Những Phương Pháp Xử Lý Nguồn Nước Bị Nhiễm Kim Loại Nặng: Hiệu Quả và Áp Dụng

Giới Thiệu về Kim Loại Nặng và Nguyên Nhân Nhiễm Nước

Kim loại nặng là nhóm các kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3, như thủy ngân (Hg), cadimi (Cd), chì (Pb), arsen (As), thiếc (Sn), crom (Cr), đồng (Cu), kẽm (Zn), mangan (Mn), và nhiều loại khác. Những kim loại này thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các sinh vật, nhưng có khả năng tích tụ trong cơ thể chúng, gây hại cho sức khỏe con người và môi trường.

Nguyên nhân dẫn đến nước bị nhiễm kim loại nặng chủ yếu đến từ hoạt động công nghiệp, khai khoáng mỏ, và thải từ các nhà máy công nghiệp. Sự tích lũy nồng độ cao của kim loại nặng trong môi trường đang tạo ra nguy cơ nhiễm độc và tổn thương đáng kể đến sức khỏe con người.

Triệu Chứng và Tác Động của Nhiễm Kim Loại Nặng

Kim loại nặng, khi nồng độ vượt quá mức an toàn, có thể gây suy giảm sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể, tổn thương hệ thần kinh, và thậm chí dẫn đến ung thư. Trẻ em đặc biệt nhạy cảm vì hấp thụ kim loại nặng từ thức ăn mạnh mẽ hơn người lớn. Các triệu chứng và hậu quả của nhiễm kim loại nặng có thể đa dạng tùy thuộc vào loại kim loại và liều lượng.

Quy Định Về Nồng Độ Kim Loại Nặng Trong Nước

Để giảm thiểu rủi ro cho sức khỏe con người và môi trường, nhiều quốc gia đã thiết lập quy định về nồng độ kim loại nặng trong nước. Bảng giới hạn nồng độ của các kim loại nặng được đặt ra để đảm bảo an toàn và tuân thủ môi trường. Ví dụ, Hoa Kỳ đã đề xuất các giới hạn như được thể hiện trong Hình 3.

Phương Pháp Xử Lý Hiệu Quả Kim Loại Nặng Trong Nước

Kết Tủa Hóa Học:

• Phương pháp này sử dụng các hóa chất để tạo ra kết tủa hydroxit kim loại, sau đó loại bỏ chúng bằng lắng cặn hoặc lọc. Việc này đòi hỏi sự điều chỉnh pH và sử dụng các chất kết dính như phèn, muối sắt, hoặc polime hữu cơ để cải thiện khả năng loại bỏ.
  Ưu điểm:

Đơn giản và dễ sử dụng.

Xử lý được nhiều kim loại cùng một lúc.

• Nhược điểm:

Tạo ra lượng chất kết tủa thải.

Khó điều chỉnh pH.

Không hiệu quả khi nồng độ kim loại rất cao.

Hấp Phụ:

• Sự hấp phụ là quá trình hút chất hòa tan lên bề mặt xốp, sử dụng vật liệu như than hoạt tính, cát mangan, zeolit, và chất hấp phụ hữu cơ.
  Ưu điểm:

Hiệu quả ở nồng độ thấp, có tính chọn lọc.

Đa dạng vật liệu hấp phụ.

• Nhược điểm:

Chi phí xử lý cao.

Định kỳ thay thế hoặc tái sinh vật liệu.

Lọc Màng:

• Công nghệ lọc màng như siêu lọc UF, lọc nano NF, và thẩm thấu ngược RO đang trở nên phổ biến. Mỗi loại màng có đặc điểm riêng, như khả năng loại bỏ kim loại và hiệu suất làm việc.
  Ưu điểm:

Hiệu quả và tiết kiệm không gian.

Loại bỏ kim loại hiệu quả.

• Nhược điểm:

Màng có thể yêu cầu thay thế định kỳ.

Một số loại màng có chi phí cao.