Sơ đồ lọc nước loại bỏ kim loại bằng điện cực CDI.

Công nghệ loại bỏ kim loại trong nước thải

Invalid date

GD&TĐ - TS Nguyễn Tấn Thông - Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM đã phát triển một giải pháp xử lý nước thải công nghiệp, tập trung vào nước thải từ ngành mạ điện, nơi thường phát sinh hàm lượng lớn kim loại nặng.

Sơ đồ lọc nước loại bỏ kim loại bằng điện cực CDI.

Không dùng hóa chất

Giải pháp “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khử ion điện dung trong xử lý nước thải có kim loại nặng tại nồng độ cao” do TS Nguyễn Tấn Thông làm chủ nhiệm nhằm phát triển một giải pháp xử lý nước thải công nghiệp hiệu quả, đặc biệt tập trung vào nước thải từ ngành mạ điện, nơi thường phát sinh hàm lượng lớn kim loại nặng.

TS Nguyễn Tấn Thông cho biết, trong bối cảnh ô nhiễm môi trường nước ngày càng nghiêm trọng tại Việt Nam, đặc biệt là tại các khu công nghiệp và khu vực sản xuất có sử dụng nhiều hóa chất như ngành mạ điện, việc phát triển một công nghệ xử lý nước thải hiệu quả, tiết kiệm và bền vững là hết sức cấp thiết.

TS Nguyễn Tấn Thông ứng dụng công nghệ khử ion điện dung (Capacitive Deionization - CDI), một công nghệ tiên tiến hiện đại trong lĩnh vực xử lý nước. CDI hoạt động dựa trên nguyên lý hấp phụ điện - khi nước thải đi qua giữa hai điện cực, các ion kim loại nặng sẽ bị hấp phụ lên bề mặt của các điện cực dưới tác động của điện trường.

Công nghệ này nổi bật nhờ hiệu quả xử lý cao, tiêu thụ năng lượng thấp, khả năng tái sử dụng điện cực và giảm thiểu chất thải phụ so với các phương pháp truyền thống như kết tủa hóa học hay trao đổi ion.

Để xử lý hiệu quả, TS Thông đã kết hợp vật liệu nano oxit kẽm (ZnO) với than hoạt tính để chế tạo điện cực CDI. Sự phối hợp này giúp tăng mật độ điện tích bề mặt, tạo ra trường điện cục bộ mạnh hơn, từ đó nâng cao khả năng hấp phụ và loại bỏ các ion kim loại nặng như chì, cadmium, crom - vốn là những chất gây độc hại nghiêm trọng cho sức khỏe con người và hệ sinh thái khi tồn tại trong môi trường nước.

Tính ứng dụng của công nghệ CDI trong thực tiễn là rất lớn. Dù đã được nghiên cứu và triển khai ở một số quốc gia, tại Việt Nam, việc áp dụng CDI trong xử lý nước thải công nghiệp, đặc biệt là ở quy mô lớn và nồng độ kim loại nặng cao, vẫn còn khá hạn chế. Do đó, đề tài được kỳ vọng sẽ mở ra hướng đi mới trong việc giải quyết bài toán ô nhiễm nước thải công nghiệp một cách hiệu quả, tiết kiệm và phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật trong nước.

Nhiều ưu thế so với các công nghệ truyền thống

Về hiệu quả xử lý, giải pháp hướng đến việc đạt được hiệu suất loại bỏ kim loại nặng cao, đưa nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sau xử lý xuống mức an toàn theo các quy chuẩn môi trường hiện hành.

Các thông số như mức tiêu thụ năng lượng, hiệu suất bắt giữ ion, thời gian vận hành liên tục và khả năng tái sử dụng điện cực sẽ được đánh giá và so sánh với các công nghệ truyền thống để chứng minh ưu thế vượt trội của công nghệ CDI cải tiến.

Việc tối ưu cấu trúc điện cực và quy trình vận hành nhằm giảm thiểu chất thải phụ phát sinh là một trong những mục tiêu quan trọng giúp giải pháp đảm bảo tính ổn định, bền vững và thân thiện với môi trường.

Giải pháp được định hướng chuyển giao công nghệ từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng thực tế ở quy mô công nghiệp. Kế hoạch triển khai bao gồm các giai đoạn thử nghiệm mô hình nhỏ, xây dựng dây chuyền sản xuất, tích hợp phần mềm điều khiển và giám sát tự động, hướng tới việc thương mại hóa sản phẩm.

Ngoài ra, giải pháp cũng có thể kết hợp với các công nghệ hiện đại như Internet vạn vật (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI) để giám sát chất lượng nước theo thời gian thực, điều chỉnh quá trình vận hành tối ưu và giảm chi phí bảo trì.

Công nghệ có thể dễ dàng ứng dụng linh hoạt tại nhiều khu vực, từ các khu công nghiệp tập trung đến các vùng nông thôn, miền núi thiếu nước sạch hoặc cơ sở hạ tầng môi trường yếu kém.

Tại các khu vực khó khăn, việc triển khai mô hình xử lý nước thải thân thiện với môi trường còn giúp giảm chi phí sinh hoạt, giảm nguy cơ bệnh tật do nước bẩn, góp phần nâng cao chất lượng sống cho người dân.

TS Nguyễn Tấn Thông cho biết, để triển khai hiệu quả giải pháp này, cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật, bao gồm: Hệ thống điện áp DC ổn định (<1,2V) điều khiển quá trình CDI/MCDI, phần mềm tự động hóa giám sát quá trình sạc - xả, hệ thống thu gom và xử lý nước dòng cô đặc sau xử lý, đảm bảo tuân thủ các quy chuẩn môi trường hiện hành. Những điều kiện này hoàn toàn khả thi tại Việt Nam nếu có sự phối hợp giữa Nhà nước, doanh nghiệp và các cơ sở nghiên cứu.

Ứng dụng công nghệ CDI trong xử lý nước thải chứa kim loại nặng là một hướng đi sáng tạo, hiệu quả và có tính ứng dụng cao. Giải pháp không chỉ giải quyết vấn đề môi trường cấp thiết, mà còn tạo ra tác động tích cực lâu dài đến kinh tế, xã hội và cộng đồng, đặc biệt là ở những khu vực đang chịu áp lực lớn về môi trường nước.

Theo Nhật Phong
giaoducthoidai.vn
Theo: giaoducthoidai.vn
2025/05/23 07:25 (GMT+7)
2026-01-10 04:28

Trường ĐH Mở Hà Nội kỷ niệm 76 năm Ngày truyền thống HSSV Việt Nam

GD&TĐ - Ngày 9/1, Trường ĐH Mở Hà Nội tổ chức kỷ niệm 76 năm Ngày truyền thống Học sinh, Sinh viên và Hội Sinh viên Việt Nam (9/1/1950 – 9/1/2026).

Trường ĐH Mở Hà Nội kỷ niệm 76 năm Ngày truyền thống HSSV Việt Nam
2026-01-10 04:28

Đưa nghệ thuật vào giáo dục học đường tại Trường THPT FPT Hà Nội

GD&TĐ - Gala Kịch Pharos 2026 tại Trường THPT FPT Hà Nội đưa học sinh vào hành trình trải nghiệm nghệ thuật sống động, nơi các em kể câu chuyện của chính mình và rèn luyện kỹ năng sống.

Đưa nghệ thuật vào giáo dục học đường tại Trường THPT FPT Hà Nội
2026-01-10 04:12

Sở Y tế TP Hồ Chí Minh ra 'tối hậu thư' cho Bệnh viện Từ Dũ trong hoạt động quảng cáo

(CLO) Sở Y tế TP Hồ Chí Minh cho biết, Sở này đã tiếp nhận và ghi nhận các phản ánh của báo chí, người dân liên quan đến hoạt động quảng cáo thương mại trong khuôn viên Bệnh viện Từ Dũ thời gian qua.

Sở Y tế TP Hồ Chí Minh ra 'tối hậu thư' cho Bệnh viện Từ Dũ trong hoạt động quảng cáo
2026-01-10 04:12

Hà Nội tung loạt sản phẩm du lịch mới, đẩy mạnh kích cầu trong năm 2026

(CLO) Thực hiện kế hoạch phát triển văn hóa, kích cầu du lịch và mục tiêu tăng trưởng GRDP năm 2026 trên 8%, Sở Du lịch Hà Nội vừa giới thiệu một số sản phẩm du lịch mới cùng các điểm bán sản phẩm OCOP phục vụ du khách đến Thủ đô.

Hà Nội tung loạt sản phẩm du lịch mới, đẩy mạnh kích cầu trong năm 2026
2026-01-10 04:12

Gần 1.000 học sinh tham gia diễu hành kỷ niệm 950 năm Văn Miếu-Quốc Tử Giám

(CLO) Nhân kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076-2026), ngày 9/1 tại Hà Nội, Trung tâm Hoạt động Văn hóa, Khoa học Văn Miếu-Quốc Tử Giám tổ chức diễu hành với chủ đề “Gieo mầm Đạo học cho thế hệ tương lai”, thu hút sự tham gia của 950 học sinh tiểu học.

Gần 1.000 học sinh tham gia diễu hành kỷ niệm 950 năm Văn Miếu-Quốc Tử Giám
2026-01-10 04:12

Lễ hội Cơm mới của người Mường ở Ninh Bình là di sản quốc gia

(CLO) Lễ hội Cơm mới là nghi lễ truyền thống phản ánh rõ nét đời sống tinh thần, tín ngưỡng và bản sắc văn hóa của người Mường.

Lễ hội Cơm mới của người Mường ở Ninh Bình là di sản quốc gia
2026-01-10 04:11

950 học sinh diễu hành chào mừng kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám

GD&TĐ - Ngày 9/1, tại Văn Miếu – Quốc Tử Giám, 950 học sinh tiểu học đã tham gia diễu hành mang chủ đề “Gieo mầm Đạo học cho thế hệ tương lai”.

950 học sinh diễu hành chào mừng kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám
2026-01-10 04:11

Người dân xã Mê Linh tất bật chăm sóc hoa, chuẩn bị cho vụ Tết Nguyên đán 2026

(CLO) Trên các cánh đồng hoa xã Mê Linh (Hà Nội), bà con nông dân đang hối hả vào vụ chăm sóc, vun trồng để kịp cung ứng hoa cho thị trường Tết Nguyên đán 2026.

Người dân xã Mê Linh tất bật chăm sóc hoa, chuẩn bị cho vụ Tết Nguyên đán 2026
2026-01-10 04:11

Phú Quốc dừng hoạt động chợ đêm sau Tết Nguyên đán Bính Ngọ

(CLO) Sau Tết Nguyên đán Bính Ngọ 2026, khu chợ đêm nổi tiếng ở Phú Quốc chính thức dừng hoạt động.

Phú Quốc dừng hoạt động chợ đêm sau Tết Nguyên đán Bính Ngọ
2026-01-10 04:11

Phát huy giá trị Lễ hội Kỳ yên đình thần Thoại Ngọc Hầu

GD&TĐ -Bộ VHTT&DL vừa cho ý kiến thẩm định đề án “Quản lý, bảo vệ và phát huy giá trị Di sản văn hóa Lễ hội Kỳ yên đình thần Thoại Ngọc Hầu (An Giang).

Phát huy giá trị Lễ hội Kỳ yên đình thần Thoại Ngọc Hầu