Công nghệ xử lý nước nhiễm Asen và kim loại nặng

Ðiều tra, phân tích của các nhà khoa học cho thấy, hiện thế giới có khoảng 137 triệu người bị nhiễm độc Asen có trong nước sinh hoạt. Nghiên cứu của các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts và một số tổ chức khoa học khác cho thấy, hằng năm trên thế giới có hơn ba triệu người mắc các bệnh tăng sắc tố da, dày biểu bì và sừng hóa da, hoặc ung thư da, và nguy hiểm hơn có khoảng hơn năm nghìn trường hợp chết/năm do ung thư các cơ quan nội tạng (gan, ruột, dạ dày) liên quan việc ăn uống nước có chứa hàm lượng Asen, hoặc kim loại nặng cao. Ở nước ta, vấn đề ô nhiễm Asen trong nước ngầm đã được cảnh báo cách đây hàng chục năm. Theo đánh giá của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), hiện nước ta có hơn 15 triệu người đang đối mặt với nguy cơ nhiễm độc Asen do sử dụng các nguồn nước ô nhiễm không được xử lý. Qua nghiên cứu, khảo sát một số tỉnh, thành phố phía bắc như Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên, Vĩnh Phúc, còn phía nam là các địa phương: Long An, Ðồng Tháp, An Giang, Kiên Giang... mức độ nhiễm Asen trong nước ngầm khá cao.

Việc nghiên cứu, tìm giải pháp loại bỏ Asen trong nước sinh hoạt ở nước ta đã được một số cơ sở khoa học quan tâm cách đây 20 năm. Tuy nhiên, chúng ta vẫn chưa tìm ra một công nghệ và vật liệu có hiệu quả trong việc xử lý Asen ở quy mô công nghiệp cũng như quy mô hộ gia đình. Triển khai từ năm 2008 nhưng gần đây, với kết quả thực hiện đề tài "Hoàn thiện công nghệ và chế tạo thiết bị xử lý nước nhiễm Asen sử dụng vật liệu hấp phụ hiệu nặng cao NC - F20 cho vùng nông thôn Hà Nam" của Viện Hóa học (Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) bước đầu mở ra triển vọng xử lý Asen và kim loại nặng bằng công nghệ nano VAST. Kỹ sư Phạm Văn Lâm, Chủ nhiệm đề tài cho biết: Hai loại vật liệu hấp phụ Asen tiên tiến được nghiên cứu, chế tạo là NC - F20 và NC - MF. Ðiều quan trọng có tính quyết định ở đây là làm sao chế tạo thành công vật liệu xúc tác ô-xy hóa hấp phụ NC - MF. Trong công nghệ nano VAST, cần tạo hệ thống tiền xử lý kỹ thuật được lắp đặt trước hệ thống hấp phụ nhằm làm bão hòa ô-xy không khí để tách loại triệt để các nguyên tố Fe, Mn... qua đó giảm đến mức thấp nhất nồng độ Asen và các chất rắn lơ lửng. Tổ hợp vật liệu NC - MF và NC - F20 có ưu điểm nổi trội là hấp phụ với tốc độ nhanh, dung lượng lớn đến khi cân bằng nồng độ Asen trong nước nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép (10ppb).

Hệ thống nano VAST, như kỹ sư Phạm Văn Lâm (Viện Hóa học) cho biết, hiện được thiết kế, chế tạo tương đối chuyên nghiệp với các ưu điểm nổi trội như không dùng hóa chất, điều khiển hoàn toàn tự động hoặc 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 dưới 10ppb. Năm 2011, thiết bị xử lý Asen và kim loại nặng đã được lắp đặt, ứng dụng tại trạm y tế xã Nhân Khang, huyện Lý Nhân (Hà Nam), có khả năng loại bỏ Asen từ 200ppb xuống 5ppb (tiêu chuẩn cho phép là 10ppb). Hệ thống nano VAST đến nay đã được triển khai, nhân rộng tại khá nhiều địa phương trong cả nước; nhất là sử dụng tiện lợi cho quy mô xí nghiệp, trường học, bệnh viện, cụm gia đình với các loại công suất 0,8m3/h, 1,2m3/h, 1,5m3/h...  Ðể không ngừng hoàn thiện công nghệ, khắc phục một vài hạn chế, nhóm nghiên cứu đang có kế hoạch phát triển công nghệ theo hướng kết nối công nghệ nano VAST với SAR, với ý tưởng chuyển toàn bộ quá trình ô-xy hóa và lọc thực hiện trên mặt đất như đang tiến hành theo biện pháp thông thường vào tầng nước ngầm. Ở đây, tầng nước ngầm dưới lòng đất được sử dụng như một hệ thống phản ứng sinh hóa tự nhiên. Ưu điểm của việc kết hợp này, theo giải thích của ông Lâm là không phải xử lý bùn, không sử dụng hóa chất, chi phí đầu tư giảm đáng kể và cách vận hành đơn giản, thuận lợi. Thực hiện thành công ý tưởng này không chỉ tạo ra công nghệ thân thiện với môi trường, mà điều có ý nghĩa là tạo ra nguồn nước sạch cho người dân ở các vùng nông thôn; góp phần chăm sóc và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.