Chất hữu cơ là một trong những vấn đề quan trọng trong xử lý nước. Sự hiện diện của các chất này trong nguồn nước có thể gây ra những ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và tính an toàn của nước. Vì vậy, việc tìm ra các giải pháp hiệu quả để loại bỏ chất hữu cơ trong nước là rất quan trọng. Mời Quý khách hàng cùng ATS Water Technology tìm hiểu qua bài viết sau.

1. Chất hữu cơ trong nước là gì?

Chất hữu cơ trong nước (organic compound) là hợp chất hóa học chứa liên kết carbon-hydrogen hoặc carbon-carbon ví dụ như axit hữu cơ, chất xenlulo (cellulose), lignin, protein, lipid và các hợp chất sinh học khác. 

Tuy nhiên, một số hợp chất như halogen của carbon không có liên kết carbon-hydrogen hoặc carbon-carbon (ví dụ, carbon tetrachloride CCl₄) hoặc một số hợp chất với nitơ và oxy (như ion cyanide CN⁻, axit hydrocyanide HCN) lại thường được xem là vô cơ.

Ngoài ra, một số dạng carbon nguyên chất như kim cương, than chì, fullerene, và ống nano carbon cũng không được coi là hợp chất hữu cơ. Cần lưu ý rằng “hữu cơ” trong ngữ cảnh này không đồng nghĩa với “tự nhiên”.

Chất hữu cơ trong nước là gì
Các hợp chất hữu cơ trong nước có cấu trúc dựa trên liên kết carbon-hydrogen hoặc carbon-carbon

2. Tác hại của chất hữu cơ trong nước

Sự tích tụ của các chất hữu cơ trong nước có thể dẫn đến nhiều vấn đề, bao gồm:

2.1. Ảnh hưởng đến vị, màu sắc và mùi của nước

Chất hữu cơ có thể tạo ra vị, mùi và màu sắc khó chịu trong nước. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến cảm quan của người sử dụng mà còn có thể gây ra sự nghi ngờ về chất lượng nước.

2.2. Tăng nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD) và oxy hóa hóa học (COD)

Các chất hữu cơ là nguồn thức ăn cho vi sinh vật, làm gia tăng hoạt động của chúng và tăng nhu cầu oxy. Nếu không có đủ oxy, các vi sinh vật sẽ sử dụng oxy trong nước, dẫn đến thiếu oxy cho các sinh vật khác.

2.3. Tăng khả năng hình thành các sản phẩm phụ độc hại trong quá trình khử trùng

Chất hữu cơ có thể phản ứng với các chất khử trùng như clo (chlor), ozone và các hóa chất khác để tạo ra các sản phẩm phụ như trihalometan (trihalomethane), axit haloacetic (haloacetic acid – HAA) và các hợp chất hữu cơ halogen hóa. Các sản phẩm phụ này có thể gây hại cho sức khỏe con người.

2.4. Tăng nguy cơ tăng trưởng của tảo và vi sinh vật gây hại

Chất hữu cơ cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sự phát triển của tảo và vi sinh vật, dẫn đến hiện tượng nở hoa tảo và ô nhiễm sinh học. Điều này có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước và hệ sinh thái thủy sinh. Vì vậy, việc tìm ra các giải pháp hiệu quả để xử lý chất hữu cơ trong nước trở thành một nhiệm vụ then chốt trong quá trình xử lý nước.

Nước bị nhiễm chất hữu cơ gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường tự nhiên và đời sống của con người
Nước bị nhiễm chất hữu cơ gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường tự nhiên và đời sống của con người

3. Các phương pháp xử lý chất hữu cơ trong nước

Để loại bỏ chất hữu cơ trong nước, có nhiều phương pháp xử lý khác nhau, bao gồm:

3.1. Xử lý bằng màng lọc

Sử dụng các công nghệ màng lọc như màng lọc RO, màng lọc nano để loại bỏ các tạp chất trong nước, bao gồm các chất hữu cơ. Phương pháp này có hiệu quả cao nhưng đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn.

Màng RO có thể loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ có trong nước
Màng RO có thể loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ có trong nước

3.2. Lọc cơ học

Sử dụng các quy trình lọc cơ học như cát, than hoạt tính,… để xử lý các chất hữu cơ trong nước có kích thước lớn. Phương pháp này hiệu quả trong việc loại bỏ các chất hữu cơ dễ lọc như tảo, vi khuẩn và các hạt lơ lửng.

3.3. Oxy hóa hóa học

Sử dụng các chất oxy hóa mạnh như ozone, clo (chlor), kali vĩnh cửu, kali permanganat (potassium permanganate) để oxy hóa và phân hủy các chất hữu cơ. Phương pháp này hiệu quả trong việc loại bỏ các chất hữu cơ tan trong nước.

Sử dụng các chất oxy hóa mạnh giúp làm sạch nước bị nhiễm chất hữu cơ
Sử dụng các chất oxy hóa mạnh giúp làm sạch nước bị nhiễm chất hữu cơ

3.4. Xử lý sinh học

Sử dụng các quá trình sinh học như xử lý bùn hoạt tính, lọc sinh học, ao sinh học để cho phép vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ. Phương pháp này thích hợp với những nguồn nước có nồng độ chất hữu cơ trung bình đến cao.

