Luận Văn Báo cáo nckh nghiên cứu sử dụng màng lọc nano nhiều bậc để khử mặn nước ven biển cấp cho sinh hoạt

LỜI NÓI ĐẦU



Nước là nhu cầu thiết yếu cho con người, động vật và cây cối. Nước có ý nghĩa quan trọng đối với cuộc sống con người nhưng nó phải là nguồn nước sạch. 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 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 trình 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 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.

Trên Trái đất, nước biển ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước uống do việc phát triển các nguồn nước ngọt tự nhiên bị hạn chế. Theo khảo sát của các tổ chức quốc tế, 97,5% nước trên Trái đất là nước biển và không hơn 2,5% là nước ngọt. Tình trạng thiếu nước trầm trọng do gia tăng dân số, đô thị hóa và chất lượng cuộc sống trên thế giới ngày càng cao hơn đã khiến nhiều quốc gia (nhất là các vùng khô hạn và bán khô hạn) phải chấp nhận các công nghệ khử mặn. Trong xử lý nước cấp cho sinh hoạt từ nguồn nước tự nhiên, những vật liệu lọc như cát, sỏi, chỉ giúp ta khử bỏ những chất bẩn thô, những hạt huyền phù và một phần nhỏ các hợp chất đã kết tủa như sắt, man-gan, còn chất độc hại hòa tan trong nước thì hầu như không lọc được. Sau này, xuất hiện những chất liệu khác như gốm, than hoạt tính (tốt nhất là than dừa), chất liệu nhựa polypropylene, nhựa trao đổi ion . đã giúp cho việc lọc nước khá hơn nhiều. Tuy nhiên, nó mới chỉ dừng ở mức độ giữ lại các hạt chất bẩn có kích thước nhỏ, riêng vi sinh vật thì không được lọc tốt.

Do những hạn chế của các vật liệu lọc trên, đã xuất hiện các phương pháp xử lý nước bằng màng lọc. Kỹ thuật màng là một trong những quá trình khá mới được phát triển và ứng dụng trong công nghệ xử lý nước, nước thải trong gần 30 năm trở lại đây. Màng hoạt động như một hàng rào chắn đối với dòng chảy của một hỗn hợp gồm chất lỏng và các cấu tử trong đó. Màng có tính thấm chọn lọc khác nhau đối với các cấu tử khác nhau.



Trên cơ sở đó, qua một thời gian nghiên cứu, thu thập tư liệu dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Đức Hạ, Ks Phạm Duy Đông, Ks Trần Hoài Sơn, nhóm sinh viên của ngành Cấp thoát nước - Viện Khoa học và kỹ thuật môi trường đã tiến hành nghiên cứu Đề tài:

“NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÀNG LỌC NANO NHIỀU BẬC ĐỂ KHỬ MẶN NƯỚC VEN BIỂN CẤP CHO SINH HOẠT”


Lời nói đầu 1

Lời cảm ơn 4

Phần mở đầu 5

-Tên đề tài 5

-Mục đích nghiên cứu: 5

-Thời gian nghiên cứu : 5

-Những người tham gia : 5

-Giáo viên hướng dẫn : 5

Chương 1 : Đánh giá chất lượng nước cấp và các phương pháp xử lý nước của các cụm dân cư nông thôn ven biển và hải đảo Việt Nam 6

1. Tổng quan tình hình cấp nước vùng ven biển Việt Nam: 6

1.1. Lịch sử phát triển cung cấp nước vùng ven biển 6

1.2 Tình hình cấp nước sạch ở các vùng nông thôn ven biển: 6

2. Đánh giá hiện trạng các công nghệ xử lý nước 8

2.1 Tình trạng hoạt động của các công trình 8

2.2 Hình thức quản lý vận hành các công trình 8

2.3 Chất lượng nước 9

2.4 Công nghệ xử lý nước 9

Chương II : Nghiên cứu lý thuyết quá trình lọc màng 13

1. Giới thiệu chung về màng lọc 13

1.1 Khái niệm màng lọc 13

1.2 Các loại màng lọc 14

1.3 Đặc tính màng 16

1.4 Vật liệu màng 16

1.5 Mô đun màng 17

2. Cơ chế quá trình lọc màng 18

2.1 Nguyên tắc tách giữ các chất của màng lọc 18

2.2 Cơ chế chuyển khối qua màng 20

Chương III : Nghiên cứu thực nghiệm xử lý nước bằng màng lọc 21

1. Tổng quan chun g 21

2. Chi tiết các bộ lọc của mô hình 21

2.1 Bộ lọc cát thạch anh 21

2.2 Bộ siêu lọc UF 23

2.3 Bộ lọc Nano 25

3. Sơ đồ dây chuyền khử mặn nước biển 27

4. Cách tiến hành và lấy mẫu thí nghiệm 28

Chương IV : Kết quả nghiên cứu - thảo luận 30

Chương V : Kết luận - Kiến nghị 40