Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông

Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu về việc xử lý nước cấp sinh hoạt từ nước

sông bằng phương pháp phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông. Phóng điện vầng quang

được tạo ra bởi hệ thống điện cực trụ đồng trục với điện cực ngoài dạng lưới tại điện áp khoảng 10

kV và tần số 31 kHz. Công suất tổng của hệ thống đo được là 90 W. Lưu lượng nước qua buồng xử

lý là 4L/P. Nước được xử lý theo mẻ, với suất tiêu thụ điện là 1,125 kWh/m3. Kết quả thí nghiệm

cho thấy sự kết hợp giữa ozone và UV được tạo ra từ phóng điện vầng quang có hiệu quả cao trong

việc xử lý coliforms. Công đoạn tiền xử lý bằng keo tụ tạo bông ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý

tổng thể của mô hình. Các chỉ tiêu của nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT. Tuy

nhiên phương pháp xử lý này đồng thời cũng làm gia tăng nồng độ NO3- trong nước sau xử lý.

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 1

Trang 1

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 2

Trang 2

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 3

Trang 3

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 4

Trang 4

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 5

Trang 5

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 6

Trang 6

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông trang 7

Trang 7

pdf 7 trang viethung 3060
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông

Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 47-53 
 47 
Nghiên cứu xử lý nước cấp sinh hoạt bằng công nghệ 
phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông 
Nguyễn Văn Dũng*, Trần Phạm Đăng Huy, Phan Thị Thúy Vy, Phạm Văn Toàn 
Đại học Cần Thơ, Ba Tháng Hai, Xuân Khánh, Ninh Kiều, Cần Thơ, Việt Nam 
Nhận ngày 25 tháng 8 năm 2018 
Chỉnh sửa ngày 24 tháng 10 năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 07 tháng 12 năm 2018 
Tóm tắt: Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu về việc xử lý nước cấp sinh hoạt từ nước 
sông bằng phương pháp phóng điện vầng quang kết hợp keo tụ tạo bông. Phóng điện vầng quang 
được tạo ra bởi hệ thống điện cực trụ đồng trục với điện cực ngoài dạng lưới tại điện áp khoảng 10 
kV và tần số 31 kHz. Công suất tổng của hệ thống đo được là 90 W. Lưu lượng nước qua buồng xử 
lý là 4L/P. Nước được xử lý theo mẻ, với suất tiêu thụ điện là 1,125 kWh/m3. Kết quả thí nghiệm 
cho thấy sự kết hợp giữa ozone và UV được tạo ra từ phóng điện vầng quang có hiệu quả cao trong 
việc xử lý coliforms. Công đoạn tiền xử lý bằng keo tụ tạo bông ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý 
tổng thể của mô hình. Các chỉ tiêu của nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT. Tuy 
nhiên phương pháp xử lý này đồng thời cũng làm gia tăng nồng độ NO3- trong nước sau xử lý. 
Từ khóa: Nước sinh hoạt, keo tụ tạo bông, ozone, tia cực tím, phóng điện vầng quang. 
1. Đặt vấn đề 
Hiện nay tại một số vùng nông thôn của 