3.5. Hấp phụ bằng than hoạt tính

Sử dụng than hoạt tính để hấp phụ các chất hữu cơ tan trong nước. Phương pháp này hiệu quả đối với các chất hữu cơ khó phân hủy và có khả năng hấp phụ cao.

Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm khác nhau về hiệu quả, chi phí, độ phức tạp và tác động đến môi trường. Cần lựa chọn phương pháp phù hợp với từng trường hợp cụ thể. Quý khách có thể tham khảo bảng so sánh ngắn dưới đây:

Phương phápXử lý bằng màng lọcLọc cơ họcOxy hóa hóa họcXử lý sinh họcHấp phụ bằng than hoạt tính
Nguyên lýLọc qua màngLoại bỏ hạt rắnLoại bỏ hạt rắnPhân hủy bởi vi sinh vậtHấp phụ trên bề mặt
Ưu điểm– Loại bỏ được hầu hết các loại chất ô nhiễm, kể cả các chất hữu cơ có phân tử nhỏ.
– Chất lượng nước đầu ra cao
– Không sử dụng hóa chất		– Loại bỏ được một lượng lớn chất hữu cơ có kích thước lớn
– Thiết bị và quy trình vận hành tương đối đơn giản		– Loại bỏ được nhiều loại chất hữu cơ, kể cả các chất hữu cơ khó phân hủy- Quá trình oxy hóa diễn ra nhanh chóng– Thân thiện với môi trường
–  Loại bỏ được lượng lớn chất hữu cơ, đặc biệt là các chất hữu cơ khó phân hủy.		– Loại bỏ được nhiều loại chất hữu cơ, đặc biệt là các chất hữu cơ có phân tử lớn, khó phân hủy sinh học.
-Không tạo ra sản phẩm phụ
Nhược điểm–  Tiêu thụ nhiều năng lượng để tạo áp suất cho quá trình lọc
– Chi phí đầu tư ban đầu cao		Không loại bỏ được các chất hữu cơ hòa tan hoàn toànMột số chất oxy hóa có thể tạo ra các sản phẩm phụ độc hại.– Yêu cầu điều kiện môi trường ổn định-
Thời gian xử lý dài		–  Cần thay thế than hoạt tính thường xuyên- Một số chất hữu cơ có thể không bị hấp phụ hoàn toàn
Hiệu quả khử trùngCaoThấpCaoTùy thuộc vào loại vi sinh vậtThấp
Ảnh hưởng đến pH của nướcÍtÍtCó thể cóÍtÍt

Bảng so sánh các phương pháp xử lý chất hữu cơ trong nước

Để đạt được hiệu quả xử lý tối ưu, các phương pháp trên thường được kết hợp và áp dụng trong các nhà máy xử lý nước, tùy thuộc vào đặc điểm cụ thể của nguồn nước và yêu cầu chất lượng nước đầu ra.

Cần dựa vào tính chất của của nguồn nước và yêu cầu nước đầu ra để chọn biện pháp xử lý nước nhiễm chất hữu cơ phù hợp
Cần dựa vào tính chất của của nguồn nước và yêu cầu nước đầu ra để chọn biện pháp xử lý nước nhiễm chất hữu cơ phù hợp

4. Câu hỏi thường gặp về các chất hữu cơ trong nước

Các chất hữu cơ trong nước có nguồn gốc từ đâu?

Nguồn gốc của các chất này có thể đến từ quá trình phân hủy của thực vật và động vật trong tự nhiên, hoặc phát sinh từ các hoạt động công nghiệp và nông nghiệp.

Dấu hiệu nhận biết ô nhiễm chất hữu cơ trong nguồn nước là gì?

Một số dấu hiệu cho thấy nguồn nước của bạn có thể bị nhiễm chất hữu cơ như: nước có mùi hôi khó chịu, có màu sắc lạ (vàng, nâu, xanh lá…), xuất hiện rêu, tảo, lá cây, xác động vật,… 

Tại sao cần phải loại bỏ chất hữu cơ trong nước?

Việc xử lý chất hữu cơ trong nước là cần thiết để nước trở nên an toàn và phù hợp cho mục đích sử dụng, chẳng hạn như cung cấp nước sạch cho sinh hoạt, công nghiệp hoặc nông nghiệp. Nếu không loại bỏ, chất hữu cơ có thể gây ra các vấn đề về mùi vị, màu sắc, ô nhiễm hữu cơ khác.

Tiêu chuẩn chất hữu cơ cho phép trong nước uống là gì?

Hàm lượng chất hữu cơ trong nước uống cần đảm bảo không vượt mức quy định trong quy chuẩn QCVN 6-1:2010/BYT của Bộ Y tế.

Chất hữu cơ gây ô nhiễm nguồn nước là một thách thức lớn trong lĩnh vực xử lý nước, ảnh hưởng đến chất lượng, an toàn và sự bền vững của nguồn nước. Hy vọng qua bài viết này của ATS Water Technology Quý khách hàng có thể chọn được phương pháp xử lý chất hữu cơ trong nước phù hợp.

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS