CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ PHƠI NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM

CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ
PHƠI NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM

NHÓM 2 – K10C


NỘI DUNG CHÍNH

•

NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM
CỦA CHÚNG

I

•NHỮNG GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NHIỄM ĐỘC ASEN ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI ĐỊA
PHƯƠNG

II

•

III

SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Địa điểm

Phương pháp

Ưu điểm

Bangladest

Phơi nắng(SORAS): dùng tia tử ngoại trong ánh

có thể giảm từ 45 đến 78% (trung bình 67%)

sáng mặt trời để oxy hóa và loại trừ arsenic trong

nồng độ arsenic trong nước ngầm

nước

ngầm

đựng

trong

bình

nhựa

Nhược điểm

PET

(polyethylene terephthalate) trong suốt. [1]

Dùng phoi sắt [2]

Rẻ tiền, dễ thực hiện

Hiệu quả không cao

Nhật Bản

Dùng tro núi lửa [2]

Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp

Chỉ dành cho những nơi có núi lửa

Chi - lê

Dùng sữa vôi để kết tủa Asen: Mỗi hệ thống

Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp

Cần mặt bằng đủ rộng.

gồm 2 máy bơm, 1 bơm nước, 1 bơm sữa vôi [2]

.

Trao đổi ion, thẩm thấu ngược [3]

Chi phí thiết bị cao và vận hành không thuận tiện


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Keo tụ, kết tủa: Kết hợp các quá trình kết tủa – lắng – lọc đồng thời với

Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất, phổ

quá trình xử lý sắt và mangan có sẵn trong nước ngầm tự nhiên [3]

biến ở các hộ gia đình hiện nay, cho phép loại bỏ
tới 80% As trong nước ngầm cùng với việc loại
bỏ sắt và mangan.

Keo tụ bằng hóa chất: Đơn giản nhất là sử dụng vôi sống ( Cao) hoặc

Hiệu suất đạt khoảng 40- 70%, Phản ứng có thể

vôi tôi (Ca(OH)2) để khử Asen. Ngoài ra, còn có thể dùng phương pháp

xảy ra ở nhiệt độ phòng và ánh sang thấp, không

keo tụ kết tủa bằng Sunfat nhôm hay Clorua sắt. [3]

đòi hỏi các thiết bị phức tạp

Tạo 1 lượng cặn lớn sau xử lí.

Sử dụng một số loại thực vật có khả năng loại bỏ asen: thủy trúc,

Hiệu quả xử lý chưa cao, không thể sử dụng

khoai nước…

đê ăn uống, sinh hoạt


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Đồng bằng sông Cửu Long

Lóng phèn :nước ngầm nên được bơm qua một máng sắt (càng rộng càng

Chỉ cần một nồng độ khoảng 10 ug/l, phèn chua có thể

Cần nhiều thời gian

tốt) hay lưới sắt (càng mịn càng tốt) để arsenite [As(III)] có điều kiện thuận

lắng nước có nồng độ Fe(OH)3 khoảng 25 mg/l trong

hơn để loại hết độ đục

lợi oxy hóa thành arsenate [As(V)] và sắt có điều kiện thuận lợi oxy hóa

vòng 3 tiếng đồng hồ. Nếu có đất sét, các hạt kết tủa

thành Fe(OH)3; như vậy, càng nhiều arsenate kết tủa với Fe(OH)3 và bị loại

lắng nhanh hơn.rẻ tiền

ra khỏi nước.Nếu nước không đủ chất sắt, cần thêm nước rỉ sét bằng cách
ngâm cước chùi nhôm (steel wool) trong chai riêng. Thứ hai, sau khi hồ và
lu đã đầy, nên cho một ít đất sét sạch rồi quậy đều để nước có màu đục
như nước sông. Các hạt đất sét, giống như các hạt phù sa, giúp cho việc
kết tủa và lắng
đọng có hiệu quả hơn vì nó làm tăng trọng lượng và khả năng bám dính
(adsorption) của các hạt kết tủa [4]


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Ðiện giải (ECAR): là một phương pháp mới mẽ nhưng

rẻ tiền,tiện lợi dùng dòng điện có điện thế thấp hơn 12

phụ thuộc vào đặc tính của nước ngầm. thời

tương đối đơn giản để giảm bớt nồng độ arsenic trong nước

Volt; từ nguồn điện nhà, điện mặt trời, hoặc bình điện

gian cần thiết để lọc một mẻ là từ 40p tới 3

ngầm không có hoặc có ít chất sắt. Phương pháp, được gọi

xe hơi; để làm cho hai điện cực bằng sắt bị rỉ sét

ngày.lượng nước được ít

là ElectroChemical Arsenic Remediation (ECAR), do Phòng

nhanh chóng. Rỉ sét sẽ hòa tan vào nước ngầm, bám

Thí nghiệm Quốc gia Lawrence (Lawrence Berkeley

dính và loại arsenic ra khỏi nước khi kết

National Laboratory (LBL)) thuộc trường Ðại học

tủa. Chất kết tủa được gạn ra khỏi nước bằng cách

California/Berkeley nghiên cứu từ năm 2005 và thử nghiệm

lắng tự nhiên. Kết quả thử nghiệm cho thấy ECAR có

thành công ở Bangladesh và Cambodia vào năm 2008. [6]

thể giảm nồng độ arsenic trong 20 lít nước ngầm từ
trên 600 μg/l xuống dưới 10 μg/l mà chỉ tốn có 0.6
Wh/l. Kết quả nghiên cứu ở Nepal của MIT cho thấy
bình lọc
Kanchan có thể giảm 85 đến 95% nồng độ arsenic
trong nước ngầm

I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Bể lọc cát Asen [7]

có thể tận dụng bể chứa nước của gia đình và xây thêm bể

quy mô chỉ dành cho hộ gia đình, mục tiêu

lọc bên trên bể chứa nước. Vì thế trước khi tiến hành xây

chính là lọai bỏ Arsen đạt tiêu chuẩn TCVN

bể cần phải đo kích thước của bể chứa nước. Bể lọc sẽ có

5502 – 2003 dành cho nước cấp sinh họat với

cùng chiều rộng với bể chứa, chiều cao khoảng 1m và

hàm lượng Asen < 0.01 mg/l. Mô hình bình lọc

chiều dài khoảng 2/3 bể chứa nước. Cần lưu ý khi xây bể

Arsen của Trung tâm được thiết kế nhằm xử lý

lọc, gạch được xây nghiêng nhằm tăng tải trọng và độ bền

nước giếng khoan có hàm lượng Sắt và Arsen

của bể lọc.phù hợp với điều kiện kinh tế,xã hội tại địa

cao dùng cho mục đích sinh hoạt

phương.

Sử dụng quặng pyrolusite 

vật liệu rẻ tiền, dễ sử dụng ở quy mô gia đình và an

Quặng có chứa nhiều tạp chất khác nhau,

toàn cho người sử dụng.

nên các nhà khoa học cần phải nghiên cứu

quặng pyrolysite có khả năng hấp thụ cao nhất lượng

kỹ hơn để tránh làm thôi nhiễm nguồn nước

asen trong nước

sau khi đã lọc sạch asen.


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Oxy hóa: Oxy hóa bằng các chất oxy hóa mạnh: Các

Phản ứng oxy hóa có thể xảy ra ở nhiệt độ trong

chất oxi hóa được phép sử dụng trong cấp nước

phòng và ánh sáng thấp, không đòi hỏi các thiết bị

như Clo, KMnO4, H2O2, Ozon.

phức tạp

áp dụng cho các hộ sử dụng nước quy mô nhỏ.

Oxy hóa điện hóa: Có thể xử lý nước chứa As bằng
phương pháp dùng điện cực là hợp kim
Oxy quang hóa: Chất oxy hóa có thể là oxy tinh khiết
hoặc sục khí. Chất hấp phụ quang hóa có thể là
Fe(II), Fe(III), Ca(II). Do As+3 bị oxy hóa thành As+5
với tốc độ rất chậm, có thể sử dụng các chất oxy hóa
mạnh như Cl2, H2O2 hoặc O3.

Bể lọc chậm

Tạo lớp màng giúp lọc tốt

Sau một thời gian phải tiến hành rửa lọc bể

Xử lý nước không phèn

lọc chậm

Không dùng máy móc

Chiếm diện tích lớn

Đơn giản, tiện lợi

Tốc độ lọc chậm


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Giàn mưa (bơm điện), máng mưa (bơm
tay), bể lọc là lớp sỏi đỡ dày…

Thuận tiện trong sử dụng, đơn giản, dễ làm, sử dụng được

Hiệu quả lọc cao nhưng đối với những

các vật liệu sẵn có tại địa phương, dễ phổ biến, hiệu quả cao

nguồn nước bị ô nhiễm asen nặng thì hàm
lượng asen sau lọc vẫn không đạt tiêu chuẩn.
chính vì vậy những bổ sung như việc làm
giàn mưa, tăng độ dày lớp lọc, thay rửa lớp
lọc định kì 1 tháng 1 lần là cần thiết giúp
người dân loại bỏ asen trong nước ngầm
trước khi sử dụng cho sinh hoạt và ăn uống.

Hệ thống nano VAST

không dùng hóa chất, điều khiển hoàn toàn tự động hoặc
bán tự động. Ðồng thời chất lượng nước sau xử lý bảo đảm
tiêu chuẩn nước ăn uống, sinh hoạt với hàm lượng Asen
cho phép dưới 10ppb.


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Hấp phụ:

•
•

Lalpur, Chakdah, Tây Bengal
Ấn Độ

•

•

Hấp phụ bằng nhôm hoạt hóa: Nhôm hoạt

chất rắn hòa tan cao.Thận tiện cho vùng

hóa có tính lựa chọn cao đối với As+5

•

Hấp phụ bằng vật liệu Laterite: Có thể đưa

nông thôn nghèo, chỉ cần đổ nước giếng

Laterite trực tiếp vào nước cần xử lý như
chất hấp phụ, sau đó để lắng, hoặc có thể
sử dụng làm vật liệu hấp phụ trong bể lọc.

Hiệu quả cao để xử lý nước có hàm lượng

cần xử lý qua lớp vật liệu lọc

•

Hiệu suất xử lý đạt 50 - 90%. Hiệu suất có
thể đạt cao hơn khi xử lý Laterite trước
bằng dung dịch HNO3 0,01 M

mỗi lần xử lý có thể giảm tới 5 - 10% khả năng hấp
phụ. Cần hoàn nguyên và thay thế vật liệu lọc khi sử
dụng.


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Kết hợp kết tụ, oxy hóa – hấp phụ

•

Sử dụng viên sắt có chứa Clo: Khi đưa những viên sắt

•

hoạt hóa trong nước

•
•

Sử dụng mạt sắt kết hợp với cát: Nước ngầm được trộn

cho phép đạt hiệu suất khử As cao nhất (hơn
90%)

•

Phương pháp này có thể được áp dụng để lắp

lẫn với Sulfat Bari và lọc qua cột lọc.

đặt một thiết bị xử lý nước riêng biệt, hay lắp

Hydroxyt sắt: Hydroxyt sắt dạng hạt được sử dụng trong

đặt như một chi tiết trong thiết bị xử lý nước

cột hấp phụ.

giếng khoan.

•

Vật liệu này có khả năng hấp phụ cao. Nồng độ
As trong nước trước xử lý 100 - 180 ppb, sau xử
lý đạt < 10 ppb.


I. NHỮNG GIẢI PHÁP ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN THẾ GIỚI, TẠI VIỆT NAM
VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHÚNG

Công nghệ lọc:

Đơn giản dễ thực hiện chi phí thấp

Chi phí cao

Công nghệ đề xuất phù hợp với đặc điểm,

Chất lượng nước sau xử lý nước ngầm có

tính chất của nguồn nước thải;

thể bị ảnh hưởng nếu một trong những

Nồng độ các chất ô nhiễm sau quy trình

công trình đơn vị trong trạm không được

xử lý đạt quy chuẩn hiện hành;

vận hành đúng các yêu cầu kỹ thuật; Bùn

Diện tích đất sử dụng tối thiểu.

sau quá trình xử lý cần được thu gom và xử

Công nghệ lọc qua lớp vật liệu lọc là cát: As được loại bỏ khỏi nước
trong bể lọc cát là nhờ sự đồng kết tủa với Fe (III) trên bề mặt của
các hạt cát và không gian giữa các lỗ rỗng trong lớp cát.
Công nghệ lọc màng: Công nghệ lọc màng cho phép có thể tách bất
cứ loại chất rắn hòa tan nào ra khỏi nước, kể cả As. Có nhiều loại
màng lọc được sử dụng như vi lọc, thẩm thấu ngược, điện thẩm
tách, siêu lọc và lọc nano.

Công nghệ nước ngầm

lý định kỳ


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG

1.Phương pháp phơi nắng (SORAS)


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG











Phương pháp SORAS gồm có các giai đoạn sau đây:
1. Cho 16 lít nước ngầm mới bơm vào bình nhựa PET dung tích 20 lít.
2. Cho vào bình PET 1 muổng cà phê nước
chanh tươi.
3. Lắc bình PET khoảng 30 giây.
4. Ðặt bình nằm ngang và phơi nắng trong một ngày.
5. Lật bình đứng lên để lắng cặn trong một đêm.
6. Khi cặn đã lắng, rót nước trong ra khỏi
bình PET.


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG
2. Sử dụng bình lọc Asen

 Bình lọc có cấu tạo như các bình lọc thông thường nhưng bộ cột lọc có tính
năng ôxy hoá và hấp phụ để giữ lại asen. Bình lọc có thể bằng inox hoặc nhựa
với hai ngăn. Ngăn thứ nhất chứa một cột hấp phụ làm từ các hạt đất sét, đá
ong và đá son đã được biến tính nhiệt và biến tính nhiệt hoá. Khi nước chảy
qua cột này, asen và mangan trong nước sẽ bị giữ lại, còn nước sạch chảy vào
ngăn thứ hai để sử dụng.

 Thiết bị xử lý asen quy mô hộ gia đình bằng inox có dung tích 20 lít có giá

thành khoảng 450.000 đồng. Thiết bị tương tự nhưng bằng nhựa có giá thành
khoảng 300.000 đồng. Hộ gia đình 5 người sử dụng nước ăn uống thì trung
bình một năm phải thay cột hấp phụ một lần với chi phí khoảng 20.000 đồng.

 Thiết bị lọc asen này đã được tổ chức UNICEF và Viện Khoa học công nghệ
Việt Nam chứng nhận nồng độ asen sau khi xử lý là 3ppb, dưới mức tiêu chuẩn
của Tổ chức Y tế Thế giới là 10 ppb.


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG
3.Phương pháp giàn mưa
Nước ngầm sau khi bơm từ giếng khoan được đưa lên giàn mưa. Giàn mưa có tác dụng oxi hoá một
phần Fe2+, Mn2+ và một số tác nhân mang tính khử khác có thể oxi hoá bằng O2 như một số khí
nằm dưới dạng hoà tan trong nước ngầm như H2S để làm tăng hiệu quả oxi hoá As(III), ngoài ra
giàn mưa có tác dụng làm bay hơi các chất hữu cơ dễ bay hơi trong nước, CO2, NH3. Nước sau
khi qua giàn mưa chảy xuống bể trộn. Tại bể trộn, cho nên clo sẽ được châm vào đường ống để
oxi hoá As(III) thành As(V). Tiếp theo nước được cho qua bể lọc chậm.


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG
4. Bể lọc chậm

 Bể lọc chậm là công trình xử lí asen chính thực hiện quá trình xử lí thông qua
cơ chế chính là sự hấp phụ của cát lên As(V). Trong cát chứa SiO2 có các phản
ứng sau dẫn đến khả năng hấp phụ của cát đối với asen:
Si–OH + H3AsO4 = Si – HAsO4(3-n-1)- + H2O +(2-n)H+

 Các hạt keo chứa As (V) bị bắt giữ trên bề mặt cát lọc Nước sau khi qua bể lọc
chậm chảy sang bể chứa nước có chức năng chứa nước để điếu hoà lượng
nước sử dụng và khử trùng nước. Sau một thời gian phải tiến hành rửa lọc bể

lọc chậm. Nước từ bể chứa được tuần hoàn lại để rửa lọc hay nước lọc đầu khi
thay cát để tái sử dụng lại nguồn nước, tiết kiệm nguồn nước ngầm.

 Asen trong lớp bùn ở dạng vô cơ dễ quay lại trong nước ngầm nếu không được
thu gom, xử lý. Sân phơi cát có chức năng làm khô hỗn hợp bùn, cát và tồn trữ
cát trước khi đi xử lý


II.NHỮNG GIẢI PHÁP ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯỢC THỰC HIỆN Ở ĐỊA PHƯƠNG
5. Tự làm bể loc
Để giảm thiểu asen trong nguồn nước, người dân đã tự làm bể lọc, chủ yếu là lọc
qua cát đen, cát và sỏi chiếm 96,8%. Kết quả, từ 41,1 - 63,5% nước sau lọc
đạt tiêu chuẩn để ăn uống và 83,2 - 97,6% mẫu nước sau lọc đạt tiêu chuẩn
nước sinh hoạt. Mô hình bể lọc cát kết hợp với giàn phun mưa do Viện Y học
lao động và Vệ sinh môi trường nghiên cứu đã giải quyết tương đối triệt để sắt
và asen trong nước ngầm: 100% nước sau lọc đạt tiêu chuẩn về hàm lượng
asen dùng cho nước sinh hoạt


III. SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN
PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY

1 .Điều kiện kinh tế - xã hội tại Hà Nam

 GDP bình quân đầu người đạt 18,45 triệu đồng/người
 Hà Nam có điều kiện thời tiết, khí hậu mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới
gió mùa, nóng và ẩm ướt.

 Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 23-24oC, số giờ nắng trung bình
khoảng 1300-1500giờ/năm. Trong năm thường có 8-9 tháng có nhiệt độ trung

bình trên 20oC (trong đó có 5 tháng có nhiệt độ trung bình trên 25oC) và chỉ
có 3 tháng nhiệt độ trung bình dưói 20oC, nhưng không có tháng nào nhiệt độ
dưới 16oC


III. SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN
PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY

2. Những biện pháp có thể áp dụng tại Hà Nam
2.1. Lóng phèn

 Nước ngầm được bơm qua một máng sắt (càng rộng càng tốt) hay lưới sắt
(càng mịn càng tốt) để arsenite [As(III)] có điều kiện thuận lợi oxy hóa thành
arsenate [As(V)] và sắt có điều kiện thuận lợi oxy hóa thành Fe(OH)3; như vậy,
càng nhiều arsenate kết tủa với Fe(OH)3 và bị loại ra khỏi nước. Nếu nước
không đủ chất sắt, cần thêm nước rỉ sét bằng cách ngâm cước chùi nhôm
(steel wool) trong chai riêng.

 Sau khi hồ và lu đã đầy, nên cho một ít đất sét sạch rồi quậy đều để nước có
màu đục như nước sông. Các hạt đất sét, giống như các hạt phù sa, giúp cho
việc kết tủa và lắng đọng có hiệu quả hơn vì nó làm tăng trọng lượng và khả
năng bám dính (adsorption) của các hạt kết tủa.


III. SO SÁNH VỚI ĐIỀU KIỆN THỰC TẾ Ở HÀ NAM VÀ ĐƯA RA BIỆN
PHÁP ÁP DỤNG TẠI ĐÂY

2.2 Không sử dụng nước ngầm khi vừa mới bơm lên

Arsenite [As(III)] tiếp xúc với không khí đủ lâu sẽ bị oxy khóa thành Arsenate

[As(V)], một hợp chất hữu cơ có độc tính chỉ bằng ¼ độc tích của Arsenite. Chỉ cần
vài thùng phuy, lu,… sẵn có để chứa nước ngầm trong một vài ngày trước khi uống
hoặc nấu ăn. Hiệu quả của phương pháp này chưa được nghiên cứu sâu rộng nhưng
có thể đạt 25%


XIN CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC
BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE