Những công nghệ giải cứu nguồn nước

Ngày 03-04-2016 - Đăng bởi: daonhung
Tình trạng thiếu nước sạch hiện nay không còn là vấn đề của một hay một vài quốc gia riêng lẻ mà đã trở thành hiện tượng phổ biến ở hầu khắp các châu lục. Một trong các giải pháp được hướng tới để cải thiện tình trạng này là áp dụng các công nghệ kỹ thuật để quản lý và tiết kiệm nguồn nước.Hiện nay Việt Nam đã bị cảnh báo hạn hán năm 2016 một năm hạn hán hơn 40 năm qua đã trở lạnh cảnh báo nước Việt Nam không nên chủ quan trong vấn đề  dự trữ nước.
Chúng tôi xin giới thiệu một số công nghệ xử lý nước ngày nay để có nguồn nước trong sạch.
1. Công nghệ lọc nước nano
Là  loại bỏ tạp chất độc hại trong nước, vi khuẩn, nhưng giữ lại những khoáng chất cần thiết cho cơ thể như Canxi, Magie, Kẽm…Trong khi đó, máy lọc nước công nghệ RO loại bỏ hầu hết các tạp chất cũng như các khoáng chất thiết yếu cho cơ thể. Lọc quá sạch cũng giống như khi vo gạo quá kỹ, nước sau lọc sẽ nghèo dưỡng chất và khoáng chất. Uống nước tinh khiết trong một thời gian dài sẽ dẫn đến hiện tượng thiếu vi chất trầm trọng Công nghệ này sử dụng các phân tử nano hỗn hợp để loại bỏ vi sinh vật, vi khuẩn và các tạp chất khác ra khỏi nước.
2. Công nghệ màng hóa học MRB
MBR là kỹ thuật mới xử lý nước thải kết hợp quá trình dùng màng với hệ thống bể sinh học thể động bằng quy trình vận hành SBR sục khí 3 ngăn và công nghệ dòng chảy gián đoạn.
MBR là sự cải tiến của quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính, trong đó việc tách cặn được thực hiện không cần đến bể lắng bậc 2. Nhờ sử dụng màng, các thể cặn được giữ lại trong bể lọc, giúp cho nước sau xử lý có thể đưa sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ/tái sử dụng được ngay.
Ưu điểm của kỹ thuật dùng màng lọc tách:
  •  Không cần bể lắng và giảm kích thước bể nén bùn
  •  Không cần tiệt trùng nhờ đã khử triệt để coliform
  •  Công trình được tinh giản nhờ sử dụng chỉ một bể phản ứng để khử N & P mà không cần bể lắng, bể lọc và tiệt trùng.
  •  Trong điều kiện thay đổi đột ngột, hệ thống được điều chỉnh cho ổn định bằng kỹ thuật không sục khí – sục khí – không sục khí.
  •  Khắc phục được các yếu điểm (nén bùn và tạo bọt) trong phương pháp bùn hoạt tính (dùng màng khử hiệu quả Nutrient và E.coli)
  •  Dễ kiểm soát và bảo trì bằng hệ thống tự động.
3.Công nghệ khử muối trong nước biển
Tuy hé lộ nhiều triển vọng trong tương lai, công nghệ khử muối nước biển vẫn vô cùng tốn kém, thêm nữa lại tiêu tốn nhiều năng lượng – lên tới 4kWh/1m3 nước – do sử dụng phương pháp thẩm thấu ngược.
Công nghệ khử muối trong nước biển.
Tại Singapo, các nhà khoa học đang nghiên cứu phương pháp phỏng sinh học, nghĩa là mô phỏng quá trình sinh học của giống cây đước và nhóm cá rộng muối vốn sống được ở cả môi trường nước ngọt và nước mặn, để xem chúng làm cách nào lọc nước biển mà ít tốn năng lượng nhất.
Một hướng tiếp cận khác là sử dụng màng mô phỏng sinh học được tăng cường aquaporin – kênh protein đặc biệt gắn trong các tế bào màng đóng vai trò đưa nước chuyển động qua lại tế bào một cách chọn lọc và ngăn không cho muối đi qua.
Nếu khoa học có thể tìm ra cách mô phỏng hiệu quả những quá trình sinh học này, ông Harry Seah – Giám đốc công nghệ của PUB, cơ quan quản lý nước Singapo – tin rằng công nghệ khử muối trong nước biển tiêu tốn ngày càng ít chi phí và năng lượng sẽ sớm xuất hiện.
Công nghệ tưới tiêu thông minh
Khoảng 70% lượng nước ngọt trên thế giới được sử dụng trong nông nghiệp. Vì thế, áp dụng phương thức quản lý nước hiệu quả hơn thông qua lắp đặt hệ thống tưới tiêu chính xác, đồng thời tận dụng kỹ thuật điện toán và mô hình hóa là việc làm hết sức cần thiết và thực tế, hướng tiếp cận này đã bắt đầu mang lại lợi ích cho nông dân ở các nước phát triển.
Tuy nhiên, tiến bộ chỉ thực sự có được khi người ta biết kết hợp việc ứng dụng công nghệ đo đạc và phân tích mới với sự thay đổi tư duy đo đạc và dự báo trong thời buổi tài nguyên nước đang ngày một khan hiếm như hiện nay.
Công nghệ xử lý nước thải
Ngày nay, không ít đô thị trên thế giới, kể cả ở các nước phát triển, chưa có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn, đa phần nước thải không được xử lý mà xả trực tiếp ra sông và cửa sông, hoặc được dùng làm nước tưới trong nông nghiệp.
Hệ thống xử lý nước thải HYBACS đang ngày càng chứng tỏ sự ưu việt. (Ảnh: Bluewater Bio)
Các công nghệ mới mặc dù mở ra triển vọng biến nước thải thành năng lượng và nước uống, song trước khi điều đó xảy ra thì ngoài việc tiếp tục nâng cấp và mở rộng các cơ sở hiện đang tồn tại, TS. David Lloyd Owen, cố vấn Bluewater Bio, cho rằng cần phải thu gọn hơn nữa các hệ thống xử lý nước thải để có thể xây các nhà máy mới ở khu vực thành thị vốn đông đúc, chật hẹp.
Các cơ sở tái chế lưu động
Khi công nghệ khai thác khí đá phiến bằng phương pháp phân rã thủy lực (hydraulic fracturing) phát triển, nhu cầu về các cơ sở xử lý nước có tính lưu động cao ngày một gia tăng. Theo đó, các dòng đầu tư đã được chuyển vào vào các hệ thống lọc thẩm thấu ngược có thể giúp các công ty xử lý một khối lượng nước để bơm xuống mặt đất và tách khí.
Ông Peter Adriaens, giáo sư trường Đại học Michigan (Mỹ), tin rằng khi những công nghệ này phát triển và có khả năng xử lý một lượng lớn nước thải, loài người sẽ dần từ bỏ các hệ thống xử lý nước thải tập trung cồng kềnh và chuyển sang dùng những hệ thống có thể biến nước thải thành nước sinh hoạt với giá thành rẻ hơn.