Ứng dụng kỹ thuật màng để xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển và hải đảo

Dưới đây là tài liệu nghiên cứu do PGS. TS. TRẦN ĐỨC HẠ Viện Khoa học và kỹ thuật môi trường (IESE) – Trường Đại học Xây dựng thực hiện. Chủ đề nghiên cứu: Ứng dụng kỹ thuật màng để xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển và hải đảo. Hãy cùng Xử Lý Nước Việt Phát tìm hiểu sơ lược về công trình nghiên cứu này.

Tính cấp thiết của việc xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển và hải đảo

Sự cạn kiệt nhanh chóng nguồn nước ngọt trên hành tinh bắt nguồn từ sự tăng dân số, biến đổi khí hậu,… Đảm bảo cấp nước sinh hoạt ổn định và an toàn cho dân cư vùng ven biển và hải đảo là rất cần thiết, đặc biệt là các nước ven biển như Việt Nam.

Từ  những  yếu  tố  trên,  cần  thiết  phải  tìm  một  nguồn  tài  nguyên  nước  ổn  định  để  cấp nước sinh hoạt cho nhân dân vùng ven biển và hải đảo. Nguồn tài nguyên ổn định và phong phú nhất vẫn là nước biển. Tìm kiếm công nghệ và triển khai lắp đặt các công trình, thiết bị xử lý nước cấp với nguồn nước đầu vào là nước mặn và nước lợ để  cung  cấp nước cho  các  cụm dân  cư, đô thị,…  ven biển  và hải đảo là một nhiệm vụ cấp bách và cần thiết, đặc biệt là trong tình hình biến đổi khí hậu như hiện nay.

Các phương pháp xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển và hải đảo

Trong xử lý nước cấp cho sinh hoạt từ nguồn nước tự nhiên, những vật liệu lọc như cát, sỏi, gốm, than hoạt tính, nhựa polypropylene, nhựa trao đổi ion,… xuất hiện đã giúp cho việc xử lý nước cấp đạt hiệu quả. Tuy nhiên, nó mới chỉ dừng ở mức độ giữ lại các hạt chất bẩn có kích thước nhỏ. Đối với vi khuẩn và các chất rắn hòa tan, các loại vật liệu lọc truyền thống không thể giữ lại được. Do những hạn chế của các vật liệu lọc trên đã xuất hiện các phương pháp xử lý nước cấp bằng màng lọc.

Công nghệ RO

Thẩm thấu ngược (reverse osmosis – RO) là quá trình được áp dụng rộng rãi để xử lý cấp với nguồn nước đầu vào là nước biển thành nước dùng cho mục đích sinh hoạt. 

Với công nghệ RO, để xử lý nước cấp với nồng độ muối 35.000 mg/L thành nước đạt yêu cầu dùng cho sinh hoat (nồng độ muối không vượt quá 250 mg/L) thì cần cung cấp áp lực tổng cộng là 60 -100 atm. Công nghệ RO do đó có chi phí đầu tư, vận hành và quản lý rất cao do cần phải có:

• Vật liệu chế tạo chịu được áp suất cao;
• Bơm tạo được áp suất cao;
• Chi phí điện năng cao;
• Màng lọc phải thay thế thường xuyên do tắc nghẽn.

Xử lý nước cấp bằng phương pháp chưng cất

Nước biển được đun nóng, áp lực được hạ thấp để nước biến thành hơi và tách muối hoà tan. Tiến trình chưng cất đa hiệu ứng liên quan tới một số máy bốc hơi nước theo chuỗi. Hơi nước từ một chuỗi được sử dụng làm bốc hơi nước trong hiệu ứng tiếp theo. Một số nhà máy chưng cất kết hợp cả ba dạng trên. Chất thải của các tiến trình này là dung dịch muối.

Nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano (NF) vào xử lý nước sinh hoạt với nguồn nước đầu vào là nước biển

Màng NF (nanofilter) là loại  màng có  kích thước lỗ nhỏ (10-7cm=10Ao). Loại màng này thích hợp cho quá trình làm mềm nước, loại bỏ một số chất hữu cơ tan, áp suất động lực thấp hơn so với màng thẩm thấu ngược. Cơ chế hoạt động của màng là hòa tan và khuếch tán.

Màng NF sẽ giữ lại được các phần tử kích thước 10-5 đến 10-7 mm. Đó là các chất hữu cơ tan, ion natri, chì, sắt, niken, thủy ngân (II), các vi khuẩn gây bệnh,.. Và cho các ion (I) đi qua. Cũng nhờ có kích thước lỗ lọc cực nhỏ nên màng nano có thể loại bỏ các tạp chất, hầu như chỉ cho nước đi qua mang lại hiệu quả xử lý nước cấp cao.

Uu điểm của màng NF ứng dụng trong xử lý nước sinh hoạt:

• Chi phí vận hành thấp.
• Chi phí năng lượng thấp.
• Lượng thải sau xử lý ít (so với RO).
• Giảm lượng tổng chất rắn hòa tan (TDS), đặc biệt hiệu quả trong nước lợ.
• Loại bỏ các chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, các hóa chất hữu cơ.
• Loại bỏ kim loại nặng, nitorat và sulphate.
• Loại bỏ mầu, độ đục, làm mềm nước cứng.
• Không cần bất cứ hóa chất nào trong quá trình xử lý.

Để xem chi tiết hơn về báo cáo khoa học công trình nghiên cứu: Ứng dụng kỹ thuật màng để xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển và hải đảo. Hãy xem tại tài liệu PDF dưới đây:

Kết luận

Màng NF được đánh giá rất hiệu quả trong việc xử lý nước cấp là nước mặn, nước lợ, làm mềm nước, loại bỏ chất hữu cơ, sản xuất nước siêu tinh khiết… Công nghệ nano phục vụ cho xử lý nước cấp đã có mặt trên thị trường, với các loại màng NF khác  nhau.  Mặc  dù  thế  hệ  thiết  bị  NF  hiện  nay  có  thể  còn  tương  đối  đơn  giản,  nhiều  nhà nghiên cứu tin tưởng rằng trong tương lai sẽ lợi dụng được nhiều đặc tính mới của vật liệu nano cho các thế hệ thiết bị xử lý nước.

Tài liệu trên nhằm mục đích tham khảo, không nhằm mục đích quảng bá sản phẩm hay phục vụ kinh doanh.

Bạn đang có nhu cầu xử lý nước công nghiệp, xử lý nước sinh hoạt. Hãy liên hệ Xử Lý Nước Việt Phát để được tư vấn hỗ trợ miễn phí:

Công ty TNHH Thiết Bị Máy Và Công Nghệ Môi Trường Việt Phát

• Địa chỉ nhà máy: Lễ Khê – Xuân Sơn – Sơn Tây – Hà Nội
• Hotline: 0932 333 299 – 0986 924 889
• Email: xulynuocvietphat@gmail.com
• Kênh: Youtube Xử Lý Nước Việt Phát
• Fanpage: Facebook Xử Lý Nước Việt Phát

Xử Lý Nước Việt Phát – Luôn sẵn sàng tư vấn và phục vụ Quý khách