Đang tải... (xem toàn văn)
Học phần Kỹ thuật cấp nước Khử mặn bằng công nghệ RO cấp nước cho vùng ĐB Sông Cửu Long thích ứng biến đổi khí hậu 1... TỔNG QUAN VÙNG ĐB SÔNG CỬU LONG Giới hạn hành chính Bao gồm các tỉ[r]
(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA MÔI TRƯỜNG - - Học phần Kỹ thuật cấp nước Khử mặn công nghệ RO cấp nước cho vùng ĐB Sông Cửu Long thích ứng biến đổi khí hậu 09/28/2021 (2) Nội dung 09/28/2021 (3) I TỔNG QUAN VÙNG ĐB SÔNG CỬU LONG Giới hạn hành chính Bao gồm các tỉnh Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, An Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang Diện tích 40.548,2 km² chiếm 12,2 % diện tích tự nhiên nước Dân số 17.330.900 người (Theo số liệu Tổng cục Thống kê Việt Nam năm 2011) Bản đồ ĐB Sông Cửu Long 09/28/2021 (4) I TỔNG QUAN VÙNG ĐB SÔNG CỬU LONG Độ cao Độ cao so với mặt nước biển tương đối thấp ĐB sông Cửu Long Độ cao trung bình là - 5m, có khu vực cao 0,5 - 1m so với mặt nước biển ĐB sông Hồng Độ cao từ 0,4-12m Nếu mực nước biển dâng 1m: 39% diện tích đồng Là vùng chịu ảnh hưởng nặng nước biển dâng sông Cửu Long có4 nguy bị ngập 09/28/2021 (5) II TÌNH TRẠNG THIẾU NƯỚC NGỌT Ở ĐBSCL Các trạm xử lý và cung cấp nước không đáp ứng đủ nhu cầu người dân Tình trạng Sự khan Xâm nhập mặn nguồn nước xảy hầu hết các địa ngày càng đáng báo động phương thuộc ĐBSCL Tỷ lệ dân số Các trạm cung cấp dùngÔnước nhiễmđạt nguồn tiêu nước quy mô từ nước; (QCVN hạn hán chuẩn 500-2.000m3/ngày kéo dài; lũ lụt, 02:2009) là đêm chủ yếu xây dựng xâm nhập mặn… 36,5% thị trấn, thị tứ Còn trung tâm xã ấp xây dựng trạm cấp nước quy mô 100-300m3/ngày đêm Hầu hết cửa sông & ven biển, nước mặn lấn sâu vào đất liền từ 40-60km, độ mặn đo từ 412g/lít 09/28/2021 (6) II TÌNH TRẠNG THIẾU NƯỚC NGỌT Ở ĐBSCL Trong tương lai Tình trạng thiếu nước ĐB sông Cửu Long trầm trọng hơn.Tài nguyên nước đây trên đà suy thoái tác động biến đổi khí hậu toàn cầu và người gây Ước tính giai đoạn tới, lưu lượng dòng chảy sông Mekong ĐB sông Cửu Long từ 2.000 m3/s suy giảm còn khoảng 1.000 m3/s (Theo đánh giá WWF) Dân số gia tăng ,nguồn nước mặt giảm nên người dân chuyển sang khai thác nước ngầm, mực nước ngầm giảm , xâm nhập mặn nhanh Ảnh hưởng biến đổi khí hậu, nhiệt độ tăng, lượng mưa bất thường dẫn đến nguồn nước ĐB sông Cửu Long bị suy giảm và ô nhiễm 09/28/2021 (7) Đòi hỏi phải giải pháp khắc phục Thiếu nguồn nước để sử dụng, nước biển dâng, xâm nhập mặn nghiêm trọng 09/28/2021 (8) III KHỬ MẶN CÔNG NGHỆ RO Thành phần nước biển Thành phần mol tổng cộng nước biển Giảm hàm=lượng (Độ mặn 35‰) muối biển (mol/kg) Thành phần Hàm lượng Hàm lượng (mol/kg) nước Thành phần mol tổng cộng nước biển (Độ mặn = 35)[6] Thành phần H2O Cl - Na+ Mg2+ SO42Ca2+ K+ CT Br - BT Sr F - 2+ H2O Cl¯ Na+ Mg2+ SO42Ca2+ K+ Br¯ Sr2F¯ đến trị số thoả53,6 mãn 0,546 0,469 yêu cầu dùng nước 0,0528 53,6 0,546 0,469 0,0282 0,0103 0,0102 0,00206 0,000844 0,000416 0,000091 0,000068 Muốn có 0,0528 0,0282 0,0103 0,0102 0,000844 0,000091 nước0,000068 09/28/2021 (9) Một số phương pháp khử mặn •Trước đây: Sử dụng nhiên liệu hóa thạch •Hiện nay: Sử dụng hệ thống gương cầu parabol chuyển xạ Mặt Trời thành nhiệt để chưng cất nước mặn Sử dụng màn lọc có kích thước nhỏ 0,001 μm để loại bỏ các thành phần không tốt Điện phân Chưng cất Lọc qua màn RO Trao đổi ion • Dòng điện chiều qua lớp nước cần điện phân, tạo nên trường hợp điện • Các cation muối cực âm và các anion cực dương và nước khử muối • • Qua lọc OH-anionit: Lọc bể nướcqua bể lọc Hcác hạt anionit hấp thụ cationit và OH-anionit nước cácH-Cationit: anion • từQua bể lọc Cácaxit cation nước các mạnh Cl-,bị giữ lại SO42RH + NaCl →→ RNa + + • • [An]OH + HCl [An]Cl HCl 2H2O 09/28/2021 (10) 3.Công nghệ khử mặn RO a) Khái niệm màn lọc RO Màng RO màng mỏng làm từ vật liệu Cellulose Acetate, Polyamide Có kích thước lỗ rỗng nhỏ 0,001μm Chúng hoạt động áp suất cao, thông thường từ 4001000psi Cho phép loại bỏ hầu hết có nước các phân tử chất, cặn lơ lửng, các chất khoáng, các ion, amoni acid , gần còn nước nguyên chất chảy qua 10 09/28/2021 (11) 11 09/28/2021 (12) b) Cơ chế thẩm thấu ngược màng RO Thẩm thấu: Nước chảy từ nơi có nồng độ muối thấp nơi có nồng độ muối cao Thẩm thấu ngược: Nước chảy từ nơi có nồng muối cao nơi có nồng độ muối thấp, có áp lực lớn đặt vào Cơ chế thẩm thấu ngược 12 09/28/2021 (13) c Cơ chế hoạt động công nghệ RO Nước biển Bơm cao áp Nước có áp cao Lớp đệm Nước muối chứa các ion, kim loại, vi khuẩn, virus Nước thu gom Lớp thẩm thấu Nước 13 Màng lọc RO 09/28/2021 (14) d) Hiệu suất công nghệ RO Phụ thuộc vào: Nhiệt độ nước Tổng số chất rắn hòa tan (TDS) nước cấp Áp lực hoạt động Tỷ lệ thu hồi nước hệ thống 14 09/28/2021 (15) Một hệ thống thẩm thấu ngược bao gồm bốn thành phần chính / quy trình: 15 09/28/2021 (16) III KHỬ MẶN CÔNG NGHỆ RO Một số nhà máy nước biển Trên giới Đã có nhiều nhà máy biến nước lợ, nước biển thành nước Trung Đông, Địa Trung Hải, châu Mỹ, Nam Âu, Caribbean, Nhật Bản, quần đảo Channel, đảo Tenerife và Gran Canaria - nơi nguồn nước tự nhiên Năm 2004 với 11.000 nhà máy khử muối hoạt động, sản xuất 20.000.000 m3/ngày đêm cung cấp nước an toàn cho nhu cầu dùng nước với 60% công xuất Tây Á, 11% Bắc Mỹ, 7% Châu Âu và Bắc Phi, và 4% trung tâm Nam Mỹ Ở Việt Nam Mô hình đã áp dụng số nơi Việt Nam trình lọc nước biển thành nước Lý Sơn XãCông An Bình –Huyện đảo Lý Sơn – Quảng Ngãi: công suất 200 m3/ngày đêm Đảo Hòn Tằm, Nha Trang, Khánh Hòa: 1000 m3/ngày đêm Nhà máy khử mặn nước biển Sorek, Israel 16 09/28/2021 (17) Ưu điểm Công nghệ màng RO Nhược điểm Loại bỏ 90-99+% các tạp chất không tinh khiết tùy vào các loại tạp chất và thành phần nguồn nước Hiệu và ít tốn lượng so với các phương pháp khử mặn khác như: Trao đổi ion, chưng cất Công nghệ lọc RO cho nước tinh khiết, phải bổ sung các khoáng chất có lợi cho nước các máy có cấp lọc cao 6,7,8,9 lõi Chi phí xây dựng hệ thống khử mặn RO khá cao Khó áp dụng rộng rãi các nước kém & phát triển 17 09/28/2021 (18) Lọc nước biển công nghệ RO có chi phí đầu tư ban đầu khá cao so với khả kinh tế các nước phát triển,nhưng tính lâu dài, đây là phương pháp có hiệu kinh tế cao VD: Ở huyện đảo Lý Sơn, chưa có hệ thống lọc nước công nghệ RO: 1m3 nước có giá 50.000đ , sau xây dựng hệ thống 1m3 nước giá còn 23.000đ Tuy phổ cập công nghệ lọc nước thẩm thấu ngược RO còn nhiều trở ngại phần là giá thành, phân là nhận thức người dân, thực so sánh giá thành với giá trị hữu ích mà nó mang lại cho người thì lớn Công nghệ tương lai 18 09/28/2021 (19) ơn thầy và các bạn đã lắng 19 09/28/2021 (20)