Đồng bằng sông Cửu Long nước sinh hoạt đạt 
qui chuẩn vệ sinh còn thấp. Tỉ lệ người chưa tiếp 
cận được nước sinh hoạt đạt 
QCVN02:2009/BYT chiếm khoảng 63% 1. Đa 
phần các hộ dân sử dụng trực tiếp nguồn nước 
mặt bị ô nhiễm từ sông và kênh rạch làm nước 
sinh hoạt sau khi chỉ qua công đoạn xử lý sơ bộ 
bằng phèn. Theo kết quả quan trắc cho thấy 
nguồn nước mặt trên các sông Tiền và sông Hậu 
bị nhiễm bẩn chất hữu cơ và vi sinh 2. Do đó 
________ 
 Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-966738919. 
 Email: nvdung@ctu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4288 
việc nghiên cứu và phát triển một công nghệ xử 
lý nước cấp sinh hoạt với qui mô hộ gia đình có 
hiệu quả, thân thiện với môi trường và có giá 
thành hợp lý là cần thiết. 
Công nghệ ozone và UV đã được sử dụng 
phổ biến trong lĩnh vực xử lý nước ở một số nơi 
trên thế giới cũng như ở nước ta 3-6. Đối với 
công nghệ này, ozone và UV được tạo ra từ hai 
thiết bị riêng rẽ và được thiết kế ở hai công đoạn 
khác nhau. Trong những năm gần đây, phóng 
điện vầng quang tạo plasma lạnh để xử lý nước 
là chủ đề thu hút sự quan tâm của nhiều nhà 
 Email: maitien175@yahoo.com 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4269 
N.V. Dũng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 47-53 
48 
nghiên cứu 7-9. Plasma lạnh được tạo ra từ hiện 
tượng phóng điện vầng quang xung sẽ tác động 
trực tiếp vào nước cần xử lý thông qua sự tương 
tác đồng thời của điện tử năng lượng cao, ozone 
và UV nên có hiệu quả xử lý cao. Tuy nhiên các 
thiết bị sử dụng công nghệ phóng điện vầng 
quang xung kiểu này thường có qui mô xử lý lớn 
và giá thành đắt. Nguyên nhân là do cần phải 
trang bị các bộ nguồn cao áp tạo xung nhọn biên 
độ rất lớn (2530 kV) nhưng độ rộng xung rất 
nhỏ (1100 ns)7-9. Do đó, để có thể áp dụng ở 
qui mô xử lý hộ gia đình và có giá thành hợp lý, 
nghiên cứu này sẽ tiến hành khảo sát khả năng 
xử lý nước của công nghệ phóng điện vầng 
quang tác động gián tiếp vào nước cần xử lý 
thông qua ozone và UV. 
2. Bố trí thí nghiệm và trình tự thí nghiệm 
2.1. Mô hình thí nghiệm 
Sơ đồ mô hình thí nghiệm xử lý nước được 
mô tả ở Hình 1. Mô hình bao gồm 01 buồng 
plasma nối kết chungvới một buồng trộnkhíhoạt 
động theo nguyên lý Venturi. Nước đầu vào từ 
thùng chứa được bơm vào buồng trộn khí với lưu 
lượng 4L/P. Buồng plasma được tạo thành từ hệ 
thống điện cực trụ đồng trục và được cách điện 
bằng ống thủy tinh. Điện cực trong được chế 
bằng thép không gỉ (inox) và điện cực ngoài 
được làm từ lưới inox. Xung quanh điện cực 
ngoài là khoang kín chứa ozone. Điện áp cao (10 
kV) được đặt lên hệ thống điện cực sẽ làm xuất 
hiện phóng điện vầng quang xung quanh điện 
cực ngoài tạo nên môi trường plasma lạnh. Môi 
trường plasma lạnh này sẽ bao gồm các điện tử 
năng lượng cao, ozone và UVTuy nhiên chỉ có 
UV và ozone sẽ tác động vào nước bên trong 
buồng plasma. UV được tạo ra do hiện tượng 
phóng điện vầng quang trong không khí có bước 
sóng trong khoảng 300 nm đến 400 nm10. 
Lượng UV tạo ra này sẽ xuyên qua ống thủy tinh 
để tác động vào nước cần xử lý. Đồng thời ozone 
sinh ra sẽ được hút vào buồng trộn khí do hiệu 
ứng Venturi. Tại đây ozone được hòa trộn vào 
nước cần xử lý dưới dạng các bọt khí. Dưới tác 
động đồng thời của ozone và UV, coliforms sẽ bị 
tiêu diệt. Đồng thời, sắt và amoni sẽ bị oxy hóa. 
Sau khi qua buồng plasma, nước sẽ theo đường 
ống trở về thùng chứa. Trong quá trình thí 
nghiệm, nước cần xử lý sẽ được luân chuyển 
tuần hoàn giữa thùng chứa và buồng plasma 
trong khoảng thời gian định trước và kết thúc 
thí nghiệm. 
Hình 1. Mô hình bố trí thí nghiệm. 
2.2. Mẫu nước thí nghiệm 
Mẫu nước thí nghiệm được lấy tại sông Cần 
Thơ, xã Mỹ Khánh, huyện Phong Điền, Thành 
phố Cần Thơ. Thể tích nước cần cho 1 lần thí 
nghiệm là 12L. Số lần lặp lại của thí nghiệm là 
03. Mẫu nước được đo các chỉ tiêu chất lượng 
trước và sau khi xử lý với mô hình. Đầu tiên, 
nước sông được lọc thô để loại bỏ rác và các tạp 
chất có kích thước lớn. Sau đó nước được xử lý 
với phèn sắtđể tạo phản ứng keo tụ. Thời gian 
cần thiết để hoàn thành quá trình keo tụ, tạo bông 
và lắnglà 45 phút. Kết tủa hình thành từ quá trình 
tạo bông lắng xuống đáy thùng. Sau đó chiết lấy 
phần nước trong bên trên để cung cấp cho mô 
hình thí nghiệm. Thí nghiệm được thực hiện với 
hai loại mẫu nước là không xử lý keo tụ và keo 
tụ. Các chỉ tiêu chất lượng nước ở đầu vào và đầu 
ra của mỗ ... y đo pH, 
Hanna 
3 Nitric (NO2
-) mg/L 
Phương pháp 
DIAZO 
4 Nitrat (NO3
-) mg/L 
Phương pháp 
SALICYLATE 
SODIUM. 
5 Độ đục NTU 
Máy đo PC 
Checket 
6 
Tổng 
coliforms 
MPN/100ml 
TCVN 6187-
1,2:1996 
7 Amoni mg/L 
SMEWW 
4500-NH3 C 
8 Tổng sắt 
mg/L SMEWW 
3500 B-Fe 
9 
Chỉ số 
pecmanganat 
mg/L TCVN 
6186:1996 
10 Độ cứng 
mg/L TCVN 6224-
1996 
11 Clorua 
mg/L TCVN 6194-
1996 
12 Florua 
mg/L TCVN 6195-
1996 
13 Asen 
mg/L TCVN 
6626:2000 
Hình 2. Hàm lượng phèn tối ưu. 
3.2. Ảnh hưởng của độ pH đầu vào đến quá trình 
keo tụ tạo bông 
Độ pH của nước đầu vào trước khi keo tụ có 
ảnh hưởng đáng kể đến độ đục và độ pH của 
nước sau keo tụ như Hình 3. Độ đục sau xử lý 
đạt giá trị thấp nhất tương ứng với pH đầu vào 
có giá trị xấp xỉ 7,0. Giá trị pH đầu vào này đạt 
được thông qua việc điều chỉnh. Với mẫu nước 
sông không qua công đoạn điều chỉnh axít có pH 
 7,6 sẽ đạt được độ đục là 1,3 NTU sau khi keo 
tụ. Mặc dù giá trị độ đục đo được này lớn gấp 6,5 
lần so với giá trị độ đục thấp nhất nhưng vẫn thấp 
hơn gần 4 lần so với qui định của quy chuẩn 
QCVN02:2009-BYT (5 NTU)11. Do đó các 
mẫu nước sông có pH 7,6 sẽ được trực tiếp đưa 
vào công đoạn xử lý keo tụ tạo bông mà không 
cần qua bước điều chỉnh độ pH. 
Hình 3. Ảnh hưởng của pH trước keo tụ đến độ đục 
và pH sau keo tụ (hàm lượng phèn 80 mg/L). 
27.7
9.2
6.1
3.9
2.2 2.9
7.6
7.57
7.51
7.32
7.26 7.23
6.6
6.8
7
7.2
7.4
7.6
7.8
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100
p
H
Đ
ộ
 đ
ụ
c 
(N
T
U
)
Hàm lượng phèn (mg/L)
Độ đục
pH
2.1
0.2
1.2 1.3
1.5
1.7
6.14
6.62
7.16 7.26
7.63
8.07
0
2
4
6
8
10
0
1
2
3
4
5
6.5 7 7.5 Mẫu (7,6) 8 8.5
p
H
 s
au
 k
eo
 t
ụ
Đ
ộ
 đ
ụ
c 
(N
T
U
)
pH trước keo tụ
Độ đục
pH
N.V. Dũng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 47-53 
50 
3.3. Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến nồng 
độ ozone 
Nồng độ ozone hòa tan trong nước được đo 
bằng phương pháp so màu với bộ kit Hanna. Mẫu 
nước được lấy ngay sau khi kết thúc thời gian xử 
lý. Nồng độ ozone hòa tan trong nước phụ thuộc 
mạnh vào thời gian xử lý của mô hình (Hình 4). 
Lượng ozone hòa tan trong nước đạt cao nhất 
(0,25 mg/L) ứng với thời gian xử lý là 9 phút 
tương ứng với số lần toàn bộ thể tích mẫu nước 
thí nghiệm được luân chuyển qua buồng plasma 
là 3. Khi thời gian xử lý tăng lên hàm lượng 
ozone trong nước có xu hướng giảm. Kết quả 
tương tự đã được trình bày tại nghiên cứu trước 
đây 12. Do đó mốc thời gian 9 phút được chọn 
làm thông số thời gian xử lý nước của mô hình. 
Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến nồng độ 
ozone. 
3.4. Ảnh hưởng của công nghệ phóng điện vầng 
quang đến các chỉ tiêu của nước sau xử lý 
Sự tác động của phóng điện vầng quang đến 
độ pH của nước sau xử lý được cho ở Hình 5. Từ 
hình này ta thấy độ pH của nước qua keo tụ nhỏ 
hơn 5,6% so với nước không keo tụ. Độ pH của 
nước sau xử lý giảm không đáng kể (0,4% đối 
với trường hợp nước không xử lý keo tụ và 0,6% 
đối với nước xử lý keo tụ) và đạt quy chuẩn 
QCVN 02:2009/BYT (pH = 6,0 ÷ 8,5). Sự suy 
giảm độ pH có thể giải thích là do sự hình thành 
các chất như: H+, HNO3,H2O2 và O2-13, 14. 
Hình 5. Biến động pH của nước. 
Hình 6 trình bày ảnh hưởng của phóng điện 
vầng quang đến độ đục của nước sau xử lý. Nhờ 
vào quá trình keo tụ mà độ đục của nước giảm rõ 
rệt từ 36 NTU xuống còn 0,6 NTU. Đối với 
trường hợp không keo tụ, sau xử lý độ đục của 
nước giảm gần 3 lần từ 36 NTU xuống còn 13,1 
NTU. Ngược lại độ đục của nước sau xử lý lại 
tăng khoảng 3 lần từ 0,6 NTU lên 2 NTU đối với 
trường hợp nước qua keo tụ. Như vậy chỉ có độ 
đục của nước sau xử lý với đầu vào được keo tụ 
mới đạt qui chuẩn QCVN02:2009/BYT. Sự gia 
tăng độ đục sau xử lý có thể giải thích là do sự 
oxy hóa ion sắt (II) hòa tan trong nước thành 
hydroxyt sắt (III) không tan. 
Hình 6. Biến động của độ đục của nước. 
Nồng độ NO2-trong nước sau xử lý giảm như 
Hình 7. Đối với trường hợp không keo tụ nồng 
độ nitrit giảm 34,8% từ 0,23 mg/L xuống 0,15 
0
0.1
0.25
0.2
0.15
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 3 9 15 45
N
ồ
n
g
 đ
ộ
 o
zo
n
e 
(m
g
/L
)
Thời gian xử lý (phút)
Ozone
7.57
7.54
7.16
7.12
7
7.2
7.4
7.6
7.8
Đầu vào Sau xử lý
p
H
Mẫu nước
Không keo tụ
Keo tụ
36
13.1
0.6
2
0
10
20
30
40
Đầu vào Sau xử lý
Đ
ộ
 đ
ụ
c 
(N
T
U
)
Mẫu nước
Không keo tụ
Keo tụ
N.V. Dũng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 47-53 
51 
mg/L. Tương tự, nồng độ nitrit giảm 36% từ 0,25 
mg/L xuống 0,16 mg/L trong trường hợp keo tụ. 
Hình 7. Biến động của nồng độ nitrit trong nước. 
Như vậy hàm lượng nitrit trong nước sau xử 
lý trong cả hai trường hợp đều đạt yêu cầu theo 
QCVN01:2009/BYT (giới hạn tối đa: 3 mg/L) 
15. Sự suy giảm nồng độ nitrit sau xử lý được 
giải thích là do sự oxy hóa của nitrit thành nitrat 
dưới tác động của ozone hòa tan trong nước. 
Hình 8 trình bày sự thay đổi của nồng độ 
NO3-trong nước sau xử lý. Sau khi xử lý nồng độ 
nitrat tăng đáng kể. Đối với trường hợp không 
keo tụ, nồng độ nitrat tăng từ 2,86 mg/L lên 3,66 
mg/L (tăng 28%). Xu hướng tương tự xảy ra đối 
với trường hợp nước qua xử lý keo tụ nhưng yếu 
hơn, nồng độ nitrat sau xử lý chỉ tăng 10% từ 
3,33 mg/L lên 3,66 mg/L. Hàm lượng nitrat của 
nước sau xử lý của cả hai trường hợp đều đạt theo 
qui chuẩn QCVN01:2009/BYT (giới hạn tối đa: 
50 mg/L). Sự gia tăng hàm lượng nitrat trong 
nước là do quá trình phóng điện vầng quang 
trong không khí sẽ tạo nên oxít nitơ NOx (NO, 
NO2). Khi NOx kết hợp với nước/hơi nước sẽ tạo 
thành axít nitric. Ngoài ra sự gia tăng hàm lượng 
nitrat còn do một lượng nitrit và amoni bị oxy 
hóa thành. 
Kết quả thí nghiệm cho thấy qui trình xử lý 
diệt coliforms hiệu quả (Hình 9). Tổng coliforms 
giảm mạnh sau khi xử lý. Đối với trường hợp 
nước không keo tụ, sau xử lý tổng coliforms 
giảm 90% từ 11.000 (MPN/100 ml) xuống còn 
1.100 (MPN/100 ml). Đối với nước qua keo tụ, 
tổng coliforms của nước sau xử lý giảm 93,2% 
từ 1.100 (MPN/100 ml) xuống còn 75 (MPN/100 
ml). Như vậy đối với mẫu nước đầu vào không 
qua keo tụ, chỉ tiêu coliforms của nước sau xử lý 
không đạt QCVN02:2009/BYT. 
Tuy nhiên đối với mẫu nước đầu vào đã qua 
keo tụ, chỉ tiêu coliforms sau khi xử lý đạt tiêu 
chuẩn QCVN02:2009/BYT. Rõ ràng, công đoạn 
keo tụ đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn 
tiền xử lý. Công đoạn nàydiệt khoảng 90% 
coliforms đầu vào. Trong 10% coliform còn lại, 
công đoạn phóng điện vầng quang diệt 93,2%. 
Tổng cộng toàn bộ qui trình xử lý diệt được 
99,32% coliforms (giảm từ 11.000 (MPN/100 
ml) xuống còn 75 (MPN/100 ml)). 
Hình 8. Biến động của nồng độ nitrat trong nước. 
Hình 9. Biến động tổng coliforms. 
0.23
0.15
0.25
0.16
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
Đầu vào Sau xử lý
N
ồ
n
g
 đ
ộ
 n
it
ri
t 
(m
g
/L
)
Mẫu nước
Không keo tụ
Keo tụ
2.86
3.66
3.33
3.6
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Đầu vào Sau xử lý
N
ồ
n
g
 đ
ộ
 n
it
ra
t 
(m
g
/L
)
Mẫu nước
Không keo tụ
Keo tụ
11000
11001100
75
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Đầu vào Sau xử lý
T
ổ
n
g
 c
o
li
fo
rm
 (
M
P
N
/1
0
0
 m
L
)
Mẫu nước
Không keo tụ
Keo tụ
N.V. Dũng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 47-53 
52 
4. Bàn luận 
Sự kết hợp giữa phương pháp keo tụ tạo bông 
và công nghệ phóng điện vầng quang cho thấy 
có hiệu quả cao trong việc xử lý nước cấp sinh 
hoạt từ nước sông. Các chỉ tiêu của nước sau khi 
xử lý với qui trình công nghệ này đều đạt theoqui 
chuẩn QCVN02:2009/BYT và được trình bày ở 
Bảng 2. 
Từ Bảng 2, ta thấy chỉ tiêu coliforms đạt giới 
hạn tối đa cho phép II. Để tăng cường khả năng 
xử lý coliforms, có thể tăng thời gian xử lý. Khi 
