CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ PHƠI NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM

CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ PHƠI NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM NHÓM – K10C NỘI DUNG CHÍNH • NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG I •NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NHIỄM ĐỘC ASEN ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG II • III SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Địa điểm Phương pháp Ưu điểm Bangladest Phơi nắng(SORAS): dùng tia tử ngoại ánh giảm từ 45 đến 78% (trung bình 67%) sáng mặt trời để oxy hóa loại trừ arsenic nồng độ arsenic nước ngầm nước ngầm đựng bình nhựa Nhược điểm PET (polyethylene terephthalate) suốt [1] Dùng phoi sắt [2] Rẻ tiền, dễ thực Hiệu không cao Nhật Bản Dùng tro núi lửa [2] Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp Chỉ dành cho nơi có núi lửa Chi - lê Dùng sữa vôi để kết tủa Asen: Mỗi hệ thống Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp Cần mặt đủ rộng gồm máy bơm, bơm nước, bơm sữa vôi [2] Trao đổi ion, thẩm thấu ngược [3] Chi phí thiết bị cao vận hành không thuận tiện I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Keo tụ, kết tủa: Kết hợp trình kết tủa – lắng – lọc đồng thời với Đây phương pháp xử lý đơn giản nhất, phổ trình xử lý sắt mangan có sẵn nước ngầm tự nhiên [3] biến hộ gia đình nay, cho phép loại bỏ tới 80% As nước ngầm với việc loại bỏ sắt mangan Keo tụ hóa chất: Đơn giản sử dụng vôi sống ( Cao) Hiệu suất đạt khoảng 40- 70%, Phản ứng vôi (Ca(OH)2) để khử Asen Ngoài ra, dùng phương pháp xảy nhiệt độ phòng ánh sang thấp, không keo tụ kết tủa Sunfat nhôm hay Clorua sắt [3] đòi hỏi thiết bị phức tạp Tạo lượng cặn lớn sau xử lí Sử dụng số loại thực vật có khả loại bỏ asen: thủy trúc, Hiệu xử lý chưa cao, sử dụng khoai nước… đê ăn uống, sinh hoạt I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Đồng sông Cửu Long Lóng phèn :nước ngầm nên bơm qua máng sắt (càng rộng Chỉ cần nồng độ khoảng 10 ug/l, phèn chua Cần nhiều thời gian tốt) hay lưới sắt (càng mịn tốt) để arsenite [As(III)] có điều kiện thuận lắng nước có nồng độ Fe(OH)3 khoảng 25 mg/l để loại hết độ đục lợi oxy hóa thành arsenate [As(V)] sắt có điều kiện thuận lợi oxy hóa vòng tiếng đồng hồ Nếu có đất sét, hạt kết tủa thành Fe(OH)3; vậy, nhiều arsenate kết tủa với Fe(OH)3 bị loại lắng nhanh hơn.rẻ tiền khỏi nước.Nếu nước không đủ chất sắt, cần thêm nước rỉ sét cách ngâm cước chùi nhôm (steel wool) chai riêng Thứ hai, sau hồ lu đầy, nên cho đất sét quậy để nước có màu đục nước sông Các hạt đất sét, giống hạt phù sa, giúp cho việc kết tủa lắng đọng có hiệu làm tăng trọng lượng khả bám dính (adsorption) hạt kết tủa [4] I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Ðiện giải (ECAR): phương pháp mẽ rẻ tiền,tiện lợi dùng dòng điện có điện thấp 12 phụ thuộc vào đặc tính nước ngầm thời tương đối đơn giản để giảm bớt nồng độ arsenic nước Volt; từ nguồn điện nhà, điện mặt trời, bình điện gian cần thiết để lọc mẻ từ 40p tới ngầm có chất sắt Phương pháp, gọi xe hơi; để làm cho hai điện cực sắt bị rỉ sét ngày.lượng nước ElectroChemical Arsenic Remediation (ECAR), Phòng nhanh chóng Rỉ sét hòa tan vào nước ngầm, bám Thí nghiệm Quốc gia Lawrence (Lawrence Berkeley dính loại arsenic khỏi nước kết National Laboratory (LBL)) thuộc trường Ðại học tủa Chất kết tủa gạn khỏi nước cách California/Berkeley nghiên cứu từ năm 2005 thử nghiệm lắng tự nhiên Kết thử nghiệm cho thấy ECAR có thành công Bangladesh Cambodia vào năm 2008 [6] thể giảm nồng độ arsenic 20 lít nước ngầm từ 600 μg/l xuống 10 μg/l mà tốn có 0.6 Wh/l Kết nghiên cứu Nepal MIT cho thấy bình lọc Kanchan giảm 85 đến 95% nồng độ arsenic nước ngầm I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Bể lọc cát Asen [7] tận dụng bể chứa nước gia đình xây thêm bể quy mô dành cho hộ gia đình, mục tiêu lọc bên bể chứa nước Vì trước tiến hành xây lọai bỏ Arsen đạt tiêu chuẩn TCVN bể cần phải đo kích thước bể chứa nước Bể lọc có 5502 – 2003 dành cho nước cấp sinh họat với chiều rộng với bể chứa, chiều cao khoảng 1m hàm lượng Asen < 0.01 mg/l Mô hình bình lọc chiều dài khoảng 2/3 bể chứa nước Cần lưu ý xây bể Arsen Trung tâm thiết kế nhằm xử lý lọc, gạch xây nghiêng nhằm tăng tải trọng độ bền nước giếng khoan có hàm lượng Sắt Arsen bể lọc.phù hợp với điều kiện kinh tế,xã hội địa cao dùng cho mục đích sinh hoạt phương Sử dụng quặng pyrolusite  vật liệu rẻ tiền, dễ sử dụng quy mô gia đình an Quặng có chứa nhiều tạp chất khác nhau, toàn cho người sử dụng nên nhà khoa học cần phải nghiên cứu quặng pyrolysite có khả hấp thụ cao lượng kỹ để tránh làm nhiễm nguồn nước asen trong nước sau lọc asen I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Oxy hóa: Oxy hóa chất oxy hóa mạnh: Các Phản ứng oxy hóa xảy nhiệt độ chất oxi hóa phép sử dụng cấp nước phòng ánh sáng thấp, không đòi hỏi thiết bị Clo, KMnO4, H2O2, Ozon phức tạp áp dụng cho hộ sử dụng nước quy mô nhỏ Oxy hóa điện hóa: Có thể xử lý nước chứa As phương pháp dùng điện cực hợp kim Oxy quang hóa: Chất oxy hóa oxy tinh khiết sục khí Chất hấp phụ quang hóa Fe(II), Fe(III), Ca(II) Do As+3 bị oxy hóa thành As+5 với tốc độ chậm, sử dụng chất oxy hóa mạnh Cl2, H2O2 O3 Bể lọc chậm Tạo lớp màng giúp lọc tốt Sau thời gian phải tiến hành rửa lọc bể Xử lý nước không phèn lọc chậm Không dùng máy móc Chiếm diện tích lớn Đơn giản, tiện lợi Tốc độ lọc chậm I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Giàn mưa (bơm điện), máng mưa (bơm tay), bể lọc lớp sỏi đỡ dày… Thuận tiện sử dụng, đơn giản, dễ làm, sử dụng Hiệu lọc cao vật liệu sẵn có địa phương, dễ phổ biến, hiệu cao nguồn nước bị ô nhiễm asen nặng hàm lượng asen sau lọc không đạt tiêu chuẩn bổ sung việc làm giàn mưa, tăng độ dày lớp lọc, thay rửa lớp lọc định kì tháng lần cần thiết giúp người dân loại bỏ asen nước ngầm trước sử dụng cho sinh hoạt ăn uống Hệ thống nano VAST không dùng hóa chất, điều khiển hoàn toàn tự động bán tự động Ðồng thời chất lượng nước sau xử lý bảo đảm tiêu chuẩn nước ăn uống, sinh hoạt với hàm lượng Asen cho phép 10ppb I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Hấp phụ: • • Lalpur, Chakdah, Tây Bengal Ấn Độ • • Hấp phụ nhôm hoạt hóa: Nhôm hoạt chất rắn hòa tan cao.Thận tiện cho vùng hóa có tính lựa chọn cao As+5 • Hấp phụ vật liệu Laterite: Có thể đưa nông thôn nghèo, cần đổ nước giếng Laterite trực tiếp vào nước cần xử lý chất hấp phụ, sau để lắng, sử dụng làm vật liệu hấp phụ bể lọc Hiệu cao để xử lý nước có hàm lượng cần xử lý qua lớp vật liệu lọc • Hiệu suất xử lý đạt 50 - 90% Hiệu suất đạt cao xử lý Laterite trước dung dịch HNO3 0,01 M lần xử lý giảm tới - 10% khả hấp phụ Cần hoàn nguyên thay vật liệu lọc sử dụng I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Kết hợp kết tụ, oxy hóa – hấp phụ • Sử dụng viên sắt có chứa Clo: Khi đưa viên sắt • hoạt hóa nước • • Sử dụng mạt sắt kết hợp với cát: Nước ngầm trộn cho phép đạt hiệu suất khử As cao (hơn 90%) • Phương pháp áp dụng để lắp lẫn với Sulfat Bari lọc qua cột lọc đặt thiết bị xử lý nước riêng biệt, hay lắp Hydroxyt sắt: Hydroxyt sắt dạng hạt sử dụng đặt chi tiết thiết bị xử lý nước cột hấp phụ giếng khoan • Vật liệu có khả hấp phụ cao Nồng độ As nước trước xử lý 100 - 180 ppb, sau xử lý đạt < 10 ppb I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Công nghệ lọc: Đơn giản dễ thực chi phí thấp Chi phí cao Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm, Chất lượng nước sau xử lý nước ngầm có tính chất nguồn nước thải; thể bị ảnh hưởng Nồng độ chất ô nhiễm sau quy trình công trình đơn vị trạm không xử lý đạt quy chuẩn hành; vận hành yêu cầu kỹ thuật; Bùn Diện tích đất sử dụng tối thiểu sau trình xử lý cần thu gom xử Công nghệ lọc qua lớp vật liệu lọc cát: As loại bỏ khỏi nước bể lọc cát nhờ đồng kết tủa với Fe (III) bề mặt hạt cát không gian lỗ rỗng lớp cát Công nghệ lọc màng: Công nghệ lọc màng cho phép tách loại chất rắn hòa tan khỏi nước, kể As Có nhiều loại màng lọc sử dụng vi lọc, thẩm thấu ngược, điện thẩm tách, siêu lọc lọc nano Công nghệ nước ngầm lý định kỳ II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG 1.Phương pháp phơi nắng (SORAS) II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG          Phương pháp SORAS gồm có giai đoạn sau đây: Cho 16 lít nước ngầm bơm vào bình nhựa PET dung tích 20 lít Cho vào bình PET muổng cà phê nước chanh tươi Lắc bình PET khoảng 30 giây Ðặt bình nằm ngang phơi nắng ngày Lật bình đứng lên để lắng cặn đêm Khi cặn lắng, rót nước khỏi bình PET II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG Sử dụng bình lọc Asen  Bình lọc có cấu tạo bình lọc thông thường cột lọc có tính ôxy hoá hấp phụ để giữ lại asen Bình lọc inox nhựa với hai ngăn Ngăn thứ chứa cột hấp phụ làm từ hạt đất sét, đá ong đá son biến tính nhiệt biến tính nhiệt hoá Khi nước chảy qua cột này, asen mangan nước bị giữ lại, nước chảy vào ngăn thứ hai để sử dụng  Thiết bị xử lý asen quy mô hộ gia đình inox có dung tích 20 lít có giá thành khoảng 450.000 đồng Thiết bị tương tự nhựa có giá thành khoảng 300.000 đồng Hộ gia đình người sử dụng nước ăn uống trung bình năm phải thay cột hấp phụ lần với chi phí khoảng 20.000 đồng  Thiết bị lọc asen tổ chức UNICEF Viện Khoa học công nghệ Việt Nam chứng nhận nồng độ asen sau xử lý 3ppb, mức tiêu chuẩn Tổ chức Y tế Thế giới 10 ppb II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG 3.Phương pháp giàn mưa Nước ngầm sau bơm từ giếng khoan đưa lên giàn mưa Giàn mưa có tác dụng oxi hoá phần Fe2+, Mn2+ số tác nhân mang tính khử khác oxi hoá O2 số khí nằm dạng hoà tan nước ngầm H2S để làm tăng hiệu oxi hoá As(III), giàn mưa có tác dụng làm bay chất hữu dễ bay nước, CO2, NH3 Nước sau qua giàn mưa chảy xuống bể trộn Tại bể trộn, clo châm vào đường ống để oxi hoá As(III) thành As(V) Tiếp theo nước cho qua bể lọc chậm II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG Bể lọc chậm  Bể lọc chậm công trình xử lí asen thực trình xử lí thông qua chế hấp phụ cát lên As(V) Trong cát chứa SiO2 có phản ứng sau dẫn đến khả hấp phụ cát asen: Si–OH + H3AsO4 = Si – HAsO4(3-n-1)- + H2O +(2-n)H+  Các hạt keo chứa As (V) bị bắt giữ bề mặt cát lọc Nước sau qua bể lọc chậm chảy sang bể chứa nước có chức chứa nước để điếu hoà lượng nước sử dụng khử trùng nước Sau thời gian phải tiến hành rửa lọc bể lọc chậm Nước từ bể chứa tuần hoàn lại để rửa lọc hay nước lọc đầu thay cát để tái sử dụng lại nguồn nước, tiết kiệm nguồn nước ngầm  Asen lớp bùn dạng vô dễ quay lại nước ngầm không thu gom, xử lý Sân phơi cát có chức làm khô hỗn hợp bùn, cát tồn trữ cát trước xử lý II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG Tự làm bể loc Để giảm thiểu asen nguồn nước, người dân tự làm bể lọc, chủ yếu lọc qua cát đen, cát sỏi chiếm 96,8% Kết quả, từ 41,1 - 63,5% nước sau lọc đạt tiêu chuẩn để ăn uống 83,2 - 97,6% mẫu nước sau lọc đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt Mô hình bể lọc cát kết hợp với giàn phun mưa Viện Y học lao động Vệ sinh môi trường nghiên cứu giải tương đối triệt để sắt asen nước ngầm: 100% nước sau lọc đạt tiêu chuẩn hàm lượng asen dùng cho nước sinh hoạt III SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY Điều kiện kinh tế - xã hội Hà Nam  GDP bình quân đầu người đạt 18,45 triệu đồng/người  Hà Nam có điều kiện thời tiết, khí hậu mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm ướt  Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 23-24oC, số nắng trung bình khoảng 1300-1500giờ/năm Trong năm thường có 8-9 tháng có nhiệt độ trung bình 20oC (trong có tháng có nhiệt độ trung bình 25oC) có tháng nhiệt độ trung bình dưói 20oC, tháng nhiệt độ 16oC III SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY Những biện pháp áp dụng Hà Nam 2.1 Lóng phèn  Nước ngầm bơm qua máng sắt (càng rộng tốt) hay lưới sắt (càng mịn tốt) để arsenite [As(III)] có điều kiện thuận lợi oxy hóa thành arsenate [As(V)] sắt có điều kiện thuận lợi oxy hóa thành Fe(OH)3; vậy, nhiều arsenate kết tủa với Fe(OH)3 bị loại khỏi nước Nếu nước không đủ chất sắt, cần thêm nước rỉ sét cách ngâm cước chùi nhôm (steel wool) chai riêng  Sau hồ lu đầy, nên cho đất sét quậy để nước có màu đục nước sông Các hạt đất sét, giống hạt phù sa, giúp cho việc kết tủa lắng đọng có hiệu làm tăng trọng lượng khả bám dính (adsorption) hạt kết tủa III SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY 2.2 Không sử dụng nước ngầm vừa bơm lên Arsenite [As(III)] tiếp xúc với không khí đủ lâu bị oxy khóa thành Arsenate [As(V)], hợp chất hữu có độc tính ¼ độc tích Arsenite Chỉ cần vài thùng phuy, lu,… sẵn có để chứa nước ngầm vài ngày trước uống nấu ăn Hiệu phương pháp chưa nghiên cứu sâu rộng đạt 25% XIN CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE  ... lý định kỳ II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG 1.Phương pháp phơi nắng (SORAS) II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC... BIỆN PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY I NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG Địa điểm Phương pháp Ưu điểm Bangladest Phơi nắng(SORAS): dùng tia tử ngoại ánh giảm. ..NỘI DUNG CHÍNH • NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG I •NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NHIỄM ĐỘC ASEN ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG