Những vật liệu xử lý kim loại nặng tốt nhất

1. Kim loại nặng là gì? Tại sao cần xử lý kim loại nặng trong nước?

1.1. Khái niệm

Kim loại nặng là những nguyên tố có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Các nguyên tố kim loại tồn tại trong cả ba môi trường: Đất, nước, không khí nhưng đa phần chúng tồn tại phần lớn ở trong đất.

1.2. Nguyên nhân

Sự có mặt của kim loại trong đất là do cấu trúc địa tầng đất đá mẹ thuộc lớp vỏ của Trái Đất tạo nên. Mỗi một khu vực, mỗi một miền khác nhau thì sự tồn tại của mỗi nhóm kim loại sẽ khác nhau.

Trong môi trường nước, sự xuất hiện của kim loại nặng cho thấy sự ô nhiễm nghiêm trọng của nguồn nước. Có nhiều nguyên nhân chủ yếu dẫn tới việc xuất hiện kim loại nặng nhiễm vào nguồn nước. Trong số đó đã có những nguyên nhân thực tế là do xung quanh những khu vực này có những nhà máy, khu chế xuất, khu sản xuất lắp ráp linh kiện điện tử như bảng mạch điện tử (Pb, Hg, Cd, Cr, polybrominated biphenyl, polybrominated diphenyl ete, đều là những kim loại và hợp phức chất gây ung thư cao có chứa trong các vi bó mạch).

Tại sao phải xử lý kim loại nặng trong nước

Ngoài ra, các khu tái chế xuất pin, ắc quy hoạt động trái phép, sau khi công nhân bóc tách lấy đi những vật liệu có giá trị (Au, Ag) thì phần còn lại được vứt đi và không được xử lý theo đúng quy trình xử lý chất thải nguy hại vật liệu tái chế . Nước rửa từ những nhà máy này thường có hàm lượng kim loại nặng cao và thường được xả ra môi trường trực tiếp. Kim loại nặng có tính chất tồn tại lâu và dễ thẩm thấu khi chúng nhiễm vào đất và điều này làm nguồn nước ngầm không tránh khỏi nguy cơ ô nhiễm gây ra bởi các yếu tố độc hại này.

1.3. Ảnh hưởng

Ở một số vùng nông thôn của Việt Nam, khi nguồn nước máy sạch chưa được phổ cập tới thì, nước ngầm được người dân sử dụng làm nguồn nước sinh hoạt chính. Người dân tự ý đào giếng khoan, bơm vào các bồn và bể dữ trự đã xây sẵn của ra đình. Hàng ngày, họ lấy nguồn nước này làm nước ăn uống, tắm rửa.

Kim loại nặng được chia thành 3 nhóm chính là nhóm độc hại (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As,...) và nhóm kim loại quý gồm (Pd, Pt, Au, Ag,...) và còn lại là các kim loại thuộc tính phóng xạ. Những nguồn nước ngầm do người dân tự ý khai thác đều chứa hàm lượng các kim loại nặng độc cao, nên những người ở đây thường bị mắc các bệnh về ung thư (ung thư cổ tử cung, vòm họng, dạ dày,...) , các bệnh về não và đặc biệt gây ra ảnh hưởng của quá trình phân chia DNA, dẫn đến thai chết, dị dạng, quái thai cho các thế hệ sau.

2. Giải pháp xử lý nguồn nước nhiễm kim loại nặng

Hiện nay, nguồn nước bị nhiễm kim loại nặng thường được xử lý bằng các hệ thống chứ vật liệu có khả năng hấp phụ kim loại. Tiêu biểu trong những vật liệu đó có than hoạt tính, vật liệu laterite (đá ong), các loại màng lọc nước, hạt lọc nước,...

2.1. Than hoạt tính

Than hoạt tính hoạt động với hai cơ chế là loại bỏ các hạt, tạp chất bẩn trong nước bằng các hấp thụ chúng qua các lỗ li ti rỗng trên bề mặt than.

Sự xuất hiện của các lỗ li ti rỗng trên bề mặt là do trong quá trình tạo nhiệt đã sử dụng nhiệt độ (từ 950 -1000o‑C) trong môi trường yếm khí. Cacbon của than được ra khỏi cấu trúc ban đầu nhờ quá trình nhiệt phân và có một phần dạng tinh thể vụn grafit cũng đồng thời được tách ra song song, sau đó chúng được chuyển về thành dạng bột than, vì vậy mới có sự có mặt của nhiều lỗ rỗng như vậy. Điều này khiến cấu trúc của than có dạng xốp như cấu trúc của miếng bọt biển và diện tích bề mặt của than là từ 500-2500 m2/g. Bản thân xung quanh những lỗ rỗng là những mạng tinh thể có lực hút mạnh , nhờ đó mà than mới có khả năng hấp thụ các chất độc, chất bẩn, hóa chất... Các kim loại nặng trong nước, cụ thể là các ion của kim loại nặng sẽ được rãnh rỗng lỗ than hấp thụ nhờ khả năng trao đổi cation.

2.2. Vật liệu lọc từ laterite (đá ong)

Đá ong là một khoáng chất phổ biến và thường được tìm thấy ở những vùng giáp ranh giữa vùng núi và đồng bằng – những nơi có sự phong hóa quặng chứa sắt và các dòng nước ngầm có oxy hòa tan. Trong đá ong có chứa nhiều nguyên tố như Fe, Al, Si, các kim loại kiềm và kiềm thổ.

Với cấu trúc rỗng gồm nhiều tổ (lỗ) như tổ của đàn ong, kích thước mỗi lỗ khoảng chừng từ 1-2 hoặc 3-4cm. Các vách ngăn của mỗi lỗ được tạo nên từ đất sét khoáng sơ cấp có lẫn có lẫn cả đất nguyên khối được chuyển hóa từ lớp đá mẹ do những nơi oxit sắt kết dính lại và có màu đỏ cam. Phần ruột bên trong các lỗ tổ là sản phẩm của đất sét nên có độ xốp mềm tương đối cao, bề mặt riêng lớn và chứa nhiều và Fe(OH)2. Vậy nên, đá ong rất dễ tạo thành những lớp có khả năng hấp phụ các hạt điện tích ion của kim loại nặng và có khả năng trao đổi các cation, tạo nên phản ứng hấp phụ. Nguyên lý hoạt động hấp phụ kim loại của đá ong là nguyên lý trao đổi ion kép.

2.3. Các loại màng lọc nước

Hiện nay trên thị trường đang có rất nhiều các loại màng lọc nước hiện đại, tinh vi và hiệu quả xử lý vô cùng cao.

Màng lọc nước RO

Đây còn được gọi là màng lọc thẩm thấu ngược với kích thước lỗ trên màng lọc siêu nhỏ chỉ 10-4 µm. Kích thước lọc này cho phép màng loại bỏ được hết các chất cặn lơ lửng, khoáng chất, ion, cacbonhydrat, acid,... và duy nhất có các phân tử nước mới được phép qua màng lọc. Sau khi xử lý xong, nước có thể uống trực tiếp. Có đến 99% trong số 65 chất gây ô nhiễm (Pb, Flo, các muối hòa tan khác,...) được lọc hiệu quả khi xử lý bằng màng lọc RO.

Màng vi lọc MF

Kích thước lỗ của màng lọc này là 0,1 µm, thường được sử dụng để loại bỏ các chất cặn bã kích thước lớn, hợp chất protein, các loại ký sinh trùng trong nước, động vật nguyên sinh.

Tuy nhiên, màng lọc này không thể loại bỏ được các loại vi khuẩn, virus vì thế nước sau khi được xử lý xong bởi loại màng thường sẽ phải đi tới công đoan khử trùng nước lại lần nước để tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh.

Màng siêu lọc UF

Với kích thước lỗ trung bình trên tấm lọc là khoảng 0,02µm. Loại bỏ được các loại virus, các hợp chất keo và các hydroxit kim loại, vi khuẩn. Ngoài ra, màng lọc còn có cơ chế lọc tách các phân tử dung môi lớn khác ra khỏi phân tử nước.

