Đề xuất công nghệ khử mặn hiệu quả cho đồng bằng sông Cửu Long
(Ngày đăng: 14/02/2017)
Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, tình hình hạn và xâm nhập mặn ngày càng phức tạp, kéo dài, chẳng những ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn khan hiếm nước ngọt phục vụ ăn uống và sinh hoạt gây khó khăn cho đời sống người dân vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), nhất là ở những vùng ven biển. Trước tình hình đó, nhóm nhà khoa học Trường Đại học Cần Thơ đã nghiên cứu tìm ra và đề xuất công nghệ khử mặn hiệu quả với giá thành hợp lý để làm ngọt hoá nguồn nước ngầm đang bị nhiễm mặn, đảm bảo việc cấp nước sinh hoạt một cách đầy đủ và an toàn cho các cụm dân cư nông thôn ĐBSCL. | |
Hệ thống lọc nước điện thẩm tách ED |
Những công nghệ có khả năng ứng dụng, công nghệ thẩm thấu ngược (RO) có phù hợp không?
Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ chưng cất nhiệt đã được áp dụng một số nơi tại ĐBSCL nhưng hiệu suất không cao. Công nghệ hạt nhựa trao đổi ion cũng được sử dụng để khử mặn, tuy nhiên đây là loại lọc nước thông thường, nếu muốn khử mặn thì chi phí đầu tư nâng cấp công nghệ rất cao. Công nghệ dùng màng nano (NF) đã được đề xuất để khử mặn cho vùng nông thôn ven biển, hiệu quả trong việc khử mặn, tuy nhiên việc sử dụng vẫn còn nhiều giới hạn… Công nghệ điện thẩm tách (ED) cũng được quan tâm ở Việt Nam cách đây hơn 10 năm, đã chế tạo thành công màng trao đổi ion nên hạ giá thành loại công nghệ này xuống thấp, nhưng trong quá trình vận hành còn các vướng mắc khác về mặt công nghệ.
Với loại công nghệ thẩm thấu ngược (RO), các sản phẩm thương mại tại Việt Nam hiện nay thường hay sử dụng với quy mô hộ gia đình và nó cũng chính là loại công nghệ được sử dụng phổ biến hiện nay trên thế giới. Có lẽ vì tính phổ biến của nó mà nhiều người đã mạnh dạn đề xuất loại công nghệ này mà vẫn chưa có một nghiên cứu nào được thực hiện để chứng minh nó phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh nông thôn của Việt Nam.
Nhóm nghiên cứu đã phân tích 3 loại công nghệ sử dụng phổ biến nhất là công nghệ chưng cất, công nghệ thẩm thấu ngược (RO) và công nghệ điện thẩm tách (ED). Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng đề cập đến công nghệ dùng màng nano (NF), do đã được giới thiệu và sử dụng tại Việt Nam.
Lựa chọn công nghệ hướng tới việc sử dụng có hiệu quả nguồn nước ngầm nhiễm mặn tại chỗ
Nghiên cứu này hướng tới sử dụng hiệu quả nguồn nước ngầm tại chỗ và công nghệ ED đã thể hiện được ưu thế vượt trội hơn các loại công nghệ khử mặn khác, với tỷ lệ nước tái sinh hơn 90%.
Theo các tác giả, với nguồn năng lượng mặt trời dồi dào tại ĐBSCL, cộng thêm việc chất lượng điện năng tại vùng nông thôn vẫn còn thấp, công nghệ khử mặn ở nông thôn nên sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này để vận hành. Một mặt là giảm chi phí, mặt khác góp phần giảm thiểu tác động đến biến đổi khí hậu và giúp đạt được chỉ tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng mặt trời trong sinh hoạt và sản xuất. Với bản chất nguồn điện một chiều, năng lượng mặt trời đặc biệt phù hợp với công nghệ ED, vì không cần đầu tư bộ chuyển điện một chiều - xoay chiều nên chi phí đầu tư và vận hành sẽ thấp hơn.
Không những thế, công nghệ ED còn có tiềm năng ứng dụng trong việc khử mặn từ các nhà máy cấp nước sinh hoạt hiện nay… Qua đợt hạn và mặn lịch sử năm 2016 vừa qua, một yêu cầu mới đặt ra là phải khử mặn nguồn nước máy (nước từ các nhà máy cấp nước sinh hoạt). Vì lý do tiệt trùng trong quá trình vận chuyển qua hệ thống đường ống đến với người dân, nên tính chất của nguồn nước này thường chứa hàm lượng Clor. Vì vậy, để khử mặn nguồn nước cần loại công nghệ ít nhạy cảm với Clor, đó là công nghệ ED. Trong khi công nghệ RO rất nhạy cảm với Clor nên thường nước trước khi đi vào hệ thống RO phải được khử Clor, vì thế chi phí đầu tư và vận hành sẽ cao.
Theo các nghiên cứu trước đây, nguồn nước với nồng độ mặn 2.000 mg/lít, sau khi được khử mặn thì công nghệ ED tiêu thụ năng lượng ít hơn 50% so với loại công nghệ RO. Với quy chuẩn nước ăn uống của Việt Nam thì năng lượng tiêu thụ của công nghệ ED sẽ ít hơn rất nhiều so với công nghệ RO. Chi phí năng lượng chiếm khoảng 30 - 50% tổng chi phí vận hành, do vậy, công nghệ ED nên được lựa chọn để khử mặn nước sinh hoạt cho các cụm dân cư vùng ĐBSCL.
Dựa trên các tiêu chuẩn được thiết lập từ điều kiện và hoàn cảnh thực tiễn tại vùng nông thôn ĐBSCL, nhóm nghiên cứu kết luận là công nghệ điện thẩm thấu ED đã được nhận diện là phù hợp nhất. Với chi phí đầu tư và vận hành thấp, việc bảo trì không quá phức tạp, tỷ lệ nước tái sinh cao, không nhạy cảm với chất lượng nước đầu vào, tiêu thụ năng lượng ít nhất và đặc tính vận hành phù hợp với nguồn năng lượng mặt trời dồi dào tại vùng ĐBSCL.
KS. Nguyễn Văn Re
Tin liên quan
Sáng chế thiết bị lột vỏ quả dừa khô tiện dụng (27/06/2023)