CHƯƠNG 6 CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ KĨ THUẬT TRONG VIỆC GIẢM THIỂU VÀ KIỂM SOÁT Ô NHIỄM ARSEN
6.2. GIẢI PHÁP KĨ THUẬT
Hiện nay, có rất nhiều phương pháp kĩ thuật xử lý nước ô nhiễm Arsen, có thể kể đến như:
Phương pháp oxy hóa: chuyển hóa AsIII thành dạng AsV thông qua các quá trình làm thoáng, hoặc thông qua các các chất oxy hóa mạnh được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp xử lý nước cấp như Chlorine, Permanganate và Ozone.
Phương pháp keo tụ, tạo bông: bằng việc sử dụng các chất keo tụ như muối nhôm (nhôm sulfate), muối sắt (sắt clorua và sắt sunfate), Arsen trong nước từ dạng ion sẽ được kết hợp với các thành phần anion trong nước tạo kết tủa (quá trình tạo bông). Từ đó có thể loại bỏ gần như hoàn toàn các cation As có trong nước.
Phương pháp hấp phụ: sử dụng các vật liệu hấp phụ như than hoạt tính, oxit kim loại hoặc các chất hấp phụ thương mại loại bỏ Arsen như KanchanTM Arsenic Filter, ArsenXnp, và Electromedia IX. Hầu hết các vật liệu này sẽ giữ trực tiếp các ion AsIII trong các lỗ hổng của lớp vật liệu lọc mà không cần oxy hóa để chuyển sang dạng dễ hấp phụ như AsV. Mặc dù đây là một trong các phương pháp xử lý hiệu quả nhất nhưng không được áp dụng phổ biến tại Việt Nam do chi phí đầu tư cao cho các vật liệu hấp phụ.
Công nghệ màng: sử dụng màng Ultrafiltration (UF) và Reverse Osmosis (RO) để loại bỏ các cation kim loại trong đó có Arsen.
Quy mô cụm hộ gia đình
Mô hình đề xuất gồm có giàn mưa, bể lắng, cột lọc, bể chứa, bơm và hệ thống điện điều khiển.
Bể chứa làm bằng sắt có trang bị phao. Bơm nước có trang bị van điều chỉnh lưu lượng. Giàn mưa được chế tạo bằng kính mica có hệ thống phân phối nước, sàn tung và ngăn thu nước. Bể lắng được chế tạo bằng kính mica, ống trung tâm bằng thép, ống xả cặn bằng nhựa PVC. Cột lọc được chế tạo bằng ống nhựa PVC, bên trong có đường phân phối nước, lớp sỏi đỡ và cát lọc.
120
Khả năng ứng dụng của mô hình cho các cụm hộ dân ở đồng bằng sông Cửu Long là rất lớn bởi vì hiệu xuất xử lý cao mà giá thành để làm nên cột lọc lại rẻ, thậm chí người dân có thể tự làm cho mình các cột lọc để xử lý nước uống trong hộ gia đình của mình.
Tuy nhiên, trên thực tế tại địa bàn Huyện An Phú, nhà máy cấp nước An Phú sử dụng nguồn nước đầu vào là nguồn nước sông nên hàm lượng Arsen ô nhiễm đầu vào là không đáng kể.
Trong tương lai gần, khi tình trạng khan hiếm nước trở nên trầm trọng tại khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long, khi đó, giải pháp sử dụng nước ngầm làm nguồn cung cấp nước thay thế sẽ được ứng dụng mô hình xử lý tại cụm hộ gia đình như đã trình bày. Trong phạm vi nghiên cứu này, một giải pháp kĩ thuật mới được đề xuất thực hiện là “Bổ sung nhân tạo nguồn nước ngầm”
Bổ sung nhân tạo nguồn nước ngầm
Định nghĩa: Bổ sung nhân tạo nguồn nước dưới đất là các hoạt động của con người làm nước mặt từ sông, suối, hồ thấm vào lòng đất với tốc độ thường lớn hơn nhiều lần bổ sung tự nhiên, tạo ra một sự gia tăng tương ứng mức độ an toàn khi khác thác nước dưới đất (Nguyen Viet Ky et al., 2006).
Theo kết quả nghiên cứu, với các mẫu nước ngầm thu được tại khu vực gần sông, hàm lượng AsV cao hơn so với các giếng ở khu vực xa sông. Điều này cho thấy hoạt động của thủy triều từ sông Hậu, nước sông mang Oxy hòa tan đã thấm vào túi nước ngầm tầng nông làm xảy ra hiện tượng oxy hóa, chuyển hóa AsIII (có độc tính cao) sang AsV (ít độc). Từ đó, đề xuất thực hiện các hệ thống kênh rạch mang nước sông vào các hố khoan nhân tạo xuống tầng nước ngầm nhằm cung cấp oxy hòa tan phục vụ cho quá trình oxy hóa AsIII. Nước mặt có thể được ép vào các tầng chứa nước thông qua các lỗ khoan ép nước (Hình 6-1) như sau:
Hình 6-1. Mô hình bổ sung nhân tạo bằng phương pháp lỗ khoan ép nước
Lớp trầm tích mặt
Lỗ khoan ép nước
Tầng nước ngầm
121
Tuy nhiên, để áp dụng được phương pháp này, cần đảm bảo chất lượng nguồn nước được bổ sung vào tầng chứa nước ngầm, tránh làm ô nhiễm bở các thành phần ô nhiễm hóa – sinh từ nguồn nước mặt. Vì vậy cần đảm bảo các yếu tố sau đây khi thực hiện giải pháp bổ sung nhân tạo nguồn nước ngầm:
Đảm bảo chất lượng nước mặt đáp ứng quy chuẩn QCVN 09:2008/BTNMT trước khi được bơm bổ sung vào túi nước ngầm.
Đánh giá quá trình chuyển hóa AsIII sang AsV tới từng mốc thời gian và lưu lượng tái nạp nhằm đưa ra các thông số phù hợp.
Đánh giá khả năng thay đổi điều kiện thủy văn khu vực khi áp dụng mô hình bổ sung nhân tạo với các lưu vực hạ nguồn sông Hậu.
Đánh giá mức độ bị tác động của quá trình vận chuyển vật chất phù sa ở khu vực hạ nguồn sông Hậu.
Cân bằng hiệu quả xử lý và chi phí thực hiện khi triển khai thông qua các mô hình thủy văn giả định.
122