Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
Trần Thị Thu Hiền
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LỌC NANO VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ
XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MẶN PHỤC VỤ CẤP NƯỚC VÙNG VEN BIỂN VÀ DUYÊN
HẢI CỦA VIỆT NAM
Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TS. ĐẶNG XUÂN HIỂN
Hà Nội - 2010
Trần Thị Thu Hiền
Trang 2
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NHIỄM MẶN VÀ CÁC CÔNG
NGHỆ KHỬ MẶN TRÊN THẾ GIỚI .................................................................. 12
1.1.Thành phần tính chất của nước, nước nhiễm mặn ..............................12
1.1.1. Nước .................................................................................................12
1.1.2. Nước biển .........................................................................................13
1.1.3. Nước lợ.............................................................................................14
1.2. Các đơn vị biểu thị độ mặn của nước và cách phân loại nước dựa vào
độ muối .................................................................................................................15
1.2.1. Các đơn vị biểu thị độ mặn của nước ..............................................15
1.2.2 .Phân loại nước.................................................................................16
1.3. Nguyên nhân phải khử mặn nước ........................................................18
1.4. Tổng quan về các công nghệ đang được áp dụng để khử mặn trên thế
giới ........................................................................................................................21
1.4.1. Khái quát về tình hình khử mặn trên thế giới ..................................21
1.4.2. Các phương pháp khử mặn phổ biến ...............................................24
1.5. Vấn đề môi trường của các nhà máy khử mặn ...................................30
1.6. Các biện pháp giảm thiểu tác động của môi trường ............................32
1.7. Phân tích, so sánh ưu nhược điểm của các phương pháp khử mặn...33
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÔNG NGHỆ LỌC NANO (NF) ... 36
2.1. Màng và quá trình lọc màng .................................................................36
Trần Thị Thu Hiền
Trang 4
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
Trần Thị Thu Hiền
Trang 5
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
2.7.6. Hiện tượng phân cực nồng độ..........................................................74
2.7.7. Ảnh hưởng của pH ..........................................................................75
2.7.8. Ảnh hưởng của hiện tượng đóng cặn và kéo màng trên bề mặt màng
...........................................................................................................................75
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LỌC NANO (NF)
TRONG KHỬ MẶN ............................................................................................... 76
3.1. Mục đích nghiên cứu .............................................................................77
3.2. Đối tượng nghiên cứu............................................................................77
3.3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................77
3.4. Thiết bị thí nghiệm ................................................................................78
3.4.1. Thiết bị lọc nano MP72 của hãng Deltalab....................................78
3.4.2. Máy đo độ dẫn điện.........................................................................79
3.5. Kết quả thí nghiệm và giải thích kết quả .............................................80
3.5.1. Mô tả thí nghiệm ..................................................................................80
3.5.2. Kết quả thí nghiệm ...........................................................................80
3.5.3. Đánh giá kết quả thí nghiệm thu được.............................................84
3.6. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước lợ phù hợp với vùng nhiễm
mặn .....................................................................................................................103
3.6.1. Vùng có độ mặn phù hợp với nước nhiễm mặn nằm trong dải nồng
độ nghiên cứu..................................................................................................103
3.6.2. Nước có độ mặn cao hơn nước nhiễm mặn nằm trong dải nồng độ
nghiên cứu.......................................................................................................106
CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MEE: Multiple Effect Evaporation – Bay hơi đa bậc
MSF: Multiple Stage Flash – Bay hơi nhanh nhiều bậc
SEE: Single Effect Evaporation – Bay hơi đơn bậc
TVC: Thermal Vapor Compression - Nhiệt nén hơi
MVC: Mechanical Vapor Compression – Cơ nén hơi
ADVC: Adsorption Vapor Compression - Hấp phụ hơi nén
ABVC: Absorption Vapor Compression - Hấp thụ hơi nén
ED: Electro Dialysis - Điện thẩm tách
EDR: Electro Dialysis Rotate- Điện thẩm tách đảo chiều
MF: Microfiltration - Vi lọc
UF: Utrafiltration - Siêu lọc
NF: Nanofiltration - Lọc nano
RO: Reverse Osmosis -Thẩm thấu ngược
MWCO: Molecular Weight Cutoff- Ngưỡng khối lượng phân tử giới hạn
TOC: Total organic Cacbon - Tổng Cacbon hữu cơ
AOC: Assimilable Organic Carbon- Cacbon hữu cơ dễ phân huỷ
TDS: Total Dissolved Solid - Tổng chất rắn hoà tan
SDI: Silt Density Index - Chỉ số mật độ cặn.
