Cách xử lý nước nhiễm mặn và giải pháp hữu hiệu

Trong vài năm gần đây, các phương tiện truyền thông như đài báo, truyền hình thường hay đưa ra các thông tin về nước nhiễm mặn. Vậy nước nhiễm mặn là gì? Nguyên nhân gây ra nước nhiễm mặn cũng như thực trạng hiện nay của nước nhiễm mặn ở Việt Nam như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

I. Nước nhiễm mặn là gì?

Nước nhiễm mặn là nguồn nước có chứa hàm lượng lớn các chất muối hòa tan (nhiều nhất là NaCl) lớn hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn chung, các muối này được tạo bởi các ion Na+, K+, Ca2+, Mg2+ và Cl- và tập trung chính là ion Na+ và Cl-. NaCl cũng là thành phần chính trong muối ăn được khai thác từ việc bốc hơi nước biển hoặc tại các mỏ ngầm muối đã kết tinh.

Nước nhiễm mặn gây ra rất nhiều các hậu quả lớn trong đời sống sinh hoạt và lao động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Nước nhiễm mặn khi sử dụng trong sinh hoạt gây ra các hiện tượng mẩn ngứa, làm da tổn thương thậm chí dẫn đến nhiễm trùng. Các thiết bị sử dụng với nước nhiễm mặn sẽ bị gỉ sét, ăn mòn nhanh chóng. Trong sản xuất nông nghiệp, nước nhiễm mặn gây chết các động vật nuôi và cây trồng hàng loạt. Ảnh hưởng của nước nhiễm mặn còn nặng nề hơn trong sản xuất công nghiệp khi mức độ ăn mòn cũng như các tác nhân hóa học từ NaCl tác dụng lên các thành phẩm.

II. Nguyên nhân và thực trạng nước nhiễm mặn tại Việt Nam

Nước nhiễm mặn chủ yếu là do quá trình xâm nhập nước biển, làm cho các mạch nước ngầm, các nguồn nước trong các sông hồ bị mặn hóa bởi nước biển. Nguyên nhân nước biển xâm thực có thể do thủy triều, triều cường tại các vùng ven biển. Một nguyên nhân khác là do biến đổi khí hậu dẫn đến mực nước biển dâng cao hơn hàng năm, lượng mưa ít vào mùa khô làm lượng nước ngọt ít đi. Cũng có những tác nhân do con người tác động trực tiếp như việc chặn nước ở đầu nguồn để dự trữ hoặc phục vụ cho các nhà máy thủy điện, những việc này cũng làm ảnh hưởng đến nguồn nước ngọt cấp vào các sông hồ.

Ở Việt Nam trong vài năm gần đây, nước nhiễm mặn đang là một thực trạng đáng báo động, các đợt nước nhiễm mặn có xu thế diễn ra thường xuyên và kéo dài hơn. Đặc biệt, hiện tượng nước nhiễm mặn xảy ra trên một diện rộng ở các tỉnh Nam Bộ như Bến Tre, Cà Mau… Đứng trước thực trạng này, cùng chung tay với Chính phủ và các Bộ ban ngành, rất nhiều doanh nghiệp đã cùng nghiên cứu triển khai các giải pháp, các sản phẩm xử lý nước nhiễm mặn thành nước ngọt giúp bà con vượt qua khó khăn.

3. Cách xử lý nước nhiễm mặn và giải pháp tối ưu hiệu quả 

1. Phương pháp chưng cất nhiệt: dùng nhiệt làm sôi nước nhiễm mặn, nước tinh khiết sẽ bay hơi và tích tụ thành dạng lỏng. Về ưu điểm, phương pháp này có thể chưng cất với nước có nhiều độ mặn khác nhau. Về nhược điểm, nó chỉ phù hợp áp dụng với quy mô xử lý lượng nước không nhiều, với quy mô lớn sẽ tổn nguyên liệu đốt và thời gian.
2. Phương pháp trao đổi ion: Một kỹ thuật phổ biến để xử lý nước nhiễm mặn, giúp loại bỏ các ion không mong muốn như natri (Na⁺) và clorua (Cl⁻) khỏi nước.

          a) Nguyên lý hoạt động: Phương pháp trao đổi ion dựa trên việc sử dụng các hạt nhựa trao đổi ion có khả năng trao đổi các ion có trong nước với các ion có trên nhựa. Có hai loại nhựa trao đổi ion chính:

• Nhựa trao đổi cation: Loại nhựa này có khả năng trao đổi các ion dương (cation) như Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, v.v. Các hạt nhựa cation thường chứa các ion H⁺ hoặc Na⁺.
• Nhựa trao đổi anion: Loại nhựa này có khả năng trao đổi các ion âm (anion) như Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻, v.v. Các hạt nhựa anion thường chứa các ion OH⁻ hoặc Cl⁻.

          b) Quy trình xử lý nước nhiễm mặn bằng trao đổi ion

• Chuẩn bị hệ thống trao đổi ion: Hệ thống bao gồm các cột chứa đầy nhựa trao đổi ion. Nước nhiễm mặn sẽ được cho chảy qua các cột này.
• Quá trình trao đổi ion:

• Khi nước nhiễm mặn đi qua cột nhựa trao đổi cation, các ion Na⁺ trong nước sẽ bị giữ lại bởi nhựa và được thay thế bằng các ion H⁺ hoặc Na⁺ trên nhựa.
• Tiếp theo, nước sẽ đi qua cột nhựa trao đổi anion. Các ion Cl⁻ sẽ bị giữ lại bởi nhựa và được thay thế bằng các ion OH⁻ hoặc Cl⁻ trên nhựa.

• Tái sinh nhựa trao đổi ion: Sau một thời gian sử dụng, nhựa sẽ bị bão hòa và mất khả năng trao đổi ion. Khi đó, cần tiến hành tái sinh nhựa bằng cách rửa các cột với dung dịch có nồng độ ion cao (thường là dung dịch muối hoặc axit). Quá trình này giúp nhựa phục hồi khả năng trao đổi ion.

         c) Ưu điểm và hạn chế của phương pháp trao đổi ion

• Ưu điểm: Hiệu quả cao trong việc loại bỏ các ion không mong muốn. Bên cạnh đó, phương pháp này có thể tái sinh và sử dụng lại nhựa trao đổi ion, giúp giảm chi phí vận hành.
• Hạn chế: Chi phí đầu tư ban đầu cao cho hệ thống cũng như cần quy trình tái sinh nhựa, đòi hỏi quản lý và kiểm soát chất lượng.

       3. Phương pháp dùng hệ thống lọc nước: Sử dụng máy lọc nước hoặc hệ thống lọc nhiễm mặn là một sự lựa chọn cần thiết giúp bảo vệ sức khỏe vì nước nhiễm mặn chứa lượng muối cao có thể gây hại đến sức khỏe con người khi sử dụng. Ngoài ra, hệ thống lọc này giúp loại bỏ muối và các chất gây hại khác, tạo ra nước ngọt an toàn cho việc sử dụng sinh hoạt và uống. Hơn nữa, sử dụng hệ thống lọc còn bảo vệ được làn da và thiết bị: Sử dụng nước nhiễm mặn có thể gây kích ứng da và làm hỏng thiết bị trong nhà. Hệ thống lọc này loại bỏ các chất gây kích ứng và tạp chất trong nước, bảo vệ da và kéo dài tuổi thọ của thiết bị gia đình. Và cuối cùng là hỗ trợ nông nghiệp vì nước nhiễm mặn có thể ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất và chất lượng cây trồng. Bằng cách loại bỏ muối và các chất độc hại khác, hệ thống lọc này cung cấp nước sạch cho việc tưới tiêu và phát triển cây trồng một cách hiệu quả.