Công nghệ xử lý hiệu quả PFAS để bảo vệ nguồn nước

Với sự bùng nổ của quá trình công nghiệp hóa, việc đảm bảo chất lượng nguồn nước sạch đã trở nên cấp bách. Sự xuất hiện của các hợp chất Per- và poly-fluoroalkyl (PFAS) trong nước uống đặt ra thách thức mới trong công tác bảo vệ nguồn nước.

1. PFAS là gì?
PFAS thường được gọi là "chất hóa học vĩnh cửu" do tính chất bền vững và sự tồn tại lâu dài trong môi trường, PFAS bao gồm một nhóm các hợp chất được tạo ra trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người, PFAS có trong các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng bao gồm Scotchgard, Teflon, bọt chữa cháy, xi mạ kim loại, sản phẩm chống thấm nước/nhiệt, vải chống ố, thảm, chảo chống dính, sơn, chất đánh bóng, sáp, sản phẩm tẩy rửa, và bao bì thực phẩm. Qua các thập kỷ, chúng đã thấm vào nhiều nguồn nước khác nhau. Trước nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn liên quan đến việc tiêu thụ PFAS kéo dài, việc tìm kiếm các phương pháp hiệu quả để loại bỏ chúng như công nghệ màng RO là rất quan trọng.



2. Công nghệ màng RO là gì?
Công nghệ màng RO (Reverse Osmosis) là quy trình lọc sử dụng màng lọc đặc biệt có cấu tạo lỗ lọc siêu nhỏ với kích thước 0.0001 µm. Màng lọc RO chỉ cho phép các phân tử nhỏ hơn kích thước lỗ lọc đi qua, loại bỏ hiệu quả 99% các chất ô nhiễm trong nước như kim loại nặng, vi khuẩn, thuốc trừ sâu, và chỉ cho phân tử nước đi qua. Các chất bẩn, vi khuẩn, kim loại nặng không thể chui qua lỗ lọc và sẽ được loại bỏ thông qua đường nước thải. Dòng nước thành phẩm sau khi loại bỏ tất cả các chất ô nhiễm có thể được sử dụng cho hầu hết các ứng dụng trong đô thị và công nghiệp.



3. Công nghệ màng RO – Giải pháp hiệu quả để xử lý PFAS
Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý tiên tiến được đề xuất để loại bỏ PFAS ra khỏi nguồn nước. Các giải pháp thường tập trung vào quá trình hấp thụ và phân tách, bao gồm hấp thụ than hoạt tính (GAC), trao đổi ion (IX), và các công nghệ màng lọc. Phương án sử dụng công nghệ màng nano (NF) và công nghệ màng RO là giải pháp hiệu quả nhất để loại bỏ các hợp chất PFAS ra khỏi nguồn nước

So với hấp thụ than hoạt tính và trao đổi ion, màng RO đã chứng minh hiệu quả cao trong việc loại bỏ cả PFAS chuỗi dài và chuỗi ngắn cũng như các hợp chất khác. LG Water Solutions sử dụng màng RO sản xuất dựa trên công nghệ cấu trúc vật liệu nano Thin Film Nanocomposite (TFN) tiên tiến là một giải pháp hiệu quả cao để loại bỏ PFAS trong nguồn nước. Điều này đã được thử nghiệm tại nhiều địa điểm ở Hoa Kỳ bị ô nhiễm bởi PFAS.





4. Nghiên cứu thí điểm loại bỏ PFAS trong nguồn nước
Gần đây, LG Water Solutions đã tiến hành nhiều nghiên cứu thử nghiệm sử dụng màng RO để loại bỏ PFAS. Trung tâm Nghiên cứu nước mặn Quốc gia (BGNDRF) tại Alamogordo, New Mexico đã tập trung vào nghiên cứu của quá trình sử dụng màng RO để trích xuất PFAS trực tiếp từ nước giếng, với nghiên cứu tập trung cụ thể vào axit perfluorooctanoic (PFOA) và sulphonate perfluorooctane (PFOS). Một nghiên cứu khác tại Nhà máy xử lý nước Northwest Brunswick County (NWTP), nơi đánh giá việc sử dụng hệ thống RO áp lực thấp để loại bỏ chất ô nhiễm như 1,4-dioxane, GenX và các loại PFAS khác. Một thử nghiệm khác được thực hiện tại Nhà máy Nước Bruce Hamler ở Rome, GA, với mục tiêu xử lý nước mặt với tỷ lệ thu hồi cao (lên đến 97%) bằng cách sử dụng Flow Reversal RO.

Tại tất cả những địa điểm bị ô nhiễm bởi PFAS, màng RO TFN của LG Water Solutions đã loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm giúp đảm bảo chất lượng nước cho sinh hoạt. Những thử nghiệm này cũng chứng minh hiệu suất của màng RO NanoH2O của LG trong việc loại bỏ PFAS trong nhiều trường hợp khác nhau.

4.1 Nghiên cứu thí điểm tại Nhà máy xử lý nước tây bắc quận Brunswick bắc Carolina
Sông Cape Fear bị ô nhiễm PFAS do một nhà sản xuất GenX nằm cách nhà máy xử lý nước 80 dặm về phía tây bắc. Một nghiên cứu thí điểm đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả màng RO vào nhà máy xử lý hiện có, mở rộng nó để kết hợp hệ thống thẩm RO 36 MGD để loại bỏ PFAS hiệu quả.






Loại bỏ chất ổ nhiễm bằng màng RO TFN



Kết quả

• Nồng độ GenX, các PFAS khác và 1,4-Dioxane không phát hiện trong nước thành phẩm sau khi xử lý bằng RO
• Hệ thống RO tiết kiệm năng lượng được đánh giá là có chi phí vận hành thấp hơn khoảng 20% so với hệ thống than hoạt tính GAC trong khoảng thời gian 25 năm
• Khi hoàn thành vào năm 2024, BCNWTP sẽ là cơ sở xử lý nước mặt đầu tiên ở Hoa Kỳ sử dụng công nghệ màng RO để loại bỏ PFAS

4.2 Nghiên cứu thí điểm tại nhà máy xử lý nước Bruce Hamler
Ô nhiễm PFAS ở sông Oostanaula và Etowah bởi nhiều nhà sản xuất thảm khác nhau. Cơ sở xử lý nước hiện đang xử lý nước mặt thông qua các phương pháp thông thường sử dụng keo tụ, lắng và lọc.









Kết quả

• Hệ thống FR-RO sử dụng màng RO LG NanoH2O™ tiết kiệm năng lượng vượt tiêu chí mục tiêu cho 25 hợp chất PFAS
• PFBS: loại bỏ 99,42%, tỷ lệ thu hồi nước 94%
• PFHxA: loại bỏ 99,74%, tỷ lệ thu hồi nước 95%
• Loại bỏ hoàn toàn PFAS đạt được ở mức tỷ lệ thu hồi 97% với thông lượng và chênh áp ổn định

5. Hướng đến tương lai
PFAS đặt ra thách thức mới trong việc đổi mới liên tục công nghệ xử lý nước. LG Water Solutions hướng tới hoàn thiện và nâng cấp các giải pháp sử dụng công nghệ màng RO để bảo vệ nguồn nước trong tương lai



Công Ty TNHH Công Nghệ Nước ATS
Trụ sở chính: 54/18 Bùi Quang Là, P. 12, Q. Gò Vấp, TP. HCM

Văn phòng: 12 ĐHT10B, P. Đông Hưng Thuận, Q. 12, TP. HCM

Tư Vấn Hỗ Trợ: (028) 6258 5368

Email: info@atswatertechnology.com

Google Map: https://goo.gl/maps/1wxSUUoqjiZVVNkV6

Zalo official: https://bit.ly/ZO-ATS-Water-Technology

Website: https://bit.ly/ATSWaterTechnology