Bơm định lượng dùng trong xử lý nước thải: Vai trò & tiêu chuẩn

Giới thiệu

Trong các hệ thống xử lý nước thải hiện đại – cả công nghiệp lẫn dân dụng – bơm định lượng đóng vai trò thiết yếu trong việc định lượng chính xác hóa chất như PAC, Polymer, Javen, NaOH, H2SO4,… đảm bảo hiệu quả xử lý và an toàn vận hành. Tuy nhiên, lựa chọn đúng loại bơm phù hợp với từng giai đoạn và loại hóa chất là điều không dễ.

Trong bài viết này, Em Hiếu – chuyên gia bơm định lượng – sẽ giúp bạn hiểu rõ vai trò, phân biệt các loại bơm, tiêu chuẩn kỹ thuật cần lưu ý, cùng các gợi ý chọn bơm hiệu quả và an toàn.

1. Vai trò của bơm định lượng trong hệ thống xử lý nước thải

Trong các hệ thống xử lý nước thải – từ quy mô dân dụng đến công nghiệp – bơm định lượng đóng vai trò như "trái tim" của quá trình châm hóa chất, đảm bảo cung cấp chính xác lưu lượng và tỷ lệ hóa chất cần thiết vào từng giai đoạn xử lý. Việc định lượng sai hoặc không ổn định có thể dẫn đến hiệu suất xử lý thấp, dư hóa chất, gây hại cho hệ sinh thái hoặc không đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy định của pháp luật.

1.1. Các nhiệm vụ chính của bơm định lượng trong xử lý nước thải

Điều chỉnh pH:

Nước thải đầu vào thường có độ pH không ổn định, có thể mang tính axit hoặc kiềm. Để đảm bảo quá trình sinh học hoặc hóa lý diễn ra hiệu quả, pH cần được điều chỉnh về trung tính (6.5 – 8.5).
Hóa chất thường sử dụng:

• Tăng pH: NaOH, vôi sữa
• Giảm pH: HCl, H2SO4

➡️ Bơm định lượng giúp kiểm soát chính xác liều lượng hóa chất này theo tín hiệu từ cảm biến pH, tránh lãng phí và phản ứng quá liều.

Keo tụ & tạo bông:

Đây là giai đoạn quan trọng giúp kết dính các hạt lơ lửng nhỏ trong nước thành các bông cặn lớn để dễ dàng lắng xuống.
Hóa chất sử dụng:

• PAC (phèn nhôm, phèn sắt)
• Polymer (cationic hoặc anionic)

➡️ Bơm định lượng giúp duy trì tỷ lệ châm hóa chất ổn định, tạo ra hiệu quả lắng cao, giảm COD/BOD và bùn thải.

Khử trùng (Disinfection):

Nhiều hệ thống xử lý yêu cầu tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt trong nước thải y tế, thực phẩm, sinh hoạt.
Hóa chất sử dụng:

• Javen (NaOCl)
• Chlorine, ClO2

➡️ Bơm định lượng đảm bảo châm đúng liều khử trùng, tránh thừa gây độc hoặc thiếu gây nguy cơ sinh học.

Trung hòa & khử mùi:

Một số loại nước thải có mùi hôi (H2S, NH3) hoặc tính ăn mòn cao.
Hóa chất sử dụng:

• H2SO4, NaOCl, than hoạt tính dạng lỏng, hóa chất trung hòa axit/bazơ

➡️ Sử dụng bơm định lượng giúp kiểm soát chính xác tốc độ châm, từ đó xử lý triệt để mùi hôi và bảo vệ đường ống, thiết bị khỏi bị ăn mòn.

1.2. Lợi ích khi sử dụng bơm định lượng trong xử lý nước thải

✅ Tăng hiệu quả xử lý

Cung cấp lượng hóa chất đều đặn, đúng liều, từ đó tăng hiệu suất các quá trình như keo tụ, trung hòa, khử trùng.

