Màng xử lý nước thải hiệu quả và thu hồi tài nguyên quý giá

Chủ nhật, 13/05/2018 - 06:28

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Purdue và Đại học Notre Dame đã chế tạo được loại màng mới từ khối polymer. Màng này có kích thước lỗ giống nhau và tùy chỉnh để lọc hoặc thu hồi các chất đặc biệt từ nước thải. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Clean Water.

Một số nơi trên thế giới có nhu cầu lọc nước từ nước thải ngày càng tăng do tình trạng xả hóa chất quá mức vào các nguồn nước thường hoặc do ít mưa. Các nhà nghiên cứu tin rằng màng khối polymer không chỉ cải thiện khả năng khử mặn và lọc nước thải mà còn có thể được sử dụng cho các quy trình xử lý nước thải kết hợp để đồng thời thu hồi các chất vì mục đích khác.

Màng xử lý nước thải hiệu quả và thu hồi tài nguyên quý giá - 1

Bryan Boudouris, phó giáo sư về kỹ thuật hóa học và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Màng lọc nano hiện nay được sử dụng để khử mặn. Nếu chúng ta điều chỉnh màng phù hợp để sử dụng, thì năng lượng tiêu thụ sẽ ít hơn".

Hạn chế với màng lọc nano là kích thước lỗ rỗng không đều có xu hướng làm cho quá nhiều chất vẫn lẫn vào nước đã lọc. Do các liên kết cộng hóa trị mạnh kết hợp các khối polymer khác nhau trong màng khối polymer, nên các lỗ nano trái ngược với các lỗ có kích thước lớn hình thành giữa các polymer. Điều này dẫn đến một mô hình các lỗ nhỏ dày đặc cùng kích thước trên toàn bộ màng, mà các kỹ sư có thể điều chỉnh để ngăn chặn sự xâm nhập của rất nhiều loại hạt. Khối polymer cũng khắc phục hạn chế là các chất khác nhau phản ứng với màng theo cách không giống nhau do tính chất hóa học của chúng.

Khả năng điều chỉnh kích thước và tính chất hóa học của lỗ có nghĩa là màng khối polymer có thể thu hồi hiệu quả tài nguyên có giá trị như vàng và bạc và các kim loại nặng nên được xử lý theo cách cụ thể hoặc thu gom cho các mục đích sử dụng khác. Vì vậy, màng sẽ là lý tưởng cho các quy trình xử lý nước thải kết hợp khử mặn cũng như thu hồi dưỡng chất và kim loại. Theo GS. William Phillip, trong tương lai, khử mặn có thể là một bước hoàn thiện cuối cùng để sản xuất nước uống.

Dù chi phí sản xuất màng khối polymer sẽ đắt đỏ hơn màng lọc nano, nhưng khả năng phục hồi và giảm nhu cầu hóa học của màng nghĩa là vốn đầu tư và tác động môi trường ít hơn. Màng khối polymer đa chức năng không chỉ được ứng dụng cho các nhà máy xử lý nước, mà du khách cũng có thể sử dụng loại màng này trong các chuyến du ngoạn đường dài.

N.P.D-NASATI (Theo Phys)