Javen là hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống xử lý nước thải hiện nay nhờ khả năng oxy hóa mạnh và diệt khuẩn hiệu quả. Với ưu điểm dễ sử dụng, chi phí thấp và an toàn hơn Clo khí, Javen giúp loại bỏ vi sinh vật gây bệnh, khử mùi, khử màu và giảm thiểu nhiều hợp chất hữu cơ độc hại. Hyax cùng Môi trường HANA tìm hiểu chi tiết ứng dụng javen trong xử lý nước thải chi tiết ở phần bên dưới nhé!
Javen là gì?
Javen (hay còn gọi là Natri Hypoclorit) là một hóa chất lỏng chứa hai hỗn hợp muối gồm: natri clorua (NaCl) và natri hypoclorit (NaClO). Quá trình sản xuất Javen bao gồm việc cho khí clo dư tác dụng với dung dịch natri hydroxit (NaOH). Nhờ khả năng oxy hóa vượt trội, chất này được ứng dụng rộng rãi như một tác nhân tẩy trắng và khử trùng phổ biến.
Công thức hóa học và tính chất:
- Công thức hóa học: NaClO (là thành phần chính)
- Thành phần: Hỗn hợp của NaCl và NaClO
- Màu sắc: Dung dịch thường có màu vàng nhạt và mùi đặc trưng
- Tính chất: Có tính oxy hóa mạnh, khả năng tẩy màu và sát trùng cao.
- Độ ổn định: Kém bền, dễ phân hủy bởi ánh sáng, nhiệt và CO2 trong không khí.
Ứng dụng của Javen trong các công đoạn xử lý nước thải
Javen được sử dụng trong các bước xử lý nước thải nhằm mục đích bao gồm khử trùng, oxy hóa các chất hữu cơ, khử mùi hôi, khử màu và loại bỏ các thành phần độc hại. Nhờ vào những khả năng này, hóa chất này giúp tiêu diệt hiệu quả vi khuẩn và nấm mốc gây bệnh, đồng thời phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành dạng đơn giản hơn.
Khử trùng nước thải sau xử lý sinh học
Sau khi qua các công đoạn lắng, lọc và xử lý sinh học, nước thải vẫn còn tồn tại nhiều vi khuẩn, vi rút và ký sinh trùng gây bệnh. Đây chính là lúc Javen phát huy vai trò khử trùng mạnh mẽ của mình.
Khi được châm vào nước thải, Javen giải phóng Clo hoạt tính, phản ứng với nước tạo thành axit hypochlorous (HOCl) – một chất có khả năng xuyên qua màng tế bào và tiêu diệt vi sinh vật chỉ trong vài giây. Nhờ đó, nước thải đầu ra được đảm bảo an toàn hơn trước khi xả ra môi trường hoặc tái sử dụng.
Khử màu, khử mùi nước thải công nghiệp
Nhiều ngành như dệt nhuộm, giấy, chế biến thủy sản, thực phẩm, bệnh viện thường có nước thải chứa chất tạo màu và mùi khó chịu. Khi bổ sung Javen với liều lượng phù hợp, phản ứng oxy hóa mạnh của NaOCl sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ gây màu và mùi, giúp nước trong hơn, giảm đáng kể mùi hôi.
Đặc biệt, Javen còn giúp giảm hàm lượng COD và BOD trong nước, hỗ trợ quá trình xử lý ở các công đoạn sau đạt hiệu quả cao hơn.
Oxy hóa chất độc hại và hợp chất hữu cơ khó phân hủy
Không chỉ khử trùng, Javen còn được ứng dụng để oxy hóa nhiều chất độc hại như phenol, sulfide, cyanide, amoni, nitrit… – những hợp chất thường có mặt trong nước thải công nghiệp nặng.
Cơ chế của Javen là chuyển các chất độc về dạng ít độc hoặc dễ phân hủy sinh học hơn, giúp giảm nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước và hỗ trợ hệ vi sinh trong bể sinh học hoạt động ổn định.
Ứng dụng khác trong hệ thống xử lý
Bên cạnh vai trò xử lý nước, Javen còn được sử dụng để tẩy rửa và khử trùng đường ống, bể chứa, thiết bị xử lý trong hệ thống. Việc này giúp ngăn ngừa đóng cặn, rêu mốc và mùi hôi – đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, an toàn và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Ngoài ra, Javen còn có thể dùng để rửa bùn, vệ sinh sàn nhà xưởng, khu vực xả nước thải, vừa tiết kiệm chi phí vừa đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp.
Kết quả là nước thải được khử sạch mùi và màu, và quan trọng nhất là giảm đáng kể các chỉ số ô nhiễm như BOD và COD.
Liều lượng và cách sử dụng Javen hiệu quả
Hướng dẫn pha loãng và tính toán liều lượng
Dung dịch Javen thương mại thường có nồng độ từ 10–12% NaOCl, tương đương khoảng 100.000–120.000 mg/L Clo hoạt tính. Trước khi châm vào hệ thống xử lý, cần pha loãng về nồng độ phù hợp để dễ kiểm soát và tránh ăn mòn thiết bị.
Công thức tính liều lượng cơ bản như sau:
- Liều lượng Javen (mg/L) = (Thể tích Javen sử dụng × Nồng độ Clo hoạt tính) / Thể tích nước thải xử lý
Nếu muốn khử trùng 10 m³ nước thải với liều 5 mg/L Clo hoạt tính, dùng dung dịch Javen 10%, ta cần khoảng 5 mL Javen cho mỗi m³ nước.
Cách định lượng dựa trên lưu lượng và mức độ ô nhiễm
Không có một liều lượng cố định áp dụng cho mọi hệ thống, vì hiệu quả của Javen phụ thuộc vào lưu lượng nước, mức độ ô nhiễm, pH và thời gian tiếp xúc.
- Đối với nước thải sinh hoạt: thường dùng liều 3–8 mg/L Clo hoạt tính.
- Đối với nước thải công nghiệp: có thể cần 10–20 mg/L, hoặc cao hơn nếu có nhiều chất hữu cơ và vi sinh gây bệnh.
- Nước thải bệnh viện, thủy sản: nên điều chỉnh dựa theo kết quả xét nghiệm vi sinh (E.coli, Coliforms).
Hệ thống có bơm định lượng hoặc cảm biến ORP (oxi hóa–khử) sẽ giúp duy trì liều Clo ổn định và tránh lãng phí hóa chất.
Thời gian tiếp xúc cần thiết để đạt hiệu quả khử trùng
Javen chỉ phát huy tối đa hiệu quả khi có thời gian tiếp xúc đủ lâu với nước thải. Thông thường, thời gian tiếp xúc tối thiểu là 20–30 phút ở bể khử trùng, với điều kiện pH trong khoảng 6,5–7,5. Nếu pH > 8, hiệu quả khử trùng giảm vì Clo chủ yếu tồn tại ở dạng ion hypochlorite (OCl⁻) – có hoạt tính thấp hơn.
Do đó, kiểm soát pH và thời gian lưu trong bể khử trùng là hai yếu tố quyết định để Clo hoạt tính tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn và vi rút.
Ưu điểm và hạn chế của Javen
Ưu điểm của Javen
Javen (Natri Hypoclorit – NaOCl) là một trong những hóa chất phổ biến và hiệu quả nhất được sử dụng trong khử trùng và oxy hóa nước thải. Một số ưu điểm nổi bật gồm:
- Hiệu quả diệt khuẩn cao: Javen giải phóng Clo hoạt tính mạnh, có khả năng tiêu diệt hầu hết vi khuẩn, vi rút, nấm và tảo trong thời gian ngắn.
- Dễ sử dụng: Có thể châm trực tiếp bằng bơm định lượng hoặc thêm thủ công vào bể khử trùng. Dung dịch dễ hòa tan, không cần thiết bị phức tạp.
- Chi phí thấp: So với các công nghệ khử trùng khác như Ozone hay UV, Javen rẻ hơn nhiều mà vẫn đáp ứng yêu cầu khử trùng của đa số hệ thống.
- Dễ bảo quản và vận chuyển: Là dung dịch ổn định, không yêu cầu điều kiện bảo quản đặc biệt như Clo khí nén hay Cloramin.
- Ứng dụng linh hoạt: Ngoài khử trùng, Javen còn có thể dùng để khử màu, khử mùi, oxy hóa các hợp chất hữu cơ và làm sạch thiết bị, rất phù hợp với hệ thống xử lý nước thải đa mục đích.
