Than hoạt tính - Giải pháp khả thi xử lý ô nhiễm chất hữu cơ trong nguồn nước

Than hoạt tính dạng hạt - giải pháp khả thi

Tại Việt Nam , hầu hết các nhà máy nước với nguồn nước mặt áp dụng công nghệ xử lý truyền thống: keo tụ - lắng - lọc - khử trùng. Công nghệ này ngày càng tỏ ra không còn phù hợp với nguồn nước mặt ngày càng ô nhiễm chất hữu cơ như hiện nay.

Than hoạt tính là chất hấp phụ phổ biến, đã được áp dụng lâu đời trong xử lý nước để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ tự nhiên, các chất ô nhiễm vô cơ, các chất hữu cơ tổng hợp khó phân hủy như phenols, thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa,... Than hoạt tính dạng hạt (GAC) được sử dụng rộng rãi như một loại vật liệu lọc. Có thể sử dụng GAC trong bể lọc riêng biệt, đặt sau bể lọc cát thông thường, để loại bỏ các chất hữu cơ còn lại trong nước sau bể lọc cát. Thời gian sử dụng của cột lọc GAC phụ thuộc vào loại và lượng chất ô nhiễm trong nước. Thông thường, tuổi thọ GAC dùng để xử lý các sản phẩm phụ của Clo hóa khoảng 6 - 12 tháng, để xử lý thuốc trừ sâu, các chất hữu cơ tổng hợp khoảng 1 - 2 năm, để xử lý mùi và vị (từ các gốc aldehytes, phenols... ) khoảng 2 - 5 năm.

Phương pháp phổ biến nhất hiện nay được áp dụng là ozon hóa. Màng sinh học vẫn được hình thành trên bề mặt có diện tích tiếp xúc lớn của GAC, nhưng hiệu suất hấp phụ cao hơn, nhờ sự kết hợp các quá trình lý - hóa (hấp phụ) và phân hủy sinh học diễn ra trên lớp màng sinh học này. Phương pháp hấp phụ bậc cao này được gọi là lọc than hoạt tính sinh học (BAC). Quá trình BAC kiểm soát các sản phẩm hữu cơ phân hủy sau ozon hóa (hầu hết là các chất phân hủy được bằng sinh học), ngăn cản sự phát triển màng vi sinh vật trong đường ống và tiết kiệm Clo khử trùng. BAC còn cho phép loại bỏ tốt hơn các chất ô nhiễm vô cơ như amoni, nhờ quá trình nitrat hóa sinh hóa, giúp giảm thiểu sự tiêu thụ Clo khử trùng và sự phát triển màng vi sinh trong đường ống cấp nước. Đồng thời, giảm nguy cơ tạo ra những chất hữu cơ khó bị loại bỏ ra khỏi nước, mùi vị bất lợi trong nước thương phẩm.

 Ô nhiễm chất hữu cơ - "kẻ thù" của sức khỏe

Hiện nay, trên 70% các nhà máy cấp nước ở Việt Nam sử dụng nước mặt là nguồn nước chính, phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên, ở nhiều nơi, nguồn nước mặt lại là nơi tiếp nhận các loại chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp từ các khu đô thị, khu dân cư, nông thôn, các làng nghề sản xuất,... với nhiều loại chất ô nhiễm, kể cả các hợp chất hữu cơ phức tạp, đa dạng, có những dạng tồn tại khó xử lý, làm cho nước có màu sắc và mùi, vị khó chịu, nguy hiểm cho sức khỏe con người.

Từ các vùng ngoại ô thành thị như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh đến những vùng nông thôn, nước giếng khoan là nguồn nước sinh hoạt của đa số các hộ gia đình. Nhiều người dân quan niệm nước càng khoan sâu, càng trong thì càng an toàn. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy, các chất hữu cơ khó phân hủy khiến nguồn nước ngầm đứng trước ẩn họa bệnh tật.. Các nhà khoa học cho rằng, ở tầng sâu nước tuy ít các chất hữu cơ hơn nhưng lại bị nhiễm nhiều các kim loại nặng như chì, sắt, măng gan, thủy ngân... tác nhân gây nhiều căn bệnh mãn tính, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe. Thậm chí, giếng càng khoan sâu càng có nguy cơ nhiễm nhiều asen (thạch tín) chất không màu, không mùi, không vị có thể gây ung thư chỉ trong vòng 3 năm nếu nước có nồng độ cao. Các nguồn nước ngầm đều có nguy cơ nhiễm asen song khu vực nhiễm nhiều asen nhất là đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long.

Việc áp dụng phổ biến biện pháp khử trùng bằng Clo như hiện nay còn gây nguy hại đến sức khỏe con người, khi Clo dễ phản ứng với các chất hữu cơ trong nước tạo thành các phức chất nhóm Trihalomethanes, Haloacetic acids là những chất hữu cơ khó bị loại bỏ ra khỏi nước, có nguy cơ gây ung thư cho người sử dụng nước.