Tuy nhiên, cả màng lọc MF và UF đều không thể lọc được các chất hòa tan có khả năng tan trong nước nên sau các bước xử lý này thường phải xử lý thêm bước đệm bằng than hoạt tính, quá trình keo tụ bằng phèn nhôm hoặc phèn sắt (tùy thuộc vào độ màu, độ hòa tan của các chất) để có thể hấp thụ được hết các ion tan trong nước của chất hữu cơ, kim loại.

Màng lọc nước Nano

Đây là màng lọc được sinh ra từ công nghệ ứng dụng Nano. Nguyên lý hoạt động của công nghệ này là các phân tử nano tiêu diệt, tấn công và oxy các phân tử gây hại như vi khuẩn, virus. Với kích thước lỗ trung bình khoảng 0,001µm và được áp dụng từ công nghệ sinh học nên đây là loại màng lọc được ưu tiên sử dụng để triệt để các ion đa hóa trị, phân tử các hợp chất hữu cơ và hầu như các loại virus (do có chứa các phân tử bạc).

Tuy nhiên về độ thẩm thấu ngược của màng lọc này thấp hơn màng lọc RO, thích hợp để xử lý nguồn nước có mục đích làm nước sinh hoạt, khử màu, thuốc trừ sâu và giữ lại các khoáng chất cho cơ thể.

2.4. Hạt lọc nước

Chủ yếu khử As, Mn, Fe vì trên bề mặt của hạt được phủ một lớp hợp chất oxy hóa cao hoạt động như chất xúc tác không tan để đẩy nhanh quá trình phản ứng oxy hóa các hợp chất kim loại nặng về dạng kết tủa và bám trên bề mặt hạt. Sau một thời gian lọc, lớp màng kết tủa này sẽ dày lên và ta có thể lấy hạt đem rửa bằng cách bơm lọc áp lực cao để đánh bật được các mảng bám ra và sau đó có thể tái sử dụng lại hạt được nhiều lần.

3. Hệ thống lọc nước được áp dụng hiện nay.

Nhu cầu sử dụng nước sạch hiện nay của con người ngày càng cao. Xu hướng đổ tìm các loại vật liệu lọc với giá thành và chi phí lắp đặt hệ thống hợp lý và hiệu quả cao đã giúp cho Công ty cổ phần dịch vụ Công nghệ môi trường E&C Việt Nam có cơ hội đem đến cho các bạn lựa chọn vô cùng hợp lý. Chúng tôi có các sản phẩm về màng lọc nước, vật liệu lọc nước với chi phí phù hợp với tài chính của bạn. Đội ngũ chuyên gia với chuyên môn và kinh nghiệm lâu năm trong xử lý nước ô nhiễm sẽ giúp bạn giải quyết vấn đề của nguồn nước bạn đang gặp phải và bạn sẽ rất an tâm và hài lòng khi sử dụng sản phẩm của chúng tôi.

Công ty cổ phần dịch vụ Công nghệ môi trường E&C Việt Nam luôn đảm bảo khách hàng sẽ được phục vụ và sử dụng những sản phẩm tốt nhất từ công ty cung cấp với giá cả hợp lý,hiệu quả khi sử dụng.

Các sản phẩm lọc nướcchúng tôi gồm có:

3.1. Vật liệu màng lọc và màng lọc nước

3.2. Các vật liệu lọc nước

4. Lưu ý khi sử dụng vật liệu xử lý kim loại nặng

Chú ý tới thời gian bảo hành hệ thống lọc
Theo dõi và ghi chép lại quá trình vận hành của hệ thống lọc
Vệ sinh định kỳ các màng lọc, lõi lọc nếu thấy cần thiết
Ngưng sử dụng nguồn nước khi nghi ngờ chất lượng nước lọc chưa đảm bảo
Không tự ý sửa chữa khi hệ thống có dấu hiệu hỏng hóc hay có vấn đề sự cố.