FeCl3 và PAC: Hiệu suất và rủi ro khi xử lý nước cấp đầu vào

Nước cấp là nước đã qua xử lý để phục vụ mục đích sinh hoạt, ăn uống. Ngoài ra, một số nước cấp là nước đầu vào cho các ngành công nghiệp. Bởi vì ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, nước cấp có quy chuẩn nghiêm ngặt về chỉ số. Nó đòi hỏi doanh nghiệp phải cân nhắc kỹ ngay từ bước chọn phương pháp xử lý.

Trong bài viết này, Công ty TNHH Công nghệ Hóa chất và Môi trường Vũ Hoàng sẽ so sánh hiệu quả của hóa chất FeCl3 và PAC làm chất keo tụ, tạo bông – bước đầu tiên của quá trình xử lý nước cấp đầu vào – để quý doanh nghiệp có cái nhìn toàn diện nhất.

I. So sánh hiệu suất của FeCl3 và PAC

PAC là muối biến tính đặc biệt của Chlorine. Công thức hóa học của phèn nhôm thế hệ mới dạng cao phân tử này là [Al2(OH)nCl6-n]m. Trong xử lý nước bằng phương pháp hóa lý, PAC thường có hiệu suất hơn FeCl3 – (hay sắt 3 clorua). Để kiểm chứng điều này, dưới đây là bảng so sánh hiệu suất giữa 2 hóa chất:

Bảng: Hiệu suất của PAC và FeCl3 trong xử lý nước cấp

Từ bảng trên, có thể thấy PAC cân bằng và hiệu quả hơn FeCl3 khi xử lý nước. Cấu trúc polymer đa nhân cho phép PAC đạt hiệu suất cao, với liều lượng rất thấp. Cụ thể là khoảng 1 đến 10 g/m³ cho nước thô thông thường. Điều quan trọng là PAC hoạt động ổn định trong phạm vi pH rộng từ 4.0 đến 9.0. Hóa chất có độ kiềm cơ bản cao, khiến nó hầu như không làm thay đổi pH của nước. Điều này giúp bỏ bước trung hòa pH tốn kém bằng xút hoặc vôi.

Từ đó, có thể kết luận sử dụng PAC giúp các bước xử lý nước tiếp theo đơn giản hơn. Đồng thời giảm thiểu đáng kể chi phí vận hành và nhân công. Ngoài ra, bùn Al(OH)3 tạo ra có thể tích nhỏ hơn 30% – 50% so với bùn sắt. Bùn này có tính chất đặc và dễ lắng hơn, giúp tiết kiệm chi phí xử lý bùn thải. Chính vì những ưu điểm này, PAC đang được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam trong quá trình xử lý nước cấp nói riêng và đa số loại nước nói chung.

Ngược lại, FeCl3 được biết đến nhiều hơn với vai trò hóa chất xử lý nước thải công nghiệp tại Việt Nam. Hóa chất có hiệu suất vượt trội khi loại bỏ các chất ô nhiễm phức tạp. Ví dụ như COD (50% – 80%), màu sắc và photpho (loại bỏ >90%). Tuy nhiên, hiệu suất cao lại đi kèm với thách thức vận hành lớn. FeCl3 là một chất axit mạnh, làm giảm sâu pH nước (1.0 – 2.0 đơn vị). Điều này buộc nhà vận hành phải sử dụng hóa chất kiềm để điều chỉnh pH về ngưỡng an toàn.

Ngoài ra, FeCl3 có tính ăn mòn cao. Đòi hỏi thiết bị chuyên dụng để chứa hóa chất. Bên cạnh đó, bùn thải Fe(OH)3 tạo ra sau lắng lớn, khó xử lý hơn PAC. Làm tăng tổng chi phí vận hành mặc dù chi phí hóa chất ban đầu có thể tương đương.

>>> XEM THÊM: Sắt 3 Clorua FeCl3 – Hợp Chất Xử Lý Nước Hiệu Quả

II. Rủi ro sức khỏe khi dùng PAC và FeCl3 xử lý nước cấp

Nước cấp là loại nước có quy chuẩn nghiêm ngặt nhất do được con người sử dụng trực tiếp trong sinh hoạt và ăn uống. Vì vậy, bên cạnh hiệu suất, doanh nghiệp cần đặc biệt lưu tâm đến các rủi ro tiềm tàng. Việc lựa chọn hóa chất xử lý nước phải tránh gây hại cho sức khỏe người sử dụng.

Đầu tiên, cần so sánh quy chuẩn nước cấp sinh hoạt giữa Việt Nam và các nước G7. Cụ thể, ta thấy sự tương đương về số liệu (nhôm – 0,2mg/L & sắt – 0,3mg/L). Điều đó cho thấy, Việt Nam đã áp dụng những quy chuẩn quốc tế nghiêm ngặt. Quy chuẩn này tương đương với các nước phát triển. Giúp đảm bảo chất lượng nước uống an toàn về cả mặt thẩm mỹ và sức khỏe cộng đồng.

Tuy nhiên, một điểm khác biệt lớn về xu hướng công nghệ là, khác với Việt Nam, các nước G7 lại chuộng FeCl3 hơn PAC khi xử lý nước cấp. Điều này đến từ gốc ion Al3+ và Fe3+ của hai hóa chất.

Sắt là yếu tố cần phải có cho sự sống. Ngược lại, nhôm lại không phải là yếu tố thiết yếu của cơ thể sinh vật. Ngược lại, nhôm được biết đến là một loại độc tố thần kinh. Hóa chất có khả năng ức chế hơn 200 chức năng sinh học quan trọng. Đồng thời gây ra nhiều tác dụng phụ khác nhau đối với động vật, thực vật và con người.

Al chỉ biểu hiện một trạng thái oxy hóa duy nhất là Al3+ , có ái lực mạnh đối với các phân tử mang điện tích âm, đặc biệt là các hợp chất photphat. Khi Al3+ xâm nhập vào cơ thể và đi qua hàng rào máu não, nó có tác động trực tiếp tới các vùng khác nhau thuộc hệ thần kinh trung ương, đặc biệt là trí nhớ. Al3+  có thể liên kết với các nhóm photphat của DNA và RNA, ảnh hưởng nghiêm trọng đến cấu trúc DNA cùng với sự biểu hiện của nhiều gen thiết yếu cho chức năng não.

Mối liên hệ giữa phơi nhiễm nhôm và các bệnh thoái hóa thần kinh (bao gồm cả chứng mất trí Parkinson và bệnh Alzheimer) là vấn đề đã được tranh cãi trong nhiều thập kỷ. Lý do khiến hóa chất FeCl3 được cân nhắc làm giải pháp an toàn hơn.

Đầu tiên là thí nghiệm trên động vật của Klatzo và cộng sự. Sau khi tiêm Al, não con vật xảy ra hiện tượng thoái hóa sợi thần kinh và xuất hiện các cấu trúc giống như đám rối sợi thần kinh (NFT). Điều này thường thấy trong não của bệnh nhân Alzheimer. Tương tự trên nghiên cứu dịch tễ học tại Anh và xứ Wales của Martyn và cộng sự (1989). Tỉ lệ mắc Alzheimer cao ở những khu vực có hàm lượng nhôm cao trong nước uống, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát dư lượng nhôm khi dùng PAC để xử lý nước cấp.

Ngược lại với nhôm, ion Fe3+ (gốc ion của FeCl3) lại là một nguyên tố vi lượng thiết yếu cho sự sống. Sắt tham gia vào nhiều quá trình sinh học. Gồm cả chuỗi vận chuyển electron để sản xuất năng lượng tế bào (ATP). Ion sắt, sau khi được hấp thụ và chuyển hóa thành Fe2+ là thành phần cốt lõi của Hemoglobin, chịu trách nhiệm vận chuyển oxy từ phổi đến các mô, và là thành phần của Myoglobin cùng nhiều enzyme quan trọng khác.

Do đó, căn cứ vào nguyên tắc an toàn tuyệt đối, việc lựa chọn FeCl3 xử lý nước cấp giúp loại bỏ hoàn toàn nguy cơ phơi nhiễm Al3+.

III. Kết luận

Mặc dù PAC được thừa nhận rộng rãi về hiệu suất keo tụ cao, liều lượng thấp và ổn định pH trong xử lý nước cấp, nhưng nó tồn tại rủi ro tiềm tàng về sức khỏe cộng đồng liên quan đến dư lượng nhôm Al3+ – độc tố thần kinh có mối liên hệ với các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer. Do đó, căn cứ vào nguyên tắc an toàn tuyệt đối và vai trò thiết yếu của sắt đối với sự sống, chúng tôi khuyến nghị FeCl3 là giải pháp thay thế cần được cân nhắc kỹ lưỡng để xử lý nước cấp. Hóa chất này giúp loại bỏ hoàn toàn nguy cơ phơi nhiễm Al3+ và cung cấp gốc Fe3+ — nguyên tố vi lượng không thể thiếu cho cơ thể.

Để đảm bảo nguồn cung cấp hóa chất ổn định, an toàn và đạt hiệu suất tối ưu, Công ty TNHH Công nghệ Hóa chất và Môi trường Vũ Hoàng là đơn vị sản xuất và phân phối FeCl3 chất lượng cao, đạt chuẩn, sẵn sàng hỗ trợ các đơn vị xử lý nước chuyển đổi và tối ưu hóa quy trình.

Liên hệ ngay với chúng tôi qua số HOTLINE 0945609898 để được tư vấn và nhận báo giá tốt nhất!