Đề tài “Thiết bị xử lý nước thải hữu cơ độc hại khó phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời” của nhóm sinh viên PHUST là một trong 5 đề tài lọt vào vòng chung kết của cuộc thi Sáng tạo trẻ Trường Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2018. Ứng dụng của đề tài đã mở ra kỳ vọng mới về một môi trường trong lành hơn cho những làng nghề dệt vải.
Nhóm PHUST gồm 5 bạn trẻ đến từ các ngành hóa dầu và kỹ thuật hóa học.
Đại diện của nhóm, sinh viên Phạm Trường Giang cho biết: Khi khảo sát làng nghề Vạn Phúc (quận Hà Đông, Hà Nội), nhóm nhận thấy một số cơ sở nhuộm chưa đáp ứng được yêu cầu về xử lý nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Đặc thù của nghề dệt nhuộm là sử dụng rất nhiều nước. Nước thải ra chứa rất nhiều các tạp chất tự nhiên (tách ra từ sợi vải), chất bẩn, dầu, sáp, hợp chất chứa nitơ, pectin (trong quá trình nấu tẩy, chuội tơ) và các hóa chất sử dụng trong quy trình xử lý vải, các loại thuốc nhuộm, chất tẩy giặt.
Mỗi hộ sản xuất tại làng nghề trung bình xả thải trực tiếp ra môi trường khoảng 4-5m3 nước thải/ngày đêm. Khoảng 10-30% lượng thuốc nhuộm và hóa chất sử dụng bị thải ra ngoài cùng với nước thải.
Đó là lý do để nhóm nghiên cứu thiết bị xử lý nước thải hữu cơ độc hại khó phân hủy dưới ánh nắng mặt trời.
Thực tế, thiết bị được vận hành đơn giản, giải quyết tận gốc vấn đề ô nhiễm chất thải hữu cơ khó phân hủy (đặc biệt là thuốc nhuộm), phù hợp với quy mô của các hộ sản xuất tại các làng nghề như Vạn Phúc. Mặt khác, hoàn toàn có thể được phát triển lên quy mô công nghiệp.
Giới thiệu thêm về thiết bị, Phạm Trường Giang cho biết: Trong hệ thống thiết bị xử lý nước, vật liệu xúc tác đóng vai trò quan trọng. Vật liệu tiên tiến hiện nay là nano FeBDC-MOF có hoạt tính xúc tác cao nhưng không thể đưa vào trong hệ thống xử lý nước thải ngay. Loại vật liệu xúc tác ở dạng bột rất dễ bị cuốn trôi trong quá trình xử lý và diện tích tiếp xúc giữa xúc tác và chất thải hữu cơ cũng bị hạn chế. Vì thế, nhóm PHUST đã đưa vật liệu xúc tác về dạng composite rắn có tính xốp và độ bền cao hơn; đồng thời khắc phục sự rửa trôi và làm tăng diện tích tiếp xúc với chất thải hữu cơ trong quá trình xử lý, mà vẫn giữ được hoạt tính xúc tác cao của vật liệu.
Ngoài ra, việc bổ sung thêm than hoạt tính cũng làm tăng khả năng xử lý nước thải. Công nghệ này ưu việt hơn so với công nghệ màng sinh học hiện nay. Qua vận hành xử lý các mẫu nước thải, kết quả phân tích cho thấy, các chỉ tiêu như COD, độ màu, pH hay chỉ số về chất rắn lơ lửng (TSS) đều đạt tiêu chuẩn loại B để có thể thải ra môi trường. Điều này chứng tỏ vật liệu hoạt động tốt và có thể xử lý nước thải với hiệu quả cao, chi phí thấp. Thiết bị phù hợp với hộ sản xuất tại các làng nghề, các doanh nghiệp sản xuất nhỏ có lượng nước xả thải 4-5m3/ngày đêm, đặc biệt thích hợp với các cơ sở sản xuất của làng nghề Vạn Phúc có nguồn nước thải dệt nhuộm, nước thải giặt là.
Phạm Trường Giang cũng chia sẻ, khi nghiên cứu, triển khai đề án, nhóm gặp một số khó khăn do thiếu thời gian cũng như chưa có kinh nghiệm trong việc đưa quy mô từ phòng thí nghiệm ra thực tế, kinh nghiệm chế tạo thiết bị… Đặc biệt, việc lấy mẫu nước thải không dễ dàng vì khó tiếp cận được các nguồn nước thải của các cơ sở sản xuất. Tuy nhiên, nhóm cũng có nhiều thuận lợi khi được sự hỗ trợ của các giảng viên với cơ chế khuyến khích của nhà trường. Trường Giang cho biết, trong tương lai, nhóm tiếp tục phát triển công nghệ này, đồng thời nghiên cứu triển vọng ứng dụng cả trong việc xử lý nước thải các trang trại chăn nuôi…
