NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ XỬ LÝ VI NHỰA TRONG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ THỦ DẦU MỘT

• Tác giả: Hồ Thiện Phước
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Hùng Anh
• Trường học: Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG NGHỆ
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Vi Nhựa Cấp Nước Đô Thị

Nhu cầu sử dụng nước sạch ngày càng tăng cao do tốc độ đô thị hóa nhanh chóng. Nước sạch đóng vai trò quan trọng trong cơ thể, chiếm 70-80% trọng lượng. Việc thiếu nước sạch ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe. Tuy nhiên, nguồn nước hiện nay đang bị ô nhiễm vi nhựa, một vấn đề nan giải do khả năng phân hủy kém của vi nhựa. Nếu không được xử lý hiệu quả tại các nhà máy cấp nước đô thị, vi nhựa có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người. Vi nhựa đã được công nhận là một nguồn ô nhiễm quan trọng trong các sông, hồ và đại dương. Thành phố Thủ Dầu Một là một đô thị loại I trực thuộc tỉnh Bình Dương với dân số lớn, đòi hỏi nguồn cung cấp nước sạch ổn định. Tuy nhiên, hiện tại chưa có nghiên cứu nào đánh giá vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị tại thành phố này, làm cho việc nghiên cứu trở nên cấp thiết.

1.1. Khái Niệm và Nguồn Gốc Ô Nhiễm Vi Nhựa Hiện Nay

Vi nhựa là các hạt nhựa có kích thước rất nhỏ (thường nhỏ hơn 5mm), hình thành từ quá trình phân hủy của các sản phẩm nhựa lớn hơn hoặc từ các hạt nhựa được sản xuất trực tiếp. Nguồn gốc vi nhựa rất đa dạng, bao gồm: phân hủy rác thải nhựa, xả thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, và các sản phẩm chăm sóc cá nhân. Vi nhựa tồn tại lâu dài trong môi trường do khả năng phân hủy kém, gây ra những tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Các nghiên cứu gần đây cho thấy vi nhựa đã được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm, nước uống và thậm chí cả trong không khí.

1.2. Ảnh Hưởng Tiêu Cực Của Vi Nhựa Đến Sức Khỏe Cộng Đồng

Việc tiếp xúc với vi nhựa có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực đến sức khỏe. Các hạt vi nhựa có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa, hô hấp và thậm chí qua da. Một khi xâm nhập, vi nhựa có thể gây ra các phản ứng viêm, rối loạn nội tiết, và tích tụ các chất độc hại trong cơ thể. Một số nghiên cứu cũng cho thấy rằng vi nhựa có thể gây tổn thương cho hệ thần kinh và hệ miễn dịch. Do đó, việc xử lý vi nhựa trong nước sinh hoạt là vô cùng quan trọng để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

II. Thách Thức Hiệu Quả Xử Lý Vi Nhựa Trong Cấp Nước

Mặc dù các nhà máy cấp nước đô thị hiện nay đã áp dụng nhiều quy trình xử lý nước khác nhau, hiệu quả xử lý vi nhựa vẫn còn là một thách thức. Các quy trình xử lý truyền thống như lọc cát và khử trùng thường không loại bỏ được hoàn toàn các hạt vi nhựa có kích thước nhỏ. Một số công nghệ xử lý tiên tiến hơn như lọc màng và hấp phụ có khả năng loại bỏ vi nhựa hiệu quả hơn, nhưng chi phí đầu tư và vận hành lại cao. Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp xử lý vi nhựa hiệu quả, kinh tế và thân thiện với môi trường là một vấn đề cấp thiết.

2.1. Đánh Giá Các Công Nghệ Xử Lý Nước Hiện Tại Với Vi Nhựa

Các công nghệ xử lý nước hiện nay có hiệu quả khác nhau trong việc loại bỏ vi nhựa. Lọc cát truyền thống chỉ loại bỏ được các hạt lớn, trong khi lọc màng (UF, NF, RO) có thể loại bỏ các hạt nhỏ hơn. Keo tụ tạo bông có thể giúp kết tụ các hạt vi nhựa lại với nhau để dễ dàng loại bỏ hơn. Tuy nhiên, mỗi công nghệ đều có những ưu và nhược điểm riêng về chi phí, hiệu quả và khả năng ứng dụng. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp cần dựa trên đặc điểm nguồn nước, yêu cầu chất lượng nước đầu ra và khả năng tài chính.

2.2. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Loại Bỏ Vi Nhựa

Hiệu quả xử lý vi nhựa phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: kích thước và hình dạng của vi nhựa, loại nhựa, nồng độ vi nhựa trong nước, pH, nhiệt độ, và sự hiện diện của các chất hữu cơ. Ví dụ, các hạt vi nhựa có kích thước nhỏ hơn sẽ khó loại bỏ hơn các hạt lớn hơn. Các loại nhựa khác nhau cũng có khả năng hấp phụ khác nhau, ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình hấp phụ. Do đó, việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình loại bỏ vi nhựa là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu quả xử lý.

III. Phương Pháp Keo Tụ Tạo Bông Giải Pháp Xử Lý Vi Nhựa

Phương pháp keo tụ tạo bông là một trong những phương pháp xử lý nước phổ biến, sử dụng các chất keo tụ để kết dính các hạt lơ lửng trong nước lại với nhau, tạo thành các bông cặn lớn hơn, dễ dàng loại bỏ bằng quá trình lắng hoặc lọc. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng phèn nhôm Al2(SO4)3 và chất trợ lắng PAM trong xử lý vi nhựa. Đây là phương pháp có chi phí tương đối thấp, dễ vận hành và có thể được áp dụng tại nhiều nhà máy cấp nước đô thị. Tuy nhiên, hiệu quả xử lý vi nhựa bằng phương pháp này cần được đánh giá kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng nước đầu ra.

3.1. Vai Trò Của Phèn Nhôm Al2 SO4 3 Trong Keo Tụ Vi Nhựa

Phèn nhôm (Al2(SO4)3) là một chất keo tụ phổ biến được sử dụng trong xử lý nước. Khi hòa tan trong nước, phèn nhôm tạo ra các ion nhôm mang điện tích dương, có khả năng trung hòa điện tích âm của các hạt vi nhựa, giúp chúng kết dính lại với nhau. Quá trình keo tụ hiệu quả phụ thuộc vào liều lượng phèn nhôm sử dụng, pH của nước và sự khuấy trộn. Việc tìm ra liều lượng phèn nhôm tối ưu là rất quan trọng để đạt được hiệu quả xử lý vi nhựa cao nhất mà không gây ra các tác dụng phụ.

3.2. Ưu Điểm Của PAM Polyacrylamide Trong Tăng Cường Keo Tụ

PAM (Polyacrylamide) là một chất trợ lắng polymer có khả năng tăng cường quá trình keo tụ. PAM có cấu trúc mạch dài, có thể liên kết các bông cặn nhỏ lại với nhau, tạo thành các bông cặn lớn hơn, nặng hơn, dễ lắng và dễ lọc hơn. Việc sử dụng PAM giúp tăng hiệu quả xử lý vi nhựa và giảm lượng phèn nhôm cần sử dụng. Tuy nhiên, cần lựa chọn loại PAM phù hợp và sử dụng đúng liều lượng để tránh gây ô nhiễm ngược cho nước.

IV. Nghiên Cứu Tại Thủ Dầu Một Kết Quả Thảo Luận

Nghiên cứu này được thực hiện tại hệ thống cấp nước đô thị thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, nhằm đánh giá hiệu quả xử lý vi nhựa bằng phương pháp keo tụ tạo bông. Mẫu nước được lấy tại các giai đoạn xử lý khác nhau trong nhà máy A và nhà máy B. Phương pháp nhuộm Nile Red kết hợp với phân tích FTIR được sử dụng để xác định và định lượng vi nhựa. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả xử lý vi nhựa có sự khác biệt giữa các nhà máy và các giai đoạn xử lý. Việc bổ sung PAM giúp tăng đáng kể hiệu quả xử lý.

