Quy hoạch giao thông TP Hà Nội

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------------------------------
HỒ SƠ
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHCN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC
Nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano trong công nghệ xử lý
nước biển áp lực thấp thành nước sinh hoạt cho các vùng ven
biển và hải đảo Việt Nam
MÃ SỐ: ĐTĐL.2010T/31
Cơ quan chủ trì : TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Chủ nhiệm đề tài : PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ
1
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------------------------------
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHCN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC
Nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano trong công nghệ xử lý nước biển áp
lực thấp thành nước sinh hoạt cho các vùng ven biển và hải đảo Việt
Nam
MÃ SỐ: ĐTĐL.2010T/31
Cơ quan chủ trì : TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Chủ nhiệm đề tài : PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ
Thực hiện chuyên đề : TS. TRẦN THỊ VIỆT NGA
KS. TRẦN HIẾU ĐÀ
CHUYÊN ĐỀ
TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU, ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TRONG LĨNH VỰC CẤP NƯỚC SINH
HOẠT VÙNG VEN BIỂN VÀ HẢI ĐẢO TẠI VIỆT NAM
HÀ NỘI, THÁNG 11 NĂM 2010
MỤC LỤC
Trang
1. TỔNG QUAN…………………………………………………….......................2
2. TỔNG QUÁT CÁC NGHIÊN CỨU, ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU...........................3

2.1. Hoàng Minh Quảng. 2009 “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lọc màng để xử lý
nước nhiễm mặn cấp cho sinh hoạt trong điều kiện Việt Nam”. đề tài thạc sỹ kỹ
thuật-ĐHXD………………………………………………………………………..3
2.1.1 Các phương pháp xử lý nước nhiễm mặn……………………………………3
2.1.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước nhiễm mặn tại Đồng bằng Sông
Cửu
Long…………………………………………………………………………..
5
2.2. Đặng Hữu Tuấn. 2008.”Một số giải pháp công nghệ xử lý nước cấp cho các
cụm dân cư ven biển”, đề tài thạc sỹ kỹ thuật-ĐHXD…………………………….5
2.2.1. Tình hình cung cấp nước sạch các vùng nông thôn ven biển……………...5
2.2.2. Đề xuất một số công nghệ xử lý phù hợp…………………………………...9
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................10
2
1. TỔNG QUAN
Nước là nhu cầu thiết yếu cho con người, động vật và cây cối. Không có
nước cuộc sống trên trái đất không tồn tại. Từ thủa ban đầu của nền văn minh nhân
loại, con người đã định cư giữa các nguồn nước, dọc theo sông suối, bên bờ hồ hoặc
gần các nguồn nước ngầm tự nhiên. Song có nhiều cụm dân cư sống trong những
vùng hiếm nước khiến họ phải thường xuyên tìm kiếm nước nơi xa chỗ ở và đôi khi
phải dùng những nguồn nước bị ô nhiễm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ của
con người. Nước có ý nghĩa quan trọng đối với cuộc sống con người nhưng nó phải
là nguồn nước sạch. Ngược lại nếu nguồn nước đó bị ô nhiễm thì lại có tác hại rất
lớn đối với sức khoẻ cộng đồng. Nguồn nước sông ngòi, ao hồ bị nhiễm chủ yếu do
chất thải của con người và động vật. Việc ô nhiễm có lúc trở thành nguyên nhân
truyền dịch bệnh rất nguy hiểm, có khi lan truyền gây tử vong cho nhiều người.
Theo số liệu thống kê của tổ chức Y tế thế giới thì nước bẩn dùng cho sinh hoạt là
nguyên nhân gây nên hơn 80% các loại bệnh tật của con người.
Ở nước ta việc cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường đã được khởi động
từ những năm 1958 do cố Bộ trưởng Bộ y tế Phạm Ngọc Thạch khởi xướng với

phong trào "Ba công trình vệ sinh: giếng nước – hố xí – nhà tắm". Từ đó đến nay
vấn đề nước sạch luôn được Đảng và Nhà nước quan tâm đúng mức thể hiện qua
việc xây dựng các chương trình và kế hoạch cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn
trong các giai đoạn 1985 – 1990, 1991 – 2000, 2001 – 2005. Đặc biệt trong những
năm gần đây vấn đề đảm bảo cấp nước sạch được Chính phủ quan tâm một cách
đặc biệt. Nghị Quyết Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ VIII của Đảng CSVN đã đề
ra: "Cải thiện việc cấp thoát nước ở đô thị, thêm nguồn nước sạch cho nông
thôn"góp phần đẩy mạnh công nghiệp hoá và hiện đại hoá nông nghiệp và nông
thôn là một nhiệm vụ vừa quan trọng, vừa cấp bách. Chính phủ Việt Nam cũng đã
có quyết định: nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn là một trong bảy chương
trình mục tiêu quốc gia. Đây là một quyết định rất quan trọng, là bước ngoặt nhằm
xã hội hoá việc giải quyết cung cấp nước sạch. Chiến lược Quốc gia cấp nước sạch
và Vệ sinh Nông thôn đã được soạn thảo nhằm tạo ra một khuôn khổ tổng thể về
mục tiêu thuộc lĩnh vực này đến năm 2020 và hướng dẫn cách thức để đạt được
mục tiêu đã đề ra. Đây là một tuyên ngôn ngắn gọn về những chính sách của Nhà
nước và cách tiếp cận đối với cấp nước và vệ sinh nông thôn.
Vùng nông thôn nước ta chiếm khoảng 80% dân số cả nước có nhu cầu nước
sạch rất cao nhưng số lượng người dân được sử dụng nước sạch còn rất hạn chế,
đặc biệt là các cụm dân cư ven biển nằm rải rác khắp và gắn bó mật thiết với các
vùng nông thôn. Ở những khu vực nhỏ ven biển, điều kiện về nguồn nước rất hạn
chế, nguồn nước ngầm và nước mặt bị nhiễm mặn, nguồn nước mưa khó thu gom
nên việc đầu tư một hệ thống cấp nước đủ quy mô và tiêu chuẩn là nhu cầu chính
đáng của người dân và phù hợp với chủ trương của Chính phủ. Hiện nay nhiều dự
án xây dựng công trình cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn do Nhà nước và quốc tế
tài trợ như chương trìn Unicef, dự án của Chính phủ Nhật Bản (JICA), ngân hàng
phát triển Châu Á (ADB) ngân hàng thế giới (WB) đã và đang được triển khai ở các
địa phương. Số lượng công trình do nhân dân tự xây dựng còn lớn hơn nhiều. Mặc
3
dù vậy, mới chỉ đáp ứng được khoảng 50% nhu cầu cấp nước sạch của toàn dân.
Giải quyết triệt để vấn đề này là một thách thức không nhỏ đối với toàn xã hội.

Nghiên cứu một số giải pháp công nghệ xử lý nước cấp cho các cụm dân cư ven
biển vừa góp phần giải quyết nhu cầu chính đáng cho người dân vừa góp phần hiện
thực hoá chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước. Đây cũng có thể xem là
những gợi ý cho những người chịu trách nhiệm cung cấp nước sạch cho các cụm
dân cư ven biển.
Ở Việt Nam số lượng các nghiên cứu, đề tài nghiên cứu về lĩnh vực cấp nước sinh
hoạt vùng ven biển và hải đảo là chưa nhiều, sau đây xin giới thiệu hai đề tài nghiên
cứu về vấn đề xử lý và cấp nước sinh hoạt cho vùng ven biển và hải đảo Việt Nam.
2. TỔNG QUÁT CÁC NGHIÊN CỨU, ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.
2.1. Hoàng Minh Quảng. 2009 “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lọc màng để
xử lý nước nhiễm mặn cấp cho sinh hoạt trong điều kiện Việt Nam”. đề tài
thạc sỹ kỹ thuật-ĐHXD.
2.1.1 Các phương pháp xử lý nước nhiễm mặn
Các phương pháp xử lý nước nhiếm mặn đều dựa trên nguyên tắc giảm
lượng muối hoà tan trong nước đến hàm lượng cho phép đối với nước ăn uống gọi
là khử mặn.
Khử mặn có thể đạt được bằng các phương pháp: nhiệt, đóng băng, điện
phân, lọc qua màng bán thấm, chiết ly, trao đổi ion…. Tuy nhiên 3 phương pháp
chính được dùng là trao đổi nhiệt, điện thẩm tách và phương pháp lọc màng.
Hình 1: sơ đồ công nghệ tách muối bằng phương pháp nhiệt và màng
lọc.
Xử lý muối bằng nhiệt: phương pháp dựa trên nguyên lý bay hơi của chất
lỏng khi đạt đến áp suất bảo hoà. Cho dòng chất lỏng chứa hỗn hợp muối đi qua
thiết bị bay hơi bằng nhiệt, tại đây dòng chất lỏng được cung cấp 1 lượng nhiệt để
đun nóng. Khi chất lỏng đạt đến điểm sôi hơi nước sẽ bay hơi và được thu lại còn
muối được giữ lại trong hỗn hợp dòng vào được đưa ra ngoài loại bỏ .
Phương pháp xử lý nước bằng nhiệt bao gồm các phương pháp: bay hơi
nhanh nhiều bậc tuần hoàn dung dịch muối thải, phương pháp chưng đa bậc hơi nén
bằng nhiệt, và phương pháp chưng đa bậc hơi nén cơ học là các phương pháp được
sử dụng rộng dãi.

Hiện nay ngoài việc sử dung năng lượng truyền thống cho các biện pháp
khử muối sử dụng nhiệt thì ngày nay người ta phát triển thêm một số phương pháp
mới sử dụng năng sạch như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sóng
hay tận hay tận dụng quá trình bay hơi tự nhiên.
4
Xử lý muối bằng quá trình điện thẩm tách
Điện thẩm tách là một quá trình màng lọc được điều khiển bởi lớp điện thế
cho loại bỏ các ion tích điện từ dòng nước. Điện thẩm tách là quá trình điện hoá học
chia cắt với ion truyền qua ion trao đổi màng lọc bởi một điện thế trực tiếp.
Một pin ED cơ bản bao gồm anion qua lại thấm được và màng cation thấm
được, nó cung cấp chia cắt cơ bản của ion dưới điện thế trực tiếp. Quá trình oxy hoá
và khử xẩy ra trong ED.
Theo công nghệ này nước biển hoặc nước lợ được bơm vào khoảng giữa các
màng trao đổi ion với áp suất thấp, số lượng các màng có thể lên đến hàng trăm
màng đặt song song và xen kẽ nhau (hình.2).
Màng trao đổi cation là những màng chỉ cho phép các ion dương chuyển qua.
Màng trao đổi anion chỉ cho phép các ion âm đi qua (Hình 3.3).
Hình 2 Sự loại bỏ ion trong quá trình điện thẩm tách
(Nguồn: H. El-Dessouky and H. Ettouny, “Study on water desalination
technologies”, prepared for ESCWA in January, 2001)
Trong quá trình màng điện thẩm tách, tạp chất được tách loại khỏi nước nhờ
dòng điện. Dòng điện một chiều chuyển các ion qua màng để tạo ra dòng nước ngọt
và dòng nước muối có nồng độ cao hơn. Màng hình thành một rào cản giữa dung
dịch muối và “nước ngọt”. Phía màng có nồng độ muối cao hơn sẽ gây ra hiện
tượng phân cực nồng độ, nhiễm bẩn hữu cơ, tạo cặn khoáng chất đá vôi và các kết
tủa khác.
5