Mua bơm định lượng để châm clo khử trùng hay châm PAC keo tụ cho hệ xử lý nước thải, nhiều người chọn theo cảm tính: “lấy con 10 L/h cho chắc”. Kết quả hay gặp là bơm quá lớn, phải vặn núm về 5–10% nên châm giật cục, sai liều; hoặc bơm quá nhỏ, chạy 100% mà vẫn thiếu hóa chất. Bài này hướng dẫn cách tính lưu lượng bơm định lượng từ ba con số đơn giản: lưu lượng nước cần xử lý, liều hóa chất và nồng độ dung dịch pha, kèm ví dụ cụ thể để chủ đầu tư, thợ lắp đặt và kỹ sư vận hành tự kiểm tra được.
1. Ba thông số đầu vào cần có trước khi tính
Trước khi chọn bơm, bạn cần thu thập đủ ba dữ liệu sau.
- Lưu lượng nước cần xử lý (Qn, m³/h): lấy theo lưu lượng bơm nước thải đẩy qua điểm châm, không lấy theo công suất trạm tính theo ngày. Ví dụ trạm 200 m³/ngày nhưng bơm chạy 20 giờ thì Qn ≈ 10 m³/h. Nếu bơm chạy gián đoạn, lấy lưu lượng lúc bơm chạy.
- Liều hóa chất (D, mg/L): lượng chất hoạt tính cần cho mỗi lít nước. Liều này nên xác định bằng thí nghiệm Jar-test (với PAC, polymer) hoặc theo kết quả đo clo dư (với clo). Các con số trong bài chỉ mang tính tham khảo.
- Nồng độ dung dịch đem châm (C): hóa chất thương phẩm thường được pha loãng trong bồn trước khi bơm. Cần biết dung dịch trong bồn chứa bao nhiêu gam chất hoạt tính trong 1 lít.
Lưu ý đơn vị: 1 mg/L = 1 g/m³. Nhớ quy đổi này là phép tính trở nên rất gọn.
2. Công thức tính lưu lượng bơm định lượng
Công thức cơ bản
Lượng chất hoạt tính cần mỗi giờ: M (g/h) = Qn (m³/h) × D (g/m³)
Lưu lượng dung dịch bơm phải châm: Qb (L/h) = M (g/h) ÷ C (g/L)
Gộp lại: Qb = Qn × D ÷ C
Quy đổi nồng độ % sang g/L
Nhà cung cấp thường ghi nồng độ theo % khối lượng. Khi đó C (g/L) ≈ % × 10 × khối lượng riêng (kg/L). Dung dịch pha loãng dưới 5% có thể coi khối lượng riêng ≈ 1, tức 1% ≈ 10 g/L. Với hóa chất đậm đặc như javen (NaOCl) thương phẩm, khối lượng riêng lớn hơn 1 và hàm lượng clo hoạt tính giảm dần theo thời gian lưu kho, nên hãy lấy số liệu trên phiếu an toàn hóa chất (MSDS) của lô hàng bạn mua.
Chọn bơm theo vùng làm việc
Bơm định lượng cho độ chính xác tốt nhất khi chạy khoảng 30–80% công suất danh định. Vì vậy, lưu lượng tối đa của bơm nên lớn hơn lưu lượng tính toán khoảng 1,3–2 lần, đủ dư cho lúc nước bẩn đột biến cần tăng liều, nhưng không lớn đến mức phải vặn núm về sát 0.
3. Ví dụ tính toán thực tế cho trạm 10 m³/h
Giả sử trạm xử lý nước thải sinh hoạt của một tòa nhà, bơm nước thải đẩy 10 m³/h qua bể keo tụ và bể khử trùng, chạy khoảng 20 giờ/ngày.
Ví dụ 1: Châm clo khử trùng
- Liều clo tham khảo: 5 mg/L (cần chỉnh lại theo clo dư đo thực tế ở đầu ra).
- Lượng clo cần: M = 10 × 5 = 50 g/h.
- Nếu bơm thẳng javen đậm đặc khoảng 100 g/L clo hoạt tính: Qb = 50 ÷ 100 = 0,5 L/h. Quá nhỏ, khó chỉnh.
- Pha loãng xuống khoảng 2% (≈ 20 g/L): Qb = 50 ÷ 20 = 2,5 L/h. Chọn bơm có lưu lượng tối đa khoảng 4–6 L/h là hợp lý.
Ví dụ 2: Châm PAC keo tụ
- Liều PAC tham khảo theo Jar-test: 40 mg/L.
- Lượng PAC cần: M = 10 × 40 = 400 g/h.
- Pha dung dịch PAC 10% (khoảng 100 g bột trong 1 lít dung dịch): Qb = 400 ÷ 100 = 4 L/h.
- Chọn bơm khoảng 6–8 L/h để còn dư khi nước thải đậm đặc hơn bình thường.
Tính dung tích bồn pha hóa chất
Lượng dung dịch PAC dùng mỗi ngày: 4 L/h × 20 h = 80 L. Nếu muốn 2 ngày mới pha một lần, cần bồn khoảng 160 L, thực tế chọn bồn 200 L để chừa khoảng trống phía trên.
