Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc đa năng kết hợp màng lọc để xử lý nước suối Tà Vải Hà Giang làm nước cấp sinh hoạt

• Tác giả: Phongphet Sisavengsouk
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Mạnh Khải
• Trường học: Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc đa năng kết hợp màng lọc xử lý nước suối Tà Vải, Hà Giang làm nước sinh hoạt
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• KÝ HIỆU VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Hiện trạng tài nguyên nước mặt và sự ô nhiễm
• 1.2. Một số phương pháp xử lý nước mặt phục vụ cấp nước
• 1.3. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ
• 1.4. Công nghệ màng lọc UF
• 1.5. Tiểu kết chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải
• 3.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ một số kim loại nặng của vật liệu ODM-2F
• 3.3. Đánh giá khả năng xử lý các chất ô nhiễm có trong nước suối Tà Vải - Hà Giang bằng vật liệu ODM-2F
• 3.4. Đánh giá khả năng lọc màng UF
• 3.5. Đánh giá hiệu quả xử lý của mô hình công nghệ màng lọc UF kết hợp với vật liệu ODM-2F dạng pilot
• 3.6. Đề xuất mô hình nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc đa năng kết hợp với màng lọc để xử lý nước suối Tà Vải, Hà Giang làm nước cấp cho sinh hoạt
• PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• KẾT LUẬN
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Nghiên cứu ứng dụng vật liệu lọc đa năng và màng lọc xử lý nước suối Tà Vải Hà Giang

Luận án tập trung vào nghiên cứu ứng dụng công nghệ vật liệu lọc đa năng kết hợp với màng lọc xử lý nước để xử lý nước suối Tà Vải, Hà Giang, nhằm cung cấp nước sinh hoạt đạt chuẩn. Nghiên cứu này đánh giá hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải, đồng thời khảo sát khả năng hấp phụ kim loại nặng của vật liệu ODM-2F. Kết quả cho thấy, vật liệu ODM-2F có kích thước hạt <0,2 mm đạt hiệu suất hấp phụ cao nhất. Mô hình kết hợp màng lọc UF và vật liệu ODM-2F được thiết kế và lắp đặt tại Trung Đoàn 877 và huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang, đã chứng minh hiệu quả trong việc xử lý nước suối thành nước sạch.

1.1. Hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải

Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải, Hà Giang, cho thấy nguồn nước này bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Mn và vi khuẩn coliform. Chất lượng nước biến động theo mùa, đặc biệt là vào mùa mưa, khi nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc xử lý nước suối để đảm bảo an toàn cho sinh hoạt.

1.2. Khả năng hấp phụ kim loại nặng của vật liệu ODM 2F

Vật liệu ODM-2F được nghiên cứu với các kích thước hạt khác nhau (<0,2 mm, 0,2-0,5 mm, 0,5-1,5 mm và >1,5 mm). Kết quả cho thấy, vật liệu có kích thước hạt <0,2 mm đạt hiệu suất hấp phụ cao nhất đối với các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn và Mn. Thời gian hấp phụ, pH và nồng độ ban đầu của kim loại nặng cũng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả của quá trình hấp phụ.

II. Công nghệ màng lọc UF kết hợp vật liệu lọc đa năng

Luận án đề xuất mô hình công nghệ lọc nước kết hợp giữa màng lọc UF và vật liệu lọc đa năng ODM-2F để xử lý nước suối Tà Vải. Mô hình này được thiết kế phù hợp với địa hình vùng núi cao, dân cư phân bố thưa thớt. Kết quả thử nghiệm cho thấy, mô hình đạt hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm như cặn lơ lửng, kim loại nặng và vi khuẩn, đảm bảo chất lượng nước đạt chuẩn QCVN01-1:2018/BYT.

2.1. Hiệu quả của màng lọc UF

Màng lọc UF được khảo sát với các điều kiện áp suất và độ đục khác nhau. Kết quả cho thấy, màng UF có khả năng loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng và vi khuẩn. Áp suất lọc và độ đục của nước ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lọc của màng. Quá trình rửa ngược màng cũng được nghiên cứu để duy trì hiệu quả lọc lâu dài.

2.2. Ứng dụng thực tế tại Hà Giang

Mô hình kết hợp màng lọc UF và vật liệu ODM-2F được lắp đặt tại Trung Đoàn 877 và huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang. Kết quả thực tế cho thấy, mô hình đáp ứng được nhu cầu cung cấp nước sạch cho sinh hoạt, đặc biệt là trong điều kiện địa hình phức tạp và nguồn điện hạn chế. Đây là giải pháp tiềm năng cho các vùng núi cao, nơi việc cung cấp nước sạch gặp nhiều khó khăn.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

Luận án không chỉ cung cấp dữ liệu khoa học về hiện trạng chất lượng nước suối Tà Vải mà còn đề xuất giải pháp xử lý nước sinh hoạt hiệu quả bằng công nghệ kết hợp vật liệu lọc đa năng và màng lọc UF. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, đặc biệt là trong việc cải thiện chất lượng nước sinh hoạt tại các vùng núi cao, nơi điều kiện cung cấp nước sạch còn nhiều hạn chế.

3.1. Đóng góp khoa học

Luận án bổ sung cơ sở dữ liệu khoa học về công nghệ xử lý nước cấp, đặc biệt là việc sử dụng vật liệu ODM-2F và màng lọc UF. Các kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực xử lý nước.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Mô hình kết hợp màng lọc UF và vật liệu ODM-2F đã được ứng dụng thành công tại Hà Giang, mang lại nguồn nước sạch cho người dân và các đơn vị quân đội. Đây là giải pháp tiềm năng để nhân rộng tại các vùng núi cao khác, góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống và sức khỏe cộng đồng.