Xử lý nước giếng khoan nhiễm Asen bằng phương pháp sử dụng màng lọc

Ở Việt Nam, nước ở nhiều khu vực có hàm lượng asen vượt quá mức quy đình. Đây là chất vô cùng độc hại, việc uống nước có chứa asen lâu dài sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe. Hôm nay chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách để nhận biết, và xử lý nước nhiễm asen. Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Asen và cách nhận biết nước nhiễm Asen

1. Asen là gì?

Asen hay còn được gọi là thạch tín là một nguyên tố tự nhiên được tìm thấy trong đá, đất, nước, không khí và trong thực vật, động vật. Đôi khi Asen được tìm thấy ở dạng tinh khiết như một kim loại màu xám, tuy nhiên asen thường là một phần của các hợp chất hóa học.
 

Nguyên tố hóa học Asen

Asen được chia làm 2 nhóm chính:

• Các hợp chất Asen vô cơ thường được tìm thấy trong công nghiệp, trong các sản phẩm xây dựng và trong nước bị nhiễm Asen. Loại asen này độc hại hơn và có liên quan đến ung thư.

• Các hợp chất Asen hữu cơ thường được tìm thấy trong một số loại thực phẩm, cá và động vật có vỏ. Những hợp chất này ít độc hơn so với asen vô cơ và được cho là không liên quan đến ung thư.

2. Cách nhận biết nước nhiễm Asen

Asen có đặc tính không màu, không mùi, không vị nên bằng mắt thường rất khó nhận biết được nước có bị nhiễm asen hay không. Cách duy nhất để nhận biết nước  có nhiễm asen không là thực hiện các xét nghiệm mẫu nước. Bạn có thể mang mẫu nước đến các phòng xét nghiệm nguồn nước uy tính để kiểm tra.

3.Nguyên nhân nước bị nhiễm Asen

Nguyên nhân gây nhiễm Asen trong nước chủ yếu là do lớp trầm tích của đồng bằng sông hồng có hàm lượng Asen cao, được giải phóng và hòa tan vào nguồn nước. Ngoài ra các hoạt động khác như tồn dư thuốc bảo vệ thực vật do sản xuất và sử dụng phân bón hóa học trong nông nghiệp, các hoạt động khai thác và chế biến kim loại.

4. Mức Asen trong nước bao nhiêu là an toàn.

Theo quy định về tiêu chuẩn nước QCVN 01:2009/BYT của bộ y tế  thì chỉ số  Asen trong nước sinh hoạt được duy trì ở mức tối đa là 0,01mg/lit. Đối với nước đóng chai thì gới hạn là 10 ppb.

Theo thống kê của bộ y tế năm 2017, cả nước có 17 triệu người dân sử dụng nước nhiễm asen do dùng nước từ giếng khoan chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa triệt để, ảnh hướng tới sức khỏe. Ôi nhiễm Asen trong nước tập trung tạo một số vùng nông thôn các tỉnh, thành phố: Hà nội, Vĩnh phúc, Hà Nam, Hưng Yên, Thanh Hóa…Có ¾ số hộ dân tại 8 tỉnh đồng bằng sông Hồng bị nhiễm asen cao hơn nhiều mức cho phép.

Riêng ở thành phố Hà Nội, theo đánh giá của tổ chức UNICEF, khu vực nông thôn của Hà Nội như: Thường tín, Ứng hòa, Đan Phượng, Thanh Oai, Thanh Trì…nguồn nước bị nhiễm Asen rất nặng cao từ 10-50 lần tiêu chuẩn cho phép.
 

Hà Nội là một trong các khu vực có hàm lượng asen trong nước cao nhất trên thế giới.

II.Tác hại của Asen

1. Asen có gây ung thư không?

Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) đã phân loại asen và các hợp chất asen vô cơ là “ chất gây ung thư cho con người” . Điều này dựa trên các bằng chứng đầy đủ rằng sử dụng Asen trong một thời gian dài sẽ gây ra các bệnh:

• Ung thư phổi

• Ung thư bàng quang

• Ung thư da

• Ung thư thân

• Ung thư gan

• Ung thư tuyến tiền liệt

IARC phân loại các hợp chất asen hữu cơ axit dimethylarsinic (DMA, còn được gọi là axit cacodylic) và axit monomethylarsonic (MMA) là “có thể gây ung thư cho người”.

Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy xem chuyên khảo IARC về Asen và hợp chất của Asen.

2. Các ảnh hưởng sức khỏe khác của Asen

Việc tiếp xúc với Asen lâu dài có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe khác như:

• Hít phải hàm lượng asen cao có thể gây đau họng và kích thích phổi.

• Nuốt phải hàm lượng asen cao có thể gây buồn nôn, nôn mửa, tiêu chảy, yếu cơ và chuột rút, phát ban trên da và các vấn đề khác.

• Tiếp xúc với lượng asen đủ cao có thể gây tử vong.

• Tiếp xúc với mức asen thấp hơn trong thời gian dài có thể gây ra các thay đổi về da, tổn thương gan và thận, thiếu hụt các tế bào hồng cầu và bạch cầu, có thể dẫn đến mệt mỏi và tăng nguy cơ nhiễm trùng.

Sử dụng nước nhiễm Asen trong một thời gian dài ảnh hưởng nghiệm trong đến sức khỏe.

3. Có nên tiếp tục sử dụng nước khi phát hiện nhiễm thạch tín ( Asen) không?

Để uống?

Nếu hàm lượng Asen trong nước của bạn vượt quá mức quy định, không sử dụng để nấu ăn, pha sữa, uống…tóm lại không tiêu thụ nước này. Trong trường hợp này bạn nên có những phương pháp để kịp thời xử lý asen. Tuyệt đối không đun sôi nước, điều này sẽ tăng hàm lượng asen. Nước bốc hơi nhưng asen thì không, do đó việc đun sôi dẫn đến nồng độ asen cao hơn trong nước của bạn.

Để tắm và sử dụng mục đích khác?

Asen không bay hơi khỏi nước. Do đó ngay cả ở mức nhiệt độ tương đối cao, asen không gây nguy cơ hít phải từ nước. Ở trường hợp này việc hấp thụ qua da và hít
phải không đáng kể. Do đó bạn có thể sử dụng để tắm vòi sen, tắm rửa và các mục đích sử dụng khác.

III.Các phương pháp xử lý nước nhiễm asen

Nếu bạn muốn giảm nồng độ Asen trong nước uống của mình, bạn nên áp dụng các giải pháp ngắn hạn và dài hạn. Mua nước đóng chai để uống và nấu ăn là một giải pháp ngắn hạn khả thi cho đến khi bạn lựa chọn được một giải pháp dài hạn để xử lý.

Các phương pháp loại bỏ Asen trong nước được thảo luận dưới đây:

• Oxy hóa nước

• Đông tụ, kết tủa và lọc

• Lọc Sorptive

• Trao đổi ion

• Kỹ thuật màng

1.Oxy hóa nước

Asen tồn tại trong nước thường có 2 dạng: Asenat và Asenit. Hầu hết các công nghệ loại bỏ asen đều hiệu quả nhất trong việc loại bỏ các dạng asenat vì nó có xu hướng kết tủa với các cation kim loại hoặc hấp thụ trên bề mặt chất rắn. Do đó các hệ thống xử lý phải thực hiện một bước oxy hóa để chuyển asenit thành asenat. Asenit có thể bị oxy hóa Oxy (O2), hypochlorite (HClO), pemanganat ( HMnO4 ) và hydroperoxit (H2O2).
 

Oxy hóa nước là một trong các phương pháp xử lý nước nhiễm asen hiệu quả

Các bước tiến hành:

• Bơm nước vào bể chứa nước, để lưu trữ nước. Nước được lưu trữ trong thời gian dài cho phép trao đổi oxy từ không khí vào nước, giúp chuyển hóa asenit thành asenat.

• Nước sau khi được lưu trử trong một thời gian đủ lâu, sẽ được phép chảy trở lại tầng chứa nước nhiễm sắt và asen qua cùng một ống giếng. Điều này cho phép hình thành lớp phủ hydroxit sắt trên các hạt cát xum quanh lưới lọc của giếng. Nước được lấy lại từ giếng sẽ giảm đáng kể asen và sắt.

Việc loại bỏ Asen bằng phương pháp này phụ thuộc rất lớn vào thời gian lưu trữ nước và hàm lượng sắt kết tủa trong nước. Thời gian lưu trữ lâu cùng với hàm lượng sắt trong nước cao sẽ làm tăng việc loại bỏ asen.

2.Đông tụ và lọc

Đông tụ với muối kim loại và vôi và sau đó lọc là phương pháp loại bỏ asen khỏi nước được sử dụng phổ biến nhất.

Các bước tiến hành:

Bước 1 - Đông tụ Asen

Bạn có thể cho phèn, clorua sắt, hoặc thêm vôi sống vào nước để đông tụ asen. Trong quá trình đông tụ, asen được loại bỏ khỏi dung dịch thông qua ba cơ chế:

• Kết tủa: Sự hình thành các hợp chất không hòa tan

• Đồng kết tủa: sự kết hợp của các loại asen hòa tan vào các giai đoạn hydroxit kim loại đang phát triển, ví dụ như đồng kết tủa với Fe(III).

• Hấp phụ: Liên kết tĩnh điện của asen hòa tan với bề mặt bên ngoài của hydroxit kim loại không hòa tan.

Sử dụng phương pháp đông tụ để loại bỏ asen
Bước 2 - Lọc bỏ kết tủa có chứa asen.

Asen sau khi kết tủa trong dung dịch sẽ được chảy qua hệ thống lọc nhằm loại bỏ chất kết tủa khỏi dung dịch. Từ đó giúp loại bỏ asen có trong nước

4.Phương pháp trao đổi ion.

Phương pháp này sử dụng nhựa tổng hợp có khả năng trao đổi ion để loại bỏ asen trong nước. Tuy nhiên loại nhựa này chỉ có khả năng loại bỏ  asennat, do đó cần phải kết hợp với quá trình oxy hóa để chuyển asenit thành asenat. Công nghệ này tương đối phức tạp và ít có khả năng áp dụng cho từng hộ gia đình đơn lẻ.

3.Lọc Sorptive (phương pháp hấp thụ).

Các chất như alumin hoạt tính, than hoạt tính, cát phủ sắt và mangan, đất sét kaolinit, oxit sắt, oxit silic… có thể loại bỏ asen khỏi nước. Hiệu quả của sorptive phụ thuộc vào việc sử dụng các chất oxy hóa làm chất hỗ trợ để kích thích sự hấp thụ asen. Phương pháp này có giá thành thấp, xử lý được một lượng nước lớn đáp ứng nhu cầu nước cho các hộ gia đình, phù hợp với đặc điểm nguồn nước ở Việt Nam. Do đó thường được sử dụng phổ trong các hệ thống lọc nước giếng khoan để xử lý asen trong nước.

5.Xử lý nước giếng khoan nhiễm Asen bằng phương pháp sử dụng màng lọc

Màng tổng hợp được sử dụng để loại bỏ nhiều chất gây ôi nhiễm khỏi nước bao gồm các mầm bệnh, muối và các ion kim loại khác nhau. Thông thường có hai loại màng lọc được sử dụng là:

• Màng lọc áp suất thấp như vi lọc và siêu lọc

• Màng áp suất cao như lọc nano và RO

Loại bỏ asen bằng cách sử dụng các màng lọc không phụ thuộc vào pH trong nước  và sự hiện diện của các chất hòa tan khác, nhưng bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của các chất keo. Sắt và Mangan cũng có thể dẫn đến đóng cặn và tắc nghẽn màng. Màng đã bị bám bẩn bởi các tạp chất trong nước không thể làm sạch lại được. Nước có nồng độ chất rắn cao cần được xử lý sơ bộ trước khi qua lõi lọc để loại bỏ asen, tránh tắc nghẽn.

Với những phương pháp xử lý đã nếu trên, Pretech hy vọng bạn đã lựa chọn cho mình được một phương án xử lý asen trong nước ngầm thích hợp, đảm bảo chi phí cũng như chất lượng. Mang lại nguồn nước đạt chuẩn trước khi sử dụng cho mục đích sinh hoạt, ăn uống. Tại Pretech Chúng tôi chuyên thiết kế, tư vấn và lắp đặt các hệ thống lọc nước giếng khoan phù hợp với từng hộ gia đình, chất lượng tốt với chi phí phải chăng nhất. Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật qua hotline: 1900 636 683 để được tư vấn trực tiếp.