4. Đừng quên áp suất tại điểm châm
Lưu lượng đúng mà áp suất không đủ thì bơm vẫn không đẩy được hóa chất vào. Bảng dưới đây tóm tắt các trường hợp hay gặp:
| Vị trí điểm châm | Áp suất bơm cần vượt qua | Lưu ý lắp đặt |
|---|---|---|
| Châm vào bể hở (bể khử trùng, bể keo tụ) | Rất thấp, chủ yếu là tổn thất ống và độ cao đẩy | Nên lắp van chống xi-phông nếu bồn hóa chất đặt cao hơn bể |
| Châm vào ống đẩy của bơm nước thải | Lớn hơn áp suất trong ống tại điểm châm | Bắt buộc có van một chiều ở đầu châm (injection valve) |
| Châm vào đường ống cấp nước có tăng áp | Lớn hơn áp suất tối đa của hệ tăng áp | Chọn bơm có áp suất danh định dư ít nhất 1–2 bar so với áp ống |
Một lưu ý dễ bỏ sót: khi áp suất đầu đẩy quá thấp (châm xuống thấp hơn bồn), hóa chất có thể tự chảy qua bơm làm châm quá liều. Van chống xi-phông hoặc van tạo áp ngược sẽ giải quyết việc này.
5. Chọn vật liệu đầu bơm theo hóa chất
Tính đúng lưu lượng nhưng chọn sai vật liệu thì đầu bơm, van bi và gioăng sẽ hỏng nhanh. Nguyên tắc chung (tham khảo, luôn đối chiếu bảng tương thích hóa chất của hãng):
- Clo, javen (NaOCl): ưu tiên đầu bơm PVC hoặc PVDF, màng PTFE; tránh inox vì clo ăn mòn kim loại.
- PAC, phèn: PVC, PP dùng tốt. Dung dịch có cặn nên đặt đầu hút cách đáy bồn và có lọc đầu hút.
- Xút NaOH: PP, PVC phù hợp ở nhiệt độ thường.
- Axit sunfuric, axit clohydric: cần kiểm tra kỹ theo nồng độ; PVDF và PTFE thường an toàn hơn.
Với các hệ châm phổ biến, bạn có thể tham khảo dòng bơm định lượng Blue White cho nhu cầu châm chính xác, hoặc máy bơm hóa chất Veratti khi cần chuyển hóa chất lưu lượng lớn từ téc sang bồn pha. Trường hợp hóa chất đặc, có cặn hoặc cần bơm từ thùng phuy, bơm màng điện GODO là phương án đáng cân nhắc.
6. Hiệu chỉnh bơm sau khi lắp đặt
Khi lắp thực tế, chiều cao hút, áp suất đẩy và độ nhớt dung dịch đều làm lưu lượng thay đổi. Cách hiệu chỉnh đơn giản:
- Lắp một ống đong có vạch chia (cột hiệu chuẩn) ở đường hút hoặc dùng ca đong đặt dưới đầu hút.
- Cho bơm chạy ở mức đặt dự kiến trong 1 phút, đọc thể tích hóa chất đã hút.
- Nhân với 60 để ra L/h, so sánh với Qb đã tính và chỉnh núm hành trình hoặc tần số cho khớp.
- Sau 1–2 ngày vận hành, đo lại chỉ tiêu đầu ra (clo dư, độ đục, pH) để tinh chỉnh liều D.
Ngoài ra, hiệu quả châm hóa chất còn phụ thuộc vào khuấy trộn và cấp khí trong các bể sinh học. Nếu bạn đang thiết kế cả hệ, xem thêm bài cách chọn máy thổi khí cho bể xử lý nước thải và các dòng máy sục khí phù hợp.
Câu hỏi thường gặp
Có nên chọn bơm định lượng lớn hơn nhiều để “dự phòng”?
Không nên. Bơm quá lớn phải chạy ở mức rất thấp, mỗi nhịp châm một lượng lớn rồi nghỉ lâu, hóa chất phân bố không đều và độ chính xác kém. Dư khoảng 1,3–2 lần so với lưu lượng tính toán là đủ.
Một bơm có châm được hai loại hóa chất luân phiên không?
Không khuyến khích. Clo và PAC hay axit và xút có thể phản ứng với nhau trong đầu bơm, gây kết tủa hoặc sinh khí độc. Mỗi hóa chất nên có bơm, đường ống và bồn riêng.
Lưu lượng nước thải thay đổi theo giờ thì làm sao giữ đúng liều?
Có thể cho bơm định lượng chạy liên động với bơm nước thải (bơm nước chạy thì bơm hóa chất chạy), hoặc chọn bơm nhận tín hiệu 4–20 mA/xung từ đồng hồ lưu lượng để tự tăng giảm theo Qn.
Liên hệ tư vấn chọn bơm định lượng
Nếu bạn đã có lưu lượng nước, loại hóa chất và liều dự kiến, hãy gửi cho chúng tôi để được tính toán và đề xuất model bơm định lượng phù hợp, kèm vật liệu đầu bơm và phụ kiện lắp đặt. Công ty TNHH Thương mại và Công nghiệp Động Lực – Hotline/Zalo: 08 2222 86 24 (Mr Minh). Hà Nội: 780 Minh Khai; Đà Nẵng: 683 Trường Chinh; TP.HCM: 815/4/56 Hương Lộ 2.
