Thế giới lọc nước Ecofast

Cách xử lý hiệu quả nguồn nước nhiễm Kim loại nặng

ECOFAST 14/06/2021

Kim loại nặng trong nước là gì? Cách xử lý kim loại nặng trong nước? Hãy cùng Ecofast tìm hiểu chi tiết về Kim loại nặng

Hiện nay chúng ta sử dụng nước ở rất nhiều nguồn khác nhau như nước máy, nước giếng, nước mưa, nước hồ, sông suối,....và nguy cơ nguồn nước nhiễm các chất độc hại là điều hoàn toàn có thể thấy được lấy ví dụ như

- nước mưa thì có thể rất dễ bị nhiễm khuẩn, nhiễm khí hóa lỏng, axit từ khí thải các khu công nhiệp do lưu trữ tích tụ lâu ngày

- nước sông hồ, nước suối rất dễ bị nhiễm đá vôi, khuẩn có hại cho đường ruột, và độ đục bẩn cực cao

- nước giếng quá dễ dể nhận biết chỉ cần để ngoài trời nằng khoảng 20 phút là màu sẽ ngả sang vàng sậm, do chứa quá nhiều sắt, mangan, chì, thủy ngân và nhiều kim loại nặng khác

- nước máy là nguồn nước chúng ta cần phải mua bởi các nhà máy sản xuất nước về cơ bản nước máy sẽ có tiêu chuẩn nước sinh hoạt là QCVN - 1: 2009 BYT nhưng khi đưa nguồn nước về gia đình thì đôi khi sẽ bị tái nhiễm khuẩn bởi đường ống dẫn nước, bồn nước nhà khách hàng hay ở các đầu vòi sử dụng và còn chứa nhiều clo dư và các tạp chất hữu cơ,...

Các nguồn nước trong tự nhiên

Những chất đó làm Ô nhiễm nguồn nước trầm trong và 1 trong số đó điển hình phả kể đến đó là Kim loại nặng. Hãy cùng thế giới lọc nước Ecofast đi tìm kiểu chi tiết về chất ô nhiễm này nhé!

Kim loại nặng được biết đến là các kim loại có yếu tố nhiễm bẩn cao, chứa nhiều độc tố độc hại. Nó dao động trong khoảng 3,5 – 7g/cm3, rất độc và độc ít nếu ở nồng độ thấp. Bao gồm có: Thủy ngân (Hg), Asen (As), Cadmium (Cd), Đồng (Cu), Kẽm (Kz), chì (Pb), Crom (Cr), Niken (Ni) và Thallium (Tl).

Một số kim loại nặng thường tồn tại trong nước
Dưới đây là một số kim loại nặng phổ biến có trong nước, bạn cần biết:
1. CHÌ

  • Là kim loại cực kỳ độc, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh, sinh sản và thận. Nó được phổ biến trong các ngành công nghiệp:
  • Chì được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như hàn, mạ điện, gốm sứ, máy ảnh, điện tử, luyện kim. Ngoài ra, nó còn có trong pin.

Cách xử lý kim loại chì trong nước

2. ĐỒNG

  • Là một nguyên tố vi lượng, nếu hàm lượng ít không gây nguy hại ngược lại sẽ gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe con người. Trong quá trình khai thác, luyện kim hay ứng dụng công nghiệp, con người hay bị nhiễm đồng vào cơ thể.
  • Giống như các kim loại khác, đồng có thể bị nhiễm vào nước, nếu cao quá phải xử lý sạch trước khi đưa vào sử dụng (ăn uống và sinh hoạt cá nhân).

3. KẼM

  • Nằm trong nhóm kim loại nặng, nhưng lại là yếu tố thiết yếu trong chế độ ăn uống của con người. Việc lạm dụng kẽm dễ gây hại đối với sức khỏe.
  • Kẽm xuất hiện nhiều trong các hoạt động khai thác, luyện kim, hệ thống nhà máy sản xuất, khu công nghiệp. Chất thải công nghiệp xả ra ngoài không xử lý là nguyên nhân gây ô nhiễm nước. Hay đốt than cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm kẽm cho nguồn nước ăn uống.

4. ASEN

  • Là một kim loại có tính độc cao, tồn tại ở dạng định hình và tinh thể. Asen ở nồng độ cao gây nguy hại đối với sức khỏe con người. Chỉ yếu do quá trình luyện kim, đốt than, sử dụng thuốc trừ sâu cho cây trồng…
  • Asen có thể có trong nước ngầm, nước mặt và chỉ cần một lượng nhỏ cũng gây nguy hiểm, cần phải kiểm tra nguồn nước trước khi sử dụng.