AFM: Atomic Force Microscopy- Kính hiển vi lực nguyên tử
FESEM: Field Emission Scanning Electron Microscopy - Kính hiển vi phát xạ và
quét ðiện tử
TEM: Transmission Electron Microscopy- Kính hiển vi truyền ðiện tử
SEM: Scanning Electron Microscopy- kính hiển vi quét ðiện tử
ATR-FTIR: Attenuated Total Reflection Fourier transform infrared spectroscopy –
Quang phổ học hồng ngoại biến ðổi nhiệt bằng phản xạ toàn phần tắt dần
ESR: Electron Spin Resonance- Cộng hýởng spin ðiện từ
Trần Thị Thu Hiền
Trang 2
Thành phần ion chính của nước lợ (mg/l)
7
Bảng 1.3
Bảng so sánh các công nghệ khử mặn bằng kỹ thuật màng
27
Bảng 2.1
Kích thước mao quản và áp suất làm việc cho một số quá
trình màng cơ bản
Bảng 2.2
Các loại màng NF (RO lỏng) được thương mại hóa vào năm
1973
Bảng 2.3
Bảng so sánh các môđun màng theo các tiêu chí
Bảng 2.4
Cơ chế tách một số phân tử và công thức liên hệ trong quá
trình chuyển khối trong màng lọc NF
33
Kết quả thí nghiệm tiến hành tại nồng độ C=800mg/l
75
Bảng 3.5
Kết quả thí nghiệm tiến hành tại nồng độ C=900mg/l
76
Bảng 3.6
Kết quả thí nghiệm tiến hành tại nồng độ C=950mg/l
76
Bảng 3.7
Kết quả thí nghiệm tiến hành tại nồng độ C=1000mg/l
77
Bảng 3.8
Kết quả thí nghiệm tiến hành tại nồng độ C=1200mg/l
77
Bảng 3.9
2010
Bảng 3.13
Mối quan hệ giữa nồng ðộ và hiệu suất khử mặn trong dải
nồng ðộ ðã cho tại dải áp suất P=6-14bar
Bảng 3.14
Áp suất và lưu nước thấm qua tại các nồng độ khác nhau
Bảng 3.15
Nhiệt độ các dòng khi đi qua hệ thống NF trong khỏang thời
gian làm thí nghiệm
Bảng 3.16
Các thông số của hệ thống khi làm việc với chế độ tuần
hòan 50%
84-85
88
89
92
Bảng 3.17
Hệ số thu hồi ở các nồng độ khác nhau
93
Sự phân bố công suất khử mặn trên thế giới vào năm 2000
14
Hình 1.4
Sơ đồ nguyên tắc khử muối
15
Hình 1.5
Một số phương pháp sử dụng phổ biến trong phưong pháp
nhiệt và màng
16
Hình 1.6
Sơ đồ quy trình khử mặn bằng màng thẩm thấu ngược RO
20
Hình 1.7
Hệ thống thẩm thấu ngược của hãng Ionics
21
Hình 2.4
Hai cách đặt áp suất vận hành trong quá trình màng
34
Hình 2.5.
Mô tả hiện tượng thẩm thấu và thẩm thấu ngược
36
Hình 2.6
Quá trình thấu thấu, cân bằng thẩm thấu và thẩm thấu
ngược
37
Hình 2.7
Môđun màng NF khung bản
40
Hình 2.8
Môđun màng NF dạng quấn
41
48
Hình 2.13
Qúa trình chuyển khối trong màng lọc NF
50
Hình 2.14
Hình vẽ mô tả sự tương tác giữa chất điện ly (Na+ và Cl)
và màng tích điện âm Xm-
Hình 2.15
54
Hệ số phân bố của những ion cùng dấu giữa pha màng và
dung dịch trong trường hợp màng tích điện âm với CmX- =
10-2mol/l như là một hàm của nồng độ ion cùng dấu Cc
56
trong dung dịch.
Hình 2.16
Hiệu suất tách của Na2SO4, NaCl và MgCl2 và nhiều thuốc
nhuộm khác nhau (Sunset Yellow, MW 452 và procision
Blue, MW 840 cả hai đều tích điện âm) cho màng NF với
Hình 3.2
Quan hệ giữa áp suất và hiệu suất khử mặn ở nồng độ
C=200mg/l
Hình 3.3
Quan hệ giữa hiệu suất khử mặn với áp suất tại các nồng
độ nằm trong dải (600-1600mg/l)
Hình 3.4
80
83
Quan hệ giữa nồng độ muối (Clo) trong nước đầu vào và
nồng độ muối (Clo) trong dòng sản phẩm tại các áp suất
nằm trong dải 6-14bar
Trần Thị Thu Hiền
Trang 7
85-86
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
91
92
chế độ tuần hòan 50%
Hình 3.10
Hệ số thu hồi ở các nồng độ nằm trong dải từ 600-
94
1600mg/l
Hình 3.11
Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất khử mặn
95
Hình 3.12
Chênh lệch pH của dòng thấm và dòng thải với dòng vào
96
Hình 3.13
Sơ đồ công nghệ 1 của nước nhiễm mặn có độ mặn nằm
trong dải nghiên cứu
MỞ ĐẦU
LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển, điều hòa các yếu tố
khí hậu, đất đai và sinh vật. Nước còn đáp ứng những nhu cầu đa dạng của con
người trong sinh hoạt hàng ngày, tưới tiêu cho nông nghiệp, sản xuất công nghiệp,
sản xuất điện năng và tạo ra nhiều cảnh quan đẹp...
Khoảng 97% tài nguyên nước toàn cầu là nước của các đại dương. Một phần
rất nhỏ hơi nước trong không khí, trong đất cùng với khoảng hơn 2% lượng nước
chứa trong băng ở hai đầu cực là lượng nước khó có thể khai thác sử dụng. Con
người chỉ có thể dựa vào lượng nước ngọt rất nhỏ có trong sông, hồ nước ngọt và
túi nước ngầm để phục vụ các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của mình, lượng nước
này chỉ chiếm khoảng 0,62% tài nguyên nước toàn cầu.
Việt Nam là một quốc gia với vùng biển rộng hơn 1 triệu km2 với hơn 3.260
km bờ biển và hàng trăm đảo và quần đảo lớn nhỏ có cư dân và quân đội đồn trú. Ở
nước ta việc đánh bắt xa bờ, vận chuyển hàng hóa trên biển phải lưu trú dài ngày rất
phổ biến. Đặc biệt các cư dân và hải quân sống trên đảo nguồn nước của họ chủ yếu
là nước mưa và nước vận chuyển từ đất liền đến. Giá cả của nguồn nước này khá
cao và không phải lúc nào cũng đáp ứng được nhu cầu. Vì thế việc cấp nước cho
khu vực này đang là vấn đề bức thiết, liên quan mật thiết đến phát triển kinh tế và
an ninh quốc phòng.
Ở nước ta trong những năm gần đây một hiện tượng phổ biến với đối với
vùng ven biển và duyên hải là sự xâm nhập mặn đang ngày càng phát triển và làm
ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước mặt ở các vùng này.
Trong tình hình đó thì hiện nay trên thế giới nguồn nước khử mặn đang trở
thành nguồn nước chủ yếu cho các thành phố ven biển. Từ những năm 50 công
nghệ khử mặn đầu tiên được sử dụng là phương pháp nhiệt. Tuy nhiên bước vào
những năm cuối những năm 60, quá trình màng dần được biết đến, được ứng dụng
và thay thế có hiệu quả những phương pháp nhiệt truyền thống.
Quá trình lọc màng phổ biến và hay được sử dụng trên thực tế để khử mặn là
♦ Xác định ảnh hưởng như: nồng độ, áp suất,… đến hiệu suất xử lý của màng
♦ Xác định các thông số tối ưu cho màng lọc nano trên cơ sỡ thực nghiệm
♦ Đánh giá khả năng ứng dụng của màng NF trong công nghệ khử mặn
♦ Đề xuất sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước lợ làm nước uống
Đối tượng nghiên cứu
♦ Nước cấp cho quá trình là nước cấp từ mạng nước cấp của trường đại học
Bách Khoa Hà Nội
♦ Màng lọc NF nghiên cứu là màng FILMTEC NF270 2540
♦ Nước sau xử lý của các quá trình lọc NF qua các màng lọc nano FILMTEC
NF270 2540
Phạm vi nghiên cứu
♦ Giới thiệu về nước nhiễm mặn và công nghệ khử mặn trên thế giới
♦ Nghiên cứu cơ sỡ lý thuyết của quá trình khử mặn thành nước sinh họat bằng
công nghệ lọc nano
Trần Thị Thu Hiền
Trang 10
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
♦ Nghiên cứu thực nghiệm quá trình khử mặn trong phòng thí nghiệm bằng
màng lọc nano NF270 2540
Phương pháp nghiên cứu
♦ Phương pháp kế thừa
♦ Phương pháp thực nghiệm
♦ Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Ý nghĩa khoa học
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NHIỄM MẶN VÀ
CÁC CÔNG NGHỆ KHỬ MẶN TRÊN THẾ GIỚI
1.1.Thành phần tính chất của nước, nước nhiễm mặn
1.1.1. Nước
Nước có công thức hoá học là H2O (H-O-H) và có tính chất sau:
¾ Sôi ở 100oC. Khả năng hoà tan (là dung môi cho nhiều chất rắn, lỏng, khí).
Độ hoà tan phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ
¾ Sức căng bề mặt lớn hơn nhiều chất lỏng khác
¾ Nước ko màu, ko vị trong suốt cho ánh sáng và sóng dài đi qua
¾ Khối lượng riêng tối đa ở 4oC
¾ Nhiệt bay hơi lớn hơn nhiệt bay của những chất khác
¾ Nhiệt hoà tan và nhiệt dung cao hơn (trừ NH3 )
¾ Nước tồn tại ở cả ba thể rắn, lỏng, hơi
¾ Ở nhiệt độ thường nước tồn tại ở thể lỏng
¾ Nước có momen lưỡng cực cao, hằng số bay hơi cao
Các đặc tính hóa lý của nước tinh khiết được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1. Đặc điểm hóa lý của nước ở 1 at [34]
Đặc điểm hóa lý
Đơn vị
Giá trị
Nhiệt độ đông đặc
Độ C
0
2
Ns/m
Trang 12
0,001
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
1.1.2. Nước biển
Nước biển là một thành phần của nước tự nhiên. Trong sự phân bố tài nguyên
nước toàn cầu, nước biển chiếm 97,3% và có thể tích vào khoảng 1.320.000 x 1012
m3. Điểm khác nhau cơ bản của nước biển và nước ngọt là độ mặn (hàm lượng chất
khoáng). Nước biển có hàm lượng chất khoáng gấp 220 lần so với nước ngọt. Tuy
nhiên nước biển có độ mặn không đồng đều trên toàn thế giới mặc dù phần lớn có
độ mặn nằm trong khoảng từ 30‰ tới 37‰. Nước biển nhạt nhất có tại vịnh Phần
Lan, một phần của biển Baltic. Biển không kín mặn nhất (nồng độ muối cao nhất) là
biển Đỏ (Hồng Hải). Độ mặn cao nhất của nước biển trong các biển cô lập (biển
kín) như biển Chết cao hơn một cách đáng kể.
Khối lượng riêng của nước biển nằm trong khoảng 1.020 tới 1.030 kg/m³ tại
bề mặt, còn sâu trong lòng đại dương dưới áp suất cao, nước biển có thể đạt tỷ trọng
riêng tới 1.050 kg/m³ hay cao hơn. Như thế nước biển nặng hơn nước sông.
Điểm đóng băng của nước biển giảm xuống khi độ mặn tăng lên và nó là
khoảng -2°C (28,4°F) ở nồng độ 35‰. Do đệm hóa học, độ pH của nước biển bị
giới hạn trong khoảng 7,5 tới 8,4.
Thành phần chủ yếu của nước biển là các anion như Cl-, SO42-, CO32-, …và các
Trần Thị Thu Hiền
Các ion khác
0.7% (0.25g)
Mg2+, 3.7%
(1.3g)
Trang 13
Muối, 3.5%
(35g)
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
1.1.3. Nước lợ
Nước lợ là loại nước có độ mặn cao hơn độ mặn của nước ngọt, nhưng
không cao bằng nước mặn. Nó có thể là kết quả của sự pha trộn giữa nước biển với
nước ngọt, chẳng hạn như tại các khu vực cửa sông hoặc nó có thể xuất hiện trong
các tầng ngậm nước hóa thạch lợ. Một số hoạt động nhất định của con người cũng
có thể tạo ra nước lợ, cụ thể là trong các ao hồ nước lợ nuôi tôm hay đê điều ven
biển…
Khái niệm nước lợ cũng thay đổi tùy theo các quan điểm nhìn nhận. Về mặt
kỹ thuật, người Anh-Mỹ cho rằng nước lợ chứa từ 0,5 đến 1 tới 17 đến 30 gam
muối hòa tan trong mỗi lít nước—thông thường được biểu diễn dưới dạng phần
nghìn (ppt hay ‰). Vì thế, nước lợ bao phủ một khoảng chế độ mặn và nó không
thể coi là một điều kiện có thể định nghĩa chính xác. Tuy nhiên, Bách khoa Toàn
thư Việt Nam coi nước lợ là nước có độ mặn từ 1 tới 10 g/l. Một đặc trưng của nước
Na
(mg/l)
385
353- 385
K+
(mg/l)
9
NK
Sr+2
(mg/l)
3
NK
Mn+2
(mg/l)
NO3-
(mg/l)
1011
943-1011
Cl
SO4
Trần Thị Thu Hiền
Trang 14
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
PO4-3
(mg/l)
1
NK
SiO2
650F- 750F
Ghi chú: NK- Không rõ
1.2. Các đơn vị biểu thị độ mặn của nước và cách phân loại nước dựa vào độ
muối
1.2.1. Các đơn vị biểu thị độ mặn của nước
a) Độ Clo
Độ Clo của nước biển hay nước nhiễm mặn nói chung là tổng số gam bạc cần có để
làm Clo, Brom, Iot có trong 0,328523 kg nước biển hay nước nhiễm mặn đó kết tủa
hoàn toàn. Đơn vị đo độ Clo là ‰ (phần nghìn). Kí hiệu độ Clo là Cl ‰ [36], [37]
b) Độ muối
Độ muối (Độ mặn) của nước biển hay nước nhiễm mặn nói chung là tổng số gam
muối hoà tan trong 1kg nước biển (nước nhiễm mặn), trong đó các muối cacbonat,
bromua, iotdua được thay thế bằng các oxyt tương ứng và kể cả oxyt của các chất
hữu cơ. Độ muối tính bằng ‰ và kí hiệu S ‰
Giữa độ muối và độ Clo của nước biển (nước nhiễm mặn) có hệ thức liên hệ sau:
S‰ = 0,030 + 1,8050×Cl ‰
Tổng lượng muối của nước biển (nước nhiễm mặn) là tổng số gam các loại muối có
trong 1000 gam nước biển (nước nhiễm mặn). Tổng lượng muối cũng được tính
bằng ‰ và ký hiệu Σ‰
Hệ thức liên hệ giữa độ Clo và tổng lượng muối qua hệ thức sau
Σ‰ = 0,073 + 1,811×Cl ‰ ([36], [37])
Trần Thị Thu Hiền
Trang 15
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
nhiên như sau:
+ Nước ngọt: S‰ = 0,02 - 0,5
+ Nước lợ: S‰ = 0,5 - 16
+ Nước mặn: S‰ = 16 – 47
Trần Thị Thu Hiền
Trang 16
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
+ Nước quá mặn: S‰ > 47
+ Sau này được A.F.Karpevits bổ sung và chi tiết hóa như sau:
+ Nước ngọt: 0,01 - 0,5 ‰ (Các sông hồ, hồ chứa)
+ Nước ngọt nhạt: 0,01 - 0,2 ‰
+ Nước ngọt lợ: 0,2 - 0,5 ‰
+ Nước lợ: 0,5 - 30 ‰ (Các hồ, biển nội địa, cửa sông)
+ Nước lợ nhạt: 0,5 - 4 ‰
+ Nước lợ vừa: 4 - 18 ‰
+ Nước lợ mặn: 18 - 30 ‰
+ Nước mặn: trên 30 ‰
+ Nước biển: 30 - 40 ‰ (Đại dương, biển hở, biển nội địa, vịnh, vũng)
+ Nước quá mặn: 40 - 300 ‰ (Một số hồ nước mặn, vịnh, vũng) ([36], [37])
b) Phân loại nước dựa vào TDS (tổng chất rắn hòa tan)
+ Nước ngọt < 500mg/l
+ Nước sông: 500-1500mg/l
+ Nước lợ: 1500-3000mg/l
+ Nước biển: 15000-50000mg/l [1]
Nghiên cứu công nghệ lọc nano và ứng dụng trong công nghệ xử lý nýớc
nhiễm mặn phục vụ cấp nýớc vùng ven biển và duyên hải của Việt Nam”
2010
Từ số liệu trên ta thấy lượng nước mà chúng ta sử dụng được rất nhỏ khoảng
0,003% tổng lượng nước toàn cầu. Với lượng nước ngọt không thay đổi như trên
mà tỷ lệ tăng dân số ngày càng tăng như như hiện nay thì tình trạng thiếu nước vốn
rất đang cấp thiết lại càng cấp thiết. Theo Kevin McGovern Chủ tịch McGovern
Capital thì nhu cầu nước uống của thế giới cứ 20 năm lại tăng gấp đôi, nhưng lượng
nước trên hành tinh của chúng ta không hề tăng, mà ngày một giảm dần [35].
Tình trạng khan hiếm nước bắt buộc mọi người phải sử dụng các nguồn nước
không an toàn. Điều này cũng có nghĩa rằng họ thiếu cả nước để tắm, giặt, lau chùi
nhà cửa. Chất lượng nước kém còn có thể làm tăng nguy cơ mắc các bệnh tiêu chảy
như tả, thương hàn, kiết lỵ... Ngoài ra, tình trạng khan hiếm nước có thể dẫn đến các
bệnh khác như bệnh mắt hột (có thể dẫn đến mù loà), bệnh dịch hạch, sốt phát ban.
Theo Tổ chức Y tế thế giới, hàng năm có trên 1,1 tỉ người, chủ yếu là ở Châu
Phi và một số khu vực nghèo khác trên thế giới phải sử dụng những nguồn nước có
hại tiềm tàng cho sức khỏe vì không có sự chọn lựa nào khác. Hậu quả là hàng năm
có hơn 3,4 triệu người chết vì những bệnh có liên quan đến nước bị ô nhiễm, biến
nước bẩn trở thành một trong những nguyên nhân hàng đầu của bệnh tật và tử vong
trên toàn thế giới. Riêng đối với trẻ em, hàng ngày có khoảng 4.500 trường hợp tử
vong vì nguồn nước ô nhiễm và thiếu điều kiện vệ sinh cơ bản.
Trong khi nhu cầu về nước đã tăng gấp 3 lần trong hơn 50 năm qua thì
những dấu hiệu khan hiếm nước lại ngày càng rõ rệt hơn. Một trong những bằng
chứng là nhiều sông, hồ đã biến mất và giếng nước ngày càng khô cạn. Và ảnh
hưởng của tình trạng này đối với người nghèo thật là to lớn [34].
Khủng khiếp hơn nữa là nếu không giải quyết được vấn đề nước thì trong
tương lai sẽ xảy ra nhiều cuộc chiến tranh tại Bắc Phi và Trung Đông “Chẳng thứ gì
có thể thay thế nước. Nhưng trong nhiều năm qua con người vẫn chưa cố gắng tìm
ra nó. Nước là một tài nguyên, giống như mọi tài nguyên khác, và chúng ta từng
chúng ta có ba mặt giáp biển, đông và nam giáp biển Đông (thuộc Thái Bình
Dương) với bờ biển kéo dài khoảng 3.260km kể từ Móng Cái đến Hà Tiên. Các
vùng ven biển và hải đảo xung quanh đều được bao bọc bởi nước biển, với trữ
lượng lớn từ đại dương nó gần như là vô tận. Đây sẽ là nguồn nguyên liệu cho sản
xuất nước ngọt cho cư dân hải đảo và ven biển.
Như vậy khử mặn không còn là vấn đề của nước ta cần phải giải quyết mà nó
còn là vấn đề toàn cầu, không những cung cấp nước uống cho ngư dân, cư dân trên
đảo hay người dân ở những vùng nước bị nhiễm mặn mà tương lai không xa nó sẽ
là nguồn nước uống quan trọng cho các thành phố biển của nước ta. Vì thế việc
Trần Thị Thu Hiền
Trang 20