Biến nước mặn thành ngọt bằng điện thẩm tách

Điện thẩm tách (ED) là phương pháp tách điện hóa học, trong đó các ion được vận chuyển qua màng trao đổi ion từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao hơn, dưới tác dụng của dòng điện một chiều (DC). Cốt lõi của phương pháp này là màng lọc ion trên cơ sở nhựa trao đổi ion được đổ khuôn, tạo thành tấm màng mỏng. Màng trao đổi ion cho phép những ion mang điện tích dương như là ion Na+, K+ đi qua, gọi là màng cation. Màng trao đổi ion cho phép những ion mang điện tích âm như ion Cl-, SO42- đi qua, gọi là màng anion.

Màng cation chứa nhóm điện tích âm như là sulfonate. Màng anion chứa nhóm liên kết điện tích âm như hỗn hợp ammonium bậc bốn. Kết quả là mạng lưới điện tích dương hút các anion và đẩy các cation. Điện thế DC trở thành động lực để vận chuyển ion đi qua màng. Lúc này, màng trở thành "hàng rào" ngăn cản những ion mang điện tích trái dấu. Những anion di chuyển đến anode sẽ đi qua màng anion cận kề và bị đứng lại bởi màng cation đầu tiên mà chúng gặp. Những cation cố gắng di chuyển đến cathode sẽ đi qua màng cation nhưng bị đứng lại bởi màng anion.

Thiết bị CAVACH đã ứng dụng phương pháp điện thẩm tách nhằm xử lý nước nhiễm mặn, nước ô nhiễm kim loại nặng, nitơ thành nước uống sinh hoạt. Năm 2002, thiết bị này được giới thiệu trong đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước "Phát triển công nghệ và thiết bị xử lý nước lợ phục vụ nước sinh hoạt cho các khu dân cư ven biển Việt Nam", mở ra cơ hội mới cho người dân vùng khan hiếm nước ngọt (như hải đảo, ven biển...) hoặc vùng ô nhiễm nước sinh hoạt.

Đến nay, thiết bị điện thẩm tách đã được ứng dụng tại: Trung tâm y tế huyện Đông Sơn (Thanh Hóa), Trung tâm y tế huyện Kim Sơn (Ninh Bình), Trạm y tế xã Nam Cường (Thái Bình)... để xử lý nước nhiễm mặn. Còn các gia đình tại huyện Thanh Trì, Hà Nội sử dụng thiết bị này để xử lý nước nhiễm Arsen và các hợp chất nitơ. Qua hai năm sử dụng, kết quả cho thấy: các thiết bị ED xử lý nước nhiễm mặn loại bỏ được 65,5% - 73% muối, 83% - 98% độ cứng và 66-80% TDS từ nguồn nước nhiễm mặn. Các thiết bị ED xử lý nước nhiễm arsen và ni tơ loại bỏ trung bình: 95% NH4+, 80% arsen, 55% TDS từ nguồn nước ô nhiễm.

Thiết bị này được sản xuất thành nhiều loại công suất khác nhau từ 20 lít/h đến hàng nghìn lít/h, đủ đáp ứng cho nhu cầu quy mô hộ gia đình trở lên. Các thiết bị dành cho các hộ gia đình được bán với giá khá phù hợp, khoảng 5 triệu đồng trở lên (tuỳ thuộc vào độ nhiễm mặn của nước đầu vào). Nhóm nghiên cứu đang phổ biến rộng rãi thiết bị này cho người dân các tỉnh phía Nam .

Nguồn: nhandan.com.vn 21/10/2005