Ứng dụng công nghệ plasma lạnh để xử lý nước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản

Từ kết quả cụ của đề tài nghiên cứu do các nhà khoa học tại Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện, mô hình này đã cho thấy khả năng cải thiện chất lượng nước rất hiệu quả.

Trên thực tế, khái niệm plasma lạnh thường được biết đến và sử dụng nhiều trong lĩnh vực y học. Sử dụng plasma được đưa về trạng thái nhiệt độ phòng có thể tác động trực tiếp lên vết thương hở, giúp diệt khuẩn và kích thích giúp vết thương liền nhanh hơn.

Ngoài ra, công nghệ plasma lạnh đã được thế giới nghiên cứu từ lâu để xử lý nước. Đây là công nghệ xanh, thân thiện môi trường và có hiệu quả xử lý cao bởi vì tác động tổng hợp của điện tử năng lượng cao, tia cực tím và các chất oxy hóa mạnh. Plasma lạnh loại bỏ E. coli hiệu quả.

Trong những năm gần đây, công nghệ Plasma ngày càng trở nên phổ biến không chỉ trong lĩnh vực Y học mà còn ở các ngành khoa học khác. Hiện nay, trước tình trạng và nguy cơ khan hiếm nguồn nước sạch, công nghệ Plasma đã và đang được nghiên cứu để ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước. Plasma có tác dụng làm bất hoạt vi khuẩn, vi sinh vật cùng khả năng ôxy hóa các hợp chất hữu cơ và vô cơ tồn tại trong nước sẽ là những điều kiện tiên quyết để ứng dụng rộng rãi công nghệ Plasma vào quy trình xử lý nước trong điều kiện Việt Nam.

Trên thực tế, hiện tại còn nhiều cụm dân cư ở nông thôn chưa được hoặc không thể cung cấp nước sạch. Người dân trong các khu vực này hiện đang sử dụng nước sông sau khi xử lý sơ bộ bằng phèn chua hoặc nước ngầm sau khi khử sắt bằng phương pháp oxy hóa tự nhiên để làm nước sinh hoạt.

Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm nghiên cứu do TS. Nguyễn Văn Dũng, Trường Đại Học Cần Thơ đã thực hiện dự án: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ plasma lạnh để xử lý nước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản vùng Tây Nam Bộ”. Đề tài nghiên cứu này nhằm mục đích làm chủ công nghệ tạo plasma lạnh tại điều kiện áp suất khí quyển trong môi trường không khí ẩm, đánh giá hiệu quả xử lý nước cấp sinh hoạt cũng như nuôi trồng thủy sản của công nghệ plasma lạnh khi kết hợp với keo tụ và lắng ở công đoạn tiền xử lý.

Ứng dụng công nghệ plasma lạnh để xử lý nước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản
Mô hình xử lý nước cấp nuôi cá lóc và tôm

Báo cáo kết quả thực hiện đề tài cho thấy, nhóm nghiên cứu của TS. Nguyễn Văn Dũng và cộng sự đã tạo ra được plasma lạnh từ hiện tượng phóng điện ở điện áp xung. Plasma lạnh được tạo ra tồn tại ổn định trong thời gian dài và đã được ứng dụng để nghiên cứu xử lý nước trong các mô hình.

 

Theo đó, plasma lạnh tạo ra gốc tự do hydroxyt và ozone trong nước. Nồng độ gốc tự do và ozone tăng theo điện áp tạo plasma và thời gian xử lý nhưng giảm theo lưu lượng xử lý. Plasma lạnh có hiệu quả diệt Coliform và E. coli cao cả trong nước sông và nước ngầm. Plasma lạnh cũng cho thấy khả năng loại bỏ sắt và arsen trong nước ngầm rất cao.

Về cơ bản, công nghệ plasma lạnh tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp truyền thống như xử lý bằng Clo, Ozone hay tia cực tím. Plasma lạnh có hiệu quả cao trong việc tiệt trùng nước cũng như ôxy hóa các hợp chất hữu cơ và các chất vô cơ nên có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực xử lý nước cấp sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản và nước thải.

Tuy nhiên cần phải thực hiện các nghiên cứu chi tiết hơn để đánh giá chính xác hiệu quả xử lý nước của công nghệ plasma lạnh và so sánh với các phương pháp truyền thống cả về mặt kinh tế và kỹ thuật. Một ưu điểm khác của plasma lạnh là có khả năng phân rã hiệu quả thuốc bảo vệ thực vật. Nhược điểm của plasma lạnh là tạo ra tác động phụ. Nước sau khi xử lý bằng plasma lạnh có pH giảm nhẹ và nồng độ nitrat tăng.

Theo kết quả kiểm tra, nồng độ của nitrat trong nước sau xử lý plasma vẫn rất thấp so với QCVN 01:2009/BYT. Khi kết hợp với lọc thô bằng cát và than hoạt tính ở công đoạn tiền xử lý và lọc cotton 5mm ở công đoạn sau xử lý, plasma lạnh đã xử lý thành công nước cấp sinh hoạt từ nước ngầm. Tương tự khi kết hợp với keo tụ, tạo bông, lắng và lọc thô, plasma lạnh đã xử lý nước sông thành nước sinh hoạt đạt QCVN 02:2009-BYT.

