị nhất định cho lượng dung dịch để đưa vào, quan trọng là cần phải cân đếm để dùng một liều lượng vừa phải, đủ để đưa độ pH về khoảng trung hòa. Tương tự như làm giảm pH, NaOH cũng sẽ được châm dần dần vào trong nước thải để hỗ trợ việc tăng độ pH cho nước thải. Đây là một chất có hại nên khi thực hiện pha loãng, cần phải cẩn thận bảo hộ, hạn chế hít vào quá nhiều khiến xuất hiện cảm giác khó chịu.
Tham khảo: Xử lý nước thải pH cao
NaOH (Xút)
Phương pháp khác để làm trung hòa chỉ tiêu pH chính là sử dụng bộ lọc có chứa nhiều ion Canxi và Magie. Bộ lọc có khả năng trung hòa tốt, tuy nhiên cần phải thường xuyên bổ sung các chất trung hòa MgO và CaCO3, làm đẩy lên chi phí. Thêm một nhược điểm nữa là cách thực hiện này làm tăng độ cứng của nước nên sẽ đòi hỏi thêm một vài quy trình để đưa nước về các trạng thái mềm, ổn định.
Tham khảo: Vai trò và cách sử dụng NaOH trong xử lý nước thải
Chỉ tiêu độ pH quả thực rất quan trọng trong xử lý nước thải. Kiểm soát chỉ tiêu này giúp bạn đảm bảo được quá trình xử lý của mình diễn ra mượt mà. Bạn cần phải tìm hiểu kĩ về nồng độ này để việc xử lý nước bằng sinh học, men vi sinh của mình không trở nên vô nghĩa. Đặc biệt, khi sử dụng các chế phẩm vi sinh từ Biogency của chúng tôi, quý khách sẽ được tư vấn thật kỹ càng về yêu cầu pH và rất nhiều những giải đáp thật thiết thực.
Chịu trách nhiệm nội dung
Phó Giám Đốc - Đồng Thị Tú Anh
