Nước có độ pH cao thường chứa nhiều ion kiềm, gây đóng cặn, mất cân bằng hóa học và ảnh hưởng đến chất lượng nước đầu ra trong các hệ thống xử lý nước. Để duy trì độ ổn định của nguồn nước, việc áp dụng đúng cách xử lý nước có độ pH cao là điều cần thiết. Quý khách hàng hãy theo dõi bài viết này của ATS Water Technology để cập nhật thông tin về 3 phương pháp giảm độ pH của nước phổ biến nhất hiện nay.

1. Phương pháp trung hòa axit – bazơ

Đây là phương pháp được sử dụng nhiều nhất nhờ khả năng phản ứng nhanh và dễ kiểm soát trong môi trường công nghiệp. Cơ chế trung hòa giúp đưa nước về mức pH mong muốn thông qua phản ứng giữa dung dịch kiềm và axit. Phương pháp này đặc biệt phù hợp cho hệ thống có độ kiềm cao hoặc pH tăng đột biến do hóa chất vận hành.

Nguyên lý:

Khi axit được châm vào, các phân tử axit phân li và giải phóng H+, kết hợp với OH− tạo thành nước (H2O), đồng thời sinh ra muối tùy theo loại axit sử dụng. Tốc độ giảm pH phụ thuộc vào độ mạnh của axit, độ kiềm (alkalinity) của nguồn nước và khả năng khuếch tán trong môi trường. Vì vậy, hệ thống thường tích hợp cảm biến pH trực tuyến để đóng vòng điều khiển tự động, tránh tình trạng châm quá liều gây giảm pH đột ngột.

Quy trình:

  • Đo pH nước đầu vào và độ kiềm của nước.
  • Pha loãng axit (HCl, H2SO4, HNO3 hoặc axit hữu cơ nhẹ tùy yêu cầu).
  • Châm axit bằng bơm định lượng, điều khiển theo tín hiệu từ cảm biến pH trực tuyến.
  • Kiểm tra độ ổn định của pH tại bể trung gian trước khi đưa nước vào hệ thống chính.
Phương pháp trung hòa axit - bazơ xử lý nước có độ pH cao
Để xử lý nước có độ kiềm cao trong các hệ thống công nghiệp, người ta thường châm axit để điều chỉnh pH

2. Phương pháp kết tủa

Khi nước có độ pH cao do hàm lượng ion kim loại hoặc khoáng vượt mức, việc hạ pH bằng axit có thể tạo ra lượng muối lớn trong nước. Phương pháp kết tủa giúp loại bỏ các ion kiềm kích hoạt tăng pH, đồng thời giảm bớt các hợp chất khó xử lý. Đây là giải pháp hữu ích cho ngành cấp nước, thực phẩm và dược phẩm.

Nguyên lý:

Khi chất keo tụ như phèn nhôm (Al2(SO4)3) hoặc muối sắt (FeCl3) được châm vào nguồn nước kiềm, chúng thủy phân tạo ra các ion Al3+ hoặc Fe3+. Các ion này dễ dàng hình thành hydroxide kết tủa như Al(OH)3 hoặc Fe(OH)3 – các bông hydroxide lớn có khả năng cuốn theo các ion kiềm, khoáng chất và tạp chất hòa tan. Nước sau khi loại bỏ các thành phần này sẽ giảm tính kiềm, từ đó đưa độ pH của nước về mức ổn định hơn.

Quy trình:

  • Châm hóa chất keo tụ ở pH cao.
  • Khuấy nhanh để phân tán đều, sau đó khuấy chậm để hình thành bông cặn.
  • Lắng, lọc và kiểm tra pH đầu ra.
  • Tối ưu hóa liều lượng hóa chất nhằm tránh hiện tượng dư gây tăng/giảm pH không mong muốn.
Phương pháp kết tủa giảm độ pH nước
Châm hóa chất keo tụ giúp hạ độ pH nước

3. Sục CO2 để giảm độ pH của nước

Sục CO2 là phương pháp an toàn, không tạo cặn muối và đặc biệt phù hợp cho quy trình sản xuất thực phẩm, đồ uống hoặc hệ thống làm mềm nước công nghiệp. Khi CO2 hoà tan trong nước, nó tạo thành axit cacbonic (H2CO3) – một axit yếu nhưng đủ để đưa pH về mức mong muốn mà không gây sốc hóa học. Phương pháp này được đánh giá cao nhờ sự ổn định và dễ điều khiển.

Nguyên lý:

CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3−

Cơ chế chính của phương pháp là hòa tan CO2 vào nước để tạo axit cacbonic (H2CO3). Đây là axit yếu nhưng có khả năng phân ly giải phóng ion H+ – yếu tố trực tiếp làm giảm pH. Khác với các axit vô cơ mạnh, H2CO3 tạo sự thay đổi pH từ từ, giúp hệ thống ổn định và ít nguy cơ sốc hóa học. Đồng thời, CO2 không tạo muối sau phản ứng.

Quy trình:

  • Sục CO2 bằng máy nén hoặc bình chứa CO2 áp lực.
  • Điều chỉnh lưu lượng CO2 theo tín hiệu cảm biến pH.
  • Duy trì thời gian tiếp xúc đủ để đạt cân bằng CO2 hòa tan.
  • Kiểm tra pH tại điểm thu hồi nước.
Sục CO2 để giảm độ pH của nước
Sục CO2 (CO2 sparging) là một phương pháp rất phổ biến và an toàn để giảm pH trong xử lý nước

Bảng so sánh các phương pháp xử lý nước có độ pH cao:

Phương pháp Ưu điểm Nhược điểm Ứng dụng phù hợp
Trung hòa axit – bazơ Phản ứng nhanh, dễ điều khiển, có thể điều chỉnh pH mong muốn một cách chính xác Tạo muối, cần kiểm soát liều lượng. Cần kiểm soát an toàn khi sử dụng Công nghiệp, xử lý nước thải
Kết tủa Hiệu quả cho các nguồn nước có độ kiềm cao phát sinh lượng lớn bùn, Cần hệ thống lắng – lọc. Đòi hỏi giám sát và định lượng hóa chất chính xác Cấp nước, thực phẩm, dược phẩm
Sục CO2 An toàn, không tạo muối Hiệu suất bị giới hạn bởi áp suất và thời gian tiếp xúc. Cần thiết bị sục CO2 chuyên dụng. Đồ uống, công nghệ thực phẩm

Xem thêm: 3 cách xử lý nước có độ pH thấp, nâng độ pH của nước hiệu quả

4. Các câu hỏi thường gặp về cách xử lý nước có độ pH cao

Nước có độ pH bao nhiêu được xem là pH cao?

Nguồn nước có pH > 8,5 được xem là có tính kiềm cao (pH cao). Mức này có thể gây ảnh hưởng đến thiết bị và quy trình xử lý.

Nước có độ pH cao gây hại như thế nào cho hệ thống công nghiệp?

Nước có pH cao dễ tạo cặn khoáng, giảm khả năng truyền nhiệt và gây suy giảm hiệu suất màng RO. Nó cũng ảnh hưởng đến độ ổn định hóa học của quá trình vận hành.

Các phương pháp xử lý nước có độ pH cao là gì?

Có bốn phương pháp phổ biến để hạ độ pH của nước là: trung hòa bằng axit, kết tủa để loại ion kiềm, sục khí CO2.

Có thể dùng loại axit nào để trung hòa nước có pH cao trong công nghiệp?

Để trung hòa nước có pH cao trong công nghiệp thì nên sử dụng các loại axit như HCl, H2SO4 hoặc axit hữu cơ nhẹ tùy theo yêu cầu.

Dùng CO2 để giảm pH của nước có hiệu quả không?

Dùng CO2 để giảm pH của nước có hiệu quả cao và an toàn, đặc biệt phù hợp với ngành thực phẩm – đồ uống.

Như vậy, việc lựa chọn cách xử lý nước có độ pH cao phù hợp giúp hệ thống vận hành ổn định, giảm chi phí bảo trì và đảm bảo chất lượng nước đầu ra. Quý khách vui lòng liên hệ ATS Water Technology ngay hôm nay để được hỗ trợ và tư vấn chuyên sâu hoặc thiết kế giải pháp tối ưu bởi đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm của chúng tôi.

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS