I. Vật liệu tự nhiên và ứng dụng trong xử lý nước lũ
Nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo vật liệu tự nhiên từ nguồn gốc cellulose, đặc biệt là bã mía, để xử lý nước lũ thành nước sinh hoạt. Vật liệu tự nhiên được chọn vì tính thân thiện môi trường và khả năng phân hủy sinh học. Quá trình chiết tách cellulose từ bã mía được thực hiện qua ba quy trình khác nhau, tạo ra các mẫu cellulose có độ tinh khiết cao. Xử lý nước lũ bằng vật liệu này hướng đến việc loại bỏ các chất rắn lơ lửng, vi sinh vật gây bệnh và kim loại nặng, đảm bảo nguồn nước sinh hoạt an toàn.
1.1. Quy trình chiết tách cellulose
Quy trình chiết tách cellulose từ bã mía bao gồm ba bước chính: xử lý sơ bộ, loại bỏ lignin và hemicellulose, và tinh chế cellulose. Các mẫu cellulose thu được (CE-0, CE-1, CE-2) được phân tích thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể. Kết quả cho thấy cellulose từ bã mía có tiềm năng lớn trong việc chế tạo vật liệu lọc nước.
1.2. Ứng dụng trong xử lý nước lũ
Cellulose được biến đổi thành cellulose acetate để tạo màng lọc. Màng lọc này có khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước lũ, bao gồm chất rắn lơ lửng và vi sinh vật. Quá trình xử lý kết hợp giữa keo tụ bằng dịch chiết hạt chùm ngây và lọc qua màng cellulose acetate cho hiệu quả cao trong việc làm sạch nước.
II. Công nghệ xử lý nước và bảo vệ môi trường
Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý nước kết hợp giữa keo tụ và lọc màng, sử dụng vật liệu tự nhiên như cellulose acetate và nano MnO2. Hệ thống xử lý nước này không chỉ hiệu quả trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm mà còn thân thiện với môi trường. Bảo vệ môi trường được đảm bảo thông qua việc sử dụng nguyên liệu tái tạo và giảm thiểu chất thải độc hại.
2.1. Keo tụ bằng dịch chiết hạt chùm ngây
Dịch chiết hạt chùm ngây được sử dụng như chất keo tụ tự nhiên để loại bỏ các chất rắn lơ lửng trong nước lũ. Quá trình keo tụ được tối ưu hóa về thể tích dịch chiết và tốc độ khuấy, đạt hiệu quả cao trong việc giảm độ đục của nước.
2.2. Lọc màng cellulose acetate
Màng cellulose acetate được chế tạo bằng phương pháp đảo pha, có khả năng lọc các chất ô nhiễm và vi sinh vật. Màng được biến tính bằng nano MnO2 và Ag để tăng khả năng kháng khuẩn và hấp phụ kim loại nặng. Kết quả cho thấy màng này có hiệu suất lọc cao và có thể tái sử dụng nhiều lần.
III. Giải pháp nước sạch và tái sử dụng nước
Nghiên cứu đưa ra giải pháp nước sạch bằng cách kết hợp các công nghệ xử lý nước tiên tiến với vật liệu tự nhiên. Tái sử dụng nước được thực hiện thông qua việc tái sinh màng lọc và tối ưu hóa quy trình xử lý. Nước sạch thu được đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng nước sinh hoạt, góp phần giải quyết vấn đề khan hiếm nước sạch ở các vùng thường xuyên bị lũ lụt.
3.1. Tái sử dụng màng lọc
Màng cellulose acetate được tái sử dụng nhiều lần thông qua quá trình làm sạch và tái sinh. Kết quả nghiên cứu cho thấy màng vẫn duy trì hiệu suất lọc cao sau nhiều chu kỳ sử dụng, giảm thiểu chi phí và chất thải.
3.2. Đáp ứng tiêu chuẩn nước sinh hoạt
Nước sau xử lý được kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng, bao gồm độ đục, hàm lượng kim loại nặng và vi sinh vật. Kết quả cho thấy nước đạt tiêu chuẩn QCVN 01-1:2018/BYT về nước sinh hoạt, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