Đối với nước nuôi trồng thủy sản, plasma lạnh đã cải thiện chất lượng nước cấp thông qua việc giảm giá trị của các chỉ tiêu như BOD, COD, TSS, NH3, Coliform và tăng độ trong. Thành phần và mật độ động thực vật nổi của nước sau xử lý thay đổi mạnh. Tảo lục chiếm ưu thế theo thời gian thí nghiệm trong mẫu nước xử lý bằng plasma. Tương tự, Protozoa và Rotifera chiếm ưu thế đối với nước sau xử lý. Nước sau xử lý nằm trong khoảng thích 40 hợp để nuôi trồng thủy sản cũng như phù hợp để cấp nước sinh hoạt.

Có thể nói, xử lý nước bằng plasma lạnh là một công nghệ mới và khá tối ưu so với các phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, để có thể ứng dụng trong thực tiễn sản xuất cũng như cấp nước sinh hoạt sử dụng cho người dân cần phải được thử nghiệm ở quy mô rộng rãi hơn. Hiện nhóm nghiên cứu đề tài đã sẵn sàng chuyển giao ứng dụng, chuyển giao kết quả nghiên cứu cho các Sở Khoa Học và Công Nghệ địa phương và các doanh nghiệp có nhu cầu.

Lưu Điệp

 
List comment
 
 
Nhà sáng chế với công nghệ sản xuất chất siêu bán dẫn Fulleren giá 150 triệu USD/gam
icon

Học hết lớp 6, nhưng  là chủ nhân của 3 bằng sáng chế độc quyền và hàng chục sáng chế hữu dụng khác - ông chính là nhà sáng chế “chân đất” Trịnh Đình Năng.

 
 
Viện Công nghệ sinh học: Chuyển mình theo sự phát triển của đất nước
icon

Từ khi thành lập đến nay, Viện Công nghệ sinh học đã có nhiều đề tài nghiên cứu, chuyển giao thành công công nghệ ở nhiều lĩnh vực trọng điểm về gen, tế bào, nano, y - sinh.

 
 
ĐH Bách Khoa Hà Nội: Cái nôi của sáng chế kỹ thuật, đổi mới sáng tạo
icon

Bằng chiến lược và quyết sách đúng đắn, Đại học Bách Khoa Hà Nội (HUST) đã gặt hái được những thành tựu quan trọng trong quá trình nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ.

 
 
Viện Vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC): Hơn 40 năm bảo vệ sức khỏe người Việt
icon

Hơn 40 năm hoạt động, Viện Vắc xin và Sinh phẩm Y tế (IVAC) đã hoàn toàn tự chủ trong sản xuất vắc xin trong nước và cung cấp hơn 250 triệu liều vắc xin các loại.

 
 
ĐH Tôn Đức Thắng: Đột phá phát triển nhờ giáo dục tự chủ
icon

Tự chủ trong giáo dục đại học chính là chiếc chìa khóa đem lại bộ mặt đổi mới sáng tạo trong đào tạo nói chung và nghiên cứu khoa học nói riêng ở Đại học Tôn Đức Thắng (TDTU).

 
 
ĐH Quốc gia TP.HCM: Anh cả đại học về chuyển giao công nghệ
icon

Theo xếp hạng mới nhất, Đại học Quốc gia TP.HCM (ĐHQG-HCM) là đại học đứng số 1 Việt Nam về thu nhập từ chuyển giao công nghệ và đứng thứ 658 toàn cầu.

 
Đưa ứng dụng công nghệ gen vào Việt Nam và tiềm năng phát triển
icon

Từ một ý tưởng muốn đưa công nghệ gen vào phát triển ở Việt Nam một số người có hiểu biết về công nghệ gen và di truyền đã cùng nhau thành lập ra Gentis để phát triển ứng dụng công nghệ gen tại Việt Nam.

 
Lượng đơn xác lập quyền sở hữu công nghiệp tăng nhẹ trong năm 2020
icon

​Ngày 24/12/2020 tại Hà Nội, Cục Sở hữu trí tuệ (SHTT) tổ chức Hội nghị tổng kết công tác năm 2020, triển khai nhiệm vụ năm 2021.

 
Phê duyệt Chương trình phát triển tài sản trí tuệ đến năm 2030
icon

Ngày 24/12/2020, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 2205/QĐ-TTg phê duyệt Chương trình phát triển tài sản trí tuệ đến năm 2030.    

 
Tăng cường hợp tác nghiên cứu khoa học song phương Việt Nam và Thụy Sĩ
icon

Trong đợt hợp tác đầu tiên, sẽ có 10 dự án nghiên cứu khoa học được lựa chọn với mức hỗ trợ lên tới 6,5 tỷ đồng cho mỗi đề tài và không giới hạn lĩnh vực.