4 cách xử lý nước nhiễm mặn thành nước ngọt đơn giản

Nước mặn là gì?

Nước mặn là gì?

Để hiểu rõ hơn về lý do xử lý nước mặn chúng ta cần biết khái niệm nước mặn là gì.

Nước mặn là nước có hàm lượng muối hòa tan lớn hơn nhiều so với tiêu chuẩn chung. Các muối này được tạo thành từ các ion Na+, Ca2+, Mg2+, K+ và Cl-, trong đó ion Na+ và Cl- chiếm nhiều nhất. NaCl còn là thành phần chính trong muối ăn, được khai thác từ quá trình bay hơi của nước biển hoặc từ các mỏ muối kết tinh dưới lòng đất.

Nước mặn được hình thành chủ yếu do nước biển xâm nhập. Quá trình này đã khiến nguồn nước ngầm và nguồn nước ở các sông, hồ bị nhiễm mặn bởi nước biển.

Nguyên nhân gây ra nước mặn là:

1. Triều cường và triều cường xảy ra ở vùng ven biển.
2. Biến đổi khí hậu đã khiến mực nước biển dâng cao, lượng mưa ít vào mùa khô khiến nước ngọt có ít hơn.
3. Do một số hoạt động của con người như chặn nước ở thượng nguồn để trữ nước hoặc phục vụ cho các nhà máy thủy điện. Điều này đã ảnh hưởng đến nguồn nước ngọt dẫn vào sông, hồ.

Tại sao cần phải xử lý nước nhiễm mặn?

Việc xử lý nước mặn là cần thiết vì những lý do sau:

Nước mặn thường không phù hợp để sử dụng trong sinh hoạt, nông nghiệp hay công nghiệp vì nồng độ muối cao có thể gây hại cho sức khỏe con người và làm giảm hiệu quả của quá trình sản xuất, cụ thể như sau:

– Nước mặn có thể ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống của các sinh vật sống trong nước, đặc biệt là trong môi trường nước ngọt khi nước mặn thải vào hệ thống sông, hồ.

– Sử dụng nước mặn trong sinh hoạt hàng ngày có thể gây ra các bệnh về da như viêm da, mụn nhọt, nấm ngoài da…

Hậu quả của việc sử dụng nước mặn

– Khi nước mặn vào cơ thể sẽ hút nước từ tế bào và gây mất nước khiến tế bào ngày càng co lại. Khi các tế bào này chết đi, hệ thống miễn dịch của cơ thể bị suy yếu, tạo điều kiện cho virus, vi khuẩn xâm nhập và gây ra các bệnh về tiêu hóa, suy giảm chức năng gan, thận…

– Nước mặn không thích hợp để tưới vì muối có thể gây hại cho cây trồng và làm giảm năng suất cây trồng.

– Nước mặn cũng không thích hợp cho nuôi trồng thủy sản.

– Nếu nước mặn thải ra môi trường có thể gây xâm nhập mặn vào nguồn nước ngầm, làm giảm chất lượng nguồn nước sạch cần thiết cho con người và sinh vật.

4 cách đơn giản, hiệu quả biến nước mặn thành nước ngọt

Để xử lý nước mặn thành nước ngọt, bạn có thể áp dụng một trong các phương pháp sau:

1. Phương pháp trao đổi ion

Xử lý nước mặn bằng phương pháp trao đổi ion cũng là một trong những cách mang lại kết quả tốt và được sử dụng khá phổ biến. Phương pháp này thường được áp dụng để loại bỏ các ion muối có hại trong nước, làm cho nước trở nên an toàn và phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau như sinh hoạt, nông nghiệp hay công nghiệp.

Cơ chế hoạt động của phương pháp trao đổi ion dựa trên sự biến đổi của các ion trong dung dịch nước sử dụng nhựa trao đổi. Những hạt nhựa này có khả năng hấp phụ các ion muối như natri (Na+), clorua (Cl-), canxi (Ca2+), magie (Mg2+) và thay thế chúng bằng các ion khác như ion hydro (H+) hoặc ion hydroxit. (Ồ-).

Các bước cơ bản của quá trình trao đổi ion là:

• Hấp phụ ion: Dung dịch nước muối sẽ chảy qua cột nhựa trao đổi ion. Các ion muối trong nước sẽ bị các chất này hấp phụ.
• Thay thế ion: Bộ trao đổi ion thay thế ion muối bằng các ion khác. Ví dụ: nếu thiết bị trao đổi ion là nhựa chứa ion natri (Na+) thì khi nước chảy qua, các ion natri trong nước sẽ bị hấp phụ và thay thế bằng các ion khác như ion hydro (H+) hoặc ion hydroxit (OH-). ). .
• Hoàn nguyên: Sau khi nhựa trao đổi ion bị bão hòa hoặc bị tắc bởi các ion muối, chúng cần được hoàn nguyên để loại bỏ các ion muối bị hấp phụ, từ đó khôi phục khả năng hấp phụ của nhựa.
• Thu hồi muối: Muối hấp phụ trên nhựa trao đổi có thể được thu hồi, xử lý để tái sử dụng hoặc tiêu hủy an toàn.

Phương pháp trao đổi ion này thường được áp dụng trong các hệ thống lọc nước công nghiệp, nhà máy thủy điện, xử lý nước thải và các ứng dụng khác. Đây là một trong những công nghệ xử lý nước hiệu quả, giúp giảm nồng độ muối trong nước tạo ra nguồn nước đáp ứng yêu cầu chất lượng nước cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

2. Chưng cất

Phương pháp chưng cất

Xử lý nước mặn bằng phương pháp chưng cất là quá trình chủ yếu dựa vào sự bay hơi và ngưng tụ của nước để loại bỏ muối và các chất hòa tan khác trong nước muối, từ đó tạo ra nước ngọt. Đây là một trong những phương pháp truyền thống được áp dụng ở nhiều nơi trên thế giới. Quá trình chưng cất nước muối thường diễn ra theo các bước sau:

– Chưng cất: Nước muối được đun sôi trong bình chưng cất. Khi nước sôi, hơi nước bốc lên thoát ra khỏi bình, để lại các chất hòa tan và muối trong bình.

– Thu hồi hơi: Hơi nước thoát ra từ bình chưng cất được thu lại và dẫn đến nơi khác để làm mát hoặc làm nguội, từ đó chuyển hóa thành nước ngọt.

– Ngưng tụ và thu nước ngọt: Sau khi làm nguội, hơi nước sẽ ngưng tụ thành nước ngọt. Quá trình ngưng tụ thường được thực hiện trong các thiết bị làm lạnh hoặc trong các công trình được gọi là “nhà máy ngưng tụ”.

– Tái sử dụng nước hấp thụ: Để tối ưu hóa hiệu quả và tiết kiệm nước, hơi nước thoát ra từ quá trình chưng cất có thể được hấp thụ bởi một số chất hấp thụ, ví dụ như dung môi hữu cơ trước tiên. khi nó ngưng tụ thành nước.

– Xử lý nước ngọt: Nước ngọt thu được có thể cần phải xử lý thêm để loại bỏ tạp chất còn sót lại hoặc điều chỉnh chất lượng nước cho phù hợp với mục đích và nhu cầu sử dụng.

Mặc dù hiệu quả của phương pháp này trong việc chuyển nước mặn thành nước ngọt khá tốt nhưng vẫn còn một số hạn chế khi áp dụng vào thực tế, đó là:

– Cần nhiều năng lượng để đun sôi nước nên không phù hợp khi bạn muốn xử lý một lượng nước lớn. Phương pháp này chỉ phù hợp với phòng thí nghiệm hoặc cần chế biến số lượng nhỏ phục vụ cho hoạt động ăn uống hàng ngày.

– Mất nhiều thời gian để đun sôi và ngưng tụ nước.

– Nước cất còn chứa các tạp chất khác có nhiệt độ sôi dưới 100 độ C. Các tạp chất này chủ yếu là các hợp chất hữu cơ chứa khí hòa tan. Do không còn chứa Mg, Ca và một số khoáng chất khác nên nước cất có vị nhạt, khó uống và không đảm bảo lượng khoáng chất cần thiết cho sức khỏe.

3. Chuyển nước ngọt sang vùng nước mặn

Bằng cách này, nước ngọt sẽ được vận chuyển bằng tàu chở dầu đến các vùng nước mặn. Nếu vận chuyển bằng sà lan thì lượng nước vận chuyển sẽ lớn hơn. Tuy nhiên, phương pháp này sẽ phụ thuộc vào mực nước sông lên xuống trong ngày. Vì vậy sử dụng xe bồn vẫn là phương pháp được sử dụng phổ biến hơn.

4. Sử dụng hệ thống lọc nước RO

Sử dụng hệ thống lọc RO

Sử dụng hệ thống lọc RO để xử lý nước mặn phục vụ tưới tiêu và sinh hoạt hiện đang được coi là phương pháp phổ biến, đơn giản và mang lại hiệu quả cao. Đây cũng là công nghệ được sử dụng rộng rãi trên thế giới để tạo ra nước sạch và an toàn từ các nguồn nước mặn như nước biển hay nước ngầm mặn. Dưới đây là các bước cơ bản xử lý nước mặn bằng hệ thống lọc nước RO:

1. Giai đoạn 1 (Lọc bằng lõi PP): Là quá trình lọc sơ bộ nhằm loại bỏ cặn lơ lửng và các chất rắn có kích thước lớn hơn 5 micron.
2. Giai đoạn 2 (Lọc lõi than hoạt tính): Than hoạt tính có tác dụng hấp phụ toàn bộ chất độc hại, thuốc trừ sâu, dung môi và phân tử clo dư.
3. Giai đoạn 3 (Lọc bằng lõi PP): Lõi lọc sợi bông PP có kích thước 1 micron nên các phân tử lớn hơn sẽ được giữ lại trên bề mặt, chỉ những phân tử nhỏ hơn mới có thể đi qua.
4. Giai đoạn 4 (Màng lọc RO): Màng lọc RO có kích thước rất nhỏ và chỉ cho phép các phân tử nước đi qua. Đồng thời, các chất ô nhiễm đi ra ngoài qua đường nước thải.
5. Nước sau khi qua màng RO sẽ tiếp tục được xử lý qua lõi T33, màng lọc nano bạc,… để bổ sung khoáng chất và tăng độ pH cho nước.

Với phương pháp này bạn cần chú ý những vấn đề sau:

– Màng RO có kích thước lỗ lọc nhỏ 0,001 micron và màng này chịu ảnh hưởng của các giá trị pH và clo khác nhau nhưng có thể chịu được môi trường áp suất cao. Nếu vệ sinh và bảo dưỡng đúng cách, màng RO có tuổi thọ từ 2 – 5 năm.

– Giải pháp xử lý nước mặn bằng màng RO chỉ mang lại hiệu quả cao đối với những nguồn nước có nồng độ muối thấp. Vì vậy, đối với những nguồn nước có độ mặn nồng độ cao, bạn cần sử dụng hệ thống xử lý nước mặn có công suất lớn hơn.

Trên đây là một số cách xử lý nước mặn mà bạn đọc có thể tham khảo. Hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích với các bạn, đặc biệt là các bạn sống ở vùng nước mặn. Việc lựa chọn phương pháp xử lý sẽ phụ thuộc vào điều kiện và nhu cầu nước. Vì vậy hãy cân nhắc để lựa chọn phương án tối ưu nhất cho mình nhé.