NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HẠT CÂY CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA) ĐỂ LÀM TRONG NƯỚC TẠI VIỆT NAM potx

TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Tập 75A, Số 6, (2012), 153-164

153




NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HẠT CÂY CHÙM NGÂY
(MORINGA OLEIFERA) ĐỂ LÀM TRONG NƯỚC TẠI VIỆT NAM
Võ Hồng Thi, Hoàng Hưng, Lương Minh Khánh
Khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, Đại học Kỹ thuật công nghệ TpHCM (HUTECH)

Tóm tắt. Hiệu quả làm trong nước của hạt cây chùm ngây (Moringa oleifera) tại Việt Nam
được khảo sát bằng một loạt thực nghiệm thực hiện bằng thiết bị jar test trên các mẫu nước
đục nhân tạo và tự nhiên. Độ đục ban đầu của 6 mẫu nước nhân tạo nằm trong khoảng
50NTU đến 300NTU, còn của 3 mẫu nước tự nhiên trong khoảng 44NTU đến 170NTU.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hạt cây chùm ngây trồng và thu hái ở Việt Nam có khả năng
làm giảm trên 80% độ đục của nước nhân tạo, ngay cả khi độ đục ban đầu chỉ là 50NTU.
Trong giới hạn khảo sát, nước càng đục thì hiệu quả giảm độ đục của hạt chùm ngây càng
cao ở cùng một ngưỡng nồng độ hạt chùm ngây, và nồng độ tối ưu cần sử dụng của dịch
chiết chùm ngây gần như tuyến tính với độ đục ban đầu của nước cần xử lý. Khi sử dụng
hạt chùm ngây để thực hiện quá trình keo tụ với nước sông, hiệu quả giảm độ đục đạt được
khoảng 50% đối với nước đục trung bình (44NTU) nhưng lên tới 76% với nước đục nhiều
(170NTU). Do độ đục tại phần lớn các sông chính ở Việt Nam quanh năm đều trên 50NTU,
việc làm trong nước bằng hạt chùm ngây có thể coi là phương pháp khá phù hợp với quy
mô hộ gia đình cho cộng đồng nông thôn Việt Nam.
Từ khóa: chùm ngây (Moringa oleifera), chất keo tụ, độ đục, xử lý nước.

1. Đặt vấn đề
Trong kỹ thuật xử lý nước, keo tụ và tạo bông là quá trình quan trọng để giảm
thiểu độ đục và một phần vi sinh vật trong nước tự nhiên cũng như góp phần làm tăng

hiệu quả của các quá trình xử lý tiếp theo như lắng, lọc, khử trùng… Cho đến nay, các
chất keo tụ và tạo bông như muối nhôm các loại và polymer hữu cơ tổng hợp các loại
vẫn được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước [1]. Tuy nhiên, một số nghiên
cứu gần đây đã nêu lên các vấn đề khi sử dụng các hóa chất trên, như bệnh Alzheimer ở
người cao tuổi được xác nhận là có liên quan đến dư lượng nhôm trong nước sinh hoạt
[2], [3] hay nhiều loại polymer tổng hợp có độc tính đã bị cấm sử dụng tại Nhật Bản và
Thụy Sỹ [4]. Trên một góc độ khác, ở khu vực nông thôn tại các quốc gia đang phát
triển, chi phí xử lý nước khi dùng muối nhôm vẫn còn khá cao đối với nhiều hộ dân [5]
là nguyên nhân chính khiến nước sạch không tới được với tất cả mọi người.
Do đó, gần đây các nhà nghiên cứu đã quan tâm nhiều hơn đến các chất keo tụ
154 Nghiên cứu sử dụng hạt cây chùm ngây…
tự nhiên nguồn gốc thực vật như một giải pháp dần thay thế hoặc thay thế một phần các
chất keo tụ nhân tạo. Trong số các vật liệu tự nhiên đã được thử nghiệm, hạt cây chùm
ngây (Moringa oleifera) đã chứng tỏ là một trong các chất keo tụ ứng dụng trong xử lý
nước có hiệu quả nhất. Loại cây này có xuất xứ từ một số khu vực phía tây và cận dãy
Himalaya và hiện nay, nó đã được tìm thấy ở nhiều quốc gia khác như Philippines,
Campuchia, Việt Nam [6]. Chúng sinh trưởng và phát triển khá nhanh, thường được
nhắc tới như một loại rau có hàm lượng dinh dưỡng cao, có thể làm thực phẩm chức
năng thiên nhiên do có chứa một số hoạt chất chống oxy hóa [6]. Từ những năm 80 của
thế kỷ trước, chùm ngây đã được quan tâm nghiên cứu làm vật liệu xử lý nước ở các
góc độ khác nhau: các hoạt chất có chức năng keo tụ chủ yếu nằm trong hạt cây [7]; các
phần của cây đều không độc đối với người và động vật [8]; một số yếu tố ảnh hưởng
mạnh đến hiệu quả keo tụ gồm độ đục của nước, nồng độ chùm ngây, gradient vận tốc
khuấy trộn, thời gian khuấy trộn dịch chùm ngây vào nước [9], [10] Tuy nhiên, các
thử nghiệm đó thường chỉ được tiến hành trên nước đục nhân tạo và một vài loại nước
tự nhiên ở châu Phi. Tại Việt Nam, một quốc gia châu Á với thu nhập của phần đông
dân cư còn khá thấp, 70% dân số sinh sống ngoài thành thị, và mặc dù chùm ngây mọc
hoang tại một số tỉnh như Ninh Thuận và Bình Thuận từ bao lâu nay, nhưng các dữ liệu
nghiên cứu về hiệu quả làm trong nước của nó trên nguồn nước tự nhiên vẫn rất khan
hiếm. Do vậy, nghiên cứu này nhằm đánh giá khả năng keo tụ của chùm ngây để cải thiện

chất lượng một vài nguồn nước mặt khác nhau ở Việt Nam.
2. Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Chuẩn bị dịch chiết hạt chùm ngây
Các hạt chùm ngây có chất lượng tốt (thu mua từ một nông trại ở Vũng Tàu)
được chọn ra, bóc bỏ hạt khỏi nhân. Thu lấy nhân bên trong hạt, sấy nhẹ ở 40
o
C trong 1
ngày rồi đem nghiền nhỏ trên máy xay gia dụng (hiệu Philips).
Ngay trước mỗi mẻ thử nghiệm, lấy 5 g nhân hạt chùm ngây đã nghiền nhỏ ở
trên hòa trộn với 200 mL nước máy sau đó khuấy đều hỗn hợp với tốc độ vừa phải trên
máy khuấy từ khoảng 30 phút. Tiếp theo, tiến hành lọc huyền phù sau khuấy trộn qua
một miếng vải muslin thông thường có kích thước lỗ khoảng 80-120m. Dịch lọc thu
được là dung dịch gốc của chất keo tụ sử dụng vào các thử nghiệm keo tụ trong nghiên
cứu. Các dung dịch với nồng độ chất keo tụ khác nhau đều được lấy từ dịch gốc này.
Đây cũng là phương pháp chiết lấy dịch chất keo tụ thường được sử dụng trong các
nghiên cứu trước đây [9], [10] nhằm đảm bảo nguyên vẹn khả năng keo tụ của các
protein trong hạt chùm ngây khi chúng chưa kịp phân hủy.
2.2. Mẫu nước nghiên cứu
Nghiên cứu được tiến hành trên một số loại nước khác nhau, bao gồm nước đục
nhân tạo và một vài loại nước đục tự nhiên.
VÕ HỒNG THI, HOÀNG HƯNG, LƯƠNG MINH KHÁNH 155
2.2.1. Nước đục nhân tạo
Mẫu nước đục nhân tạo là nước cất có hàm lượng kaolin là 10 g/L và một số
khoáng chất khác gồm KCl, NaHCO
3
, MgCl
2
, CaCO
3
với các nồng độ tương ứng là 8,2

mg/L; 31,25 mg/L; 10 mg/L; 18,9 mg/L. Hỗn dịch của các chất trên với nước cất được
khuấy nhẹ ở tốc độ 20 vòng/phút trong 1 giờ để các hạt kaolin được phân tán đều trong
nước. Sau đó, để yên huyền phù thu được trong 24 giờ để quá trình hydrat hóa các hạt
kaolin xảy ra hoàn toàn [11]. Huyền dịch kaolin này đóng vai trò là mẫu gốc để chuẩn bị
các mẫu nhân tạo với độ đục ban đầu khác nhau cho các thử nghiệm keo tụ trong nghiên
cứu.
Sáu mẫu nước đục nhân tạo với độ đục ban đầu từ 50 NTU đến 300 NTU được
hình thành từ mẫu gốc ở trên, lần lượt là mẫu CN1 (độ đục 50 NTU); CN2 (độ đục 100
NTU); CN3 (độ đục 150 NTU); CN4 (độ đục 200 NTU); CN5 (độ đục 250 NTU); CN6
(độ đục 300 NTU).
2.2.2. Nước tự nhiên
Ba mẫu nước được lấy tại các vị trí khác nhau dọc theo sông Sài Gòn – Đồng
Nai là các mẫu CT1, CT2 và CT3. Các mẫu đều được lấy cách mặt nước khoảng 0,5m.
Một vài thông tin cơ bản về các mẫu này được trình bày ở bảng 1.
Bảng 1. Vị trí lấy các mẫu nước tự nhiên và một số tính chất điển hình
Mẫu Vị trí lấy mẫu Mô tả mẫu pH
Độ đục
(NTU)
COD
(mg/L)
CT1
Cầu Bến Súc,
huyện Củ Chi, TpHCM
Rất đục,
không mùi
6,9 170 72
CT2
Trạm bơm nhà máy nước
Tân Hiệp, huyện Củ Chi,
TpHCM

Khá đục,
không mùi
6,5 44 64
CT3
Một nhánh sông tại
huyện Bình Chánh,
TpHCM
Rất đục,
không mùi
6,3 142 96
2.3. Thí nghiệm xác định hiệu quả keo tụ
Thí nghiệm jar-test được sử dụng để đánh giá hiệu quả của quá trình keo tụ và
tạo bông ứng với các kịch bản khác nhau của nồng độ chất keo tụ và từng loại mẫu nước.
Mỗi thử nghiệm được tiến hành trong 6 cốc thủy tinh có dung tích mỗi cốc là 1000ml.
Một cánh khuấy có thể điều chỉnh tốc độ quay từ 20 đến 300 vòng/phút được nhúng vào
mỗi cốc nhằm mô phỏng quá trình. Các cánh khuấy có thể hoạt động đồng thời hoặc
độc lập với nhau.
156 Nghiên cứu sử dụng hạt cây chùm ngây…
Nhằm mô phỏng lại các giai đoạn keo tụ và tạo bông xảy ra trong một dây
chuyền xử lý nước điển hình, ở mỗi đợt thí nghiệm, đổ 1L mẫu nước (nhân tạo hoặc tự
nhiên) vào cốc và khuấy nhanh trong 1 phút với việc bổ sung dịch chiết hạt chùm ngây
theo nồng độ đã định trước sau đó khuấy chậm lại trong 20 phút (tốc độ quay của cánh
khuấy khi khuấy nhanh và khuấy chậm lần lượt là 100 và 30 vòng/phút). Tiếp theo, mẫu
nước được để lắng trong 1 giờ trước khi đem phân tích chất lượng phần nước đã lắng.
Mỗi đợt thí nghiệm đều được tiến hành song song với một mẫu đối chứng là mẫu không
bổ sung chất keo tụ. Tất cả các thử nghiệm đều được tiến hành ở nhiệt độ phòng
(302
o
C).
Kết quả của một vài nghiên cứu trước [9], [12] đã cho thấy ở khoảng pH 7, đa số

các hạt kaolin trong nước tích điện âm là điều kiện thuận lợi cho sự trung hòa và hấp
phụ của chúng lên các polymer có bản chất là protein tích điện dương có trong hạt chùm
ngây. Ngoài ra, việc sử dụng chùm ngây để keo tụ không gây ra sự thay đổi nào đáng kể
về pH [13]. Do đó, trong các thử nghiệm, không điều chỉnh pH của mẫu nước khi giá trị
của nó trong khoảng 6,3-7,5.
2.4. Phương pháp phân tích thông số đánh giá hiệu quả keo tụ trong nghiên
cứu
Các mẫu nước nhân tạo và tự nhiên, sau khi xử lý bằng keo tụ và lắng ở trên,
được đánh giá chất lượng thông qua các thông số độ đục và nhu cầu oxy hóa học COD
(chỉ trên nước tự nhiên). Độ đục được đo trên thiết bị trắc quang UV-2500 Labomed ở
bước sóng 450 nm. Để xác định COD trong mẫu, tiến hành oxy hóa mẫu với K
2
Cr
2
O
7

và H
2
SO
4
trong 2 giờ ở 150
o
c rồi chuẩn độ lượng K
2
Cr
2
O
7
dư với FAS và chỉ thị ferroin.

