I. Tính Chất Lý Hóa của PAC Spray 31%
PAC (Poly Aluminum Chloride) là chất keo tụ vô cơ dạng polymer, được sản xuất bằng phương pháp sấy phun (spray drying), cho sản phẩm dạng bột màu vàng nhạt đặc trưng. PAC 31% có hàm lượng Al₂O₃ ≥ 31%, thuộc nhóm PAC cao cấp, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng cao (ví dụ: GB15892-2020 của Trung Quốc). Các đặc tính nổi bật:
-
Thành phần hóa học:
- Hàm lượng Al₂O₃: 31% (cao hơn tiêu chuẩn thông thường 28–30%), chứng tỏ độ tinh khiết và hiệu quả xử lý vượt trội.
- Độ bazơ (Basicity): 45–50% (tỷ lệ OH⁻/Al³⁺). Độ bazơ thấp phù hợp cho nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao, tạo keo tụ mạnh nhờ thủy phân thành Al(OH)₃.
- Công thức phân tử: [Al₂(OH)ₙCl₆₋ₙ]ₘ, với cấu trúc polymer đa nhân (đặc biệt là ion Al₁₃ [Al₁₃O₄(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺), có khả năng trung hòa điện tích keo cao.
-
Đặc tính vật lý:
- Màu sắc: Vàng nhạt (do quy trình sấy phun và tạp chất vi lượng như Fe²⁺, nhưng không ảnh hưởng đến hiệu suất).
- Trạng thái: Bột/granule khô, không vón cục.
- Độ ẩm: ≤5% (sản phẩm sấy phun kỹ, hạn chế hút ẩm).
- Khối lượng riêng: ~1.8–2.0 g/cm³.
- Độ tan: Hòa tan hoàn toàn trong nước, tạo dung dịch trong suốt, không cặn.
- pH dung dịch 1%: 3.5–4.5 (tính axit nhẹ do thủy phân Al³⁺).
-
Đặc điểm kỹ thuật khác:
- CAS Number: 1327-41-9.
- Tính hút ẩm: Cao, cần bảo quản trong bao bì kín, tránh ẩm.
Tính ăn mòn: Nhẹ với kim loại, nên dùng vật liệu nhựa hoặc thép phủ để chứa.
II. Tổng Quan về Hai Dạng PAC 31%
Cả PAC Spray 31% (sấy phun) và Roller PAC 31% (sấy trống lăn) đều là sản phẩm keo tụ vô cơ chứa Al₂O₃ ≥ 31%, nhưng phương pháp sản xuất quyết định sự khác biệt về tính chất vật lý, hiệu suất và ứng dụng.
- PAC Spray 31% (bột vàng chanh): Sản xuất bằng công nghệ sấy phun (spray drying) – dung dịch PAC lỏng được phun vào buồng sấy nhiệt độ cao (150–300°C), tạo thành hạt bột mịn, khô xốp.
- Roller PAC 31% (hạt vàng sậm): Sản xuất bằng công nghệ sấy trống lăn (drum drying) – dung dịch PAC được trải mỏng lên trống quay nóng (100–150°C), khô thành màng rồi đục vụn thành phiến/flakes.
III. So Sánh Tính Chất Lý Hóa
Tiêu chí | PAC (Spray) 31% | Roller PAC 31% | Giải thích khoa học |
---|---|---|---|
Dạng vật lý |
Bột mịn, hạt đồng đều (50–150 µm), màu vàng nhạt sáng |
Phiến/flakes thô ráp (1–5 mm), màu vàng sẫm hoặc nâu nhạt |
Sấy phun tạo hạt nhỏ do bay hơi nhanh; sấy trống lăn tạo màng dày, dễ vỡ vụn thành mảnh. |
Độ ẩm |
≤5% |
8–12% |
Sấy phun loại ẩm triệt để hơn nhờ tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng; sấy trống lăn giữ ẩm do thời gian tiếp xúc ngắn. |
Tốc độ hòa tan |
5–10 phút (hoàn tan 100% trong nước lạnh) |
15–30 phút (cần khuấy mạnh, còn cặn nhỏ) |
Hạt mịn của PAC Spray có diện tích bề mặt lớn, thẩm thấu nước nhanh; phiến Roller PAC dày, khó tan hoàn toàn. |
Độ tinh khiết |
Hàm lượng tạp chất kim loại (Fe, Pb) < 0.1% |
Tạp chất cao hơn (Fe: 0.3–0.5%, do tiếp xúc với trống thép) |
Sấy phun dùng buồng sấy inox, hạn chế nhiễm bẩn; sấy trống lăn dễ bị oxi hóa từ bề mặt trống. |
Cấu trúc polymer |
Giàu ion Al₁₃ [Al₁₃O₄(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺ (>70%) |
Tỷ lệ Al₁₃ thấp hơn (50–60%), nhiều Al(OH)₃ đơn phân |
