Áp dụng thành công công nghệ nano trong lĩnh vực xử lý nước thải!


Công nghệ nano, (nanotechnology) là ngành công nghệ liên quan đến việc thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet (nm, 1 nm = 10−9 m). Ranh giới giữa công nghệ nano và khoa học nano đôi khi không rõ ràng, tuy nhiên chúng đều có chung đối tượng là vật liệu nano.
Chúng ta có thể so sánh một phân tử nước có đường kính khoảng 0.3nm, DNA là 2.5nm, một con virus thường có đường kính từ 20-250nm, vi khuẩn là khoảng 1000nm, hồng cầu là 7000nm, tế bào bình thường của con người cỡ khoảng 20.000 nm và độ dày của một sợi tóc là 80.000 nm (0.08mm). Một nano chỉ nhỏ bằng 1/80.000 độ dày của sợi tóc.

Hình1. Ảnh vật liệu kích thước Nano

Ứng dụng của công nghệ Nano trong xử lý nước thải.
Để đáp ứng chất lượng nước thải đầu ra theo yêu cầu, các đơn vị có liên quan đã sử dụng nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau, tùy theo tính chất của nguồn nước thải mà sử dụng phương pháp xử lý thích hợp, nhưng đa số đều áp dụng công nghệ vi sinh truyền thống. Nhược điểm của các phương pháp này còn khá nhiều bất cập như: chịu nhiều ảnh hưởng từ môi trường bên ngoài; khả năng xử lý nhiều chất ô nhiễm cùng lúc cũng như khả năng khử mùi chưa cao; công suất xử lý hạn chế và tốn nhiều diện tích và mất nhiều thời gian trong quá trình xử lý; mất nhiều thời gian nuôi cấy vi sinh vật; luôn luôn cần phải có nguồn điện cung cấp đảm bảo liên tục 24/24h; cần nhiều nhân lực, công tác quản lý, vận hành tốn kém, v.v.. dẫn đến hiệu quả đầu tư và sử dụng chưa được như mong muốn.
Để xử lý nhiều chủng loại các chất độc hại và những chất khó bị phân hủy trong môi trường, thì từ gần 20 năm trở lại đây các nhà khoa học trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng đã giành sự quan tâm đặc biệt tới việc nghiên cứu trạng thái hóa hóa trị 0 của hạt nano Fe0(tiếng Anh là Zero-Valent Iron, viết tắt là ZVI). Đây là một chất khử mạnh, nó có thể tham gia vào nhiều phản ứng oxy hóa - khử khi nhường điện tử cho những chất oxy hóa. ZVI đã được nghiên cứu sử dụng như chất khử hữu hiệu trong công nghệ xử lý môi trường. Ngay khi ở kích thước micromet, ZVI cũng đã có hoạt tính khá tốt trong những phản ứng giải trừ các hợp chất chứa Clo, Nitơ trong đất và nước, đặc biệt xử lý nước ngầm.

Hình 2: Ảnh vật liệu nano sắt Hóa trị 0
Với việc ứng dụng thành công 2 trạm xử lý nước thải tập chung khu công nghiệp Thạch Thất – Quốc Oai – Hà Nội và CCN Quất Động -  Thường Tín - Hà Nội Bằng công nghệ dùng vật liệu tổ hợp Nano sắt hóa trị 0 đã đánh dấu bước ngoặt trong công nghệ xử lý môi trường nước và mở ra một hướng mới để xử lý nước

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

Sơ đồ công nghệ vận hành trạm xử lý nước thải bằng công nghệ Nano
Công suất 2000m3/ngđ

THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ
Công nghệ sử dụng là công nghệ phối hợp các quá trình xử lý hoá lý. Sử dụng Fe0(Zero-valent iron) trong phần xử lý hóa học.Vật liệu này đã được sử dụng nhiều ở các nước tiến như là một biện pháp xử lý nhanh, hiệu quả, để làm sạch các chất độc hại với môi trường sinh thái. Sử dụng vật liệu nano Fe0đang trở thành một sự lựa chọn ngày càng phổ biến cho việc xử lý chất độc hại và khắc phục các khu vực bị ô nhiễm. Đây là chất khử mạnh, nó có hoạt tính rất tốt trong những phản ứng giải trừ các hợp chất chứa clo, nitơ, hợp chất chứa nhân thơm như benzen, phenol, các hợp chất mang màu… trong đất và nước, đặc biệt là nước ngầm. Do đó chất lượng nước sau xử lý luôn đảm bảo yêu cầu xả thải.Với tính chất nước thải và yêu cầu xử lý đã nêu trên, hàm lượng hữu cơ cao, tỷ lệ BOD/COD = 3 : 5, thành phần các chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho và các một số ion kim loại vai trò chính. Công nghệ xử lý cho Trạm xử lý nước thải tập trung của Khu công nghiệp gồm các công đoạn sau:
*  Thu gom nước thải
*  Bể điều hoà nước thải
*  Bể hòa trộn
*  Bể lắng sơ cấp
*  Bể sục hoàn thiện
*  Bể lắng thứ cấp
*Bể khử trùng (quan trắc)
*Bùn thải
NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ
*Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại A theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (QCVN40-2011/BTNMT).
*Tính ưu việt của công nghệ sử dụng nano Fe hóa trị 0 (ZVI)
*Hạn chế tối đa mùi hôi:Công nghệ sử dụng nano Fe0có khả năng khử mùi cao.
*Không chịu ảnh hưởng của điều kiện môi trường
*Có thể xử lý dễ dàng rất nhiều chất ô nhiễm độc hại
*Chi phí vận hành thấp
*Thời gian lưu động nước nhanh
*Dễ dàng bảo trì
Nội dung chi tiết các bạn xem tại đây >>>xử lý nước thải<<<
Hình ảnh công trình