Nghiên Cứu Giải Pháp Xử Lý Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ Cho Các Trạm Cấp Nước Nông Thôn

• Tác giả: Nguyễn Tiến Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Phương Thảo
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Cấp thoát nước
• Đề tài: Giải Pháp Xử Lý Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ Tại Các Trạm Cấp Nước Nông Thôn
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP.HCM

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về nước mặt ô nhiễm hữu cơ
• 1.2. Tổng quan các phương pháp xử lý ô nhiễm hữu cơ
• 1.3. Tổng quan các nghiên cứu ở nước ngoài và ở Việt Nam về xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ
• 1.4. Phân tích và so sánh các phương pháp xử lý chất hữu cơ trong nước mặt
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC
• 2.1. Công nghệ Than hoạt tính
• 2.2. Các lý thuyết về xử lý nước của than hoạt tính
• 2.3. Xác định COD bằng phương pháp đo quang
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƯỚC MẶT Ô NHIỄM HỮU CƠ
• 3.1. Tổng quan tình hình cấp nước khu vực nghiên cứu
• 3.2. Tình hình cấp nước sinh hoạt trong tỉnh Bến Tre
• 3.3. Mô tả khu vực nghiên cứu
• 3.4. Mô hình thí nghiệm
• 3.5. Kết quả và thảo luận
• 3.6. Tính toán dây chuyền công nghệ xử lý ô nhiễm hữu cơ cho Trạm cấp nước Phú Đức
• 3.7. Quy trình vận hành Trạm cấp nước sau cải tiến bổ sung
• 3.8. Đánh giá chi phí sản xuất nước tăng thêm
• 3.9. Tính khả thi về mặt công nghệ lọc qua than hoạt tính và thị trường hiện nay
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Về Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ Thực Trạng Tác Động

Ô nhiễm nước là sự thay đổi tính chất vật lý, hóa học, sinh học của nước, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sinh vật và môi trường. Ô nhiễm nước chịu tác động bởi nhiều yếu tố, bao gồm cả tự nhiên và nhân tạo. Ô nhiễm hữu cơ là tình trạng nguồn nước bị nhiễm các hợp chất hữu cơ vượt ngưỡng cho phép, gây nguy cơ ảnh hưởng xấu đến sinh vật và môi trường. Các hợp chất hữu cơ này có thể là tự nhiên (NOM) hoặc nhân tạo. Theo tài liệu gốc, sự ổn định trạng thái nước trong điều kiện tự nhiên là rất mong manh, hay nói cách khác môi trường nước là rất nhạy cảm với các yếu tố bên ngoài và có khả năng lan truyền rất nhanh [1].

1.1. Nguồn Gốc Ô Nhiễm Hữu Cơ Tự Nhiên và Nhân Tạo

Nguồn gốc ô nhiễm hữu cơ rất đa dạng. Ô nhiễm tự nhiên có thể do mưa, lũ lụt, hoặc các biến động địa chất. Ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do hoạt động sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Các hợp chất hữu cơ tự nhiên (NOM) như axit humic và axit fulvic rất khó loại bỏ bằng các phương pháp xử lý thông thường. Các hợp chất hữu cơ nhân tạo có thể là các chất hữu cơ không bền sinh học (dễ phân hủy) hoặc bền sinh học (khó phân hủy, độc hại).

1.2. Tác Hại Của Ô Nhiễm Hữu Cơ Ảnh Hưởng Đến Sức Khỏe

Ô nhiễm hữu cơ gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng. Nó làm suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước và gây nguy cơ cho sức khỏe con người. Các hợp chất hữu cơ có thể tạo thành các sản phẩm phụ độc hại trong quá trình khử trùng nước, ví dụ như THMs (Trihalomethanes), là chất gây ung thư nếu tích lũy lâu dài. Do đó, việc xử lý ô nhiễm hữu cơ trước khi khử trùng là rất quan trọng.

II. Tổng Quan Các Phương Pháp Xử Lý Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ

Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ, từ các phương pháp truyền thống đến các công nghệ tiên tiến. Các phương pháp này bao gồm: hồ chứa và lắng sơ bộ, keo tụ - tạo bông, bể lọc, lọc qua màng, hấp phụ bằng than hoạt tính, lọc sinh học, và oxy hóa bậc cao. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện và quy mô khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp cần dựa trên đặc điểm nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước sau xử lý, và chi phí đầu tư, vận hành.

2.1. Phương Pháp Truyền Thống Lắng Lọc Cát và Khử Trùng

Các phương pháp truyền thống như lắng, lọc cát và khử trùng thường được sử dụng trong các trạm cấp nước nông thôn. Tuy nhiên, các phương pháp này không hiệu quả trong việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan. Do đó, cần bổ sung các công đoạn xử lý chuyên biệt để loại bỏ ô nhiễm hữu cơ, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn.

2.2. Công Nghệ Tiên Tiến Màng Lọc và Than Hoạt Tính

Các công nghệ tiên tiến như màng lọc (MF, UF, RO) và hấp phụ bằng than hoạt tính (PAC, GAC) có khả năng loại bỏ hiệu quả các hợp chất hữu cơ hòa tan. Màng lọc có thể loại bỏ các chất hữu cơ có kích thước lớn, trong khi than hoạt tính có khả năng hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan. Tuy nhiên, các công nghệ này thường có chi phí đầu tư và vận hành cao hơn so với các phương pháp truyền thống.

2.3. Oxy Hóa Bậc Cao Ozone Hóa và Các Phương Pháp Khác

Oxy hóa bậc cao (AOPs) như ozone hóa, UV/H2O2 có khả năng oxy hóa và phân hủy các hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Các phương pháp này thường được sử dụng để xử lý các nguồn nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ bền sinh học. Tuy nhiên, AOPs có thể tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn, do đó cần kiểm soát chặt chẽ quá trình xử lý.

III. Giải Pháp Xử Lý Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ Bằng Than Hoạt Tính

Giải pháp xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ bằng than hoạt tính là một lựa chọn hiệu quả và phù hợp cho các trạm cấp nước nông thôn. Than hoạt tính có khả năng hấp phụ các hợp chất hữu cơ hòa tan, cải thiện chất lượng nước và giảm nguy cơ hình thành các sản phẩm phụ độc hại trong quá trình khử trùng. Việc sử dụng than hoạt tính dạng hạt (GAC) trong bể lọc là một giải pháp khả thi và dễ vận hành.

3.1. Cơ Chế Hấp Phụ Của Than Hoạt Tính Loại Bỏ Chất Hữu Cơ

Than hoạt tính có cấu trúc xốp với diện tích bề mặt lớn, cho phép hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan trong nước. Quá trình hấp phụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại than hoạt tính, đặc điểm nguồn nước, và thời gian tiếp xúc. Than hoạt tính có thể loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ tự nhiên (NOM) và các chất hữu cơ nhân tạo.

3.2. Ưu Điểm Của Than Hoạt Tính Chi Phí và Hiệu Quả Xử Lý

Sử dụng than hoạt tính có nhiều ưu điểm. Chi phí đầu tư và vận hành tương đối hợp lý, đặc biệt là khi sử dụng than hoạt tính dạng hạt (GAC). Hiệu quả xử lý cao đối với nhiều loại hợp chất hữu cơ. Dễ dàng tích hợp vào hệ thống xử lý nước hiện có. Tuy nhiên, cần định kỳ thay thế hoặc tái sinh than hoạt tính để duy trì hiệu quả xử lý.

3.3. Ứng Dụng Thực Tế Trạm Cấp Nước Nông Thôn

Than hoạt tính có thể được ứng dụng trong các trạm cấp nước nông thôn bằng cách xây dựng bể lọc than hoạt tính sau các công đoạn xử lý truyền thống (lắng, lọc cát). Nước sau lọc cát sẽ được đưa qua bể lọc than hoạt tính để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan trước khi khử trùng. Điều này giúp cải thiện chất lượng nước và giảm nguy cơ hình thành THMs.

IV. Nghiên Cứu Ứng Dụng Xử Lý Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ Tại Bến Tre

Nghiên cứu được thực hiện tại tỉnh Bến Tre, nơi có nguồn nước mặt bị ô nhiễm hữu cơ do hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của việc sử dụng than hoạt tính dạng hạt (GAC) để xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ tại một trạm cấp nước nông thôn điển hình. Kết quả nghiên cứu cho thấy than hoạt tính có khả năng loại bỏ đáng kể các chất hữu cơ hòa tan, cải thiện chất lượng nước và giảm nguy cơ hình thành THMs.

4.1. Hiện Trạng Ô Nhiễm Hữu Cơ Tại Bến Tre Nguồn Nước Mặt

Tỉnh Bến Tre có nhiều kênh rạch và sông ngòi, tuy nhiên nguồn nước mặt thường bị ô nhiễm do hoạt động nông nghiệp (sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu) và sinh hoạt (xả thải nước thải). Nồng độ các chất hữu cơ trong nước mặt thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây khó khăn cho quá trình xử lý nước cấp.

4.2. Mô Hình Thí Nghiệm Đánh Giá Hiệu Quả Than Hoạt Tính

Mô hình thí nghiệm được xây dựng tại một trạm cấp nước nông thôn điển hình ở Bến Tre. Mô hình bao gồm một bể lọc than hoạt tính dạng hạt (GAC) được đặt sau bể lọc cát. Nước sau lọc cát được đưa qua bể lọc than hoạt tính để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan. Các thông số chất lượng nước (COD, UV254) được đo đạc thường xuyên để đánh giá hiệu quả xử lý.

4.3. Kết Quả Nghiên Cứu Loại Bỏ COD và UV254

Kết quả nghiên cứu cho thấy than hoạt tính có khả năng loại bỏ đáng kể COD (nhu cầu oxy hóa học) và UV254 (độ hấp thụ tia cực tím ở bước sóng 254 nm) trong nước. Hiệu quả loại bỏ COD đạt từ 30-50%, trong khi hiệu quả loại bỏ UV254 đạt từ 40-60%. Điều này chứng tỏ than hoạt tính có khả năng hấp phụ hiệu quả các chất hữu cơ hòa tan trong nước.

V. Tính Toán và Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Ô Nhiễm Hữu Cơ

Việc tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước ô nhiễm hữu cơ bằng than hoạt tính cần dựa trên các thông số kỹ thuật và kinh tế. Các thông số cần tính toán bao gồm: kích thước bể lọc, lượng than hoạt tính cần thiết, thời gian tiếp xúc, và chi phí đầu tư, vận hành. Việc thiết kế hệ thống cần đảm bảo hiệu quả xử lý cao, chi phí hợp lý, và dễ vận hành.

5.1. Tính Toán Kích Thước Bể Lọc Than Hoạt Tính

Kích thước bể lọc than hoạt tính phụ thuộc vào lưu lượng nước cần xử lý và thời gian tiếp xúc. Thời gian tiếp xúc thường được lựa chọn trong khoảng 15-30 phút. Kích thước bể lọc cần đảm bảo đủ diện tích bề mặt để than hoạt tính có thể hấp phụ hiệu quả các chất hữu cơ hòa tan.

5.2. Lựa Chọn Loại Than Hoạt Tính Phù Hợp

Có nhiều loại than hoạt tính khác nhau trên thị trường, với các đặc tính và giá cả khác nhau. Việc lựa chọn loại than hoạt tính phù hợp cần dựa trên đặc điểm nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước sau xử lý, và chi phí. Than hoạt tính dạng hạt (GAC) thường được sử dụng trong các bể lọc do dễ vận hành và tái sinh.

5.3. Chi Phí Đầu Tư và Vận Hành Hệ Thống

Chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước bằng than hoạt tính bao gồm chi phí xây dựng bể lọc, mua than hoạt tính, và lắp đặt thiết bị. Chi phí vận hành bao gồm chi phí thay thế hoặc tái sinh than hoạt tính, chi phí điện năng, và chi phí nhân công. Cần tính toán kỹ lưỡng các chi phí này để đảm bảo tính khả thi về mặt kinh tế của dự án.

VI. Kết Luận và Kiến Nghị Về Xử Lý Nước Mặt Ô Nhiễm Hữu Cơ

Xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ là một vấn đề cấp thiết, đặc biệt là tại các trạm cấp nước nông thôn. Việc sử dụng than hoạt tính là một giải pháp hiệu quả và phù hợp, giúp cải thiện chất lượng nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích việc áp dụng công nghệ xử lý nước tiên tiến, đảm bảo nguồn nước sạch cho người dân nông thôn.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của việc sử dụng than hoạt tính để xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ tại Bến Tre. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng cho các trạm cấp nước nông thôn khác có điều kiện tương tự. Cần có các hướng dẫn kỹ thuật và đào tạo nhân lực để triển khai rộng rãi công nghệ này.

6.2. Kiến Nghị Về Chính Sách và Đầu Tư

Cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích các trạm cấp nước nông thôn đầu tư vào công nghệ xử lý nước tiên tiến, bao gồm cả công nghệ sử dụng than hoạt tính. Cần tăng cường kiểm tra và giám sát chất lượng nước, đảm bảo nguồn nước cấp đạt tiêu chuẩn. Cần nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước.

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm hữu cơ trong nguồn nước mặt là một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt, đặc biệt tại các khu vực nông thôn Việt Nam, nơi có gần 65% dân số sinh sống. Theo ước tính, nguồn nước mặt tại nhiều vùng như tỉnh Bến Tre đang chịu tác động nặng nề từ các hợp chất hữu cơ do hoạt động sinh hoạt, sản xuất và nước thải công nghiệp, gây khó khăn cho quá trình xử lý nước cấp. Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá tình trạng ô nhiễm hữu cơ trong nước mặt, khảo sát các phương pháp xử lý hiện có và đề xuất giải pháp xử lý phù hợp cho các trạm cấp nước nông thôn, đặc biệt tại tỉnh Bến Tre trong giai đoạn 2015-2020. Nghiên cứu tập trung vào việc cải tiến dây chuyền công nghệ truyền thống bằng việc bổ sung công nghệ hấp phụ than hoạt tính dạng hạt nhằm giảm thiểu hàm lượng chất hữu cơ hòa tan, từ đó hạn chế sự hình thành các sản phẩm phụ độc hại như trihalomethanes (THMs) sau khử trùng. Việc xử lý hiệu quả ô nhiễm hữu cơ không chỉ nâng cao chất lượng nước sạch mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giảm thiểu các bệnh liên quan đến nguồn nước ô nhiễm, đồng thời đảm bảo sự phát triển bền vững của các trạm cấp nước nông thôn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ, trong đó trọng tâm là công nghệ hấp phụ bằng than hoạt tính dạng hạt (GAC) và các phương pháp xử lý truyền thống như keo tụ - tạo bông, lắng sơ bộ, lọc cát và khử trùng bằng chlorine. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết hấp phụ trên than hoạt tính: Than hoạt tính có cấu trúc xốp với diện tích bề mặt lớn (500-1500 m²/g), cho phép hấp phụ các hợp chất hữu cơ hòa tan trong nước qua cơ chế vật lý và hóa học. Quá trình hấp phụ gồm ba giai đoạn: chuyển chất đến bề mặt than, khuếch tán trong mao quản và tương tác hấp phụ. Thời gian tiếp xúc và kích thước hạt than ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý.

• Lý thuyết xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước mặt: Đánh giá ô nhiễm dựa trên các chỉ tiêu như COD (Nhu cầu ôxy hóa học), BOD (Nhu cầu ôxy sinh hóa), TOC (Tổng carbon hữu cơ), UV254 (độ hấp thụ tia cực tím), và các chỉ tiêu vi sinh như E.Coli. COD được chọn làm chỉ tiêu chính để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ do phù hợp với mẫu nước có nồng độ ô nhiễm cao.

Các khái niệm chính bao gồm: ô nhiễm hữu cơ, hấp phụ, than hoạt tính dạng hạt (GAC), trihalomethanes (THMs), và quy trình xử lý nước cấp truyền thống.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm với mô hình Pilot đặt tại Trạm cấp nước Phú Đức, tỉnh Bến Tre, sử dụng nguồn nước thô tương đồng với nước mặt tại địa phương. Cỡ mẫu gồm các mẫu nước thô và nước sau xử lý được lấy định kỳ trong khoảng thời gian nghiên cứu từ năm 2015 đến 2020. Phương pháp lấy mẫu và phân tích tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 08-MT:2015/BTNMT, QCVN 01-1:2018/BYT).

Phân tích chỉ tiêu COD được thực hiện bằng phương pháp đo quang UV254 trên máy quang phổ UV-VIS 1200, kết hợp thống kê và xử lý số liệu trên phần mềm Excel để xây dựng bảng biểu và đồ thị minh họa hiệu quả xử lý. Các thông số vận hành như thời gian tiếp xúc, tải trọng thủy lực, liều lượng than hoạt tính được xác định qua thí nghiệm thực tế. Phương pháp phân tích thống kê tổng hợp các số liệu thu thập từ các nguồn tài liệu trong và ngoài nước, đồng thời kế thừa kết quả nghiên cứu trước đây để đánh giá và đề xuất giải pháp phù hợp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả xử lý ô nhiễm hữu cơ bằng than hoạt tính dạng hạt: Thí nghiệm mô hình Pilot cho thấy, với thời gian tiếp xúc 20 phút, hiệu quả loại bỏ COD đạt khoảng 65-70%, giảm đáng kể so với nước thô có COD trung bình 25 mg/L. Độ hấp thụ UV254 giảm tương ứng khoảng 60%, chứng tỏ khả năng hấp phụ các hợp chất hữu cơ hòa tan hiệu quả.

2. So sánh với công nghệ truyền thống: Công nghệ keo tụ - tạo bông và lắng sơ bộ chỉ loại bỏ được khoảng 50% lượng chất hữu cơ hòa tan, trong khi việc bổ sung cột lọc than hoạt tính dạng hạt nâng tổng hiệu quả xử lý lên gần 85%, góp phần giảm thiểu sự hình thành THMs sau khử trùng.

3. Tính khả thi về mặt công nghệ và kinh tế: Việc bổ sung cột lọc than hoạt tính dạng hạt tại các trạm cấp nước nông thôn không làm tăng đáng kể chi phí vận hành, với chi phí khấu hao và bảo trì ước tính tăng khoảng 15-20% so với dây chuyền truyền thống. Thời gian thay thế than hoạt tính trung bình là 12 tháng, phù hợp với điều kiện vận hành thực tế.

4. Ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý: Nước sau xử lý đạt các chỉ tiêu QCVN 01-1:2018/BYT về COD (<15 mg/L), độ đục (<2 NTU), và không phát hiện vi khuẩn E.Coli, đảm bảo an toàn cho sinh hoạt. Các biểu đồ thể hiện sự giảm dần COD và UV254 theo thời gian tiếp xúc với than hoạt tính minh họa rõ ràng hiệu quả xử lý.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân hiệu quả xử lý cao của than hoạt tính dạng hạt là do cấu trúc xốp đa dạng, diện tích bề mặt lớn và khả năng hấp phụ mạnh các hợp chất hữu cơ hòa tan, đặc biệt là các hợp chất khó phân hủy sinh học. So với than hoạt tính dạng bột, than hạt có ưu điểm tái sinh dễ dàng, giảm chi phí vận hành và phù hợp với quy mô trạm cấp nước nông thôn. Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu quốc tế tại Đài Loan, Trung Quốc và Nhật Bản, nơi than hoạt tính dạng hạt được ứng dụng phổ biến trong xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ.

Việc bổ sung cột lọc than hoạt tính giúp giảm đáng kể tiền chất hữu cơ trước điểm khử trùng, từ đó hạn chế sự hình thành các sản phẩm phụ độc hại như THMs, góp phần bảo vệ sức khỏe người dân. Mô hình thí nghiệm và tính toán chi phí cho thấy giải pháp này có tính khả thi cao về mặt kỹ thuật và kinh tế, phù hợp với điều kiện thực tế của các trạm cấp nước nông thôn tại Việt Nam.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Bổ sung cột lọc than hoạt tính dạng hạt tại các trạm cấp nước nông thôn: Thực hiện trong vòng 12 tháng, ưu tiên các trạm có nguồn nước mặt ô nhiễm hữu cơ cao, nhằm nâng cao hiệu quả xử lý trước điểm khử trùng.

2. Đào tạo và nâng cao năng lực vận hành cho cán bộ kỹ thuật: Tổ chức các khóa đào tạo về vận hành, bảo trì cột lọc than hoạt tính, đảm bảo duy trì hiệu suất xử lý ổn định, dự kiến thực hiện trong 6 tháng đầu sau khi lắp đặt.

3. Xây dựng quy trình vận hành và bảo dưỡng chuẩn: Thiết lập quy trình kiểm tra định kỳ, thay thế than hoạt tính sau mỗi 12 tháng hoặc khi hiệu quả hấp phụ giảm dưới 70%, nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu ra.

4. Tăng cường giám sát chất lượng nước và đánh giá hiệu quả xử lý: Thực hiện lấy mẫu và phân tích định kỳ các chỉ tiêu COD, UV254, THMs và vi sinh vật để đánh giá hiệu quả xử lý và điều chỉnh quy trình kịp thời, thực hiện liên tục trong suốt quá trình vận hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và kỹ sư cấp nước nông thôn: Nhận được giải pháp công nghệ phù hợp để nâng cao chất lượng nước cấp, giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ và các sản phẩm phụ độc hại.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật cấp thoát nước: Tham khảo cơ sở lý thuyết, phương pháp thực nghiệm và kết quả ứng dụng thực tế về xử lý ô nhiễm hữu cơ bằng than hoạt tính.

3. Các đơn vị tư vấn và thiết kế công trình cấp nước: Áp dụng mô hình thiết kế, tính toán chi phí và quy trình vận hành được đề xuất để triển khai các dự án xử lý nước mặt ô nhiễm hữu cơ.

4. Cơ quan quản lý môi trường và y tế công cộng: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy chuẩn kỹ thuật và hướng dẫn kiểm soát ô nhiễm hữu cơ trong nước sinh hoạt.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn than hoạt tính dạng hạt thay vì dạng bột?
   Than hoạt tính dạng hạt có khả năng tái sinh, dễ vận hành và bảo trì hơn, giảm chi phí vận hành dài hạn. Ngoài ra, than hạt ít bị rửa trôi và phù hợp với quy mô trạm cấp nước nông thôn.

2. Hiệu quả xử lý ô nhiễm hữu cơ đạt được là bao nhiêu?
   Mô hình thí nghiệm cho thấy hiệu quả loại bỏ COD đạt khoảng 65-70%, nâng tổng hiệu quả xử lý lên gần 85% khi kết hợp với công nghệ truyền thống.

3. Giá thành xử lý tăng thêm khi áp dụng công nghệ này là bao nhiêu?
   Chi phí vận hành và khấu hao tăng khoảng 15-20% so với dây chuyền truyền thống, được đánh giá là hợp lý và khả thi với các trạm cấp nước nông thôn.

4. Thời gian thay thế than hoạt tính là bao lâu?
   Thời gian thay thế trung bình là 12 tháng, tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm và lưu lượng nước xử lý.

5. Giải pháp này có thể áp dụng cho các vùng khác ngoài Bến Tre không?
   Có thể áp dụng cho các vùng có nguồn nước mặt ô nhiễm hữu cơ tương tự, đặc biệt tại các khu vực nông thôn có quy mô trạm cấp nước nhỏ và vừa.

Kết luận

• Xác định được hiệu quả hấp phụ của than hoạt tính dạng hạt trong xử lý ô nhiễm hữu cơ nước mặt, với khả năng loại bỏ COD đạt 65-70%.
• Đề xuất thành công dây chuyền công nghệ cải tiến bổ sung cột lọc than hoạt tính dạng hạt tại các trạm cấp nước nông thôn, phù hợp với điều kiện thực tế tỉnh Bến Tre.
• Tính toán chi phí và thời gian vận hành cho thấy giải pháp có tính khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế.
• Nâng cao chất lượng nước cấp, giảm thiểu sự hình thành các sản phẩm phụ độc hại như THMs, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
• Khuyến nghị triển khai áp dụng rộng rãi tại các trạm cấp nước nông thôn có nguồn nước mặt ô nhiễm hữu cơ, đồng thời tăng cường đào tạo và giám sát vận hành.

Luận văn mở ra hướng nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn hiệu quả cho xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước mặt, góp phần nâng cao chất lượng nước sinh hoạt và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Các đơn vị quản lý và vận hành trạm cấp nước được khuyến khích áp dụng và phát triển giải pháp này trong thời gian tới.