Một Số Phương Pháp Xử Lý Nước Nhiễm Mặn Thực Tế, Hiệu Quả 

Nước nhiễm mặn là một vấn đề nghiêm trọng đòi hỏi sự can thiệp kịp thời và hiệu quả. Các phương pháp xử lý nước nhiễm mặn đóng vai trò quan trọng trong việc khắc phục tình trạng này, đảm bảo nguồn nước sạch cho cộng đồng. Bài viết này sẽ trình bày toàn diện các phương pháp xử lý nước nhiễm mặn, bao gồm các công nghệ tiên tiến như thẩm thấu ngược, trao đổi ion và chưng cất. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về từng phương pháp để đạt được hiệu quả tối ưu trong quá trình xử lý.

Nước nhiễm mặn là gì? 

Nước nhiễm mặn là nguồn nước có hàm lượng muối hòa tan (chủ yếu là NaCl) vượt quá mức cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dùng cho sinh hoạt. Nồng độ muối cho phép trong nước sinh hoạt theo QCVN 01:2009/BYT là dưới 300 mg/lít đối với các khu vực ven biển và hải đảo và dưới 250mg/lít đối với các khu vực còn lại.

Nguyên nhân khiến nước nhiễm mặn thường là do nước biển xâm nhập vào đất liền do mực nước biển dâng cao, làm các nguồn nước ngọt như sông, suối, ao, hồ bị nhiễm muối.

Ngoài ra tình trạng hạn hán kéo dài, khai thác nước ngầm quá mức khiến mực nước ngầm hạ thấp kết hợp với thực trạng nước biển dâng cao là điều kiện để lý tưởng để nước biển xâm nhập mặn.

Tác hại của việc sử dụng nước nhiễm mặn

Việc sử dụng nước nhiễm mặn kéo theo nhiều tác hại cho sức khỏe con người. Tiếp xúc trực tiếp với nguồn nước nhiễm mặn có thể gây kích ứng, viêm da, dị ứng, ghẻ lở, hắc lào…

Khi nước nhiễm mặn tiếp xúc với cơ thể, nó có khả năng hút nước từ các tế bào, gây ra hiện tượng mất nước và co tế bào. Sự co thắt này không chỉ gây ra vấn đề về cân bằng nước trong cơ thể mà còn ảnh hưởng đến hệ miễn dịch, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn xâm nhập. Kết quả là, có thể xuất hiện các vấn đề về tiêu hóa và giảm chức năng miễn dịch, cũng như gây ra các bệnh lý như suy thận, suy gan, và các biến chứng khác.

Không những thế, việc sử dụng nước mặn trong trồng trọt, tưới tiêu làm cho đất bị nhiễm mặn, giảm độ phì nhiêu. Nước nhiễm mặn có thể làm giảm khả năng hấp thụ nước và dinh dưỡng của cây trồng, dẫn đến giảm năng suất thậm chí là làm chết cây đối với những loài không chịu được mặn. Do đó việc xử lý nước nhiễm mặn là vô cùng cần thiết.

Hình 1: Tác hại của việc sử dụng nước nhiễm mặn

Các phương pháp xử lý nước nhiễm mặn thực tế, hiệu quả.

Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là phương pháp xử lý nước nhiễm mặn bằng cách sử dụng các hạt nhựa anion và cation để đẩy các ion muối ra khỏi nước và thay thế bằng các ion H+ Hoặc OH–. Các hạt nhựa có cấu trúc mạng lưới polymer với các nhóm chức năng có khả năng trao đổi ion. Khi nước nhiễm mặn đi qua cột chứa hạt nhựa, các ion muối (Na+, Cl-) sẽ được trao đổi với các ion khác (H+, OH-) trên hạt nhựa.

Tại bể Cationit, các phương trình diễn ra:

• RH + NaCl → RNa + HCl.
• 2RH + Na2SO4 → 2RNa + H2SO4.
•  2RH + Ca(HCO3)2 → R2Ca + 2CO2↑ + 2H2O

Sau đó tại bể Anionit, tiếp tục xảy ra các phương trình: 

• [An]OH + HCl → [An]Cl + 2H2O.
• 2[An]OH + H2SO4 → [An] 2SO4 + 2H2O.

Ưu điểm:

• Hiệu quả cao trong xử lý nước nhiễm mặn có độ mặn thấp.
• Hoạt động đơn giản, dễ vận hành.
• Chi phí đầu tư thấp hơn so với các phương pháp khác như chưng cất, thẩm thấu ngược.

Nhược điểm:

• Chi phí vận hành và bảo trì cao do cần tái sinh hạt nhựa trao đổi ion định kỳ.
• Không thể loại bỏ hoàn toàn các chất ô nhiễm khác trong nước.
• Nước sau khi xử lý có thể có vị chua hoặc đắng do chứa các ion H+ hoặc OH-.

Phương pháp chưng cất nhiệt

Đây là phương pháp xử lý nước nhiễm mặn đã có từ lâu đời với nguyên lý hoạt động đơn giản là đun sôi nước nhiễm mặn để lấy hơi nước, sau đó ngưng tụ hơi được để thi nước ngọt.

Ưu điểm:

• Có thể loại bỏ hoàn toàn muối và các chất ô nhiễm khác trong nước.
• Hoạt động đơn giản, dễ vận hành.
• Không sử dụng hóa chất.

Nhược điểm:

• Tiêu tốn nhiều năng lượng.
• Chi phí vận hành cao.
• Năng suất thấp.

Hình 2: Phương pháp chưng cất nhiệt xử lý nước nhiễm mặn

Xử lý nước nhiễm mặn bằng phương pháp thẩm thấu ngược RO

Phương pháp thẩm thấu ngược RO sử dụng màng lọc có kích thước rất nhỏ (khoảng 0,0001 micromet) để loại bỏ muối và các chất ô nhiễm khác trong nước. Nước được đẩy qua màng lọc dưới áp lực cao, các phân tử nước sẽ lọt qua màng lọc, trong khi các ion muối và tạp chất khác bị giữ lại.

Ưu điểm:

• Hiệu quả cao trong xử lý nước nhiễm mặn, có thể loại bỏ đến 99% muối và các chất ô nhiễm khác.
• Hoạt động đơn giản, dễ vận hành.
• Năng suất cao.

Nhược điểm:

• Cần sử dụng điện để hoạt động.
• Nước thải RO có độ mặn cao, cần xử lý trước khi thải ra môi trường.

Xử lý nước nhiễm mặn bằng điện phân

Phương pháp điện phân xử lý nước nhiễm mặn bằng cách sử dụng dòng điện để phân tách các ion muối trong nước. Khi dòng điện đi qua dung dịch nước muối, các ion Na+ sẽ di chuyển về phía catôt, và các ion Cl- sẽ di chuyển về phía anôt. Quá trình này diễn ra cho đến khi nồng độ muối trong nước giảm xuống mức mong muốn.

Ưu điểm:

• Hiệu quả cao trong xử lý nước nhiễm mặn có độ mặn thấp.
• Hoạt động đơn giản, dễ vận hành.

Nhược điểm:

• Cần sử dụng điện để hoạt động.
• Có thể tạo ra các chất phụ gia trong quá trình điện phân.
• Hiệu quả xử lý nước nhiễm mặn có độ mặn cao còn thấp.

Hình 3: Xử lý nước nhiễm mặn bằng điện phân

Xử lý nước nhiễm mặn bằng phương pháp truyền thống 

Phương pháp truyền thống mà người dân sử dụng nhiều đời nay là sử dụng nước mưa và dự trữ nước ngọt. Ở các địa phương vùng sâu vùng xa, người dân chưa có điều kiện được tiếp xúc với nước máy thì nước mưa là nguồn nước ngọt được sử dụng chính. Tuy nhiên, vào những mùa khô hạn, nước mưa khan hiếm sẽ gây ra tình trạng thiếu nước. Và hơn thế nữa, chất lượng nước mưa ngày nay cũng không còn đảm bảo an toàn để sử dụng trong sinh hoạt và ăn uống, do đó bạn có thể cân nhắc lựa chọn các phương pháp phía trên mà chúng tôi đã giới thiệu.

Tiêu chí lựa chọn hệ thống xử lý nước nhiễm mặn phù hợp

 Mức độ nhiễm mặn của nước:

• Cần xác định nồng độ muối trong nước để lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.
• Các phương pháp như trao đổi ion, điện phân hiệu quả với nước nhiễm mặn có độ mặn thấp.
• Các phương pháp như thẩm thấu ngược, chưng cất hiệu quả với nước nhiễm mặn có độ mặn cao. 

Nhu cầu sử dụng nước:

• Cần xác định nhu cầu sử dụng nước để lựa chọn hệ thống có công suất phù hợp.
• Hệ thống công suất lớn phù hợp cho nhu cầu sử dụng nước cao như cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư, khu công nghiệp.
• Hệ thống công suất nhỏ phù hợp cho nhu cầu sử dụng nước thấp như cấp nước sinh hoạt cho hộ gia đình.

Hình 4: Nhu cầu sử dụng nước

Chi phí đầu tư và vận hành:

• Cần cân nhắc khả năng tài chính để lựa chọn hệ thống xử lý nước nhiễm mặn phù hợp.
• Hệ thống thẩm thấu ngược, chưng cất có chi phí đầu tư cao hơn so với các phương pháp khác.
• Hệ thống trao đổi ion, điện phân có chi phí vận hành cao hơn do cần tái sinh vật liệu.

Tính an toàn và tiện lợi:

• Nên lựa chọn hệ thống có tính an toàn cao, dễ sử dụng và bảo trì.
• Hệ thống sử dụng các vật liệu an toàn, không độc hại.
• Hệ thống có chế độ bảo hành và bảo trì tốt.

Tóm lại, có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý nước nhiễm mặn, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Và lựa chọn tốt nhất sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như chất lượng nguồn nước, thể tích nước cần xử lý và các cân nhắc về chi phí và môi trường. Bằng cách đánh giá cẩn thận các yếu tố này, có thể xác định giải pháp xử lý nước nhiễm mặn hiệu quả và bền vững nhất, đáp ứng các yêu cầu cụ thể và đảm bảo khả năng tiếp cận lâu dài với nguồn nước sạch, an toàn.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ENVICO

Địa chỉ: Lầu 3, Indochina Tower, 4 Nguyễn Đình Chiểu, P. ĐaKao, Quận 1, Tp. HCM

Hotline: 0909 794 445 (Mr.Huy)

Điện thoại: (028) 66 797 205

E-mail: admin@envico.vn

Website: Congnghemoitruong.net 

Fanpage : Môi trường Envico