Jar test cho trạm hóa lý: làm trước khi đổi hóa chất

Đổi chất keo tụ hay polymer mà chưa chạy jar test là lấy cả trạm ra làm thí nghiệm. Liều của hóa chất cũ không mang sang hóa chất mới được. Bài này đi qua từng bước thử, cách đọc kết quả và cách quy đổi từ cốc 1 lít ra lưu lượng bơm.

1Vì sao phải làm trước khi đổi hóa chất

Liều keo tụ phụ thuộc nồng độ chất cần loại, pH, hóa chất chỉnh pH, chất tạo phức, chất oxy hóa dư và thứ tự châm [1]. Nước thải công nghiệp lại khó khái quát: cùng sản phẩm mà khác nhà máy là khác tính chất [2]. Tài liệu vận hành của bang Pennsylvania ghi cần chạy jar test khi đổi loại chất keo tụ hoặc khi nước đầu vào thay đổi [3].

ASTM D2035 là thực hành chuẩn cho phép thử này, phạm vi gồm cả nước thải [4]. Tôi khuyên giữ hóa chất đang dùng làm một dãy đối chiếu ngay trong buổi thử, vì so cạnh nhau trên cùng mẫu mới công bằng [1].

2Chuẩn bị mẫu và hóa chất

• Mẫu: lấy trước điểm châm hóa chất đầu tiên [6], càng mới càng tốt, khoảng 10-30 lít cho một buổi [5]. Một mẫu đơn lẻ hiếm khi đáng tin [1], nước thải đổi theo ca thì lấy thêm ở các ca khác.
• Nhiệt độ: giữ gần nhiệt độ nước tại trạm [3], vì đối lưu và bọt khí làm sai kết quả lắng [5].
• Đối chứng: giữ một cốc không châm hóa chất [1].
• Hóa chất: pha mới, axit và xút dùng đúng loại của trạm [1]. Dung dịch gốc thường 0,1-1%: 1 mL dung dịch 1% vào cốc 1 lít là 10 mg/L [7].

3Làm từng bước

1. pH. Cố định liều keo tụ ở mức vừa thấy bông, chỉnh các cốc theo dãy pH, ví dụ từ 4 đến 9, chọn pH cho nước trong nhất [2]. Axit, xút châm trước chất keo tụ [7]. Sau lắng đo lại pH [5].
2. Liều keo tụ. Giữ pH tốt nhất, thử dãy bao quanh mức dự kiến: dự kiến 15 mg/L thì thử 5, 10, 15, 20, 25 mg/L [1]. Chưa đạt thì chạy lại dãy cao hoặc thấp hơn [6].
3. Trợ keo tụ. Giữ pH và liều keo tụ, chỉ đổi liều polymer. Polymer châm sau chất keo tụ chính [7], đúng thứ tự trên trạm [1].
4. Khuấy. Khuấy nhanh để phân tán hóa chất, rồi giảm tốc để bông lớn dần. Châm lúc khuấy nhanh thì phải xong mọi cốc trong 5-6 giây [5].
5. Lắng. Tắt máy, ghi cỡ bông và tốc độ lắng [6]. Lấy nước trong ở cùng độ sâu cho mọi cốc, không chạm bùn [5].

Bốn quy trình công bố, bốn bộ số. Dòng Texas là mặc định khi chưa biết điều kiện trạm [5].

Nguyên tắc đúng là mô phỏng trạm: khuấy phản ánh bể thực ở lưu lượng ngày lớn nhất [5], khuấy chậm bằng thời gian lưu của ngăn tạo bông, lắng tương đương tải bề mặt bể lắng [3]. Ví dụ cốc vuông 2 lít lấy mẫu ở độ sâu 10 cm [5], bể lắng tải 1 m/h: 0,1 m chia 1 m/h là 6 phút. Mốc trong bảng để so các cốc, mốc quy đổi để biết bể có giữ được bông không.

4Đọc kết quả

Tôi đọc năm tiêu chí trước khi gửi mẫu đo [1][3]:

• Hình thành bông: xuất hiện ngay sau khuấy nhanh, lớn dần khi khuấy chậm.
• Loại bông: đặc, rời thì lắng tốt và ít vỡ; to, nhẹ, xốp thì dễ vỡ.
• Tốc độ lắng: lắng ngay khi dừng khuấy, xong 80-90% trong 15 phút. Còn lơ lửng sau 15 phút thì khó lắng ở trạm.
• Độ trong: nước trong giữa các bông. Nước mờ là keo tụ chưa đạt.
• Lượng bùn: càng ít càng đỡ việc thu gom và xử lý.

Sau đó vẽ độ đục theo liều. Quá liều thường làm độ đục tăng trở lại [3]. Tôi không chọn cốc trong nhất mà chọn liều thấp nhất đạt yêu cầu, ở chỗ thêm liều không còn cải thiện đáng kể.

Cuối cùng đem vài cốc tốt nhất đo đúng chỉ tiêu trong giấy phép xả hoặc hợp đồng đấu nối. Keo tụ tác động lên TSS, màu, kim loại, phốt pho và phần COD dạng keo, nên nước trong chưa chắc đạt COD.

5Từ cốc sang liều thực tế của trạm

Liều trong cốc tính bằng mg/L, cũng là g/m³ [1]:

• Hóa chất (kg/h) = lưu lượng (m³/h) x liều (g/m³) / 1.000.
• Bơm định lượng (L/h) = hóa chất (g/h) / nồng độ bồn pha (g/L).

Ví dụ quy đổi, liều tính theo sản phẩm.

• Liều theo sản phẩm hay hoạt chất phải thống nhất từ cốc tới bồn pha [6][7].
• Lô hóa chất khác có thể khác nồng độ hoạt tính, nên kiểm định kỳ bằng tỷ trọng [1].
• Đo lưu lượng bơm thực trên toàn dải, vẽ đường hiệu chuẩn rồi mới đặt bơm [1].
• Jar test chỉ dự báo, phải kiểm lại ở quy mô thực [1]; nước sau lắng của trạm phải gần với cốc tốt nhất [3].

6Lỗi hay gặp

• Mẫu không đại diện. Kết quả chỉ có nghĩa khi mẫu giống dòng nước sẽ xử lý [1].
• Để mẫu lâu. Buộc phải lưu thì giữ khoảng 4°C và đưa về nhiệt độ lúc lấy trước khi thử [5].
• Khuấy lại bùn khi lấy mẫu. Mỗi cốc chỉ nhúng dụng cụ lấy mẫu một lần [7].
• Chỉ nhìn bằng mắt. Không có số đo thì không so được hóa chất cũ với mới.