Mỗi thông số ở từng đợt thí nghiệm đều được đo 3 lần để lấy kết quả trung bình, sau khi
đã loại bỏ sai số thô.
Hiệu quả xử lý (hiệu quả làm giảm độ đục) được tính là:
H (%) =

(Độ đục ban đầu của nước - độ đục còn lại trong nước)
x 100%
Độ đục ban đầu của nước
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Hiệu quả làm trong nước của chùm ngây trên các mẫu nước nhân tạo
Mục tiêu chủ yếu của quá trình keo tụ và tạo bông là làm giảm độ đục trong
nước. Sau khi xử lý, độ đục còn lại trong nước càng thấp cũng có nghĩa là hiệu quả xử
lý càng cao. Dư lượng độ đục hay độ đục còn lại khi sử dụng hạt chùm ngây làm chất
keo tụ cho 6 mẫu nước nhân tạo ứng với các độ đục ban đầu khác nhau thể hiện trên
hình 1. Trong thử nghiệm này, độ đục ban đầu của nước thay đổi từ 50 NTU (thấp nhất)
đến 300 NTU (cao nhất).
VÕ HỒNG THI, HOÀNG HƯNG, LƯƠNG MINH KHÁNH 157

Từ hình 1, có thể nhận thấy sự biến thiên độ đục sau khi xử lý của cả 6 mẫu đều
có hình dạng tương đồng nhau. Ở nồng độ chùm ngây nhỏ hơn 50 mg/L, độ đục còn lại
trong nước vẫn còn khá cao. Khi nồng độ chất keo tụ (chùm ngây) tăng lên, độ đục còn
lại tiếp tục giảm theo nhưng diễn biến giảm độ đục ở các mẫu không giống nhau. Cụ thể,
khi độ đục ban đầu của nước là 50 NTU và 100 NTU, độ đục còn lại trong nước thấp
nhất ứng với nồng độ chùm ngây sử dụng là 100 mg/L. Khi độ đục tăng lên các mức
150 NTU và 200 NTU, độ đục thấp nhất còn lại khi nồng độ chùm ngây trong nước từ
200-300 mg/L. Tiếp tục tăng độ đục đến 300 NTU, thì ứng với cùng một dư lượng còn
lại của độ đục trong nước, nồng độ chất keo tụ yêu cầu cũng rất cao, đến 500 mg/L. Các
nhận xét trên đây có thể được nhận thấy rõ ràng hơn ở hình 2. Khi độ đục ban đầu của
nước từ 50-150 NTU, hiệu quả làm giảm độ đục đạt cao nhất (khoảng 80-90%) ứng với
nồng độ chùm ngây 100 mg/L. Ngoài ra, nước càng đục thì đòi hỏi càng nhiều chất keo

tụ và nồng độ chùm ngây có thể lên tới 400 mg/L để đạt tới hiệu quả xử lý như trên. Xét
trên tổng thể thì độ đục có thể giảm được nhiều nhất trong khoảng 80-95%. Sau đó, cho
dù tiếp tục tăng nồng độ chùm ngây thì độ đục còn lại trong nước lại có xu hướng tăng
dần lên tức là hiệu quả của quá trình keo tụ lúc này lại giảm dần. Kết quả này cũng phù
hợp với lý thuyết cơ bản của quá trình keo tụ, bởi vì bản chất của các chất keo tụ đưa
vào nước là nhằm trung hòa điện thế Zeta trên mặt trượt các hạt keo âm, qua đó giảm
lực đẩy tĩnh điện giữa các hạt khiến lực hút chiếm ưu thế và các hạt keo dính kết được
với nhau. Tuy nhiên, nếu nồng độ chất keo tụ quá cao thì lại xảy ra hiện tượng tích điện
ngược dấu đối với hạt keo, thế năng Zeta lại tăng lên theo dấu ngược lại và các hạt lại
đẩy nhau thì sẽ làm cản trở quá trình keo tụ [14].
Hình 1. Biến thiên độ đục trong các mẫu nước nhân tạo có
độ đục ban đầu từ 50 NTU đến 300 NTU khi sử dụng
chùm ngây làm chất keo tụ với các nồng độ khác nhau.
0
40
80
120
160
200
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Nồng độ chùm ngây (mg/L) sử dụng
Độ đục còn lại trong nước (NTU)
Độ đục ban đầu 50 NTU
Độ đục ban đầu 100 NTU
Độ đục ban đầu 150 NTU
Độ đục ban đầu 200 NTU
Độ đục ban đầu 250 NTU
Độ đục ban đầu 300 NTU
158 Nghiên cứu sử dụng hạt cây chùm ngây…

Hình 3 cho thấy hệ số tương quan giữa nồng độ chất keo tụ phù hợp (ứng với
hiệu quả keo tụ tối ưu) và độ đục ban đầu của 6 mẫu nước nhân tạo là 0,9613 và như
vậy, một cách gần đúng thì có thể kết luận mối quan hệ giữa 2 yếu tố trên là tuyến tính.
Kết luận này khá thống nhất với những nhận định trong một số nghiên cứu đã có trước
đây [9], [13], [15]. Về mặt lý thuyết, khả năng keo tụ của chùm ngây chính là nhờ việc
tạo ra vô số các cầu nối mang điện tích dương (do chùm ngây chứa thành phần đáng kể
các dimer cationic protein với khối lượng phân tử khoảng 13 kDa [10]) có khả năng gắn
kết các hạt keo trong nước lại với nhau do đó phá vỡ tính bền vững của hệ keo và thúc
đẩy hiện tượng keo tụ [10], [16]. Do vậy, khi độ đục càng cao, tức là càng có nhiều các
Hình 2. Hiệu quả giảm độ đục ứng với các độ đục ban đầu
khác nhau khi dùng chùm ngây làm chất keo tụ.
0
20
40
60
80
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Nồng độ chùm ngây (mg/L)
Hiệu quả giảm độ đục (%)
50 NTU 100 NTU
150 NTU 200 NTU
250 NTU 300 NTU
R
2
= 0.9613
0
50
100

150
200
250
300
350
0 100 200 300 400 500 600
Nồng độ chùm ngây phù hợp (mg/L)
Độ đục ban đầu của nước (NTU)
Hình 3. Tương quan giữa nồng độ chùm ngây phù hợp và độ
đục ban đầu của nước.
VÕ HỒNG THI, HOÀNG HƯNG, LƯƠNG MINH KHÁNH 159
hạt keo mang điện tích âm trong nước thì đòi hỏi lượng chất keo tụ (chùm ngây) có bản
chất là chất đa điện ly tích điện dương như đã giải thích trên đây cũng phải tăng theo để
trung hòa lượng lớn điện tích sơ cấp âm của hạt keo.
Khi so sánh hiệu quả keo tụ của chùm ngây trên nước sử dụng kaolin làm độ đục
nhân tạo trong nghiên cứu này với các nghiên cứu đã có, một điều đáng lưu ý là để đạt
được hiệu quả giảm độ đục từ 80% trở lên với các độ đục ban đầu khác nhau của nước
thì nồng độ chất keo tụ sử dụng trong nghiên cứu này phải cao hơn một mức đáng kể.
Chẳng hạn, nghiên cứu của Muyibi và Evison [9] đã kết luận nồng độ cần sử dụng của
chùm ngây là 50 mg/L và 100 mg/L để xử lý các loại nước có độ đục từ thấp đến cao.
Còn Katayon và cộng sự [15] đã đề xuất nồng độ chùm ngây ở mức 160 mg/L, 300
mg/L và 400 mg/L tương ứng với nước có độ đục thấp, trung bình và cao. Gần đây,
nghiên cứu của Pritchard và cộng sự [12] lại cho kết quả khi độ đục ban đầu của nước
từ 20-330 NTU, nồng độ chùm ngây cần áp dụng ở ngưỡng từ 5-100 mg/L. Có rất nhiều
yếu tố dẫn đến sự chênh lệch về nồng độ chất keo tụ sử dụng giữa nghiên cứu này với
các thử nghiệm đã đề cập ở trên như sự khác biệt trong điều kiện thực nghiệm (gradient
vận tốc khuấy trộn, thời gian khuấy, thời gian lắng ) và sự khác nhau trong thành phần
hạt chùm ngây sử dụng làm chất keo tụ [17]. Theo Narasiah và cộng sự [18], các hạt
chùm ngây được trồng tại các khu vực khác nhau thì thành phần protein (hoạt chất tạo
ra khả năng keo tụ của chúng) cũng khác nhau do đó hiệu quả keo tụ đạt được cũng

không giống nhau.
3.2. Khả năng làm trong nước của chùm ngây trên một số loại nước tự nhiên

Hình 4 thể hiện rõ hiệu quả làm trong nước của hạt chùm ngây khi nó được sử
dụng làm chất keo tụ đối với 3 loại nước tự nhiên có độ đục ban đầu khác nhau, bao
Hình 4. Hiệu quả giảm độ đục ứng với các nồng độ
chùm ngây khác nhau trên 3 mẫu nước tự nhiên
0
20
40
60
80
100
0 150 200 250 300 350 400
Nồng độ chùm ngây (mg/L)
Hiệu quả giảm độ đục (%)
M ẫu CT1: 170 NTU
M ẫu CT2: 44 NTU
M ẫu CT3: 142 NTU
160 Nghiên cứu sử dụng hạt cây chùm ngây…
gồm các mẫu CT1 (độ đục 170 NTU), CT2 (độ đục 44 NTU) và CT3 (độ đục 142 NTU).
Cụ thể hiệu quả làm trong nước bằng mắt được quan sát và chụp lại ở hình 5. Có thể
thấy những số liệu thực nghiệm và quan sát đều chứng tỏ chùm ngây có hiệu quả rõ
ràng (từ 50-78% tùy theo mẫu nước) để làm trong nước tự nhiên của sông Sài Gòn,
nhưng có khác biệt đối với các mẫu khác nhau. Nhìn chung, mối tương quan giữa hiệu
quả giảm độ đục và liều lượng chùm ngây sử dụng đối với các mẫu nước đục tự nhiên
nhân tạo là khá tương đồng nhau. Nước càng đục thì hiệu quả xử lý độ đục cũng càng
cao nhưng đòi hỏi liều lượng chất keo tụ sử dụng cũng cao tương ứng (hình 4). Ở 3 mẫu
trên, hiệu quả làm trong nước tốt nhất bằng chùm ngây đạt được là 76% với mẫu CT1
có độ đục ban đầu 170 NTU trong khi độ đục ở mẫu CT2 (44 NTU trước khi xử lý) chỉ

giảm được khoảng 50%. Và hiệu quả làm sạch nước đã nêu trên chỉ đạt được khi nồng
độ chất keo tụ cho vào nước khá cao, trong khoảng 150-300 mg/L.
Thực ra, các kết quả đạt được trong thí nghiệm này cũng không khác nhiều so
với các kết quả trong một số nghiên cứu đã có của các nhóm tác giả khác. Trong nghiên
cứu của Muyibi và Okuofu [19] trên nước sông có độ đục từ 23-90 NTU tại Nigeria,
trung bình khoảng 50% độ đục của nước đã giảm đi khi sử dụng chùm ngây làm chất
keo tụ chính. Còn Pritchard và các cộng sự [20] đã phải sử dụng chùm ngây với liều
lượng lên đến 250 mg/L để làm trong nước sông tại thung lũng Meanwood (Anh quốc)
khiến độ đục giảm được 74% so với độ đục ban đầu là 45 NTU. Muyibi và Evison [21]
đã ghi nhận kết quả xử lý nước bằng 250 mg/L và 450 mg/L dịch chiết chùm ngây là
nồng độ tối ưu để 99% độ đục có thể lắng được với độ đục ban đầu của nước tương ứng
là 105 và 305 NTU.

Trong nước sông, một phần các hạt ở dạng keo và dạng lơ lửng có bản chất là
chất hữu cơ. Do đó, nếu độ đục của nước giảm đi thì kéo theo một phần chất hữu cơ
trong nước cũng giảm. Sau xử lý với hạt chùm ngây, kết quả thành phần chất hữu cơ
(đặc trưng bằng thông số COD) của 3 mẫu nước trên là 32 mgO
2
/L (mẫu CT1), 24
Hình 5. Hiệu quả xử lý của chùm ngây trên mẫu CT3
Mẫu bên trái: mẫu đối chứng;
Mẫu bên phải: mẫu được keo tụ bằng chùm ngây
VÕ HỒNG THI, HOÀNG HƯNG, LƯƠNG MINH KHÁNH 161
mgO
2
/L (mẫu CT2), 48 mgO
2
/L (mẫu CT3) tương ứng với hiệu quả giảm chất hữu cơ
lần lượt là 56%, 63% và 60% đã minh chứng rõ ràng hơn cho nhận định trên.
Như vậy, tổng hợp kết quả của các nghiên cứu đã có từ 2 thập kỷ trước cho đến

gần đây (một số đã đề cập ở trên) cùng với kết quả của nghiên cứu này, đều chứng tỏ hạt
chùm ngây hoàn toàn có thể được sử dụng như một chất keo tụ hiệu quả để xử lý nước
tự nhiên tại nhiều khu vực, nếu có thể, từ châu Phi đến châu Á và thậm chí cả châu Âu.
Tuy nhiên, nồng độ phù hợp của chùm ngây đối với các nguồn nước tự nhiên khác nhau
thì cũng có sự khác biệt với nhau, phụ thuộc vào thành phần hóa lý và sinh học của mỗi
nguồn nước, các điều kiện thực nghiệm (thời gian khuấy trộn, vận tốc khuấy trộn, thời
gian lắng, loại hạt chùm ngây sử dụng…).
Một vấn đề khác cũng cần phải nhấn mạnh thêm là xét trên khía cạnh hiệu quả
keo tụ, một số nghiên cứu đã kết luận chùm ngây không có hiệu quả đáng kể đối với
loại nước có độ đục ban đầu thấp. Điều đó cũng có nghĩa là hạt chùm ngây chỉ nên được
sử dụng để làm trong nước với nguồn nước có độ đục trung bình trở lên (từ 40-50 NTU
trở lên). Đây có thể được coi là một lợi thế để áp dụng và phổ biến chùm ngây với mục
đích làm trong nước ở Việt Nam, một quốc gia mà độ đục của các sông chính quanh
năm đa phần đều có giá trị lớn hơn 50 NTU [22].
4. Kết luận
Hướng tới mục tiêu nâng cao chất lượng cuộc sống và phát triển kinh tế bền
vững, việc có được một nguồn nước sạch và an toàn để sử dụng trong sinh hoạt hàng
ngày của người dân trở thành nhu cầu hết sức chính đáng. Hạt chùm ngây, qua nhiều thử
nghiệm tại các khu vực khác nhau đối với nhiều loại nước khác nhau, đã chứng tỏ là
một chất keo tụ có hiệu quả để làm trong nước, đặc biệt khi nước cần làm sạch có độ
đục từ trung bình và cao. Trong nghiên cứu này, hiệu quả giảm độ đục có thể đạt tới
76% và phần độ đục còn lại trong nước có thể được tiếp tục được loại ra nhờ bể lọc.
Hiện nay ở Việt Nam, chùm ngây là một loại cây được trồng khá phổ biến tại
một số địa phương, do đó có thể kết hợp và khuyến khích việc sử dụng hạt chùm ngây
để làm trong nước đồng thời với các mục đích khác (làm thực phẩm). Điều này cũng
góp phần làm giảm chi phí xử lý nước bằng các hóa chất keo tụ thông thường nhưng
vẫn còn là khá cao đối với nhiều hộ dân tại khu vực nông thôn Việt Nam. Do đó, xử lý
nước bằng hạt chùm ngây có nhiều hứa hẹn là phương pháp phù hợp để cung cấp nguồn
nước tương đối sạch cho cộng đồng nông thôn tại các quốc gia đang phát triển nói
chung và Việt Nam nói riêng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bratby, J., Coagulation and flocculation in water and wastewater treatment, IWA
Publishing, 2
nd
Ed., UK, 2006.
162 Nghiên cứu sử dụng hạt cây chùm ngây…
[2]. American Water Works Association (AWWA), Water quality and treatment: a
handbook of community water supplies, McGraw Hill Publishing, 5
th
Ed., New York,
1999.
[3]. Bakar, C., Karaman, H.I.O., Baba, A., Şengünalp, F., Effect of High Aluminum
Concentration in Water Resources on Human Health, Case Study: Biga Peninsula,
Northwest Part of Turkey, Archives of Environmental Contamination and Toxicology,
Vol. 58, No. 4, (2010), 935-944.
[4]. Bolto B., Gregory J., Organic polyelectrolytes in water treatment, Water Res., Vol. 41,
(2007), 2301-2324.
[5]. World Health Organization (WHO), Chemical Methods of Water Treatment, Water
Sanitation and Health, 2008.
[6]. Anwar F., Latif S., Ashraf M., Gilani A. H., Moringa oleifera: a food plant with
multiple medicinal uses, Phytother. Res., Vol. 21, No.1, (2007), 17-25.
[7]. Jahn S. A. A., Proper use of African natural coagulants for rural water supplies:
Research in the Sudan and a guide for new projects. Eschborn, Fed. Rep. Germany,
GTZ, 1986.
[8]. Grabow W. O. K., Slabert J. L., Morgan W. S. G, Jahn S. A. A., Toxicity and
mutagenicity evaluation of water coagulated with Moringa Oleifera seed preparation
using fish, protozoan, bacterial, emzyme and Ames Salmonella assays, Water S. A. , Vol.
11, No. 1, (1985), 9-14.
[9]. Muyibi S. A., Evison L. M., Optimizing physical parameters affecting coagulation of

