Phát triển phương pháp dùng nhiệt xử lý nước thải ô nhiễm
Theo tạp chí International Journal of Thermal Sciences, các nhà khoa học đã đề xuất phương pháp tiết kiệm để làm sạch nước thải công nghiệp và nước uống khỏi các tạp chất một cách nhanh chóng và hiệu quả. Đây là thành quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Đại học bách khoa Tomsk, Nga.
Các đoạn video mô tả 3 chế độ sôi và phân rã các giọt nước nhiễm dầu - Ảnh: Tư liệu Đại học bách khoa Tomsk, Nga
Hiện trên khắp thế giới có hàng triệu tấn sản phẩm dầu mỏ, kim loại nặng, thuốc trừ sâu và các chất độc hại khác vẫn chảy hòa vào các các nguồn nước. Các thành phần gây ô nhiễm như vậy là bất lợi cho hệ sinh thái, do đó cần phải xử lý sơ bộ nước thải, loại các tạp chất ra khỏi nước.
Giáo sư Pavel Strizhak ở Đại học bách khoa Tomsk giải thích rằng theo Liên Hợp Quốc, sự thiếu hụt nước ngọt trên hành tinh hiện đã là 230 tỉ mét khối/năm. Hơn 1,8 tỉ người phải uống nước bị ô nhiễm. Đến năm 2030, 47% dân số thế giới sẽ đối mặt với nguy cơ thiếu nước. Trong điều kiện như vậy, sự phát triển các công nghệ hiệu quả để trung hòa các tạp chất có hại, đặc biệt là nước thải công nghiệp là đặc biệt quan trọng.
Các nhà khoa học đã đề xuất một phương pháp không tốn kém để làm sạch nước bằng cách dùng nhiệt, thực hiện qua nhiều giai đoạn. Trước tiên, nước bị ô nhiễm được chuyển thành nhũ tương và các chất huyền phù. Để tạo ra nhũ tương, các loại dung dịch không hòa tan sẽ được thêm vào nước và để tạo ra chất huyền phù, các chất rắn được phân phối trong nước dưới dạng các hạt nhỏ li ti ở trạng thái lơ lửng. Thành phần nước này được bơm vào một buồng làm nóng chuyên dụng, trong đó mỗi giọt nước đều được làm nóng đến 300-500°C.
Khi nung nóng, nước bốc hơi, các hợp chất bẩn không cháy thì lắng đọng xuống đáy, còn chất bẩn nhiên liệu thì được đốt cháy. Sau đó, hơi nước ngưng tụ và thu được nước tinh khiết, có thể được tái sử dụng, ví dụ, cho nhu cầu công nghiệp.
Trên quy mô công nghiệp, làm sạch bằng nhiệt có thể được thực hiện trong các phòng trao đổi nhiệt với các thiết kế khác nhau bằng cách sử dụng các phương tiện làm nóng khác nhau, ví dụ như bộ trao đổi nhiệt tiếp xúc. Những thiết bị này có cấu trúc tương tự như máy sấy với vòi phun hoặc giống với các máy đun nước nóng. Để làm sạch nước bị ô nhiễm nặng nề, có thể sử dụng phương pháp đốt cháy với các vòi đốt nhiên liệu.
Ưu điểm của phương pháp là cho phép loại bỏ khỏi nước các tạp chất dễ gây độc, các chất có hại và dễ cháy. Các nhà khoa học Nga thậm chí đã làm sạch được cả các loại dung dịch không đồng nhất về thành phần và cấu trúc, có chứa đồng thời một số loại chất gây ô nhiễm. Ngoài ra, công nghệ này sẽ cho phép sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo.
