Trong các hệ xử lý nước, cáu cặn gây tắc nghẽn đường ống, phá hủy thiết bị, cản trở các quá trình trao đổi nhiệt và gây tăng chi phí vận hành. Nó trở thành vấn đề thường gặp nhất, gây tổn thất nhiều nhất cho chủ đầu tư và cũng gây phiền phức nhất cho nhân viên vận hành thiết bị.
Vậy cáu cặn là gì, tại sao bạn cấp nước sạch vào hệ thống mà cáu cặn vẫn hỉnh thành?
Hay cùng Excelchem tìm hiểu về vấn đề nhức nhối này nhé.
1. Cáu cặn là gì?
Cáu cặn là sự hình thành của các chất rắn không tan trong các hệ thống xử lý nước, tuần hoàn nước.
Cáu cặn được hình thành do sự gia tăng về nồng độ của các chất tan trong nước. Khi các chất tan này vượt quá ngưỡng độ tan của nó, nó sẽ kết tủa và chuyển sang thể rắn. Quá trình này xảy ra liên tục và theo thời gian, chũng sẽ tạo nên các lớp chất rắn có cấu trúc mạng tinh thể vững chắc được gọi là cáu cặn. Trong xử lý nước, cáu cặn hay gặp nhất đó là CaCO3 do sự phổ biến của các ion hình thành nên nó là Ca2+ và CO32- trong nước. Ngoài ra, còn có nhiều loại cáu cặn khác cũng rất thường gặp như CaSO4, Ca3(PO4)2, SiO2, MgSiO3 …
Ảnh SEM cho thấy cấu trúc tinh thể của lớp cáu cặn CaCO3
2. Tại sao lại có cáu cặn?
Có lẽ câu hỏi mà nhiều người vẫn thắc mắc nhất đó là: “Tại sao tôi dùng nước sạch cấp vào hệ thống và lại vấn có cáu cặn?”. Hãy cùng Excelchem tìm hiểu sau đây nhé.
Cáu cặn xảy ra khi khi nồng độ của các ion (đặc biệt là độ cứng) trong nước gia tăng lên trong quá trình hoạt động của thiết bị. Sự gia tăng nồng độ của các ion xảy ra khi hệ thống có sự bay hơi của nước như hệ tháp giải nhiệt (Cooling Tower) hay lò hơi (Boiler) hoặc có sự tách nước tinh khiết ra khỏi dung dịch trong màng lọc RO, Separator hay Evaporator. Quá trình này dẫn đến dung dịch còn lại có quá cao nồng độ của các ion cứng, và khi tích số tan của chúng vượt quá mức cân bằng thì nó sẽ trở nên kết tủa và tạo nên cáu cặn.
Ngoài ra, sự hình thành của cáu cặn còn chịu tác động rất lớn từ yếu tố môi trường như pH và nhiệt độ. Ở môi trường pH cao thì cáu cặn dễ xảy ra hơn là môi trường có pH thấp. Ở các điểm nước tiếp xúc với nhiệt độ cao sẽ dễ xảy ra cáu cặn hơn những vị trí có nhiệt độ thấp.
Độ tan của CaCO3 giảm khi pH tăng lên
Khả năng xảy ra cáu cặn hoàn toàn có thể được tính toán và dự đoán trước thông qua việc tính toán các chỉ số cáu cặn.
Chỉ số nổi tiếng nhất chính là Langelier saturation index (LSI) để tính toán khả năng xảy ra cáu cặn CaCO3.
Việc tính toán các chỉ số cáu cặn giúp việc dự đoán khả năng xảy ra cáu cặn được chính xác hơn và qua đó, giúp đưa ra các phương pháp phòng chống cáu cặn được hiểu quả hơn.
3. Xử lý cáu cặn như thế nào?
a. Phòng chống cáu cặn
Có rất nhiều cách để chống cáu cặn như sau:
- Sử dụng hóa chất chống cáu cặn
- Làm mềm nước
- Kiểm soát pH
- Dùng nước có độ tinh khiết cao như RO, DI
Nhưng hãy lưu ý rằng, cho dù bạn có dùng phương pháp nào đi nữa, thì tất cả các phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm của nó, không có phương pháp nào là hoàn hảo tuyệt đối cả. Việc quan trọng nhất là bạn hiểu được nó và việc đo đạc và duy trì chất lượng nước ổn định trong ngưỡng kiểm soát của phương pháp mà bạn áp dụng vẫn rất là quan trọng.
Nếu bạn cần tư vấn thêm về từng phương pháp, hãy liên hệ với Excelchem nhé.
b. Tẩy rửa cáu cặn
Khi cáu cặn đã được hình thành và ảnh hưởng đến thiết bị, hệ thống của bạn. Cách tốt nhất là phải dừng thiết bị để tẩy rửa cáu cặn đi.
Cáu cặn trong ống bình ngưng chiller và tẩy rửa ống chiller.
Tuy nhiên Excelchem lưu ý bạn một số điểm về tẩy rửa cáu cặn như sau:
- Tẩy rửa cáu cặn chỉ là giải pháp tạm thời, không phải là giải pháp tối ưu.
- Trong suốt quá trình cáu cặn hình thành và đến lúc tẩy rửa, hệ thống đã phải hoạt động ở điều kiện không tối ưu và vì thế có thể gây tốn kém nhiên liệu, chi phí cho hệ thống, gây nguy hại cho thiết bị và tiềm tàng nhiều rủi ro như phải dừng thiết bị đột ngột, ăn mòn bên dưới lớp cáu cặn…
- Tẩy rửa cáu cặn mặc dù sử dụng các hóa chất có độ ăn mòn thấp nhất nhưng việc ít nhiều ảnh hưởng đến thiết bị là gần như không thể tránh khỏi. Do đó, hãy kiểm soát nồng độ và pH nghiêm ngặt trong lúc tẩy rửa nhé.
Hy vọng Excelchem đã giải thích được một số các thắc mắc của bạn về vấn đề cáu cặn.
Hãy theo dõi Excelchem để cùng tìm hiểu về các chủ đề khác nữa nhé.
Nếu các bạn có góp ý hay đề xuất nào với Excelchem, hãy liên hệ với Excelchem nhé.
Cảm ơn.
