Đánh giá tiềm năng sử dụng khoáng sét tự nhiên khu vực miền Đông Nam Bộ trong xử lí nước thải ô nhiễm kim loại nặng

NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI<br /> <br /> ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG KHOÁNG SÉT TỰ NHIÊN<br /> KHU VỰC MIỀN ĐÔNG NAM BỘ TRONG XỬ LÍ<br /> NƯỚC THẢI Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG<br /> Từ Thị Cẩm Loan(1), Nguyễn Kim Hoàng(2), Nguyễn Xuân Doanh(1),<br /> Hoàng Thị Thanh Thủy(1)<br /> (1)<br /> Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh<br /> (2 )<br /> Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh<br /> <br /> K<br /> <br /> hoáng sét tự nhiên trong đó có kaolinite và montmorillonite đã được chứng minh là<br /> những nguyên liệu hấp phụ rất có triển vọng để loại bỏ nhiều chất ô nhiễm trong nước<br /> thải như kim loại nặng, chất ô nhiễm hữu cơ và sinh học. Dựa trên các tài liệu tổng<br /> quan về trữ lượng, thành phần và chất lượng của hai loại khoáng sét nói trên, bài báo tập trung đánh<br /> giá khả năng sử dụng hai khoáng sét này như là chất hấp phụ tự nhiên để loại bỏ các kim loại nặng<br /> trong nước thải.<br /> Kết quả nghiên cứu đã cho thấy với trữ lượng kaolinite và montmorillonite, đặc biệt là kaolinite, khá phong phú ở khu vực Đông Nam Bộ thì việc sử dụng các nguyên liệu tự nhiên nói trên là rất<br /> khả thi. Tổng cộng có 21 điểm mỏ và 7 biểu hiện khoáng sản kaolinite với trữ lượng có thể khai thác<br /> 45 triệu tấn. Đối với montorillonite, trữ lượng của riêng mỏ Gia Quy đã đạt 15 triệu tấn. Tuy nhiên,<br /> do hàm lượng kaolinite và montmorillonite tương đối thấp so với thế giới nên rất cần nghiên cứu<br /> chi tiết hơn để nâng cao hiệu suất xử lý.<br /> Từ khóa: sét, kaolinite, montmorillonite, chất hấp phụ, kim loại nặng, nước thải<br /> <br /> 1. Mở đầu<br /> Bảo vệ tài nguyên nước luôn là một vấn đề<br /> cần thiết đối với tất cả các quốc gia trong đó có<br /> Việt Nam. Tuy nhiên, do quá trình đô thị hóa,<br /> công nghiệp hóa và sự lạm dung hóa chất nên có<br /> rất nhiều chất ô nhiễm đã hiện diện trong nước<br /> thải và nguồn tiếp nhận. Một trong những nhóm<br /> chất ô nhiễm được phát hiện phổ biến trong<br /> nhiều loại hình nước thải là các kim loại nặng<br /> như arsenic, cadimi, chrom, cobalt, đồng, chì,<br /> mangan, thủy ngân, niken và kẽm. Từ các nguồn<br /> thải, các kim loại nặng sẽ di chuyển và lắng đọng<br /> trong các nguồn tiếp nhận, làm ô nhiễm nguồn<br /> nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái cũng như<br /> sức khỏe cộng đồng. Chính vì vậy, các quy<br /> chuẩn chất lượng môi trường Việt Nam đối với<br /> nước thải, nước mặt đều có quy định giá trị giới<br /> hạn của kim loại nặng (bảng 1).<br /> Do đó, loại bỏ kim loại nặng trong nước thải<br /> là một vấn đề rất cấp thiết. Các phương pháp<br /> truyền thống hiện nay để xử lý kim loại nặng là<br /> gồm kết tủa hóa học, trao đổi ion, tách dung môi,<br /> thẩm thấu ngược, hấp phụ, v.v. Thẩm thấu ngược<br /> <br /> Người đọc phản biện: TS. Lê Ngọc Thuấn<br /> <br /> là một giải pháp công nghệ hiệu quả nhưng giá<br /> thành cao và các màng lọc thường bị nghẽn. Giải<br /> pháp kết tủa hóa học là giải pháp không phù hợp<br /> khi tải lượng chất ô nhiễm cần xử lí lớn và do đó<br /> sẽ sinh ra một lượng bùn thải rất lớn. Trích li<br /> bằng dung môi hoặc điện li (electrolitic) cũng là<br /> một trong những giải pháp hiệu quả nhưng do<br /> chi phí cao nên cũng chỉ phù hợp với một số<br /> dòng thải nồng độ cao. Chính vì vậy, hấp phụ đã<br /> trở thành một giải pháp hợp lí để loại bỏ kim loại<br /> nặng trong nước thải do có nhiều ưu điểm: hiệu<br /> quả xử lí cao, giá thành rẻ, quy trình công nghệ<br /> đơn giản [3]. Có rất nhiều loại chất hấp phụ tự<br /> nhiên hoặc biến tính hoặc tổng hợp đã được sử<br /> dụng. Ví dụ như than hoạt tính là một chất hấp<br /> phụ truyền thống đã được sử dụng rất rộng rãi,<br /> Tuy nhiên, do giá thành cao và yêu cầu kỹ thuật<br /> phức tạp để tăng hiệu quả hấp phụ các chất ô<br /> nhiễm nên cacbon hoạt tính chỉ còn được sử<br /> dụng để xử lí nước thải công nghiệp ở quy mô<br /> nhỏ [2]. Và một trong những sản phẩm cạnh<br /> tranh do giá thành và hiệu suất xử lí hợp lí chính<br /> là các khoáng sét tự nhiên.<br /> TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN<br /> Số tháng 08 - 2015<br /> <br /> 45<br /> <br /> NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI<br /> <br /> Khoáng sét là các silicat ngậm nước ở cỡ hạt<br />