✅ Tiết kiệm hóa chất

Giảm thiểu lãng phí, tối ưu chi phí vận hành nhờ kiểm soát lưu lượng thông minh (có thể theo pH, ORP, lưu lượng nước...).

✅ An toàn vận hành

Hạn chế tiếp xúc trực tiếp với hóa chất nhờ hệ thống bơm kín hoàn toàn. Có thể tích hợp với cảnh báo mực hóa chất thấp, ngắt bơm khi cạn.

✅ Tuân thủ quy định môi trường

Hệ thống xử lý đạt chuẩn đầu ra về pH, chất lượng nước, vi sinh – đáp ứng các tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT hoặc ISO 14001.

2. Phân tích 3 loại bơm định lượng phổ biến sử dụng trong xử lý nước thải

2.1. Bơm điện từ (Solenoid Metering Pump)

Nguyên lý hoạt động

Bơm điện từ hoạt động dựa trên cơ chế điều khiển từ trường của cuộn solenoid để tạo ra chuyển động tịnh tiến cho màng bơm. Khi cuộn điện từ được cấp nguồn, lực hút từ trường kéo piston (hoặc thanh đẩy) về phía trước, làm màng bơm tịnh tiến, tạo áp suất đẩy lưu chất ra khỏi buồng bơm qua van một chiều. Khi dòng điện ngắt, sẽ đẩy màng trở lại vị trí ban đầu, tạo hiệu ứng hút để nạp hóa chất mới vào buồng bơm.

Toàn bộ quá trình này diễn ra tuần hoàn theo tần số đóng/ngắt điện của cuộn solenoid, nhờ đó bơm có thể kiểm soát lưu lượng một cách chính xác và linh hoạt.

Cấu tạo chính

• Màng bơm: Chất liệu Teflon (PTFE) hoặc PTFE + EPDM – chịu hóa chất tốt, tuổi thọ cao.
• Van một chiều (In/Out check valve): Thường là ceramic hoặc inox, chống ăn mòn và hạn chế dòng chảy ngược.
• Solenoid coil: Cuộn điện từ tạo lực kéo cơ học.
• Bộ điều khiển: Cho phép điều chỉnh tần số làm việc bằng núm cơ, màn hình LED, tín hiệu analog (4-20mA), hoặc xung số (5-24V).

Ưu điểm nổi bật

• Thiết kế nhỏ gọn, phù hợp lắp tủ điện, treo tường hoặc gắn bồn.
• Điều chỉnh lưu lượng dễ dàng: Có thể điều chỉnh bằng tay, tín hiệu dòng 4–20mA, hoặc xung đầu vào.
• Tiêu chuẩn bảo vệ cao (IP65): Chống bụi và nước phù hợp môi trường xử lý nước.
• Giá thành đầu tư thấp, chi phí bảo trì gần như không đáng kể.
• Phản ứng nhanh, phù hợp hệ thống điều khiển tự động (PLC, cảm biến mức, SCADA...).

Nhược điểm cần lưu ý

• Giới hạn về công suất: Áp suất thường dưới 10 bar, lưu lượng tối đa 20–30 l/h.
• Không thích hợp với hóa chất độ nhớt cao (ví dụ: Polymer chưa pha loãng).
• Không phù hợp với môi trường công nghiệp nặng (nhiệt độ cao, rung động mạnh).

Ứng dụng thực tế

Bơm điện từ thường được sử dụng trong các ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt, nước cấp đô thị, hoặc hệ thống tự động hóa nhỏ.

• Châm Javen (NaOCl) khử trùng nước thải.
• Châm NaOH hoặc HCl điều chỉnh pH.
• Dùng trong hệ thống hồ bơi, lò hơi, hệ thống RO.
• Kết nối cảm biến mức, phao điện, tín hiệu cảnh báo, ứng dụng trong trạm bơm tự động hóa.

Một số dòng bơm tiêu biểu

• SEKO Tekna AKL: Đạt chuẩn IP65, lưu lượng từ 2.5 đến 110 L/h, áp suất từ 2–20 bar tùy model, tích hợp màn hình LCD, điều khiển xung hoặc dòng 4–20mA.

Bơm định lương điện từ Seko AKL chuyên dùng bơm hoá chất xử lý nước

• DOSAKI KD Series: Dải lưu lượng từ 2.28 đến 24 L/h, điều khiển bằng núm tay hoặc tín hiệu analog/pulse, màng PTFE, thân PVC hoặc PVDF – chuyên dùng xử lý nước thải.
• Milton Roy P+: dài lưu lượng 0-10 lít/h

Bơm định lương Milton Roy P+ tại Vimex

2.2. Bơm màng cơ khí (Mechanical Diaphragm Metering Pump)

Nguyên lý hoạt động

Bơm màng cơ khí hoạt động dựa trên cơ chế truyền động cơ học từ motor điện thông qua hệ thống cam lệch tâm. Khi motor quay, trục cam sẽ đẩy piston chuyển động qua lại. Piston này không tiếp xúc với lưu chất mà chỉ làm biến dạng màng bơm (thường là Teflon hoặc EPDM).

• Khi piston đẩy màng tiến lên → tạo áp lực đẩy hóa chất ra ngoài qua van một chiều đầu ra.
• Khi piston lùi lại → màng co về tạo chân không → hút hóa chất vào buồng bơm qua van đầu vào.

Do không có chất lỏng trung gian như dầu thủy lực, dòng bơm này hoạt động khô (dry-run) và rất đơn giản trong bảo trì.

Cấu tạo chính

• Màng bơm: PTFE (Teflon), EPDM, Viton – tùy thuộc loại hóa chất.
• Piston – Cam – Lò xo: truyền động cơ học khép kín.
• Van một chiều (In/Out): Inox hoặc Ceramic.
• Motor: 3-phase tiêu chuẩn IEC hoặc tùy chỉnh ATEX cho môi trường nguy hiểm.

✅ Ưu điểm nổi bật

• Cấu trúc đơn giản, không cần dầu thủy lực → dễ bảo trì, ít hỏng hóc.
• Chống rò rỉ tuyệt đối nhờ cấu trúc màng ngăn – phù hợp hóa chất độc hại.
• Hoạt động ổn định, tuổi thọ cao, phù hợp hệ thống làm việc liên tục.
• Chi phí đầu tư và vận hành hợp lý.

⚠️ Nhược điểm cần lưu ý

• Lưu lượng trung bình (10 – 500 L/h); khó đạt lưu lượng lớn hoặc áp lực cao.
• Không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu áp lực >12 bar.
• Có độ dao động áp lực đầu ra → cần thêm bình tích áp (pulsation damper) nếu yêu cầu lưu lượng mượt.

Ứng dụng phù hợp

• Châm PAC, Polymer, Javen, NaOH trong trạm xử lý nước thải công nghiệp.
• Xử lý hóa chất trong ngành thực phẩm, hóa mỹ phẩm, dệt nhuộm, giấy.
• Dây chuyền xử lý nước cấp, nước RO công nghiệp.

Dòng bơm tiêu biểu

• DOSAKI KS, KM Series – motor truyền động cơ học, lưu lượng 20–500 L/h, chịu được môi trường khắc nghiệt.

Bơm định lượng Dosaki KM tại Vimex

• OBL M Series – sản phẩm châu Âu, cấu hình đa dạng, tích hợp ATEX, tiêu chuẩn bảo vệ IP55, chống ăn mòn cao.

Bơm định lượng OBL phân phối tại Vimex

2.3. Bơm piston (Plunger Metering Pump)

Nguyên lý hoạt động

Bơm piston là loại bơm định lượng có độ chính xác cao, hoạt động bằng cách piston (plunger) chuyển động tịnh tiến trong một xi lanh nhỏ, trực tiếp hút và đẩy hóa chất.

• Piston tiến → tạo áp lực đẩy lưu chất ra đầu xả.
• Piston lùi → tạo chân không hút hóa chất từ đầu vào.
• Chu kỳ này được điều khiển bởi motor quay – truyền qua cơ cấu cam và thanh nối.

⚠️ Vì không có màng ngăn, lưu chất tiếp xúc trực tiếp với piston → hiệu suất cao nhưng rủi ro rò rỉ cao hơn.

Cấu tạo chính

• Piston: Làm bằng SS316, Ceramic hoặc Hastelloy C – chống mài mòn tốt.
• Vỏ bơm & xy lanh: Inox 304, 316 hoặc hợp kim đặc biệt.
• Van một chiều: Giữ dòng chảy ổn định, tránh chảy ngược.
• Bộ truyền động: Motor – cam lệch tâm – thanh truyền.

✅ Ưu điểm nổi bật

• Tạo được áp suất rất cao (thường lên tới 50 – 100 bar).
• Lưu lượng lớn (có thể > 1000 L/h tùy model).
• Độ chính xác định lượng cao ±1% – lý tưởng cho quá trình kiểm soát chặt.
• Có thể tích hợp điều khiển điện tử, điều khiển lưu lượng bằng 4-20mA, BUS, servo...

⚠️ Nhược điểm cần lưu ý

• Nguy cơ rò rỉ cao hơn nếu phớt piston mòn hoặc không được bảo trì định kỳ.
• Không phù hợp với hóa chất ăn mòn mạnh nếu vật liệu không chọn đúng.
• Đòi hỏi vận hành chuyên nghiệp và bảo trì kỹ hơn so với bơm màng.

Ứng dụng phù hợp

• Châm hóa chất có độ nhớt cao hoặc yêu cầu áp suất lớn như H2SO4, NaOH đặc.
• Công nghiệp hóa chất, dầu khí, xử lý khí thải, khai khoáng.
• Các hệ thống châm hóa chất có kiểm soát bằng cảm biến lưu lượng, áp suất, pH tự động.

Dòng bơm tiêu biểu

• Doseuro Model B – dòng bơm piston chuyên dụng cho hóa chất độc hại, có phiên bản chống cháy nổ ATEX.
• Injecta TP Series – bơm piston công nghiệp, lưu lượng từ 1.5 đến 1000 L/h, áp suất đến 20 bar, vật liệu đa dạng.

Bơm định lượng piston Injecta TP tại công ty Vimex

✅ 3. Tiêu chuẩn kỹ thuật cần đáp ứng khi chọn bơm định lượng cho xử lý nước thải

Lựa chọn đúng loại bơm định lượng không chỉ đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải, mà còn giúp hệ thống vận hành an toàn, bền bỉ và tiết kiệm chi phí. Dưới đây là các tiêu chí kỹ thuật quan trọng cần xem xét:

Lưu ý: Không chọn bơm theo “cảm tính” hoặc chỉ dựa vào lưu lượng! Hãy kiểm tra MSDS hóa chất, pH, nhiệt độ và tốc độ phản ứng để chọn vật liệu & cấu hình phù hợp.

✅ 4. Ví dụ thực tế các dòng bơm ứng dụng trong xử lý nước thải

Dưới đây là các dòng bơm định lượng tiêu biểu đang được sử dụng phổ biến tại Việt Nam và quốc tế, cùng ứng dụng thực tế trong từng môi trường xử lý nước:

Lựa chọn bơm định lượng trong xử lý nước thải

Tư vấn chuyên gia – Em Hiếu đề xuất:

✅ 5. Hướng dẫn chọn bơm theo từng công đoạn xử lý nước thải

Mỗi công đoạn trong hệ thống xử lý nước thải đều yêu cầu loại hóa chất, lưu lượng, áp suất và vật liệu bơm khác nhau. Việc lựa chọn đúng loại bơm không chỉ giúp đảm bảo hiệu quả xử lý mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm chi phí vận hành và tăng độ an toàn.

Dưới đây là hướng dẫn chi tiết từng công đoạn đi kèm gợi ý bơm định lượng phù hợp:

1. Keo tụ – Tạo bông

• Hóa chất sử dụng: PAC (phèn nhôm, phèn sắt), Polymer (cation/anionic)
• Yêu cầu kỹ thuật:
  • Lưu lượng trung bình (10–100 L/h)
  • Chống tắc do polymer nhớt
  • Hoạt động liên tục 24/7

✅ Gợi ý bơm:

• Bơm màng cơ khí:
  • DOSAKI KM/KS: đơn giản, dễ bảo trì, tiết kiệm
  • OBL MB/MC: độ bền cao, thích hợp hóa chất ăn mòn nhẹ

2. Điều chỉnh pH (Trung hòa)

• Hóa chất sử dụng: NaOH (kiềm), HCl (axit loãng)
• Yêu cầu kỹ thuật:
  • Phản ứng nhanh theo tín hiệu pH sensor
  • Lưu lượng nhỏ nhưng áp suất cao (đẩy xa hoặc vào đường ống áp lực)

✅ Gợi ý bơm:

• Bơm điện từ: 
  • SEKO Tekna AKL, P+ MILTONROY, X pulsafeeder, KD DOSAKI, HANNA, BLUE WHITE
• Bơm màng cơ khí:
  • Cho ứng dụng không yêu cầu áp suất cao, dễ bảo trì
  • Dòng KM KS của DOSAKI, OBL , SEKO DÒNG MS

3. Khử trùng (Diệt khuẩn)

• Hóa chất sử dụng: NaOCl (Javen), Chlorine, ClO₂
• Yêu cầu kỹ thuật:
  • Lưu lượng nhỏ, áp suất thấp
  • Độ chính xác cao, dễ tích hợp cảm biến lưu lượng
  • Hóa chất dễ bay hơi, ăn mòn mạnh

✅ Gợi ý bơm:

• Bơm điện từ SEKO Tekna AKL:
  • Điều khiển bằng xung hoặc 4-20mA
  • Vật liệu PVDF/PTFE, chống ăn mòn tốt
  • Thiết kế nhỏ gọn, dễ bảo trì

4. Trung hòa axit/bazơ nồng độ cao

• Hóa chất sử dụng: H₂SO₄, NaOH đặc
• Yêu cầu kỹ thuật:
  • Áp suất cao, hóa chất đậm đặc
  • Chống ăn mòn tuyệt đối
  • Màng bơm cần độ bền cao

✅ Gợi ý bơm:

• Bơm piston:
  • Doseuro: chịu áp cao, piston SS316 hoặc ceramic
• Bơm định lượng màng 
  • OBL Serie M: vận hành êm, phù hợp hóa chất nguy hiểm
  • Dòng KM KS của DOSAKI, OBL , SEKO DÒNG MS

5. Xử lý kim loại nặng & kết tủa

• Hóa chất sử dụng: Polymers, chất keo tụ đặc biệt
• Yêu cầu kỹ thuật:
  • Điều khiển lưu lượng chính xác
  • Hóa chất độ nhớt cao
  • Khả năng vận hành 24/24

✅ Gợi ý bơm:

• Bơm màng cơ khí:
  • DOSAKI KM, OBL MB, SEKO dòng MS

✅ 6. Kêu gọi hành động – Liên hệ chuyên gia

Bạn đang cần lựa chọn bơm định lượng chuẩn cho hệ thống xử lý nước thải?

Đừng để việc chọn sai bơm khiến bạn phải:

• Dừng hệ thống vì rò rỉ hóa chất
• Lãng phí hóa chất do định lượng sai
• Gánh chi phí thay thế và bảo trì liên tục

Liên hệ ngay với Em Hiếu – chuyên gia bơm định lượng, người đồng hành kỹ thuật cùng hàng nghìn doanh nghiệp trên cả nước trong lĩnh vực xử lý nước và hóa chất công nghiệp.

Điện thoại: 0986 267 452