Cách xử lý Asen trong nước

5. THỦY NGÂN

  • Là một kim loại rất độc, nó đã được thế giới công nhận. Loại độc nhất hiện nay là Methyl thủy ngân. Thủy ngân thường xuất hiện nhiều ở những nơi xảy ra hiện tượng phun trào núi lửa, phong hóa đất, đá.
  • Tuy là chất độc nhưng nó lại được ứng nhiều và rộng rãi trong các hoạt động khai thác và sản xuất như là trong sản xuất đèn pin, đèn hơi, đèn thắp sáng...

6. CROM

  • Là một hợp chất, nó xuất hiện nhiều trong các tổ chức sản xuất công nghiệp, chủ yếu là từ nước thải công nghiệp. Trong tự nhiên, crom phổ biến ở các núi lửa, hoặc quá trình đốt hóa thạch, sản xuất nhựa, mạ kim loại, hay ngành da dày….

Các quy định về nồng độ kim loại nặng trong nước đã được thiết lập để giảm thiểu tối đa sự xả thải của con người và môi trường. Đó là quy định về loại cũng như nồng độ giới hạn tối đa cho phép của kim loại nặng có mặt trong nước.

Hầu hết việc ô nhiễm kim loại nặng hiện nay đến từ ngành công nghiệp hiện đại và nước thải chứa số lượng lớn chất thải kim loại nặng có thể được sản xuất từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Quá trình mạ điện và xử lý bề mặt kim loại tạo ra một lượng đáng kể các chất thải chứa các kim loại nặng như Cd, Zn, Pb, Cr, Ni, Cu,… Ngoài ra một số nguồn chất thải kim loại đáng kể khác như : sản xuất mạch in ( thiếc, chì, niken,...), chế biến gỗ (Cu, As, Cr,...), sản xuất chất màu vô cơ (Cr, Cd,...), chế biến dầu mỏ (Ni, Cr,...)

Có rất nhiều phương pháp để xử lý kim loại nặng trong nước như phương pháp hóa học, hóa lý hay sinh học. Chúng ta có thể kể đến như sau:

PHƯƠNG PHÁP 1: PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA HÓA HỌC

  • Bổ sung các hóa chất để làm kết tủa các ion kim loại hòa tan trong nước sau đó loại bỏ chúng bằng hình thức lắng cặn hoặc lọc.
  • Cơ chế nhiều nhất là kết tủa hydroxit.
  • Đối với các ion kim loại nặng có thể dựa vào tính chất hydroxit của chúng không tan trong nước để sử dụng các dung dịch kiềm như NaOH, Ca(OH)2, nâng pH để thu được kết tủa dạng hydroxit

Phương trình hóa học (*M là ion kim loại nặng):

Mn+ + nNaOH → M(OH)n ↓ + nNa+

2Mn+ + nCa(OH)2 → 2M(OH)n ↓ + nCa2+

DẤU HIỆU NHẬN BIẾT
Cu2O↓: đỏ gạch AgCl↓: kết tủa trắng Ag3PO4 : kết tủa trắng vàng BaSO4↓ : kết tủa trắng CaCO3↓ : kết tủa trắng
Al(OH)3↓ : kết tủa keo trắng Fe(OH)2↓ : kết tủa xanh lục nhạt Fe(OH)3↓ : kết tủa nâu đỏ Cu(OH)2↓ : kết tủa xanh lam C6H2Br3OH↓ : kết tủa trắng ngà
H2S↑ : mùi trứng thối SO2↑ : mùi hắc, gây ngạt PbS↓ : kết tủa đen NO2↑ : màu nâu đỏ N2O↑ : khí gây cười
N2↑ : khí hóa lỏng -196°C NH3↑ : mùi khai NaCN : mùi hạnh nhân, kịch độc KMnO4 : thuốc tím ( thành phần thuốc tẩy ). C6H6Cl6 : thuốc trừ sâu 666
NaOH : xút ăn da H2O2 : nước oxy già CO2↑ : gây hiệu ứng nhà kính CH4↑ : khí gas (metan) NaCl(r) : muối ăn
CaSO4.2H2O : thạch cao sống CaSO4↓ : thạch cao khan CaO : vôi sống Ca(OH)2 : vôi tôi K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O : phèn chua
CH3COOH : có mùi chua của giấm.Giấm ăn là acid acetic 5% Cl2↑ : xốc, độc, vàng lục C3H5(ONO2)3 : thuốc nổ lỏng NaClO : thành phần của nước Javen ,có tính oxh CrO : màu đen
Cr(OH)2↓ : vàng hung Cr(OH)3↓ xám xanh CrO3 : đỏ ánh kim ( độc ) CrO42- : vàng Cr2O72- : da cam
Ag2S↓ : màu đen CuS↓ : màu đen CdS↓ : vàng cam AgBr↓ : trắng ngà AgI↓ : vàng đậm

* Ưu điểm:

  • Đơn giản, dễ sử dụng với nguồn nguyên liệu dễ kiếm
  • Xử lý được nhiều kim loại cùng lúc với hiệu quả xử lý cao.

* Nhược điểm:

  • Tạo ra lượng chất kết tủa thải sau khi lắng cặn
  • Khó điều chỉnh pH trong nước khi dùng tác nhân kết tủa là dung dịch kiềm.
  • Không xử lý triệt để khi nồng độ kim loại quá cao.
  • Giảm hiệu quả xử lý khi có mặt tác nhân tạo phức với hydroxit trong nguồn nước xử lý

Dấu hiệu nhận biết kết tủa hóa học trong nước

PHƯƠNG PHÁP 2: PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ

  • Sự hấp phụ hiện nay được công nhận là một phương pháp đạt hiệu quả cao và tính kinh tế trong xử lý nước nhiễm kim loại nặng. Trong xử lý nước, hấp phụ là quá trình hút chất hòa tan lên bề mặt xốp. Vật liệu có khả năng hấp phụ kim loại nặng như : than hoạt tính, cát mangan, zeolit, laterit, đá ong, chất hấp phụ hữu cơ, chất hấp phụ sinh học,…
  • Cơ chế chung của hấp phụ là sự tương tác nhờ lúc hút tĩnh điện giữa ion kim loại nặng với các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ (hấp phụ vật lý) hay là sự liên kết thông qua phản ứng hóa học giữa ion kim loại nặng và các nhóm chức của tâm hấp phụ (hấp phụ hóa học)

*Ưu điểm:

  • Xử lý hiệu quả kim loại nặng ở nồng độ thấp và có tính chọn lọc cao.
  • Đơn giản, dễ sử dụng với nguồn nguyên liệu đa dạng

* Nhược điểm:

  • Chi phí xử lý cao.
  • Định kỳ thay thế hoặc thực hiện tái sinh vật liệu hấp phụ.

Hấp phụ bằng phương pháp vật liệu

PHƯƠNG PHÁP: PHƯƠNG PHÁP LỌC MÀNG

  • Hiện nay công nghệ lọc màng đã được ứng dụng rất phổ biến trong ngành xử lý nước với các loại màng khác nhau cho thấy rất nhiều hứa hẹn cho việc loại bỏ kim loại nặng vì hiệu quả cao, vận hành dễ dàng và tiết kiệm không gian.
  • Các loại màng được sử dụng để loại bỏ kim loại khỏi nước thải là siêu lọc UF, công nghệ lọc nano NF, thẩm thấu ngược RO, điện thẩm tách,… Sau đây là giới thiệu sơ bộ về một số loại màng lọc:
  • Công nghệ lọc màng siêu lọc UF( Ultra Filtration): là màng siêu lọc sợi rỗng thẩm thấu với kích thước lỗ màng từ 0,1~0,001µm do vậy chủ yếu ngăn lại virus, vi khuẩn, bụi, hydroxit kim loại, chất keo, nhũ tương, chất rắn lơ lửng…
  • Công nghệ lọc nano NF: công nghệ lọc cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,001- 0,01 µm trở lên ra khỏi nước, ngoài ra vật liệu NF có thể phản ứng với các chất trên bề mặt, hấp phụ, hấp thụ các chất hóa học.
  • Công nghệ lọc thẩm thấu ngược RO: là công nghệ lọc cho phép loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,0005µm trở lên ra khỏi dung dịch. Áp suất làm việc từ 2-70 bar. Công nghệ RO loại bỏ đến hơn 99 % các muối hòa tan, ion kim loại theo lý thuyết chỉ có phân tử nước có kích thước khoảng 0,0002µm có thể đi qua màng RO

Công nghệ lọc nước phổ biến nhất hiện nay

Bạn đang xem: Cách xử lý hiệu quả nguồn nước nhiễm Kim loại nặng
Bài trước
VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN

Địa chỉ email của bạn sẽ được bảo mật. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Đăng nhập
Đăng ký
Hotline: 0987.223.489
x