Xu hướng ứng dụng bức xạ ion hóa trong xử lý nước thải
Xử lý nước thải tại Việt Nam đang là một vấn đề cấp bách. Trước tình hình đó, ứng dụng công nghệ bức xạ ion hóa trong xử lý nước thải ở Việt Nam là một phương án có những kết quả khả quan.
Phương pháp oxi hóa tiên tiến (Advanced Oxidation Processes, AOP) ứng dụng bức xạ ion hóa là một trong những công nghệ xử lý nước thải tiên tiến đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng.
Một số nghiên cứu sử dụng bức xạ ion hóa, dưới dạng tia gamma (γ) hoặc điện tử (e−) đã được triển khai để loại bỏ các chất ô nhiễm tồn lưu, khử trùng nước và bùn đã qua xử lý. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp xử lý sử dụng bức xạ ion hóa có triển vọng về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tế.
Hiệu quả làm giảm các kim loại nặng tồn lưu của phương pháp này cũng đã được chứng minh trong các điều kiện xử lý khác nhau. Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã có báo cáo và khuyến nghị các nước thành viên tiếp tục đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng hiệu quả phương pháp này vào quy trình quản lý nước thải.
Trên thế giới, công nghệ xử lý bức xạ ion hóa trong xử lý nước thải đã được nghiên cứu, ứng dụng và đạt hiệu quả cao ở nhiều lĩnh vực như xử lý nước thải nông nghiệp; Xử lý thuốc nhuộm hữu cơ; khử trùng nước thải và bùn; Xử lý nước thải trong ngành dược hóa dầu.
Một số đơn vị của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam và Bộ TN&MT đã tiến hành những nghiên cứu bước đầu về xử lý chiếu xạ phân hủy phenol, hợp chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải; Chiếu xạ chùm tia điện tử; Khử màu nước thải dệt nhuộm; Ứng dụng phương pháp oxy hóa nâng cao để xử lý COD trong nước thải dệt nhuộm.
Nghiên cứu xử lý chất màu trong nước thải nhà máy dệt nhuộm bằng phương pháp chiếu xạ chùm tia điện tử ở quy mô phòng thí nghiệm của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam cho thấy tại liều 3 kGy kết hợp với 10 mM H2O2, độ màu đã giảm đến 98%.
Tại Việt Nam, cùng với quá trình canh tác, dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, diệt nấm và các sản phẩm phụ của nó tồn tại trong nước thải nông nghiệp và có thể di chuyển đến các vùng nước mặt, nước ngầm, gây hệ lụy cho môi trường, sức khỏe cộng đồng và đe dọa sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp.
Công nghệ xử lý bức xạ ion hóa ở giai đoạn 3 của quy trình xử lý đã chứng minh hiệu quả trong việc phân hủy lượng lớn các chất ô nhiễm nói trên trong nước thải nông nghiệp. Hầu hết các nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý bức xạ tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện chiếu xạ, khảo sát ảnh hưởng của các thành phần chất thải khác đến quá trình phân hủy và khả năng kết hợp công nghệ bức xạ với các công nghệ khác để nâng cao hiệu quả chung của quá trình xử lý.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy với liều chiếu 5 kGy (kilo gray), hiệu quả phân hủy các thuốc trừ sâu như procloraz, dimethoat, imidacloprid và carbofuran đạt hiệu quả cao nhất 99%; Có thể phân hủy hoàn toàn các thuốc trừ sâu chứa Clo hữu cơ với liều chiếu 1 kGy; Với liều chiếu 16,2 kGy có thể loại bỏ các sản phẩm phụ và tái sử dụng nước thải đã qua xử lý phục vụ nuôi cá, gà,...
Ngoài ra việc ứng dụng bức xạ ion hóa trong xử lý nước thải trong xử lý thuốc nhuộm hữu cơ, xử lý nước thải và bùn, xử lý nước thải từ ngành dược và hóa dầu cũng được nghiên cứu kỹ lưỡng.
Việc ứng dụng và phát triển công nghệ bức xạ ion hoá trong xử lý nước thải tại Việt Nam hiện nay vẫn còn nhiều khó khăn và thách thức lớn. Do chi phí đầu tư cao, nhiều công nghệ phụ trợ liên quan chưa phát triển và khó khăn trong việc đào tạo nguồn nhân lực vận hành cũng hạn chế khả năng ứng dụng kỹ thuật này.
Nguyễn Linh