turbid water with Moringa oleifera seeds, Water Res., Vol. 29, No. 12, (1995), 2689-
2695.
[10]. Nkurunziza T., Nduwayezu J. B., Banadda E. N., Nhapi I., The effect of turbidity
levels and Moringa oleifera concentration on the effectiveness of coagulation in water
treatment, Water Sci. Technol., Vol. 59, No. 8, (2009), 1551-1558.
[11]. Hanna S. A., Cone S. M. and Roebuck G. G., Measurement of floc strength by particle
counting, J. Am. Wks Ass., Vol. 59, (1967), 843-858.
[12]. Pritchard M., Craven T., Mkandawire T., Edmondson A. S. and O’Neillc J.G., A study
of the parameters affecting the effectiveness of Moringa oleifera in drinking water
purification, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, Vol. 35, No. 13-14,
(2010), 791-797.
[13]. A. Ndabigengesere and K. S. Narasiah, Quality of water treated by coagulation using
Moringa oleifera seeds, Water Research, Vol. 32, No.3, (1998), 781-791.
[14]. Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Xây
dựng, Hà Nội, 2004.
VÕ HỒNG THI, HOÀNG HƯNG, LƯƠNG MINH KHÁNH 163
[15]. Katayon S., Noor M. J., Asma M., Ghani L. A., Thamer A. M., Azni I., Ahmad J.,
Khor B. C., Suleyman A. M., Effects of storage conditions of Moringa oleifera seeds
on its performance in coagulation, Bioresour Technol., Vol. 97, No. 13, (2006), 1455-
1460.
[16]. Gassenschmidt U., Jany K. D., Tauscher B., Niebergall H., Isolation and
characterization of a flocculating protein from Moringa oleifera. Lam., Biochemica et
Biophysica Acta Vol. 1243, No. 3, (1995), 477-481.
[17]. Jahn S. A. A., Using Moringa oleifera seeds as coagulant in developing countries, J.
Am. Water Works Assoc., Vol. 80, No. 6, (1988), 43-50.
[18]. Narasiah K. S., A. Vogel and N. N. Kramadhati., Coagulation of turbid waters using
Moringa oleifera seeds from two distinct sources, Water Sci. Technol. Water Supply,
Vol. 2, No. 5-6, (2002), 83-88.
[19]. Muyibi S. A. and Okuofu C.A., Coagulation of low turbidity surface water with
Moringa oleifera seeds, Inter. J. Environ. Stud., Vol. 48, No. 3, (1995), 263-273.

[20]. Pritchard M, Craven T., Mkandawire T., Edmondson A. S. and O’Neillc J.G., A
comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of
drinking water – An alternative sustainable solution for developing countries, Physics
and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, Vol. 35, No. 13-14, (2010), 798-805.
[21]. Muyibi S. A. and Evison L. M. Inter., Coagulation of turbid water and softening of
hard water with Moringa oleifera seeds, J. Environ. Stud., Vol. 49, No. 3-4, (1996),
247-259.
[22]. Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam (MONRE), Báo cáo môi trường quốc gia,
2006.

STUDY ON WATER CLARIFICATION USING MORINGA OLEIFERA SEEDS
IN VIETNAM
Vo Hong Thi, Hoang Hung, Luong Minh Khanh
Faculty of Environment and Biotechnology, HCMC University of Technology (HUTECH)

Abstract. A research was conducted to investigate the efficiency of Moringa oleifera seeds
in water clarification in Vietnam. A series of jar tests was undertaken using synthetically
turbid water and natural water samples. The initial turbidity of six synthetic water samples
in the test runs ranges from 50 NTU to 300 NTU and that of the three river water samples
ranges from 44-170 NTU. The study revealed that the seeds of M. oleifera grown in
Vietnam could reduce over 80% turbidity in synthetic water, even with 50NTU turbid
sample. The more turbid the sample is, the more efficiently M. oleifera works. However,
164 Nghiên cứu sử dụng hạt cây chùm ngây…
the optimum dose of M. oleifera crude extract increases linearly with the initial turbidity.
When M. oleifera seeds were used as the primary coagulants for river waters coagulation,
the efficiency of turbidity reduction was about 50% for medium turbid water (44 NTU) but
up to 74% for high turbid water (170 NTU). Since turbidity in most rivers in Vietnam is
above 50NTU all year round, this method is likely to be suitable for water treatment in rural
communities.
Keywords: Moringa oleifera, coagulant, turbidity, water treatment.