BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------------------------------
HỒ SƠ
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHCN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC
Nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano trong công nghệ xử lý
nước biển áp lực thấp thành nước sinh hoạt cho các vùng ven
biển và hải đảo Việt Nam
MÃ SỐ: ĐTĐL.2010T/31
Cơ quan chủ trì : TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Chủ nhiệm đề tài : PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ
1
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------------------------------
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHCN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC
Nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano trong công nghệ xử lý nước biển áp
lực thấp thành nước sinh hoạt cho các vùng ven biển và hải đảo Việt
Nam
MÃ SỐ: ĐTĐL.2010T/31
Cơ quan chủ trì : TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Chủ nhiệm đề tài : PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ
Thực hiện chuyên đề : TS. TRẦN THỊ VIỆT NGA
KS. TRẦN HIẾU ĐÀ
CHUYÊN ĐỀ
TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU, ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU TRONG LĨNH VỰC CẤP NƯỚC SINH
HOẠT VÙNG VEN BIỂN VÀ HẢI ĐẢO TẠI VIỆT NAM
HÀ NỘI, THÁNG 11 NĂM 2010
MỤC LỤC
Trang
1. TỔNG QUAN…………………………………………………….......................2
2. TỔNG QUÁT CÁC NGHIÊN CỨU, ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU...........................3
phong trào "Ba công trình vệ sinh: giếng nước – hố xí – nhà tắm". Từ đó đến nay
vấn đề nước sạch luôn được Đảng và Nhà nước quan tâm đúng mức thể hiện qua
việc xây dựng các chương trình và kế hoạch cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn
trong các giai đoạn 1985 – 1990, 1991 – 2000, 2001 – 2005. Đặc biệt trong những
năm gần đây vấn đề đảm bảo cấp nước sạch được Chính phủ quan tâm một cách
đặc biệt. Nghị Quyết Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ VIII của Đảng CSVN đã đề
ra: "Cải thiện việc cấp thoát nước ở đô thị, thêm nguồn nước sạch cho nông
thôn"góp phần đẩy mạnh công nghiệp hoá và hiện đại hoá nông nghiệp và nông
thôn là một nhiệm vụ vừa quan trọng, vừa cấp bách. Chính phủ Việt Nam cũng đã
có quyết định: nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn là một trong bảy chương
trình mục tiêu quốc gia. Đây là một quyết định rất quan trọng, là bước ngoặt nhằm
xã hội hoá việc giải quyết cung cấp nước sạch. Chiến lược Quốc gia cấp nước sạch
và Vệ sinh Nông thôn đã được soạn thảo nhằm tạo ra một khuôn khổ tổng thể về
mục tiêu thuộc lĩnh vực này đến năm 2020 và hướng dẫn cách thức để đạt được
mục tiêu đã đề ra. Đây là một tuyên ngôn ngắn gọn về những chính sách của Nhà
nước và cách tiếp cận đối với cấp nước và vệ sinh nông thôn.
Vùng nông thôn nước ta chiếm khoảng 80% dân số cả nước có nhu cầu nước
sạch rất cao nhưng số lượng người dân được sử dụng nước sạch còn rất hạn chế,
đặc biệt là các cụm dân cư ven biển nằm rải rác khắp và gắn bó mật thiết với các
vùng nông thôn. Ở những khu vực nhỏ ven biển, điều kiện về nguồn nước rất hạn
chế, nguồn nước ngầm và nước mặt bị nhiễm mặn, nguồn nước mưa khó thu gom
nên việc đầu tư một hệ thống cấp nước đủ quy mô và tiêu chuẩn là nhu cầu chính
đáng của người dân và phù hợp với chủ trương của Chính phủ. Hiện nay nhiều dự
án xây dựng công trình cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn do Nhà nước và quốc tế
tài trợ như chương trìn Unicef, dự án của Chính phủ Nhật Bản (JICA), ngân hàng
phát triển Châu Á (ADB) ngân hàng thế giới (WB) đã và đang được triển khai ở các
địa phương. Số lượng công trình do nhân dân tự xây dựng còn lớn hơn nhiều. Mặc
3
dù vậy, mới chỉ đáp ứng được khoảng 50% nhu cầu cấp nước sạch của toàn dân.
Giải quyết triệt để vấn đề này là một thách thức không nhỏ đối với toàn xã hội.
Hiện nay ngoài việc sử dung năng lượng truyền thống cho các biện pháp
khử muối sử dụng nhiệt thì ngày nay người ta phát triển thêm một số phương pháp
mới sử dụng năng sạch như năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng sóng
hay tận hay tận dụng quá trình bay hơi tự nhiên.
4
Xử lý muối bằng quá trình điện thẩm tách
Điện thẩm tách là một quá trình màng lọc được điều khiển bởi lớp điện thế
cho loại bỏ các ion tích điện từ dòng nước. Điện thẩm tách là quá trình điện hoá học
chia cắt với ion truyền qua ion trao đổi màng lọc bởi một điện thế trực tiếp.
Một pin ED cơ bản bao gồm anion qua lại thấm được và màng cation thấm
được, nó cung cấp chia cắt cơ bản của ion dưới điện thế trực tiếp. Quá trình oxy hoá
và khử xẩy ra trong ED.
Theo công nghệ này nước biển hoặc nước lợ được bơm vào khoảng giữa các
màng trao đổi ion với áp suất thấp, số lượng các màng có thể lên đến hàng trăm
màng đặt song song và xen kẽ nhau (hình.2).
Màng trao đổi cation là những màng chỉ cho phép các ion dương chuyển qua.
Màng trao đổi anion chỉ cho phép các ion âm đi qua (Hình 3.3).
Hình 2 Sự loại bỏ ion trong quá trình điện thẩm tách
(Nguồn: H. El-Dessouky and H. Ettouny, “Study on water desalination
technologies”, prepared for ESCWA in January, 2001)
Trong quá trình màng điện thẩm tách, tạp chất được tách loại khỏi nước nhờ
dòng điện. Dòng điện một chiều chuyển các ion qua màng để tạo ra dòng nước ngọt
và dòng nước muối có nồng độ cao hơn. Màng hình thành một rào cản giữa dung
dịch muối và “nước ngọt”. Phía màng có nồng độ muối cao hơn sẽ gây ra hiện
tượng phân cực nồng độ, nhiễm bẩn hữu cơ, tạo cặn khoáng chất đá vôi và các kết
tủa khác.
5