Khu vực nước nhiễm mặn: Nguy cơ và giải pháp hiệu quả là gì?

Xử lý nước nhiễm mặn là quá trình giảm muối hòa tan, chloride, sodium và các chất đi kèm trong nước lợ, nước biển hoặc nước ngầm bị xâm nhập mặn để tạo ra nguồn nước phù hợp với mục đích sử dụng. Công nghệ RO thường được sử dụng trong khử mặn vì màng bán thấm có thể tách phần lớn chất hòa tan dưới tác động của áp suất; tuy nhiên, hệ thống cần được thiết kế theo độ mặn, chất lượng nước đầu vào, lưu lượng và yêu cầu nước sau xử lý.

Nước nhiễm mặn không thể được đánh giá chỉ bằng vị mặn hoặc màu sắc. Các chỉ tiêu như TDS, độ dẫn điện, chloride, sodium, độ cứng, silica, sắt, mangan, độ đục và vi sinh cần được phân tích để lựa chọn cấu hình. WHO khuyến nghị đánh giá an toàn nước khử mặn theo toàn bộ chuỗi từ nguồn nước, tiền xử lý, màng, pha khoáng, lưu trữ đến phân phối.who

Nước nhiễm mặn hình thành thế nào?

Nước bị nhiễm mặn khi hàm lượng muối hòa tan tăng do nước biển xâm nhập vào sông, kênh, tầng chứa nước hoặc khu vực ven biển. Hiện tượng này thường rõ hơn trong mùa khô, khi mực nước sông giảm, lượng bổ cập cho tầng nước ngầm hạn chế và thủy triều đưa nước mặn tiến sâu vào nội địa.

Tại Đồng bằng sông Cửu Long, ranh mặn có thể thay đổi theo mùa, lưu lượng dòng chảy, thủy triều, hình thái cửa sông và hoạt động khai thác nước. Các bản tin khí tượng – thủy văn gần đây ghi nhận nguy cơ xâm nhập mặn có thể ảnh hưởng đến nước sinh hoạt và sản xuất trong một số giai đoạn khô hạn.sggp.org+1

Ngoài nước mặt, nước giếng khoan ven biển cũng có thể tăng độ mặn do khai thác quá mức hoặc liên thông thủy lực với vùng nước mặn. Vì vậy, một nguồn nước từng sử dụng ổn định không nên được xem là cố định quanh năm. Doanh nghiệp và hộ gia đình nên theo dõi độ dẫn điện, TDS và chloride theo mùa để phát hiện xu hướng thay đổi.

Theo QCVN 01-1:2024/BYT, một số giới hạn tham chiếu đối với nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt gồm sodium 200 mg/L và TDS 1.000 mg/L. Đây là căn cứ cần được đối chiếu cùng toàn bộ danh mục chỉ tiêu và mục đích sử dụng, không phải lý do để chỉ đo TDS rồi kết luận nước đã phù hợp để uống.cdn.thuvienphapluat+1

Tác động của nước nhiễm mặn

Đối với sinh hoạt và thiết bị

Nước có nồng độ muối cao thường làm thay đổi vị, tăng nguy cơ ăn mòn một số vật liệu và tạo điều kiện hình thành cặn khi đi qua thiết bị gia nhiệt. Trong gia đình, nước nhiễm mặn có thể ảnh hưởng đến vòi, bình nóng lạnh, nồi hơi nhỏ, máy giặt và đường ống. Trong nhà máy, chloride và các ion hòa tan có thể làm tăng tải cho hệ thống làm mềm, RO, EDI hoặc thiết bị trao đổi nhiệt.

Nước nhiễm mặn cũng không đồng nghĩa với nước đã nhiễm vi sinh hoặc hóa chất độc hại. RO có thể hỗ trợ giảm muối hòa tan, nhưng không thay thế việc kiểm nghiệm kim loại, thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất hữu cơ hoặc vi sinh nếu nguồn nước có nguy cơ tương ứng.

Đối với sức khỏe

Không nên sử dụng các diễn đạt như nước nhiễm mặn trực tiếp gây tiểu đường, tăng huyết áp hoặc bệnh tim mạch trong mọi trường hợp. WHO cho biết hiện chưa có kết luận chắc chắn để thiết lập giá trị hướng dẫn sức khỏe riêng cho sodium trong nước uống nói chung. Tuy nhiên, WHO cũng lưu ý người cần chế độ ăn hạn chế sodium, chẳng hạn một số bệnh nhân tăng huyết áp hoặc suy tim, có thể cần được tư vấn riêng về hàm lượng sodium trong nước.cdn.who+1

Nước sau khử mặn còn cần được đánh giá khoáng chất và độ ổn định hóa học. WHO khuyến nghị việc sử dụng nước khử khoáng hoặc khử mặn cho cộng đồng cần được tiếp cận thận trọng, xem xét tổng lượng khoáng từ cả nước uống và thực phẩm. Vì vậy, người có bệnh nền, đang điều trị hoặc phải hạn chế sodium nên hỏi bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng trước khi thay đổi nguồn nước lâu dài.iris.who

Đối với hệ sinh thái

Khi nước mặn xâm nhập sông, kênh hoặc tầng chứa nước ngọt, sự thay đổi độ mặn có thể ảnh hưởng đến cây trồng, thủy sinh vật và cân bằng sinh thái. Mức độ tác động phụ thuộc vào thời gian phơi nhiễm, nồng độ muối, loài sinh vật, nhiệt độ và điều kiện thủy văn.

Quá trình khử mặn cũng tạo ra dòng nước cô đặc có độ mặn cao hơn nước cấp. Dòng này không nên xả tùy tiện ra ao hồ, kênh rạch hoặc đất nông nghiệp. Phương án thu gom, pha loãng, xả biển, tái sử dụng hoặc xử lý concentrate cần được đánh giá theo điều kiện địa phương và yêu cầu môi trường.

Công nghệ xử lý nước nhiễm mặn

Tiền xử lý nguồn nước

Tiền xử lý là phần quan trọng trong hệ thống lọc nước nhiễm mặn vì màng RO nhạy với cặn, chất keo, sắt, mangan, dầu, chất hữu cơ, vi sinh và các chất tạo cáu cặn. DuPont cho biết tiền xử lý phù hợp giúp hạn chế fouling, scaling và suy giảm màng; cấu hình cần dựa trên nguồn nước, thành phần nước và mục đích sử dụng.dupont

Một dây chuyền tiền xử lý có thể gồm:

• Lưới lọc hoặc song chắn rác đối với nước mặt.

• Bể lắng, keo tụ – tạo bông khi độ đục và chất keo cao.

• Cột lọc đa tầng để giảm cặn lơ lửng.

• Cột than hoạt tính để giảm chlorine dư, mùi và một phần chất hữu cơ.

• Thiết bị khử sắt, mangan nếu nước giếng có hàm lượng cao.

• Lọc cartridge, thường đặt trước bơm cao áp và cụm màng.

• Thiết bị châm acid hoặc antiscalant khi tính toán nước cho thấy nguy cơ cáu cặn.

Không phải nguồn nước nào cũng cần toàn bộ các công đoạn trên. Nước giếng ổn định có thể cần cấu hình đơn giản hơn nước sông hoặc nước kênh có độ đục biến động. DuPont cũng lưu ý nước mặt thường có nguy cơ fouling vi sinh và keo cao hơn, nên tiền xử lý có thể phức tạp hơn nước giếng.dupont

RO khử mặn

RO là công nghệ chủ đạo trong nhiều hệ thống lọc nước nhiễm mặn. Bơm cao áp tạo chênh lệch áp suất để nước đi qua màng bán thấm; phần lớn muối và chất hòa tan bị giữ lại trong dòng concentrate, còn nước đi qua màng là permeate.

Có thể phân biệt sơ bộ:

• BWRO: dùng cho nước lợ hoặc nước ngầm có độ mặn thấp hơn nước biển.

• SWRO: dùng cho nước biển, cần áp suất và vật liệu phù hợp với độ mặn cao.

• RO hai cấp: cân nhắc khi yêu cầu TDS thấp hơn hoặc cần tăng mức loại bỏ muối.

• RO kết hợp EDI hoặc mixed bed: sử dụng khi cần nước khử khoáng cho sản xuất.

TDS đầu vào không phải yếu tố duy nhất quyết định cấu hình. Tỷ lệ calcium, sulfate, silica, bicarbonate, chloride, nhiệt độ, pH và tỷ lệ thu hồi ảnh hưởng đến nguy cơ scaling. Hệ thống RO cần được tính toán bằng dữ liệu nước cấp và phần mềm thiết kế màng, thay vì chọn bơm hoặc số lượng màng theo kinh nghiệm chung.

RO cũng không tự động tạo ra nước uống an toàn. Nước sau màng cần được khử trùng, ổn định khoáng, bảo vệ khỏi tái nhiễm và kiểm nghiệm theo mục đích sử dụng. WHO nhấn mạnh các rủi ro hóa học và vi sinh của nước khử mặn cần được quản lý trong khuôn khổ Water Safety Plan.who

Lưu trữ và phân phối

Bể chứa nước sau RO cần kín, dễ vệ sinh và có vật liệu phù hợp với nước có độ khoáng thấp. Nước khử khoáng có thể có tính ăn mòn hơn trong một số điều kiện, vì vậy vật liệu bồn, đường ống, gioăng và van cần được lựa chọn theo chất lượng permeate và phương án ổn định nước.

Sau bể chứa, hệ thống có thể cần UV, ozone hoặc chlorine với liều được kiểm soát. UV không tạo dư lượng bảo vệ trong mạng ống; chlorine có thể tạo dư lượng nhưng cần kiểm soát vị, sản phẩm phụ và vật liệu đường ống. Các điểm cuối mạng cần được lấy mẫu để kiểm tra nguy cơ tái nhiễm, không chỉ lấy mẫu ngay sau màng.

Lựa chọn máy lọc nước cho vùng nhiễm mặn

Tên thương mại của thiết bị không quyết định khả năng khử mặn. Một máy lọc nước RO cho nước nhiễm mặn cần được lựa chọn theo:

• TDS, độ dẫn điện và chloride của nguồn nước.

• Lưu lượng nước cấp, lưu lượng permeate và thời gian sử dụng.

• Mức độ đục, sắt, mangan, độ cứng, silica và chất hữu cơ.

• Yêu cầu nước uống, sinh hoạt, tưới, sản xuất hoặc cấp cho lò hơi.

• Tỷ lệ thu hồi và phương án quản lý nước cô đặc.

• Điện năng, áp suất bơm, diện tích lắp đặt và điều kiện bảo trì.

• Chất lượng vật liệu tiếp xúc với nước sau RO.

• Kế hoạch thay lõi, vệ sinh màng, hiệu chuẩn thiết bị đo và kiểm nghiệm định kỳ.

Trong nội dung cũ có nhắc đến máy lọc nước Keangnam. Để phù hợp với vai trò thương hiệu, SKY Envitech loại bỏ tên thương mại của đơn vị khác và tập trung vào giải pháp công nghệ. SKY Envitech tư vấn, thiết kế và triển khai các hệ thống xử lý nước cấp, RO, UF, EDI, thiết bị đo độ dẫn điện, khử trùng và tái sử dụng nước cho nhiều mục đích công nghiệp.skyenvitech

Một hệ thống xử lý nước mặn bằng RO thường cần theo dõi độ dẫn điện nước sau màng, lưu lượng permeate, áp suất, chênh áp, tỷ lệ thu hồi và độ tăng TDS theo thời gian. Khi nước sau RO tăng độ dẫn điện, cần kiểm tra màng, gioăng, van, hiện tượng trộn dòng, chất lượng tiền xử lý và hiệu chuẩn cảm biến trước khi kết luận màng hỏng.

SKY Envitech có thể hỗ trợ khảo sát nguồn nước, lấy mẫu, phân tích chỉ tiêu, tính toán tiền xử lý, lựa chọn màng, dự kiến dòng cô đặc và xây dựng quy trình vận hành. Doanh nghiệp nên cung cấp dữ liệu nguồn nước theo mùa và mục đích sử dụng cụ thể để phương án được thiết kế sát thực tế.

Nước nhiễm mặn là vấn đề cần được quản lý đồng thời ở cấp nguồn, cấp công trình và cấp thiết bị. Nếu đang chuẩn bị đầu tư hệ thống, hãy bắt đầu bằng việc phân tích nước và xác định rõ nước sau xử lý dùng cho mục đích nào. SKY Envitech sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp trong quá trình đánh giá, thiết kế, lắp đặt và chuyển giao hệ thống khử mặn phù hợp.

Nguồn tham khảo chuyên môn

• WHO – Safe drinking-water from desalination.who

• WHO – Sodium Fact Sheet.cdn.who

• WHO – Health effects of removing substances from drinking water.iris.who

• DuPont FilmTec – Water Chemistry and Pretreatment.dupont

• DuPont – Brackish Water RO Solutions.dupont

• US Bureau of Reclamation – Desalting Handbook.usbr

• QCVN 01-1:2024/BYT – Chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt.

Meta Description

Xử lý nước nhiễm mặn bằng công nghệ RO giúp giảm muối hòa tan, TDS và chloride. Tìm hiểu tiền xử lý, lựa chọn màng, quản lý nước cô đặc và vận hành hệ thống.