LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHẾ JAVEN HAY BÌNH CLO

LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU CHẾ JAVEN TỪ MUỐI ĐỂ KHỬ TRÙNG TRONG CÁC TRẠM CẤP NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Khử trùng là một khâu quan trọng cuối cùng trong hệ thống xử lý nước sinh hoạt. Sau quá trình xử lý cơ học, nhất là nước sau khi qua bể lọc, phần lớn các vi sinh vật đã bị giữ lại. Song để tiêu diệt hoàn toàn các vi trùng gây bệnh trước khi cung cấp cho sinh hoạt, cần phải tiến hành khử trùng nước. Có một số biện pháp thông dụng để khử trùng nước.

Sử dụng Clo khí

1. Ưu điểm:

– Là chất khử trùng truyền thống từ trước đến nay.

– Cl2 là chất oxi hoá mạnh ở bất kỳ dạng nào. Khi cho Clo tác dụng với nước sẽ tạo thành HOCl có tác dụng diệt trùng mạnh. Chất diệt trùng sẽ khuyếch tán qua lớp vỏ tế bào sinh vật ⇒ gây phản ứng với men tế bào ⇒ làm phá hoại các quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật. Khi cho Clo vào trong nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O = HCl + HClo

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân li

Cl2 + H2O = H+ + OCl- + Cl-

– Dùng khí Clo có thể khử trùng cho trạm cấp nước quy mô lớn

2. Nhược điểm:

– Khí Clo là loại khí rất độc do vậy việc xử lý hơi Clo rò rỉ trong hệ thống châm Clo khử trùng và nhà Clo là một việc rất quan trọng và cần thiết cho tất cả các nhà máy cấp nước.

– Đối với các hiện tượng Clo rò rỉ nhỏ, người vận hành có thể sử dụng các loại mặt nạ chuyên dụng cho hơi Clo, hoặc các thiết bị thở khí nén để phát hiện và giải quyết tại chỗ các lỗ rò rỉ (bằng một số dụng cụ chuyên dùng) hoặc đóng ngay van Clo đầu bình chứa Clo để cô lập kịp thời nguồn Clo cung cấp bị rò rỉ ra ngoài. Tuy nhiên, đối với một số sự cố trầm trọng hơn gây hiện tượng rò rỉ, phát tán với mức độ lớn như vỡ bình chứa, gãy chân van, cháy núm chì… thì không thể sử dụng các phương tiện đơn giản để xử lý. Thậm chí trong khu vực hơi Clo phát tán, nguồn không khí đậm đặc hơi Clo, các dụng cụ phòng độc thông thường dành cho công nhân vận hành không còn đủ tác dụng nếu phải xử lý sự cố trong thời gian dài, việc tiếp xúc trực tiếp với các thiết bị trong nhà Clo và kiểm soát hơi Clo rò rỉ rất khó khăn.

– Trong trường hợp sử dụng các bình Clo lớn (loại 500 kg trở nên) sẽ gây ra sự cố rất nghiêm trọng về môi trường sống, nhất là khu vực có người dân sinh sống lân cận, thiệt hại về vật chất (Clo ăn mòn khi gặp nước) và về sinh mạng con người là rất lớn. Để giải quyết các trường hợp khẩn cấp này, trước đây người ta thường sử dụng hố vôi, trong các trường hợp cần thiết, bình chứa Clo (loại cũ, có trọng lượng không lớn: 50 – 200kg) có sự cố rò rỉ sẽ được đưa xuống hố vôi. Tuy nhiên, đây không phải là giải pháp phù hợp với điều kiện hiện nay, vì trong các trường hợp khẩn cấp việc đưa 1 bình chứa 1000kg xuống hố vôi bằng sức người là không thể, do trọng lượng quá lớn mà không chủ động phương tiện, cũng như do các ràng buộc phức tạp với hệ thống mà trong thời điểm khẩn cấp, người vận hành không thực hiện được.

– Việc sử dụng hệ thống trung hòa Clo khẩn cấp khi Clo bị rò rỉ bằng quạt hút gió lưu lượng lớn và tháp trung hoà Clo là giải pháp triệt để nhất mà hiện nay đã và đang được trang bị cho các hệ thống cung cấp khí Clo ở các nhà máy nước lớn. Tuy nhiên, việc lắp đặt và vận hành hệ thống này cũng khá phức tạp và đòi hỏi cán bộ phải có đủ trình độ. Hệ thống trung hòa Clo rò rỉ bao gồm 6 bộ phận chính:

– Bộ cảm biến phát hiện Clo rò rỉ

– Tủ điện điều khiển

– Bơm hóa chất NaOH (20%)

– Quạt hút Clo rò rỉ

– Tháp trung hòa Clo

– Bồn chứa hóa chất

– Vận chuyển các bình Clo lỏng khá bất tiện do đa số các nhà máy nước nằm cách xa các nhà máy hóa chất. Việc vận chuyển bình Clo yêu cầu khá nghiêm ngặt và phải được cấp phép của cơ quan có thẩm quyền.

– Vì mỗi lần chỉ vận chuyển được một số lượng bình có hạn (bình Clo không nên tích lũy nhiều), vì vậy chi phí vận chuyển nhiều khi đắt hơn nhiều lần giá Clo.

– Cấp định lượng khí Clo với lượng nhỏ thường không chính xác. Hiệu quả sử dụng không cao do khí Clo ít hòa tan trong nước nên nếu trộn khí Clo vào nước ngay trước bể chứa nước thì phần lớn lượng khí Clo sẽ bay lên không khí. Đa số các trạm cấp nước quy mô nhỏ và vừa (công suất dưới 10,000 m3 /ngày) không thể dùng phương pháp này.

3. Tính toán chi phí khử trùng:

– Chi phí Clo khí (mua tại nhà máy): 12.000 đồng /kg (chưa kể vỏ bình), nếu tính cả vận chuyển về tận nhà máy nước thì chi phí này tăng lên gấp đôi hoặc gấp 3 tùy thuộc khoảng cách giữa nhà máy nước và nhà máy hóa chất.

– Bộ châm Clorator: 25.000.000 đồng/bộ

– Hệ thống trung hòa Clo rò rỉ: 1.000.000.000 đồng – 1 tỷ đồng (báo giá của công ty CP Kỹ thuật Á Châu, TP HCM)

– Ngoài ra còn phải mua các dụng cụ bảo hộ cho kỹ thuật vận hành trong nhà máy.

Giá 1kg Clo khí hóa lỏng từ nhà máy hóa chất về trạm cấp nước dao động trong khoảng 25.000 – 35.000 đồng /kg.

Sử dụng thiết bị điều chế Javen từ muối NaCl

1. Ưu điểm

– Chỉ cần muối ăn, điện và nước. Đây là những nguyên, nhiên liệu rất sẵn, gần như ở đâu cũng có.

– Hiệu quả khử trùng cao (cùng một nồng độ Clo hoạt tính nhưng hiệu quả khử trùng của Javen điện phân cũng cao hơn Clo khí do Clo khí thoát lên rất nhanh khi châm vào nước)

– Clo tồn tại trong dung dịch nên hiệu lực khử trùng giữ được lâu hơn – Cấp định lượng chính xác vào nước

– Không cần chuyên chở, chủ động được nguồn hóa chất (khi cần thì bật thiết bị là có dung dịch khử trùng để sử dụng)

– An toàn cho cán bộ kỹ thuật vận hành trạm vì Clo hoạt tính tồn tại trong dung dịch và dung dịch Javen được đựng trong các thùng nhựa kín.

– Thân thiện với môi trường sống.

2. Nhược điểm:

– Yêu cầu muối ăn sử dụng phải tương đối sạch, độ sạch ≥ 97% và định kỳ bảo dưỡng máy để tránh hiện tượng gây tắc điện cực điện hóa.

3. Hiệu quả kinh tế:

– Giá mua thiết bị ban đầu: Dao động từ 60 đến 210 triệu đồng (tùy công suất thiết bị)

– Tính toán chi phí vận hành:

+ Để sản xuất 1 kg Clo hoạt tính: cần 3.75 Kg muối ăn NaCl và 3.98 kW điện và 0.125 m3 nước.

+ Giá muối ăn NaCl: 3.100 đồng/kg

+ Giá điện sinh hoạt: 2.000 đồng/kW

+ Giá nước sinh hoạt: 4000 đồng/m3

Vậy tổng chi phí để sản xuất 1kg Clo hoạt tính: 3.75 kg x 3.100 đồng/kg + 3.98 kW x 2.000 đồng/kW + 0.125×4000 = 20.085 đồng/1kgClo.