Quá trình sấy phun kiểm soát nhiệt độ chính xác, ổn định cấu trúc polymer đa nhân; sấy trống lăn nhiệt độ không đồng đều, dễ phân hủy Al₁₃. |
Khả năng hút ẩm |
Cao (cần đóng gói kín) |
Trung bình (ít hút ẩm hơn do độ ẩm cao sẵn) |
Bột mịn PAC Spray có diện tích bề mặt lớn, dễ hấp thụ hơi ẩm; phiến Roller PAC đặc hơn. |
Giá thành |
Cao hơn 15–20% |
Thấp hơn (do chi phí năng lượng thấp) |
Sấy phun tiêu tốn nhiều năng lượng; sấy trống lăn đơn giản, phù hợp quy mô nhỏ. |
IV. So Sánh Ứng Dụng trong Xử Lý Nước Thải
Yếu tố | PAC (Spray) 31% | Roller PAC 31% | Khuyến nghị sử dụng |
---|---|---|---|
Hiệu suất keo tụ |
Tạo bông nhanh, chắc, lắng tốt (95–98% COD) |
Tốc độ keo tụ chậm, bông lỏng hơn (90–95% COD) |
PAC Spray ưu tiên cho hệ thốngliên tục, tự động; Roller PAC dùng cho hệ thốnggián đoạn, quy mô nhỏ. |
Dải pH hoạt động |
5.0–9.0 (ổn định) |
6.0–8.5 (kém ổn định ở pH <6) |
PAC Spray phù hợp nước thảiaxit mạnh(dệt nhuộm, mạ điện); Roller PAC cần điều chỉnh pH kỹ. |
Liều dùng |
5–20 mg/L Al₂O₃ |
10–30 mg/L Al₂O₃ |
PAC Spray tiết kiệm 30% liều lượng nhờ Al₁₃ cao; Roller PAC cần liều cao để bù trừ hiệu suất thấp. |
Lượng bùn thải |
Ít hơn 25% so với Roller PAC |
Nhiều hơn do tạp chất và bông không chắc |
PAC Spray giảm chi phí xử lý bùn, đặc biệt trongnước thải công nghiệp. |
Hệ thống phù hợp |
Trạm xử lý lớn, có hệ thống pha chế tự động |
Trạm xử lý thủ công, hồ phản ứng nhỏ |
PAC Spray kết hợp vớibơm định lượng; Roller PAC hòa tan thủ công trong thùng chứa. |
V. So Sánh Ứng Dụng trong Công Nghiệp
Lĩnh vực | PAC (Spray) 31% | Roller PAC 31% | Lý do lựa chọn |
---|---|---|---|
Dệt Nhuộm |
Ưu tiên khử màu nước thải nhuộm hoạt tính |
Dùng cho tiền xử lý, giảm tải ban đầu |
PAC Spray có khả năng phá vỡ liên kết thuốc nhuộm nhờ Al₁₃ đa nhân; Roller PAC dễ gây cặn trong ống dẫn. |
Giấy & Bột Giấy |
Tối ưu hóa hệ thống tuần hoàn nước |
Chỉ dùng cho xử lý nước thải đơn giản |
PAC Spray không để lại cặn, bảo vệ máy móc; Roller PAC gây mài mòn do tạp chất kim loại. |
Thực Phẩm |
Xử lý nước thải giàu protein/dầu mỡ |
Không khuyến nghị (dễ nhiễm bẩn) |
PAC Spray đáp ứng tiêu chuẩn an toàn thực phẩm(không tạp chất); Roller PAC có nguy cơ nhiễm Fe. |
Nông Nghiệp |
Xử lý nước thải chăn nuôi quy mô lớn |
Dùng cho hầm biogas nhỏ |
PAC Spray hòa tan nhanh, không ảnh hưởng đến vi sinh; Roller PAC làm giảm hiệu suất lên men. |
VI. Hướng Dẫn Sử Dụng Chi Tiết
1. PAC Spray 31%
- Pha chế:
- Hòa 1 kg PAC Spray với 5–10 L nước sạch, khuấy 5–10 phút.
- Dùng bình pha loãng tự động (liều lượng 0.5–2 L dung dịch 10% cho 1 m³ nước thải).
- Lưu ý:
- Bảo quản trong bao PE+PP kín, tránh ẩm.
- Không trộn với hóa chất kiềm (gây kết tủa Al(OH)₃ sớm).
2. Roller PAC 31%
- Pha chế:
- Ngâm phiến PAC trong nước 15–30 phút, khuấy mạnh để tan hoàn toàn.
- Dùng thùng khuấy thủ công, liều lượng cao hơn 20–30% so với PAC Spray.
- Lưu ý:
- Lọc bỏ cặn trước khi bơm vào hệ thống.
Không dùng cho hệ thống có ống dẫn nhỏ (dễ tắc do cặn).
Kết luận thực tế
-
Nếu nước cấp, nước thải cần đạt chuẩn cao (WHO, QCVN A) → PAC spray 31% là lựa chọn ưu tiên.
-
Nếu xử lý nước thải công nghiệp khối lượng lớn, nồng độ ô nhiễm cao, chi phí nhạy cảm → PAC roller 31% hợp lý hơn.
-
Trong nhiều nhà máy, người ta dùng kết hợp: nước đầu ra cần sạch → spray, nước thải sơ bộ → roller.