Get Adobe Flash player

NGHIÊN CỨU THIẾT BỊ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO NHỮNG VÙNG TAI BIẾN THIÊN NHIÊN

Đề tài do tác giả Nguyễn Thị Thủy và cộng sự (Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ) thực hiện, áp dụng công nghệ màng vi lọc, màng gốm bạc và hệ xúc tác quang xử lý nước mặt để cấp nước sinh hoạt và ăn uống cho người dân các vùng thiên tai, không sử dụng điện và hóa chất.

Chất lượng nước có thể bị ảnh hưởng rất mạnh do mầm bệnh lan truyền khi thiên tai, liên quan tới các điều kiện vệ sinh. Vì vậy, cung cấp nước sạch là một trong những ưu tiên hàng đầu khi thiên tai xảy ra.

Nhóm tác giả đề xuất hệ thống xử lý nước không dùng điện, hóa chất, chi phí rẻ, khả năng ứng dụng cao trong các tình huống thiên tai. Cụ thể, đã xây dựng mô hình màng vi lọc, công suất tương ứng với thiết bị cấp nước cá nhân (6-8 lít/giờ) và hộ gia đình (20-26 lít/giờ). Mô hình màng vi lọc được phát triển thành sản phẩm gọn nhẹ, thuận lợi sử dụng trong tình huống khẩn cấp. Nước từ màng vi lọc tiếp tục được xử lý bằng thiết bị lọc gốm nhằm nâng cao chất lượng nước đầu ra.
khu man 01
Các nguồn nước sông (sông Sài Gòn, sông Đồng Nai, sông Tiền và sông Hậu) đã được sử dụng để thử nghiệm hệ thống. Tổn thất áp suất qua màng (TMP) từ 0,1-0,22 bar đối với mô hình cấp nước cá nhân và 0,38-0,42 bar đối với mô hình hộ gia đình. Sau mỗi ngày vận hành, màng vi lọc được rửa vật lý bằng nước sau lọc và ngâm trong nước này tới ngày vận hành tiếp theo.

Mô hình cá nhân hoạt động 5-6 giờ/ngày, trung bình vận hành khoảng 10-12 ngày với tổng lượng nước từ 333-399 lít thì yêu cầu rửa hóa học. Mô hình hộ gia đình được vận hành 4 giờ/ngày, vận hành 7-9 ngày với tổng lượng nước thu được là 532-637 lít thì yêu cầu rửa hóa học. Quá trình rửa hóa học thực hiện bằng cách ngâm màng trong dung dịch NaOCl 0,1M qua đêm, đạt hiệu quả rất tốt.

Bên cạnh việc đánh giá chất lượng nước dựa trên khuyến cáo về chất lượng nước trong tình huống khẩn cấp, nghiên cứu này cũng đánh giá dựa trên tiêu chuẩn nước sinh hoạt (QCVN 02: 2009/BYT) và tiêu chuẩn nước uống (QCVN 1: 2009/BYT) nhằm xác định khả năng sử dụng hệ thống trong điều kiện thông thường cho những vùng hạn chế điện và hóa chất.

Tính chất nước đầu vào của sông Đồng Nai là tốt nhất so với ba nước sông còn lại xét cả về độ đục (33,9 NTU), vi sinh (tổng Coliform 58.500 CFU/100 mL, E.coli 3.125 CFU/100 mL), độ màu (85,4 Pt-Co) và chất hữu cơ pemanganat (3,37 mg/L), trong khi sông Hậu là nước sông có giá trị các thông số trên hầu như ở mức cao nhất (độ đục 120 NTU, tổng Coliform 462.857, E.coli 112.000 CFU/100 mL, 445,6 Pt-Co, pemanganat 6,68 mg/L).

Mặc dù độ đục của nước từ các con sông khá cao và dao động rất mạnh, độ đục nước đầu ra sau lọc vi lọc rất tốt, từ 0,10-0,66 NTU, với hiệu quả xử lý từ 99,2-99,8%. Như vậy, độ đục trong nước sau màng vi lọc không những đạt yêu cầu nước cấp khẩn cấp, mà còn đạt tiêu chuẩn nước uống (<2 NTU). Chất lượng nước đầu ra của màng vi lọc cũng đạt yêu cầu về nồng độ E.coli trong nước cấp cho tình huống khẩn cấp (< 10 vi khuẩn E.coli/100 mL). Việc bổ sung thêm bước lọc gốm bạc, nâng số mẫu không phát hiện E.coli lên 90%. Đối với những mẫu có phát hiện, E.coli trong mẫu sau lọc gốm bạc chỉ ở mức nồng độ 1 CFU/100 mL. Xem xét quy chuẩn cấp nước thông thường, E.coli sau màng vi lọc và lọc gốm đạt tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt.

Hiệu suất xử lý tổng Coliform sau màng vi lọc của nước từ bốn con sông khá ổn định, với nồng độ đầu ra 5-15 CFU/100 mL, đạt tiêu chuẩn QCVN 02: 2009/BYT cho nước sinh hoạt. Hiệu quả xử lý của màng vi lọc và lọc gốm bạc không phụ thuộc nhiều vào sự dao động Coliform trong nước đầu vào từ các con sông. Hiệu suất xử lý độ màu của màng vi lọc khá cao đối với cả bốn loại nước, từ 90,97-95,28%.
 
Chỉ tiêu chất hữu cơ sau màng vi lọc từ nước sông Đồng Nai đạt tiêu chuẩn nước uống (<2 mg/L), nhưng nước từ sông Sài Gòn, sông Tiền và sông Hậu thì đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt (<4 mg/L). Sau lọc gốm, chỉ số này của nước từ ba nguồn giảm còn 2,02-2,38 mg/L, xấp xỉ tiêu chuẩn nước uống.
khu man 02
Nước sông Sài Gòn - Đồng Nai đang ô nhiễm nặng - Ảnh: Quỳnh Trần
Kết quả vận hành hệ thống đối với nước sông Sài Gòn và sông Đồng Nai trong điều kiện có bão thực cho thấy khả năng xử lý độ đục, vi sinh, độ màu, và chất hữu cơ đều đạt yêu cầu chất lượng cho tình huống khẩn cấp mặc dù cả bốn thông số đều tăng mạnh khi có bão, với độ đục tăng 2-10 lần, độ màu từ 2,8-5,7 lần, chất hữu cơ tăng 1,3-1,7 lần, tổng Coliform tăng 5-11 lần và E.coli tăng 9-64 lần. Trong hoàn cảnh Việt Nam có rất nhiều vùng trải qua các trận lũ như các tỉnh miền Trung (Quảng Trị, Quảng Ngãi, Khánh Hòa,...) và ở Nam bộ (trên hệ thống sông Cửu Long), đây sẽ là một hệ thống tiềm năng giải quyết vấn đề nước cấp cho người dân.

Nhóm tác giả cũng phát triển mô hình xử lý nước nâng cao bằng xúc tác quang sử dụng ánh sáng mặt trời nhằm tăng cường hiệu quả xử lý chất hữu cơ và vi sinh của nước sau màng vi lọc. Để phát triển hệ thống xúc tác quang, trong tương lai cần nghiên cứu đi sâu vào cơ chế loại bỏ chất hữu cơ và vi sinh. Đối với cả hệ thống màng vi lọc, lọc gốm và xúc tác quang, cần thử nghiệm với các mẫu giả thải có nồng độ chất ô nhiễm tương đương với nồng độ chất ô nhiễm trong tình huống khẩn cấp, nhằm chứng minh thuyết phục hơn khả năng ứng dụng của hệ thống cho vùng thiên tai.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI).
Lam Vân (CESTI)

 Nguồn: Techport.vn

Thông báo

325050