Ứng dụng kỹ thuật màng để xứ lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển và hải đảo

Nước ngọt là nhu cầu không thể thiếu được trong đời sống con người. Việc cung cấp đầy đủ nước sạch đảm bảo chất lượng và số lượng luôn là thách thức đối với các quốc gia.

1. Yêu cầu đảm bảo an toàn cấp nước sinh hoạt cho dân cư vùng ven biển và hải đảo

Nước ngọt là nhu cầu không thể thiếu được trong đời sống con người. Việc cung cấp đầy đủ nước sạch đảm bảo chất lượng và số lượng luôn là thách thức đối với các quốc gia. Tài nguyên nước mặt phân bố không đều trong lãnh thổ và biến đổi mạnh theo thời gian, do đó tình trạng thiếu nước ngọt đã và đang xảy ra ở nhiều nơi, nhất là vùng núi cao và đồng bằng ven biển.

Biến đổi khí hậu sẽ mang lại nhiều rủi ro thiên tai cho Việt Nam. Mực nước biển dâng cao là yếu tố liên quan trưc tiếp đến vần đề nước sạch và vệ sinh môi trường trong nông nghiệp và nông thôn ở nước ta, làm tăng rủi ro lũ lụt cho các cùng đất trũng ven biển.

Từ những yếu tố trên, cần thiết phải tìm một nguồn tài nguyên nước ổn định để cấp nước sinh hoạt cho nhân dân vùng ven biển và hải đảo. Nguồn tài nguyên ổn định và phong phú nhất vẫn là nước biển và nước lợ đặc biệt là trong tình hình biến đổi khí hậu như hiện nay.

2. Các công nghệ ngọt hoá nước biển để cấp nước cho sinh hoạt

Trong xử lý nước cấp cho sinh hoạt từ nguồn nước tự nhiên, những vật liệu lọc như cát, sỏi…chỉ giúp khử bỏ những chất bẩn thô, những hạt huyền phù và một phần nhỏ các hợp chất đã kết tủa như sắt, mangan, còn chất độc hại hoà tan trong nước thì hầu như không lọc được. Sau này, những vật liệu khác như gốm, than hoạt tính, nhựa polypropylene, nhựa trao đổi ion,… xuất hiện đã giúp cho việc lọc nước đạt hiệu quả hơn nhiều. Tuy nhiên nó chỉ mới dừng ở mức độ giữ lại các hạt chất bẩn có kích thước nhỏ. Đối với vi khuẩn và các chất rắn hoà tan, các vật liệu lọc truyền thống không thể giữ lại được.

Do những hạn chế của các vật liệu lọc đã xuất hiện các phương pháp xử lý nước bằng màng lọc. Màng có tính thấm chọn lọc khác nhau đối với các cấu tử khác nhau. Phương pháp RO này được ứng dụng đầu tiên ở Mỹ để sản xuất nước tinh khiết, các thử nghiệm cho thấy các màng lọc RO có thể khử bỏ tới 99% tất cả các chất tan, vi trùng và virus…

Thẩm thấu ngược (reverse osmosis – RO) là quá trình được áp dụng rộng rãi để xử lý nước biển thành nước dùng cho mục đích sinh hoạt. Đây là quá trình ngược lại với quá trình thẩm thấu tự nhiên.

Để chuyển ngược hướng của dòng thẩm thấu ngược thì phải dùng những áp lực bên ngoài như Bơm tạo áp suất cao... Quá trình thẩm thấu ngược cho phép loại bỏ các hạt chẳng hạn như ion khỏi dung dịch. Thẩm thấu ngược được sử dụng để loại bỏ muối cũng như các tạp chất khác nhằm cải thiện màu, mùi vị hoặc các tính chất của dung dịch.