4.1. Định Lượng Xác Định Loại Vi Nhựa Trong Nguồn Nước

Nghiên cứu đã xác định được sự hiện diện của vi nhựa trong nguồn nước thô tại nhà máy A và nhà máy B. Phương pháp nhuộm Nile Red cho phép quan sát vi nhựa dưới kính hiển vi, trong khi phân tích FTIR giúp xác định loại nhựa. Kết quả cho thấy phổ biến nhất là Polypropylene (PP) và Polyethylene Terephthalate (PET). Nồng độ vi nhựa khác nhau giữa các nhà máy, có thể do sự khác biệt về nguồn nước đầu vào và quy trình xử lý.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Vi Nhựa Qua Các Bậc Xử Lý Hiện Tại

Hiệu quả xử lý vi nhựa khác nhau qua các bậc xử lý của hệ thống cấp nước. Quá trình lắng và lọc cát có thể loại bỏ được một phần vi nhựa có kích thước lớn. Tuy nhiên, các hạt nhỏ hơn vẫn còn tồn tại trong nước sau xử lý. Quá trình khử trùng không có tác dụng loại bỏ vi nhựa. Việc đánh giá hiệu quả xử lý của từng bậc xử lý giúp xác định các điểm cần cải thiện để nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa tổng thể.

4.3. Tối Ưu Hóa Liều Lượng Phèn và PAM Để Tăng Hiệu Quả

Nghiên cứu đã xác định liều lượng phèn nhôm và PAM tối ưu cho quá trình keo tụ tạo bông. Kết quả cho thấy, ở pH 7 với liều lượng phèn nhôm là 0,5 g, hiệu quả xử lý vi nhựa đạt 64,2%. Khi bổ sung PAM với liều lượng 0,04 g, hiệu quả tăng lên 84,2%. Việc tối ưu hóa liều lượng giúp giảm chi phí xử lý và hạn chế các tác động phụ có thể xảy ra.

V. Giải Pháp Nâng Cao Kết Hợp Al2 SO4 3 và PAM Hiệu Quả

Việc kết hợp phèn nhôm (Al2(SO4)3) và PAM (Polyacrylamide) đã chứng minh hiệu quả trong việc nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước. Al2(SO4)3 giúp keo tụ các hạt vi nhựa lại với nhau, trong khi PAM tăng cường quá trình tạo bông và giúp các bông cặn dễ lắng hơn. Việc tối ưu hóa liều lượng của cả hai chất này là yếu tố quan trọng để đạt được hiệu quả xử lý vi nhựa tối đa và đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.

5.1. Phân Tích Chi Phí Hiệu Quả Của Phương Pháp Mới

Việc áp dụng phương pháp kết hợp Al2(SO4)3 và PAM cần được phân tích kỹ lưỡng về chi phí và hiệu quả. Chi phí bao gồm chi phí mua hóa chất, chi phí vận hành và chi phí bảo trì hệ thống. Hiệu quả được đánh giá dựa trên khả năng loại bỏ vi nhựa và cải thiện chất lượng nước sau xử lý. So sánh chi phí và hiệu quả của phương pháp mới với các phương pháp hiện tại giúp đưa ra quyết định lựa chọn phương pháp phù hợp nhất.

5.2. Khả Năng Ứng Dụng Rộng Rãi Trong Cấp Nước Đô Thị

Phương pháp kết hợp Al2(SO4)3 và PAM có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy cấp nước đô thị. Quy trình keo tụ tạo bông đã được sử dụng phổ biến, do đó việc bổ sung PAM có thể được thực hiện dễ dàng mà không cần đầu tư quá nhiều vào cơ sở hạ tầng mới. Tuy nhiên, cần điều chỉnh liều lượng hóa chất và quy trình vận hành phù hợp với từng loại nguồn nước và điều kiện cụ thể của từng nhà máy.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Về Xử Lý Vi Nhựa Tương Lai

Nghiên cứu này đã cung cấp cái nhìn tổng quan về tình trạng ô nhiễm vi nhựa trong hệ thống cấp nước đô thị tại thành phố Thủ Dầu Một và đánh giá hiệu quả của phương pháp keo tụ tạo bông trong việc xử lý vi nhựa. Kết quả cho thấy việc kết hợp Al2(SO4)3 và PAM có thể nâng cao hiệu quả xử lý. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình xử lý, đánh giá tác động lâu dài của vi nhựa đến sức khỏe và tìm kiếm các giải pháp xử lý hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường hơn.

6.1. Đề Xuất Các Nghiên Cứu Mở Rộng Về Xử Lý Vi Nhựa

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các công nghệ xử lý vi nhựa tiên tiến hơn như lọc màng, hấp phụ và oxy hóa nâng cao. Đồng thời, cần nghiên cứu về tác động của vi nhựa đến hệ sinh thái nước và sức khỏe con người. Ngoài ra, việc phát triển các vật liệu xử lý vi nhựa có nguồn gốc sinh học và có khả năng tái chế là một hướng đi đầy tiềm năng.

6.2. Chính Sách Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Vi Nhựa Từ Nguồn

Để giải quyết vấn đề ô nhiễm vi nhựa một cách triệt để, cần có các chính sách và giải pháp giảm thiểu vi nhựa từ nguồn. Điều này bao gồm việc hạn chế sử dụng nhựa dùng một lần, tăng cường tái chế nhựa, cải thiện hệ thống thu gom và xử lý rác thải, và nâng cao nhận thức cộng đồng về tác hại của vi nhựa. Sự phối hợp giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và cộng đồng là yếu tố then chốt để bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng.

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm vi nhựa trong nguồn nước cấp đô thị đang trở thành vấn đề cấp bách toàn cầu, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và môi trường. Tại thành phố Thủ Dầu Một, Bình Dương, với dân số hơn 325.000 người và hai nhà máy cấp nước chính, việc đánh giá và xử lý vi nhựa trong hệ thống cấp nước là rất cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định thành phần vi nhựa, đánh giá hiệu quả xử lý qua các bậc xử lý tại hai nhà máy cấp nước A và B, đồng thời đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa trong nước cấp. Thời gian nghiên cứu từ tháng 07/2020 đến tháng 01/2021 tại Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu góp phần cải thiện chất lượng nước cấp, giảm thiểu ô nhiễm vi nhựa, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về ô nhiễm vi nhựa, đặc tính vật lý - hóa học của các loại polyme phổ biến như polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), và các phương pháp xử lý nước như keo tụ tạo bông. Các khái niệm chính bao gồm: vi nhựa sơ cấp và thứ cấp, phương pháp nhuộm huỳnh quang Nile Red để phát hiện vi nhựa, phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) để định danh polyme, và nguyên lý keo tụ tạo bông với chất keo tụ Al2(SO4)3 kết hợp chất trợ lắng polyacrylamide (PAM). Mô hình Jartest được sử dụng để khảo sát hiệu quả keo tụ trong xử lý vi nhựa.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu gồm mẫu nước lấy từ các bậc xử lý của nhà máy cấp nước A và B tại Thủ Dầu Một trong tháng 11 và 12 năm 2021. Cỡ mẫu gồm 4 mẫu nước tại mỗi bậc xử lý (nước thô, sau trộn và phản ứng, sau lắng, sau lọc) với 4 lần lấy mẫu liên tiếp. Phương pháp phân tích gồm nhuộm huỳnh quang Nile Red với nồng độ 5 µg/ml, quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang Olympus BX 53, định lượng vi nhựa bằng công thức tính số lượng trên giấy lọc, định danh polyme bằng phổ FTIR. Thí nghiệm keo tụ được thực hiện trên mô hình Jartest với điều chỉnh pH, liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3 và bổ sung PAM, đánh giá hiệu quả loại bỏ vi nhựa qua số lượng hạt còn lại sau xử lý. Mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần để đảm bảo độ tin cậy.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Định lượng vi nhựa trong nước thô và sau xử lý:

   • Nhà máy A: số lượng vi nhựa trong nước thô trung bình 1941 ± 53 hạt/lít, giảm còn 264 ± 19 hạt/lít sau bể lọc, hiệu quả xử lý đạt 86,4%.
   • Nhà máy B: số lượng vi nhựa trong nước thô trung bình 1772 ± 189 hạt/lít, giảm còn 264 ± 33 hạt/lít sau bể lọc, hiệu quả xử lý đạt 85,1%.

2. Thành phần vi nhựa:

   • Hai loại polyme chính được xác định là polypropylene (PP) và polyethylene terephthalate (PET) qua phân tích phổ FTIR với độ chính xác khoảng 80-100%.
   • Các dạng vi nhựa phổ biến gồm dạng sợi chiếm 53,9% - 73,9%, dạng cầu 8,6% - 20,6%, dạng mảnh vỡ 17,6% - 25,5%.

3. Ảnh hưởng của pH và liều lượng phèn nhôm đến hiệu quả keo tụ:

   • pH tối ưu là 7 với hiệu quả loại bỏ vi nhựa đạt 55%.
   • Liều lượng phèn nhôm tối ưu là 0,5 g/l, hiệu quả xử lý vi nhựa đạt 64,2%.
   • Liều lượng phèn nhôm quá cao (>0,75 g/l) làm giảm hiệu quả do tạo axit sulfuric và tăng độ đục nước.

4. Tác động của chất trợ lắng PAM:

   • Bổ sung PAM với liều lượng 0,04 g/l làm tăng hiệu quả xử lý vi nhựa lên 84,2%, tăng 20% so với chỉ dùng phèn nhôm.
   • Liều lượng PAM quá cao (>0,06 g/l) gây hiện tượng nhớt, tắc giấy lọc, giảm hiệu quả xử lý.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả xử lý vi nhựa tại hai nhà máy cấp nước đạt trên 85% cho thấy quy trình keo tụ tạo bông kết hợp lắng và lọc hiện tại có khả năng loại bỏ phần lớn vi nhựa kích thước >5 µm. Việc xác định PP và PET là phù hợp với đặc tính phổ biến của vi nhựa trong môi trường nước đô thị. pH và liều lượng phèn nhôm ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình keo tụ do tác động lên điện tích bề mặt hạt keo và sự hình thành bông cặn. Bổ sung PAM làm tăng khả năng kết dính các hạt vi nhựa nhỏ, cải thiện hiệu quả xử lý. Kết quả tương đồng với các nghiên cứu quốc tế cho thấy tính ứng dụng cao của phương pháp keo tụ tạo bông trong xử lý vi nhựa nước cấp đô thị. Biểu đồ hiệu quả xử lý theo pH và liều lượng phèn nhôm, PAM có thể được trình bày để minh họa rõ ràng xu hướng và điểm tối ưu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Điều chỉnh pH và liều lượng phèn nhôm trong quy trình xử lý:

   • Thực hiện duy trì pH khoảng 7 và liều lượng phèn nhôm 0,5 g/l để tối ưu hiệu quả keo tụ vi nhựa.
   • Chủ thể thực hiện: Nhà máy cấp nước, thời gian: ngay trong quy trình vận hành hiện tại.

2. Bổ sung chất trợ lắng PAM với liều lượng 0,04 g/l:

   • Tăng cường khả năng kết dính và loại bỏ vi nhựa nhỏ, nâng cao hiệu quả xử lý lên trên 80%.
   • Chủ thể thực hiện: Nhà máy cấp nước, thời gian: áp dụng thí điểm trong 3 tháng.

3. Mở rộng nghiên cứu đa dạng mẫu và thời điểm lấy mẫu:

   • Thu thập mẫu nước tại nhiều thời điểm trong ngày và các mùa để đánh giá biến động vi nhựa.
   • Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu, thời gian: 6-12 tháng.

4. Nghiên cứu mô hình pilot xử lý vi nhựa:

   • Thử nghiệm các yếu tố ảnh hưởng như tốc độ khuấy, thời gian lắng, nhiệt độ để tối ưu quy trình keo tụ.
   • Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu phối hợp nhà máy cấp nước, thời gian: 6 tháng.

5. Đào tạo và nâng cao nhận thức cho cán bộ vận hành:

   • Tập huấn về kỹ thuật xử lý vi nhựa và kiểm soát chất lượng nước.
   • Chủ thể thực hiện: Nhà máy cấp nước, thời gian: liên tục hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và vận hành nhà máy cấp nước đô thị:

   • Lợi ích: Áp dụng các giải pháp xử lý vi nhựa hiệu quả, nâng cao chất lượng nước cấp.
   • Use case: Điều chỉnh quy trình vận hành, lựa chọn hóa chất phù hợp.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường:

   • Lợi ích: Tham khảo phương pháp phân tích vi nhựa, ứng dụng kỹ thuật nhuộm và phổ FTIR.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu về ô nhiễm vi nhựa và xử lý nước.

3. Cơ quan quản lý môi trường và y tế công cộng:

   • Lợi ích: Hiểu rõ tác động của vi nhựa trong nước cấp, xây dựng chính sách kiểm soát ô nhiễm.
   • Use case: Đề xuất tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về vi nhựa trong nước sinh hoạt.

4. Doanh nghiệp sản xuất và cung cấp hóa chất xử lý nước:

   • Lợi ích: Nắm bắt nhu cầu và hiệu quả sử dụng các loại keo tụ, trợ lắng trong xử lý vi nhựa.
   • Use case: Phát triển sản phẩm phù hợp với yêu cầu xử lý vi nhựa trong nước cấp.

Câu hỏi thường gặp

1. Vi nhựa là gì và tại sao cần quan tâm trong nước cấp?
   Vi nhựa là các hạt nhựa có kích thước nhỏ hơn 5 mm, khó phân hủy và có thể mang theo các chất độc hại. Chúng ảnh hưởng đến sức khỏe con người khi xâm nhập qua nước uống và môi trường sinh hoạt.

2. Phương pháp nào được sử dụng để phát hiện vi nhựa trong nước?
   Nghiên cứu sử dụng nhuộm huỳnh quang Nile Red kết hợp kính hiển vi huỳnh quang và phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) để định lượng và định danh các loại vi nhựa.

3. Hiệu quả xử lý vi nhựa của hệ thống cấp nước hiện tại ra sao?
   Qua các bậc xử lý, hiệu quả loại bỏ vi nhựa đạt khoảng 85%, với số lượng vi nhựa còn lại sau lọc cuối cùng khoảng 264 hạt/lít.

4. Tại sao cần bổ sung chất trợ lắng PAM trong quá trình keo tụ?
   PAM giúp tăng khả năng kết dính các hạt vi nhựa nhỏ, tạo bông cặn lớn hơn, nâng cao hiệu quả loại bỏ vi nhựa lên đến 84,2%, tăng 20% so với chỉ dùng phèn nhôm.

5. Liều lượng và điều kiện tối ưu để xử lý vi nhựa bằng keo tụ là gì?
   pH tối ưu là 7, liều lượng phèn nhôm 0,5 g/l và PAM 0,04 g/l. Điều kiện này giúp tạo bông cặn ổn định, lắng nhanh và loại bỏ hiệu quả vi nhựa trong nước cấp.

Kết luận

• Định lượng vi nhựa trong nước cấp tại Thủ Dầu Một dao động khoảng 1.700 - 1.900 hạt/lít, giảm còn khoảng 260 hạt/lít sau xử lý.
• Polypropylene (PP) và polyethylene terephthalate (PET) là hai loại vi nhựa chủ yếu được phát hiện trong hệ thống cấp nước.
• pH 7 và liều lượng phèn nhôm 0,5 g/l là điều kiện tối ưu cho quá trình keo tụ loại bỏ vi nhựa.
• Bổ sung polyacrylamide (PAM) với liều 0,04 g/l nâng cao hiệu quả xử lý vi nhựa lên 84,2%.
• Nghiên cứu đề xuất mở rộng khảo sát mẫu và áp dụng mô hình pilot để hoàn thiện quy trình xử lý vi nhựa trong nước cấp đô thị.

Hành động tiếp theo: Áp dụng các điều kiện xử lý tối ưu tại nhà máy cấp nước, triển khai nghiên cứu mở rộng và đào tạo nhân sự vận hành. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ Viện Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường, Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.