Nhờ những ưu điểm này, Javen trở thành lựa chọn phổ biến cho các trạm xử lý nước thải quy mô vừa và nhỏ, cũng như các nhà máy sản xuất cần giải pháp khử trùng tiết kiệm và an toàn.
Hạn chế của Javen
Bên cạnh những ưu điểm vừa kể trên, việc sử dụng Javen cũng tồn tại một số rủi ro và giới hạn kỹ thuật cần lưu ý:
- Dễ bay hơi và giảm hoạt tính theo thời gian: Dung dịch Javen phân hủy dần khi tiếp xúc với ánh sáng, nhiệt độ cao hoặc lưu trữ lâu ngày, làm giảm nồng độ Clo hoạt tính.
- Tạo sản phẩm phụ chứa Clo: Nếu dùng quá liều hoặc nước thải có nhiều chất hữu cơ, Javen có thể tạo ra các hợp chất phụ như trihalomethanes (THMs) – gây ảnh hưởng không tốt đến môi trường và sức khỏe.
- Ăn mòn thiết bị: Javen có tính oxy hóa mạnh, dễ ăn mòn kim loại, đặc biệt là thép và nhôm, nếu không sử dụng vật liệu nhựa hoặc phủ bảo vệ phù hợp.
- Hiệu quả giảm khi pH cao: Ở pH > 8, phần lớn Clo chuyển sang dạng ion hypochlorite (OCl⁻), làm giảm khả năng khử trùng đáng kể.
- Cần tuân thủ an toàn nghiêm ngặt: Javen có thể sinh khí Clo độc hại nếu trộn lẫn với axit hoặc các chất khử khác. Vì vậy, người vận hành phải được huấn luyện và trang bị bảo hộ đầy đủ.
5 lưu ý quan trọng khi sử dụng Javen an toàn
Javen (Natri Hypoclorit – NaOCl) là hóa chất có tính oxy hóa mạnh, rất hữu ích trong khử trùng và xử lý nước thải. Tuy nhiên, nếu sử dụng sai cách, Javen có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và ăn mòn thiết bị. Dưới đây là những lưu ý quan trọng cần tuân thủ khi lưu trữ, pha chế và vận hành Javen trong hệ thống xử lý nước thải:
- Trang bị bảo hộ lao động đầy đủ: Người vận hành phải luôn mặc đồ bảo hộ, đeo kính, găng tay cao su và khẩu trang khi pha chế hoặc tiếp xúc với Javen; nếu hóa chất dính vào da, cần rửa ngay lập tức bằng nhiều nước sạch.
- Bảo quản đúng cách: Javen nên được cất giữ trong khu vực mát mẻ, khô ráo, tránh ánh sáng mặt trời và phải dùng thùng chứa bằng vật liệu PVC hoặc PE thay vì kim loại; hóa chất nên được sử dụng hết trong vòng 1 – 2 tháng để duy trì hiệu quả.
- Không trộn lẫn với các hóa chất khác: Tuyệt đối không để Javen tiếp xúc với Axit hoặc chất khử vì phản ứng sẽ sinh ra khí Clo (Cl2) độc hại, gây nguy hiểm; khu vực làm việc trong nhà kín phải có hệ thống thông gió tốt để hút khí độc.
- Kiểm soát liều lượng và vị trí châm: Nên châm Javen tại điểm dòng chảy bị xáo trộn để đảm bảo khuấy trộn đều, đồng thời tránh dùng quá liều gây lãng phí và làm tăng nồng độ Clo dư gây hại môi trường thủy sinh; cần sử dụng bơm định lượng hoặc cảm biến ORP để kiểm soát nồng độ chính xác.
- Xử lý sự cố và rò rỉ: Khi xảy ra rò rỉ, phải ngưng bơm ngay lập tức và dùng vật liệu thấm hút trung tính như cát hoặc đất để thu gom, tuyệt đối không đổ Javen trực tiếp xuống cống hoặc dùng Axít để trung hòa.
Tổng kết
Javen là hóa chất mang lại hiệu quả cao trong xử lý nước thải, nhưng chỉ an toàn khi được sử dụng và bảo quản đúng cách. Việc tuân thủ các quy định về an toàn lao động, định lượng, bảo quản và phòng tránh rủi ro không chỉ giúp đảm bảo sức khỏe người vận hành, mà còn bảo vệ thiết bị và môi trường xung quanh.