tăng thời gian xử lý sẽ dẫn đến làm tăng nồng độ 
nitrit và nitrat. Tổng công suất hoạt động của mô 
hình là 90 W (plasma: 50 W; bơm nước: 40 W). 
Khả năng xử lý nước của mô hình là 1,33 L/P 
tương đương với công suất 80 L/h. Do đó, suất 
tiêu tốn năng lượng điện của mô hình là 1,125 
kWh/m3 nước xử lý. Hàm lượng nitrit và nitrat 
có thể giảm bằng cách sử dụng phương pháp trao 
đổi ion. Thí nghiệm sử dụng cột trao đổi ion có 
thể tích 1000 mL chứa 600 mL hạt INDION-GS 
3000. Lưu lượng của nước qua cột bằng với lưu 
lượng nước xử lý của mô hình (1,33 L/P). Kết 
quả thí nghiệm cho thấy nồng độ nitrit giảm từ 
0,16 mg/L xuống còn 0,007 mg/L trong khi nồng 
độ nitrat giảm khoảng 96% từ 3,6 mg/L xuống 
còn 0,144 mg/L. 
5. Kết luận 
Mô hình thí nghiệm xử lý nước bằng công 
nghệ phóng điện vầng quang kết hợp với công 
đoạn tiền xử lý bằng keo tụ tạo bông có hiệu quả 
cao trong việc xử lý các chỉ tiêu chất lượng nước 
như: Màu sắc, độ đục, amoni, sắt, chỉ tiêu 
pecmanganat và tổng coliforms. Tuy nhiên công 
nghệ này hầu như không tác động đến chỉ tiêu độ 
cứng và hàm lượng Clorua. Công nghệ phóng 
điện vầng quang cho thấy tiềm năng ứng dụng 
trong các mô hình xử lý nước cấp sinh hoạt có 
công suất nhỏ phục vụ hộ gia đình nông thôn. 
Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của công nghệ 
này là làm tăng đáng kể hàm lượng nitrat mặc dù 
vẫn nằm trong giới hạn cho phép. 
Bảng 2. Kết quả các chỉ tiêu của nước thô và nước 
sau xử lý 
Chỉ tiêu 
Nước 
thô 
Nước 
sau keo 
tụ và xử 
lý bằng 
plasma 
QCVN02:20
09/ 
BYT 
Màu sắc 
(TCU) 
136 <5 15 
Mùi vị 
Không 
có mùi 
vị lạ 
Không 
có mùi 
vị lạ 
Không có 
mùi vị lạ 
Độ đục (NTU) 36 2 5 
Clo dư KPH KPH 0,30,5 
pH 7,57 7,12 6,0÷8,5 
Hàm lượng 
Amoni(mg/L) 
3,27 1,14 3,0 
Sắt 
tổng(mg/L) 
1,42 0,1 0,5 
Chỉ số 
pecmanganat 
(mg/L) 
2,30 0,62 4,0 
Độ cứng tính 
theo CaCO3 
(mg/L) 
65,0 63,0 350 
Hàm lượng 
Clorua (mg/L) 
15,0 13,0 300 
Hàm lượng 
Florua (mg/L) 
KPH KPH 1,5 
Hàm lượng 
Asen (mg/L) 
KPH KPH 0,05 
Tổng 
coliforms 
(MPN/100 ml) 
11.000 75 
150 (giới hạn 
II) 
Nitrit (mg/L) 0,25 0,16 
3 
(QCVN01:20
09/BYT) 
Nitrat (mg/L) 3,33 3,6 
50 
(QCVN01:20
09/BYT) 
*KPH: không phát hiện 
Tài liệu tham khảo 
[1] Đoàn Thu Hà, Đánh giá hiện trạng cấp nước nông 
thôn vùng Đồng bằng sông Cửu Long và đề xuất 
giải pháp phát triển, Tạp chí Khoa học kỹ thuật thủy 
lợi và môi trường43 (2013) 2. 
[2] G.J. Wilbers, M. Becker, La Thi Nga, Z. Sebesvari, 
F.G. Renaud, Spatial and temporal variability of 
surface water pollution in the Mekong Delta, 
Vietnam. Science of the Total Environment 485 
(2014) 653. 
N.V. Dũng và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 34, Số 4 (2018) 47-53 
53 
[3] USEPA, Wastewater technology fact sheet: ozone 
disinfection, EPA 832-F-99-063, 1999. 
[4] USEPA, Wastewater technology fact sheet: 
ultraviolet disinfection, EPA 832-F-99-064, 1999. 
[5] B. Langlais, B. Legube, H. Beuffe and M. Doré, 
Study of the nature of the by-products formed and 
the risks of toxicity when disinfecting a secondary 
effluent with ozone, Water Science Technology25 
(1992) 135. 
[6] M.J. Sharrer and S.T. Summerfelt, Ozonation 
followed by ultraviolet irradiation provides 
effective bacteria inactivation in a freshwater 
recirculating system, Aquacultural Engineering37 
(2007) 180. 
[7] I. Panorel et al., Oxidation of aqueous 
pharmaceuticals by pulsed corona discharge, 
Environmental Technology34 (2013) 923. 
[8] T. Yano et al., Water treatment by atmospheric 
discharge produced with nanosecond pulsed 
power, Proc. IEEE int. Power Modulators and High 
Voltage Conference (2008) 80. 
[9] Y. Minamitani et al., Decomposition of Dye in 
water solution by pulsed power discharge in a 
water droplet spray, IEEE transaction on plasma 
science36 (2008) 2586. 
[10] B. Pinnangudi, R.S. Gorur and A.J. Kroese, 
Quantification of corona discharges on nonceramic 
insulators, IEEE transactions on dielectric and 
electrical insulation, 12 (2005) 513. 
[11] Bộ Y Tế, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất 
lượng nước sinh hoạt (QCVN02:2009/BYT), 2009. 
[12] Nguyễn Văn Dũng, Mai Phước Vinh, Nguyễn Thị 
Loan và Phạm Văn Toàn, Nghiên cứu ứng dụng 
công nghệ plasma lạnh trong xử lý nước, Tạp chí 
Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng 1 (2017) 
11. 
[13] S.P. Rong, Y.B. Sun and Z.H. Zhao, Degradation 
of sulfadiazine antibiotics by water falling film 
dielectric barrier discharge, Chinese Chemical 
Letter25 (2014) 187. 
[14] N. Shainsky et al., Plasma acid: Water treated by 
dielectric barrier discharge, Plasma processes and 
Polymers9 (2012) 1. 
[15] Bộ Y Tế, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất 
lượng nước ăn uống (QCVN01:2009/BYT), 2009.
A Study on Domestic Water Treatment with Corona 
Discharges and Coagulation-flocculation Method 
Nguyen Van Dung, Tran Pham Dang Huy, Phan Thi Thuy Vy, Pham Van Toan 
Can Tho University, Ba Thang Hai, Xuan Khanh, Ninh Kieu, Can Tho, Vietnam 
 Abstract- This paper presents the results of domestic water treatment by combining between corona 
discharges and coagulation-flocculation technology. The corona discharges were generated by a coaxial 
electrode system with voltages of about 10 kV and 31 kHz in frequency. Total power of a water treatment 
system is about 90 W. Water flow is 4 L/m in a batch treatment system and electric energy consumption 
is measured to be 1.125 kWh/m3. Experimental results show that the combination of ozone and UV 
formed by corona discharges has high efficiency in removing coliforms. The coagulation-flocculation 
is very necessary for the pretreatment stage of water. After treatment, determined parameters of water 
conforms with national technical regulation on domestic water quality (QCVN 02:2009/BYT). 
However, this method still increases the concentration of NO3- inwater after treatment. 
Keywords: Domestic water, coagulation-flocculation, ozone, ultraviolet, corona discharges. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_nay_tap_trung_vao_viec_khao_sat_kha_nang_ung_dung.pdf