Theo điều tra, có đến 76% tổng số dân tại tỉnh Hà Tây (cũ) sử dụng nước ngầm trong sinh hoạt, do vậy, việc xử lý Pb nói riêng và các kim loại vi lượng nói chung cũng như các yếu tố khác trong nước ngầm là rất cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng nước cho người dân sử dụng.
Hiện nay, phương pháp xử lý nước ngầm được sử dụng phổ biến nhất đối với người dân tại đây là sử dụng bể lọc. Bể lọc thường được thiết kế gồm hai bể, bể trên chứa vật liệu lọc, bể dưới dùng để chứa nước đã lọc. Vật liệu để xử lý nước ngầm trong bể lọc ngoài cát có thể sử dụng than hoạt tắnh hoặc đá ong nhằm tăng cường khả năng lọc Pb cũng như các kim loại vi lượng khác có trong nước ngầm. Thành phần chủ yếu của đá ong (laterite) là các hydroxit sắt và nhôm, hoặc các oxit ngậm nước của chúng, và một lượng nhỏ các hợp chất của mangan, titan. Ở điều kiện tự nhiên đá ong có diện tắch bề mặt dương, có khả năng hấp phụ các chất bẩn mang điện tắch âm như Pb. Theo các kết quả nghiên cứu và thử nghiệm, các loại vật liệu này có thể giữ lại từ 50 - 90% các kim loại vi lượng có trong nước. Việc sử dụng phương pháp này để xử lý kim loại nặng trong nước ngầm sử dụng trong sinh hoạt có nhiều ưu điểm như việc xây dựng bể lọc ắt tốn kém, dễ làm, nguyên liệu có sẵn và có thể áp dụng trong từng hộ gia đình.
Hình 14. Mô hình bể lọc xử lý nước ngầm
Trường ĐHKHTN Ố ĐHQGHN Khóa luận tốt nghiệp
Một số giải pháp kỹ thuật xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
Phương pháp kết tủa: Phương pháp này dựa trên cơ sở là tắch số tan của các hydroxit kim loại phụ thuộc vào pH và hoạt độ của kim loại. Phương trình biểu diễn quá trình kết tủa như sau:
Pb2+ + 2OH- = Pb(OH)2 ↓
Pb(OH)2 bắt đầu kết tủa ở pH = 6. Kết tủa hydroxit chì là chất không tan trong
nước, vì vậy có thể tách ra bằng phương pháp đông tụ, sa lắng và lọc. Các tác nhân kết tủa được sử dụng trong phương pháp này là các chất kiềm như xút, vôi sống
(CaO) hoặc vôi tôi (Ca(OH)2). Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là khi
dùng tác nhân kết tủa là vôi thì sẽ tạo ra một lượng cặn khá lớn sau khi xử lý.
Phương pháp thẩm thấu ngược: Phương pháp này được thực hiện dựa theo ứng dụng nguyên lý vận động của nước, thẩm thấu từ vùng nước loãng (hay dung dịch loãng) sang vùng nước đậm đặc qua một màng thẩm thấu dưới một áp lực khá cao. Màng thẩm thấu này được đặt ở giữa vùng nước sạch (trong) và vùng nước nhiễm bẩn, nước trong sẽ di chuyển sang vùng nước nhiễm bẩn (đậm đặc) cho đến khi cả hai bên cân bằng và chỉ có nước đi qua màng thẩm thấu, hóa chất và vi sinh trong nước được giữ lại từ 85-100%. Vận động qua lại của nước từ bẩn sang sạch bằng áp lực máy bơm được lặp đi lặp lại nhờ chênh lệch áp suất, tạo ra nguồn chảy ngược, vì nước sạch di chuyển từ vùng đậm đặc (nhiễm bẩn) sang vùng nước loãng và sạch dần (tinh khiết dần dần) theo chu kỳ qua lại của thẩm thấu (xuôi và ngược). Phương pháp thẩm thấu ngược RO có thể tách loại được các ion kim loại gây độc hại cho con người và sinh vật như Pb, Ni, Cd, Hg, As.