Xử lý nước thải ngành mạ bằng màng lọc thẩm thấu

Nước thải ngành mạ phát sinh trong quá trình sản xuất các linh kiện ô-tô, đồ điện tử, sản phẩm cơ khí... là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và nhiều bệnh nguy hiểm.

Cán bộ Viện Khoa học công nghệ Năng lượng và Môi trường (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) kiểm tra kết quả mẫu nước mạ sau khi xử lý bằng công nghệ màng lọc thẩm thấu thuận hiệu năng cao. (Ảnh: Thảo Thanh)
Cán bộ Viện Khoa học công nghệ Năng lượng và Môi trường (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) kiểm tra kết quả mẫu nước mạ sau khi xử lý bằng công nghệ màng lọc thẩm thấu thuận hiệu năng cao. (Ảnh: Thảo Thanh)

Để hạn chế, các nhà khoa học Viện Khoa học công nghệ Năng lượng và Môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu thành công màng mỏng thẩm thấu thuận (FO) hiệu năng cao giúp loại bỏ kim loại nặng như asen, chì… khỏi nước thải mạ điện.

Hiện nay, trong quá trình mạ điện các sản phẩm thường phát sinh nước thải có chứa hàm lượng lớn các kim loại độc hại như asen, chì, niken cùng các hóa chất như xyanua, sunfat... Những chất này nếu không được xử lý kịp thời sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trường và các bệnh về tiêu hóa, tim mạch, hô hấp, da liễu, ung thư…

Mặc dù các công nghệ xử lý nước thải ngành mạ rất phong phú, đa dạng và đổi mới từng ngày nhưng vẫn tồn tại những hạn chế khiến môi trường nước ngày càng ô nhiễm. Một số đơn vị đã áp dụng các giải pháp công nghệ như trao đổi ion, kết tủa hóa học, hấp phụ hay lọc nano. Tuy nhiên, hạn chế của những giải pháp này là chi phí đầu tư và xử lý tốn kém, phát sinh bùn thải đạt hiệu quả thấp khi xử lý nước thải ô nhiễm nặng.

Trước tình trạng này, Thạc sĩ Lê Xuân Thanh Thảo, Viện Khoa học công nghệ Năng lượng và Môi trường (Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) và nhóm tác giả đã nỗ lực thực hiện thành công đề tài khoa học “Chế tạo màng mỏng thẩm thấu thuận hiệu năng cao và ứng dụng trong loại bỏ kim loại nặng nước thải ngành mạ” (Mã số: VAST07.02/23-24). Đây cũng là bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ màng thân thiện môi trường nhằm giải quyết bài toán ô nhiễm nước thải công nghiệp tại Việt Nam.

Thẩm thấu thuận (FO) là công nghệ màng sử dụng sự chênh lệch áp suất thẩm thấu nhằm thúc đẩy quá trình vận chuyển nước từ phía áp suất thẩm thấu thấp sang phía áp suất thẩm thấu cao hơn.

Tương tự như công nghệ màng RO, FO sử dụng màng mỏng thẩm thấu có kích thước lỗ nhỏ chỉ từ 0.37 đến 0.47nm, phù hợp để loại bỏ các ion kim loại trong nước thải. Tuy nhiên, khác với RO, FO sử dụng cơ chế thẩm thấu tự nhiên, không có áp suất thủy lực, vì thế có thể hạn chế việc bám bẩn, tiết kiệm năng lượng và cơ chế vận hành tối giản hơn.

Cùng với các ưu điểm nêu trên thì khi sử dụng màng FO để xử lý nước thải sau quá trình mạ thường xuất hiện những hạn chế như dòng nước thẩm thấu còn thấp, có hiện tượng phân cực nồng độ…

Để khắc phục tình trạng này, đồng thời nâng cao hiệu suất màng thẩm thấu thuận, nhóm nghiên cứu đã tích hợp thành công vật liệu ưa nước dextran với màng FO. Đây là loại vật liệu có tính ưa nước cao, giúp tăng độ xốp và khả năng thấm ướt của màng FO khi thêm vào lớp đế màng polyethersulfone (PES).

So với những nghiên cứu trước đây, phương pháp sử dụng dextran không chỉ an toàn sinh học mà còn mở ra hướng nghiên cứu về công nghệ màng hiệu năng cao với chi phí hợp lý. Dextran được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và hóa chất do tính ổn định, an toàn, tính ưa nước và khả năng tạo gel.

Theo Thạc sĩ Thảo, quá trình nghiên cứu cho thấy, việc tích hợp màng FO với dextran sẽ giúp màng FO khắc phục được hiệu ứng phân cực nồng độ trong. Đây là một trong những hạn chế lớn nhất của các hệ màng truyền thống. Hơn nữa, lớp đế màng chứa 5% dextran giúp tăng gấp đôi tốc độ thẩm thấu nước so với màng mỏng tổng hợp (TFC) thương mại, đồng thời vẫn giữ được khả năng ngăn muối và ion kim loại nặng hiệu quả. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm khi sử dụng màng lọc FO tích hợp dextran để xử lý nước thải ngành mạ đạt hiệu suất loại bỏ trên 97% đối với các kim loại như As, Pb, Ni…

Khác với nhiều nghiên cứu trước đây tập trung chủ yếu vào cấu trúc màng, trong đề tài nghiên cứu nêu trên, các nhà khoa học tập trung khai thác sâu mối quan hệ giữa cấu trúc - tính chất - hiệu năng. Hơn nữa, việc cải tiến đặc điểm cấu trúc của màng lọc FO nhằm giảm tối đa những hạn chế vốn có là một giải pháp hữu hiệu góp phần xử lý nước thải ngành xi mạ. Những điều đó cung cấp hướng tiếp cận mang tính hệ thống và thực tiễn cao cho các ứng dụng xử lý nước.

Kết quả nghiên cứu đề tài đã được công bố trên tạp chí quốc tế thuộc danh mục SCIE (Q2) và tạp chí khoa học trong nước; hỗ trợ đào tạo được một thạc sĩ chuyên ngành khoa học môi trường. Đặc biệt, ở cả hai bài báo đăng tải trên hai tạp chí đó đều chứng minh việc bổ sung dextran giúp bảo đảm tính hiệu quả, sự ổn định của màng lọc FO, đồng thời loại bỏ được As, chất gây ung thư có trong nước thải mạ và nước ngầm. Các sản phẩm cụ thể là quy trình chế tạo màng lọc thẩm thấu thuận hiệu năng cao; màng lọc thẩm thấu thuận FO.

Có thể bạn quan tâm

[Video] Dự báo thời tiết ngày 5/10/2026: Không khí lạnh gây mưa ở Bắc Bộ, Trung Bộ; Nam Bộ chiều tối tăng dông

[Video] Dự báo thời tiết ngày 5/10/2026: Không khí lạnh gây mưa ở Bắc Bộ, Trung Bộ; Nam Bộ chiều tối tăng dông

Không khí lạnh tiếp tục chi phối thời tiết miền Bắc và miền Trung, gây mưa diện rộng tại nhiều nơi. Hôm nay, Bắc Bộ trời nhiều mây, mưa giảm dần ở Tây Bắc Bộ nhưng Đông Bắc Bộ vẫn có mưa rải rác, cục bộ mưa to đến rất to. Trung Bộ tiếp tục có mưa, trong khi Nam Bộ mưa dông gia tăng về chiều tối.

(Ảnh minh họa: THÀNH ĐẠT)

Không khí lạnh tràn về, đêm nay và ngày mai, Bắc Bộ trời chuyển lạnh, vùng núi cao có nơi trời rét

Dự báo, đêm nay (4/10), không khí lạnh tràn về, khu vực Đông Bắc Bộ và Thanh Hóa từ đêm nay, trời chuyển lạnh, vùng núi cao có nơi trời rét, nhiệt độ thấp nhất 14-17 độ C. Khu vực Hà Nội, từ tối đêm nay đến sáng mai (5/10) có mưa, mưa vừa và dông, cục bộ có nơi mưa to, gần sáng trời chuyển lạnh.

Bàn giao ngôi nhà có khả năng chống chịu thiên tai cho bà Hoàng Thị Liên ở xã Đồng Hỷ, Thái Nguyên. (Ảnh: UNDP)

Nâng cao khả năng chống chịu cho cộng đồng sau thiên tai

Cục Quản lý đê điều và Phòng, chống thiên tai và Đại diện Đại sứ quán Australia tại Việt Nam, Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) vừa có chuyến công tác tại Thái Nguyên nhằm đánh giá kết quả phục hồi và tăng cường khả năng chống chịu của các cộng đồng bị ảnh hưởng bởi thiên tai.

Người dân huyện Thuận Nam (Ninh Thuận cũ) trên đồng ruộng khô cằn bỏ hoang do ảnh hưởng của hạn hán kéo dài. (Ảnh: THÀNH ĐẠT)

Ứng phó tác động của El Nino

Cục Quản lý và Xây dựng công trình thủy lợi (Bộ Nông nghiệp và Môi trường) cho biết, theo dự báo, trạng thái El Nino tiếp tục duy trì cường độ mạnh đến rất mạnh, đặc biệt, từ tháng 10 đến tháng 12, đạt xác suất cao nhất lên đến 95%.

[Video] Dự báo thời tiết ngày 3/10/2026: Bắc Bộ nắng nóng

[Video] Dự báo thời tiết ngày 3/10/2026: Bắc Bộ nắng nóng

Hôm nay, Bắc Bộ duy trì nắng nóng diện rộng với nhiệt độ cao, chiều tối và đêm có mưa rào, dông. Khu vực Trung Bộ từ Thanh Hóa đến Duyên hải Nam Trung Bộ phổ biến ngày nắng, có nơi nắng nóng, chiều tối chuyển mưa dông cục bộ. Trong khi đó, Cao nguyên Trung Bộ và Nam Bộ tiếp tục hình thái mưa rào, dông về chiều tối.

Ảnh chụp chiều 1/10, cá mòi chết dạt vào bờ biển xã Đông Trạch, tỉnh Quảng Trị. (Nguồn: MP)

Quảng Trị: Khoảng 40kg cá mòi chết dạt vào bờ biển xã Đông Trạch

Ngày 2/10, thông tin từ Ủy ban nhân dân xã Đông Trạch, tỉnh Quảng Trị biết, địa phương vừa xuất hiện tình trạng cá biển, phần lớn là cá mòi chết dạt vào bờ biển bốc mùi hôi. Người dân tiến hành thu gom và chôn lấp toàn bộ khoảng 40kg cá để không ảnh hưởng đến môi trường. Nguyên nhân cá chết đang được làm rõ.

Lực lượng chức năng tái thả các cá thể rùa về môi trường tự nhiên. (Ảnh: PHÚC THẮNG)

Lan tỏa thông điệp bảo tồn đa dạng sinh học từ việc tái thả 31 cá thể động vật rừng nguy cấp về tự nhiên

Ngày 1/10, tại tiểu khu 414 thuộc lâm phần Vườn quốc gia Kon Ka Kinh, Trung tâm Cứu hộ, Bảo tồn và Phát triển Sinh vật (Ban Quản lý Vườn quốc gia Kon Ka Kinh, tỉnh Gia Lai) phối hợp các cơ quan chức năng tổ chức tái thả 31 cá thể động vật rừng quý hiếm về môi trường tự nhiên sau thời gian cứu hộ, chăm sóc và phục hồi sức khỏe.

Vườn sầu riêng sử dụng cân đối phân bón vô cơ và hữu cơ của ông Trần Quang Tá, xã Ea Knuếc (Đắk Lắk).

Tái sử dụng tầng đất mặt

Tầng đất mặt được hình thành qua quá trình canh tác, cải tạo đất, bồi đắp tự nhiên rất nhiều năm, với các hạt không quá to, cũng không quá nhỏ, độ kết dính vừa phải, lưu giữ nước, chất dinh dưỡng, phù hợp cho cây trồng.