Tiểu Luận: Xử lý kim loại nặng trong nước ngầm pot

Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm


 
?&@
!"#
$"%& '(
Đề tài:

Trang 1
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm
2010
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm
2010
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
))
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH ẢNH
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của kim loại nặng trong nước ngầm đối với sức khỏe
của con người
Bảng 2.2. Quy chuẩn chất lượng nước ngầm (
QCVN

09

:

2008/BTNMT)
Bảng 2.3. Tiêu chuẩn của Bộ Y Tế về giới hạn hàm lượng kim loại nặng
trong nước ăn uống.
DANH MỤC HÌNH

Hình P2.1. Các nguồn gây ô nhiễm nước ngầm
Trang 2
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
**+,-./01-231.4567182
Việt Nam là quốc gia có nguồn nước ngầm khá phong phú về trữ lượng và
khá tốt về chất lượng. Nước ngầm tồn tại trong các lỗ hổng và các khe nứt của đất
đá, được tạo thành trong giai đoạn trầm tích đất đá hoặc do sự thẩm thấu, thấm của
nguồn nước mặt nước mưa…nước ngầm có thể tồn tại cách mặt đất vài mét, vài
chục mét, hay hàng trăm mét. Đối với các hệ thống cấp nước cộng đồng thì nguồn
nước ngầm luôn là nguồn nước được ưa thích. Bởi vì, các nguồn nước mặt thường
bị ô nhiễm và lưu lượng khai thác phải phụ thuộc vào sự biến động theo mùa.
Nguồn nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của con người. Chất lượng
nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước mặt nhiều. Trong nước ngầm hầu như
không có các hạt keo hay các hạt lơ lửng, và vi sinh, vi trùng gây bệnh thấp.
Nhưng ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thái nước ngầm đang phổ biến ở các
khu vưc đô thị và các thành phố lớn trên TG. Không ít nguồn nước ngầm do tác
động của con người dã bị ô nhiễm bởi các hợ chất hữu cơ khó phân hủy, các vi
khuẩn gây bệnh, nhất là các chất độc hại như kiêm loại nặng.
Nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước ngầm
các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản.
Trang 3
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
Ở tầng nước sâu hơn, từ 18 đến 20m thì nước ngầm ít bị ảnh hưởng nhưng đôi khi
bị nhiễm mặn nên cũng không thể sử dụng được. Vì thế hơn ở đâu hết, khát khao
được dùng nguồn nước sạch là cấp thiết to lớn nhất. Vì vậy cần phải tiến hành
đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ lượng và chất lượng nguồn nước ngầm,
xử lý nước thải và chống ô nhiễm nguồn nước mặt, quan trắc thường xuyên trữ và
chất lượng nước ngầm. Bảo vệ tài nguyên nguồn nước, xử lý kim loại nặng trong
nước ngầm là vô cùng cấp thiết nên chúng em chọn đề tài “ Nghiên cứu xử lý kim

loại nặng trong nước ngầm”
*9:.12;<,=-2;,.><
Xác định một số kim loại nặng trong nước ngầm, nêu lên ảnh hưởng của kim loại
trong nước ngầm đối với môi trường và sức khỏe của con người
*?@2A<,=,=-2;,.><
Tìm hiểu và đưa ra phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước ngầm từ đó rút ra
những đề xuất có hiệu quả nhất.
*B-CDE2,=-2;,.><
Chỉ áp dụng các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước ngầm.
Trang 4
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
9#'
9*FG.,=HDE8IJK,-2LD,FG.,=HD
 -M2,2ND
Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm
tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái
đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người.
Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng mặt và nước
ngầm tầng sâu. Đặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh
trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình. Nước ngầm tầng
mặt thường không có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt. Do vậy, thành phần và
mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt. Loại nước ngầm
tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm. Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp
được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước. Theo không
gian phân bố, một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng:
• Vùng thu nhận nước.
• Vùng chuyển tải nước.
• Vùng khai thác nước có áp.
Trang 5
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm

Khoảng cách giữa vùng thu nhận và vùng khai thác nước thường khá xa, từ vài
chục đến vài trăm km. Các lỗ khoan nước ở vùng khai thác thường có áp lực. Đây
là loại nước ngầm có chất lượng tốt và lưu lượng ổn định. Trong các khu vực phát
triển đá cacbonat thường tồn tại loại nước ngầm caxtơ di chuyển theo các khe nứt
caxtơ. Trong các dải cồn cát vùng ven biển thường có các thấu kính nước ngọt
nằm trên mực nước biển.
 OJK,-2LD,FG.,=HD
Nước ngầm là nguồn nước quan trọng nhất. Tại các khu đô thị việc chọn vị trí
đổ chất thải hoặc bể phốt làm không tốt nên chất độc cũng như các tác nhân gây
bệnh có thể ngấm vào nguồn nước ngầm. Cạnh đó nếu các loại dầu máy thải, chất
tẩy rửa từ các hộ gia đình hoặc thuốc bảo vệ thực vật, phân hóa học dùng trong
nông nghiệp cũng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.
P,-9*M.,=<Q,=RSK,-2LD,FG.,=HD
Trang 6
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
Do sự di chuyển của nước ngầm rất chậm nên sự nhiễm chất độc có thời gian
tích tụ rất dài, thậm chí sau nhiều năm mới thâm nhập vào nguồn nước ăn .
Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là các tạp hất hoà tan do ảnh
hưởng của điều kiện địa tầng, thời tiết, nắng mưa, các quá trình phong hoá và sinh
hoá trong khu vực. Ở những vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều hất bẩn và
luợng mưa lớn thì chất lượng nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các chất khoáng hoà
tan, các chất hữu cơ, mùn lâu ngày theo nước mưa ngấm vào đất. Ngoài ra, nước
ngầm cũng có thể bị nhiễm bẩn do tác động của con người. Các chất thải của con
người và động vật, các chất thải sinh hoạt, chất thải hoá học, và việc sử dụng phân
bón hoá học…Tất cả những loại chất thải đó theo thời gian nó sẽ ngấm vào nguồn
nước, tích tụ dần và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. Đã có không ít nguồn nước
Trang 7
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
ngầm do tác động của con người đã bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ khó phân
huỷ, các vi khuẩn gây bệnh, nhất là các hoá chất độc hại như các kim loại nặng, dư

lượng thuốc trừ sâu và không loại trừ cả các chất phóng xạ.
Nước ngầm là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và
vùng dân cư trên thế giới. Do vậy, ô nhiễm nước ngầm có ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng môi trường sống của con người. Các tác nhân gây ô nhiễm và suy thoái
nước ngầm bao gồm:
Các tác nhân tự nhiên như nhiễm mặn, nhiễm phèn, hàm lượng Fe, Mn và một số
kim loại khác.
Các tác nhân nhân tạo như nồng độ kim loại nặng cao, hàm lượng NO
3
-
,
NO
2
-
, NH
4
+
, PO
4
3-
v.v vượt tiêu chuẩn cho phép, ô nhiễm bởi vi sinh vật. Suy
thoái trữ lượng nước ngầm biểu hiện bởi giảm công suất khai thác, hạ thấp mực
nước ngầm, lún đất.
Ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái nước ngầm đang phổ biến ở các
khu vực đô thị và các thành phố lớn trên thế giới. Để hạn chế tác động ô nhiễm và
suy thoái nước ngầm cần phải tiến hành đồng bộ các công tác điều tra, thăm dò trữ
lượng và chất lượng nguồn nước ngầm, xử lý nước thải và chống ô nhiễm các
nguồn nước mặt, quan trắc thường xuyên trữ lượng và chất lượng nước ngầm
99=<Q,=T.U2DVWC2,X,=1YW,=,FG.,=HD
Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lượng lớn hơn 52(g) bao gồm

một số loại như As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Se, Zn… chúng có nguồn gốc từ các
nguồn nước thải trong công nghiệp, nông nghiệp cũng như trong tự nhiên VD:
cadimi có nguồn gốc từ chất thải công nghiệp,trong chất thải khi khai thác
quặng.crôm trong mạ kim loại nước thải của sản phẩm gốc crôm hay chì trong
công nghiệp than ,dầu mỏ. Thuỷ ngân trong chất thải công nghiệp khai thác
khoáng sản, thuốc trừ sâu.
Trang 8
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
- Kim loại nặng có nhiều trong nước ngầm phụ thuộc vào cấu trúc địa tầng của
khu vực và chiều sâu địa tầng nơi khai thác nước.
- Thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các thể sinh
vật và thường tích lũy trong cơ thể chúng. Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại
với sinh vật. Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu
vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng
sản. Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong
nước. Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng cá và thuỷ sinh vật chết hàng
loạt.
Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi
trường nước nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý
không đạt yêu cầuNước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước
ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác. Để hạn chế ô nhiễm
nước, cần phải tăng cường biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, quản lý tốt vật
nuôi trong môi trường có nguy cơ bị ô nhiễm như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn
nước thải.
9?M.AC,=1Q,1C2.45U2DVWC2,X,=1YW,=,FG.,=HD
Hầu hết các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr, Co, Mn, Se,
Mo tồn tại trong nước ở dạng ion.
ZO[1\]^_
Trong nước ngầm sắt thường tồn tại ở dạng ion, muối Fe
2+

của sắt có hóa trị
(II) là thành phần của các muối hòa tan như là: Fe(HCO
3
)
2
, FeSO
4
… hàm lượng
sắt trong nước ngầm thường cao vá phân bố không đều trong các lớp trầm tích
dưới đất đá sâu.
- Các hợp chất vô cơ hóa trị (II)của ion sắt
Trang 9
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
FeS, FeSO
4
, Fe(HCO
3
)
2
, Fe(OH)
2
, FeCO
3
.v.v.
- Các hợp chất vô cơ của ion sắt hóa trị III:
+ FeCl
3
, Fe(OH)
3
…Trong đó Fe(OH)

3
là chất keo tụ dễ lắng đọng trong các bể
lắng và bể lọc.
- Các phức chất vô cơ của ion sắt với Silicat, photphat FeSiO(OH)
3
+3
).
+ Các phức chất hữu cơ của ion sắt với axit humic, funvic
+ Các ion sắt hòa tan Fe(OH)
2
, Fe(OH)
3
tồn tại tùy thuộc vào giá trị thế oxy
hóa khử và pH của môi trường.
Z-P\`_#
- Pb tồn tại ở hai dạng ion có hóa trị +2 và +4.
- Dạng tồn tại của Pb trong nước ngầm là dạng có hóa trị 2.
Z-4S,=R,\=_
- Trong nước ngầm thủy ngân có thể tồn tại ở dạng kim loại hoặc hóa trị 2.
- Trong môi trường nước:
+ Giàu oxi chủ yếu ở dạng hóa trị 2.
+ Ít oxi và pH >5 thì tồn tại ở dạng kim loại.
ZI^,\I_#
- Asen là nguyên tố bán dẫn, tồn tại ở nhiều dạng thù hình khác nhau.
Hàm lượng Asen trong nước dưới đất phụ thuộc vào tính chất và trạng thái
môi trường địa hóa. Asen tồn tại trong nước dưới đất ở dạng H
3
AsO
4
-1

(trong
môi trường pH axit đến gần trung tính), HAsO
4
-2
(trong môi trường kiềm). Hợp
chất H
3
AsO
3
được hình thành chủ yếu trong môi trường oxi hóa-khử yếu. Các
hợp chất của Asen với Na có tính hòa tan rất cao. Những muối của Asen với
Ca, Mg và các hợp chất Asen hữu cơ trong môi trường pH gần trung tính,
nghèo Ca thì độ hòa tan kém hơn các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là Asen-axit
fulvic thì rất bền vững, có xu thế tăng theo độ pH và tỷ lệ Asen-axit fulvic.
- Trong nước chứa nhiều oxi, Asen tồn tại ở hóa trị (V), rất hiếm ở dạng
Asenat(III). Trong nước chứa ít oxi (giếng ngầm, sâu) Asen tồn tại ở dạng
asenat(III) và Asen kim loại.
Trang 10
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
ZYWD\Y_#
- Crom tồn tại ở hóa trị 6 và hóa trị 3.
- Cr(III) còn có thể kết tủa ở dạng hyđroxit, thường ở dạng dung dịch rắn với
sắt (III) hyđroxit, dạng hóa học thông thường nhất là Cr(VI) tan nhiều trong nước
và ít bị hấp phụ lên bề mặt kết lắng. Cr(III) còn có thể kết tủa ở dạng hyđroxit,
thường ở dạng dung dịch rắn với sắt (III) hyđroxit.
-Crom VI (hóa trị 6) độc hơn Cr III (hóa trị 3).
Z5,=5,\,_
Mangan cũng là nguyên tố hay gặp trong nước ngầm, thường cùng tồn tại với sắt.
Trong đất đá chúng thường tồn tại ở dạng ít tan, được chuyển hóa thành dạng tan
do phản ứng khử và vi sinh vật thâm nhập vào nước ngầm. Nồng độ Mangan tan

trong nước ngầm có thể đạt tới hàm lượng vài mg/l.
9B,--Fa,=.45U2DVWC2,X,=1YW,=,FG.,=HD63,DK21YFb,=E8.W,
,=Fb2
Trong nước ngầm có chứa các yếu tố độc hại, nếu không được xử lý, các chất
độc hại sẽ tác động trực tiếp đến các nguồn nước mà nó tiếp xúc; gây độc môi
trường sinh sống của động vật thủy sinh và thực vật, gây độc trực tiếp lên cơ thể
sinh vật và thông qua nước sinh hoạt, thực phẩm gây tác động xấu đến con người.
* Đối với con người
Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới sức khỏe con người cụ
thể qua bảng sau:
c,=9*,--Fa,=.45U2DVWC2,X,=1YW,=,FG.,=HD6T2EG2I>.U-d^
.45.W,,=Fb2
Trang 11
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
Độc tố kim loại nặng Mức độ nguy hại Triệu chứng/ Hậu quả
Asen (III) XXXXX Nguy hại cho da, hệ thống
tim mạch và thậm chí gây
ung thư sau 3 – 5 năm.
Arsenate –Asen (V) X
Chì - Pb X - Trẻ em: chậm phát triển
về thể chất, trí tuệ và tinh
thần.
- Người lớn: gây hại thận,
tim mạch và nội tạng.
Cadium – Cd XXX - Ngắn hạn: gây tiêu chảy,
tổn thương gan.
- Lâu dài: gây bệnh thận,
và tim mạch, nội tạng.
Nicken - Ni XX - Dài hạn: giảm cân, hại
tim, phổi gan.

Selenium - Se XX - Rụng tóc, móng ngón
tay, chân và vấn đề về tim
mạch.
Antimony -Sb XX - Tăng Cholesterol trong
máu và giảm đường
huyết.
Bari - Ba XX - Tăng huyết áp.
Syanua XX - Nguy hại về hệ thần
kinh.
Crom - Cr XX - Gây dị ứng, mẩn ngứa.
Mangan - Mn X - Chuyển màu nước từ
nâu đen, gây cặn đen và
vị tanh.
Sắt – Fe X - Màu cam đỏ trong nước
có váng sắt, vị tanh.
Flo - F X - Gây xỉn răng, ố vàng.
Đồng – Cu X - Vị tanh, váng màu xanh.
Trang 12
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
Thủy ngân - Hg X - Gây xỉn da, chấm nâu
trong lòng trắng mắt.
Nhôm - Al X -Nước đổi màu, vị tanh.
Kẽm – Zn X - Vị tanh.
Sinh vật có mặt trong môi trường nước ở nhiều dạng khác nhau. Bên cạnh
các sinh vật có ích có nhiều nhóm vi sinh vật gây bệnh hoặc truyền bệnh cho
người và sinh vật. Đáng chú ý nhất là các loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn, và ký sinh
trùng gây bệnh như các loại ký sinh trùng gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, sốt rét, siêu
vi khuẩn viêm gan B, siêu vi khuẩn viêm não Nhật Bản, trứng giun.v.v…
* Đối với môi trường
Làm suy thoái nguồn tài nguyên nước ngầm, gây độc môi trường sinh sống

của động vật thủy sinh và thực vật, ảnh hưởng trực tiếp lên cơ thể sinh vật.
9e<S <f,U2DVWC2,X,=1YW,=,FG.,=HD
c,=99<S <f, /1VFg,=,FG.,=HD\
QCVN

09

:

2008/BTNMT)
TT Thông s ố Đơn vị Giá t
rị
giới
hạn
1
pH
-
5,5 - 8,5
2
Độ cứng (tính theo CaCO
3
)
mg/l
5
3
Chất rắn tổng số
mg/l
15
4
COD (KMnO

4
)
mg/l 4
5
Amôni (tính theo N)
mg/l
0
6
Clorua (Cl
-
)
mg/l
2
5
7
Florua (F
-
)
mg/l
1
,
8
Nitrit (NO
-
2
) (tính theo N)
mg/l
1
9
Nitrat (NO -3) (tính theo N)

mg/l
1
10
Sulfat (S O42-)
mg/l
4
11
Xianua (CN -)
mg/l
0,
12
Phenol
mg/l
0,001
13
Asen (As)
mg/l
0,
14
Cadimi (Cd)
mg/l
0,005
15
Chì (Pb)
mg/l
0,
Trang 13
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
16
Crom VI (Cr 6+)

mg/l
0,
17
Đồng (Cu)
mg/l
1
18
Kẽm (Zn)
mg/l
3
19
Mangan (Mn)
mg/l
0
20
Thuỷ ngân (Hg)
mg/l
0,001
21
Sắt (Fe)
mg/l
5
22
Selen (Se)
mg/l
0,
23
Tổng hoạt độ phóng xạ α
Bq/l
0

24
Tổng hoạt độ phóng xạ β
Bq/l
1
25
E - Coli
MPN/
100ml
Không
phát
hiện
thấy
26 Coliform MPN/
100ml
3
c,=9?2;< <f,.45@h3E7=2G2-C,-8DVFg,=U2DVWC2,X,=1YW,=
,FG.i,<T,=
Stt Chỉ tiêu Đơn vị Giới hạn
1 Amoni, tính theo
NH4
-
mg/l 1.5
2 Antimon mg/l 0.005
3 Asen mg/l 0.01
4 Bari mg/l 0.7
5 Cadimi mg/l 0.003
6 Crom mg/l 0.05
7 Đồng mg/l 2
8 Florua mg/l 0.7 – 1.5
9 Sắt mg/l 0.5

10 Chì mg/l 0.01
11 Mangan mg/l 0.5
12 Thủy ngân mg/l 0.001
13 Molybden mg/l 0.07
14 Nicken mg/l 0.02
15 Selen mg/l 0.01
Trang 14
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI
NẶNG TRONG NƯỚC NGẦM
Có rất nhiều phương pháp để xử lý nước ngầm, tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như:
nhu cầu cấp nước, tiêu chuẩn dùng nước, đặc điểm của nguồn nước ngầm, các
điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội…mà chúng ta sẽ lựa chọn công nghệ
xử lý nước ngầm sao cho phù hợp.
?*M.0-Fj,=0-M0klVm
* Phương pháp vật lý.
Quá trình Mục đích
- Làm thoáng
- Lấy oxy từ không khí để oxy hoá Fe
và Mn hoá trị II hoà tan trong nước
- Khử khí CO
2
nâng cao pH của nước để
đẩy nhanh quá trình oxy hoá và thuỷ
phân sắt, Mangan trong dây chuyền
công nghệ khử Sắt và Mangan.
- Làm giàu oxy để tăng thế oxy hoá khử
của nước, khử các chất bẩn ở dạng
khí hoà tan trong nước
Trang 15

Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
- Quá trình lắng Loại trừ ra khỏi nước các hạt cặn và
bông cặn có khả năng lắng với tốc độ
kinh tế cho phép, làm giảm lượng vi
trùng và vi khuẩn
Quá trình lọc Loại trừ các hạt cặn nhỏ không lắng
được trong bể lắng, nhưng có khả năng
dính kết lên bề mặt hạt lọc.
* Phương pháp hóa học và hóa lý
M.n<M1YP,-
Quá trình Mục đích
- Clo hoá sơ bộ Oxy hoá sắt và mangan hoà tan ở dạng
các phức chất hữu cơ.
- Loại trừ rong, rêu, tảo phất triển trên
thành các bể trộn, tạo bông cặn và bể
lắng, bể lọc.
- Trung hoà lượng Ammoniac dư, diệt
các vi khuẩn tiết ra chất nhầy trên mặt
lớp các lọc.
Trang 16
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
- Quá trình khuấy trộn hoá chất Phân tán nhanh, đều phèn và các hoá
chất khác vào nước cần xử lý
- Quá trình keo tụ và phản ứng tạo bông
cặn
Tạo điều kiện và thực hiện quá trình
dính kết các hạt căn keo phân tán
thành bông cặn có khả năng lắng và lọc
với tốc độ kinh tế cho phép.
Hấp thụ và hấp thụ bằng than

hoạt tính
Khử mùi, vị, màu của nước sau khi
dùng phương pháp xử lý truyền thống
không đạt yêu cầu.
Flo hoá nước Nâng cao hàm lượng Flo trong nước
đến 0,6 — 0,9 mg/l để bảo vệ men răng
và xương cho người dùng nước.
Khử trùng nước Tiêu diệt vi khuẩn và vi trùng còn lại
trong nước sau bể lọc.
Ổn định nước Khử tính xâm thực và tạo ra màng bảo
vệ cách ly không cho nước tiếp xúc
trực tiếp với vật liệu mặt trong thành
ống dẫn để bảo vệ ống và phụ tùng trên
ống.
Làm mềm nước Khử ra khỏi nước các ion Ca
2+
và Mg
2+

đến nồng độ yêu cầu.
Khử muối
Khử ra khỏi nước các cation và anion
của các muối hoà tan đến nồng độ yêu
Trang 17
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
• Việc xử lý kim loại nặng trong nước ngầm bằng phương pháp hóa lý – hóa
học và phương pháp vật lý là phù hợp nhất vì các quá trình xử lý đạt hiệu
quả cao, do hàm lượng kim loại nặng trong nước ngầm không lớn mặc
khác kim loại nặng rất khó xử lý bằng phương pháp khác vì nó rất khó bị
oxy hóa. Việc xử lý kim loại nặng chỉ có thể làm giảm hàm lượng của nó

đến mức cho phép bằng cách thực hiện trao đổi ion hoặc keo tụ
?92G21-2N<D@1IT0-Fj,=0-M0U-lU2DVWC21YW,=,FG.,=HD
?9*-lI^,
Có 7 giải pháp xử lý Asen chủ yếu đó là:
- Kết tủa/ Lắng
- Keo tụ/ Lắng
- Lọc Tạo
- Sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt trời
- Hấp phụ
- Oxy hóa
- Lọc màng
5_CWU31145
Dùng hóa chất, tạo các chất kết tủa nhờ các phản ứng hóa học với các ion
tan trong dung dịch. Sắt thường tồn tại trong nước ngầm dạng hydrocarbonat hòa
tan, khi gặp oxy, sẽ làm cho As có trong nước kết hợp và lắng xuống đáy cùng với
sắt. Hiệu suất khử As khoảng 50%.
`_^W1:
Bao gồm các phản ứng hóa học, quá trình hình thành các bông keo tụ, phá
vỡ độ bền vững hợp thể của các chất bẩn, sự dính kết và tăng kích thước của các
hạt chất bẩn trong nước cần xử lý. Công nghệ thường sử dụng là: bổ sung thêm
chất keo tụ, như các muối của sắt hoặc nhôm, có thể oxy hóa sơ bộ và điều chỉnh
pH.
Trang 18
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
._[,=
Tách pha rắn và pha lỏng nhờ tác dụng của trọng lực. Sử dụng kết hợp với
tạo kết tủa và lắng.
A_/00-:
As có thể được hấp phụ lên bề mặt của các vật liệu dạng hạt, hạt sét hay vật
liệu gôc xellulo như: than hoạt tính, các hợp chất oxyt sắt, oxyt titan; oxyt silic; sét

khoáng(cao lanh, bentonite,…) bauxite; hematitefelspat; nhựa tổng hợp trao đổi
anion; than xương; cát bọc một lớp oxyt sắt hoặc đioxyt Mangan MnO
2;
các vật
liệu xenllulo (mùn cưa, bột giấy).
Hiệu suất xử lý của từng loại vật liệu còn phụ thuộc vào việc sử dụng các
chất oxy hóa hỗ trợ quá trình hấp phụ As.
^_kS-o5
Là phương pháp tương đối đơn giản, đưa oxy tác dụng và chiếm lấy điện tử
trong nguyên tử của chất phản ứng. Làm thoáng bằng cách sục không khí vào
nước, có thể oxy hóa As và sắt có trong nước, tạo chất kết tủa FeAsO
4
. Phản ứng
oxy hóa quang hợp là phản ứng oxy hóa xảy ra trong hệ thống hóa hóa học nhờ
năng lượng bức xạ.
p_kS-o5E8VWC2I`q,=,i,=VFg,=X11Yb2\OO_
Sử dụng phản ứng oxy hóa quang hóa As
+3
thành As
+5
nhờ ánh sáng mặt
trời,sau đó tách As
+5
ra khỏi nước nhờ hấp phụ bằng các hạt Fe
+3
. Phản ứng oxy
hóa quang hóa đươc tăng cường hiệu suất nhờ nhỏ thêm vài giọt chanh hoặc nước
vôi đặc,giúp quá trình tạo bông keo Fe
+3
. SORAS có hiệu quả khi hàm lượng sắt

trong nước ngầm ít nhất 3mg/l. Cường độ bức xạ UV_A50 Wh/m
2
.
=_-F,=./1`q,=,i,=VFg,=X11Yb2
Sử dụng năng lượng Mặt trời để bốc hơi nước, sau đó cho nước ngưng tụ
lại.quá trình bay hơi và ngưng tụ nước sẽ tách tất cả các chất, trong đó có cả As ra
khỏi nước.
-_r.D8,=
Trang 19
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
Sử dung màng bán thấm, chỉ cho phép nước và một số chất hòa tan đi
qua,để làm sạch nước. Nó vó thể tách bất cứ loại chất rắn hòa tan nào ra khỏi
nước, kể cả As.Tuy nhiên phương pháp này đắc. Có nhiều loại màng lọc được sử
dụng như vi lọc, thẩm thấu ng ược, điện thẩm tách, siêu lọc và lọc nano.
Z=W82Y5.s,.o,-t,=DK-P,-klVmI^, \klVm6Fg.uvwxyew-8D
VFg,=I^,1YW,=,FG.,=HD_,-F#
- Mô hình loại bỏ Asen kết hợp sắt bằng bể lọc của Trung tâm Nước sạch và Vệ
sinh môi trường;
- Mô hình xử lý Asen bằng cát/đá ong của Quỹ Liên;
- Mô hình loại bỏ Asen trong nước ăn uống bằng vật liệu mới NC-F20 của Viện
Hóa học;
- Mô hình xử lý Asen bằng sắt non của Trung tâm công nghệ tài nguyên nước;
- Mô hình xử lý Asen bằng ôxi hóa và kết tủa của Trường ĐH Khoa học tự nhiên
Hà Nội;
* Cần tiến hành điều tra bài bản, cụ thể, đưa ra những đánh giá xác thực về ô
nhiễm As trong nước ngầm, làm cơ sở cho việc nghiên cứu và đề xuất những giải
pháp công nghệ phù hợp xử lý ô nhiễm As.
Trang 20
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
z"

Tóm lại, công cuộc Công nghiệp hoá được gắn với tình trạng ô nhiễm gia tăng. Ô
nhiễm do kim loại nặng trong nước ngầm là một mối đe doạ nghiêm trọng đối với
sức khoẻ nhân dân và sự an toàn của hệ sinh thái. Các chất thải sản xuất, chất thải
sinh hoạt của người và động vật, phân bón hóa học ồ ạt đưa vào môi trường,
theo thời gian ngấm vào lòng đất, tích tụ dần và gây ô nhiễm nguồn nước. Rất
nhiều nguồn nước ngầm hiện nay bị ô nhiễm các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, vi
trùng gây bệnh, kim loại nặng trong đất, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và không
loại trừ các chất phóng xạ.
Việc xử lý nước ngầm khác nhau trước khi đưa vào sử dụng, tùy vào đặc thù
nguồn nước, nhu cầu cấp nước, tiêu chuẩn chất lượng và điều kiện sinh hoạt mà
lựa chọn kỹ thuật xử lý phù hợp.
Để xử lý kim loại nặng trong nước ngầm đạt hiệu quả cao hơn nữa chúng em có
những kiến nghị:
* Để lựa chọn công nghệ xử lí phù hợp, phải kết hợp các điều kiện cụ thể của mỗi
địa phương như:
- Loại nguồn nước, khả năng khai thác và cung cấp nước từ các nguồn khác nhau
- Điều kiện địa chất, thủy văn. Khí tượng, vị trí địa lí…
Trang 21
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm
- Loại đối tượng sử dụng nước,qui mô công suất trạm cấp nước.
- Chất lượng nước nguồn,yêu cầu chất lượng nươc cấp.
- Nguồn gốc quy mô, mức độ ô nhiễm.
- Công nghệ, thiết bị xử lý hiện có.
- Mật độ dân cư, tập quán sinh hoạt và sử dụng nước.
- Khả năng tài chính, hình thức tham gia của cộng đồng cư dân.
- Khả năng sử dụng nguyên vật liệu, năng lượng , tại địa phương.
*Các tiêu chí lựa chọn công nghệ phù hợp
- Chất lượng nước sau sử lý phải đạt yêu cầu sử dụng
- Công nghệ đơn giản
- Giá thành thấp

- Không sử dụng hoặc yêu cầu điện năng tối thiểu
- Có khả năng áp dụng cho các loại nguồn nước khác nhau, công suất cấp nước,
qui mô phục vụ khác nhau.
- Sử dụng được các nguyên vật liệu, nhân công địa phương.
- Được cộng đồng chấp nhận.
Trang 22
Nghiên cứu xử lý kim loại nặng trong nước ngầm

1. TS. Trịnh Xuân Lai “ Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và Công nghiệp”.
2. Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường “ Sổ tay xử lý nước” NXB Xây
Dựng, 2006.
3. Nguyễn Thị Thu Thủy, “ Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và Công nghiệp. NXB
KHKT, 8- 2008.
4. www.google.com
Trang 23