NƯỚC NHIỄM MANGAN – NGUỒN GỐC, TÁC HẠI VÀ CÁCH XỬ LÝ

Nước nhiễm mangan. Tình trạng nước sinh hoạt nhiễm mangan khá phổ biến ở nước ta. Sử dụng nguồn nước nhiễm mangan không nguy hiểm như asen, chì, thủy ngân,… nhưng nếu hấp thụ quá nhiều mangan, nó sẽ ảnh hưởng tới hệ thần kinh, tạo ra một hội chúng giống với bệnh parkinson (chứng bệnh rối loạn vận động, cứng cơ, run tay, rối loạn tư thế, dáng đi).

Ngoài ra, mangan còn làm giảm trí nhớ, khả năng ngôn ngữ, sự chú ý và kỹ năng vận động đặc biệt đối với trẻ e và phụ nữ mang thai. Không những thế mangan còn gây hỏng các thiết bị, tắc đường ống, gây ố vàng quần áo… Vậy cách xử lý nước nhiễm mangan như thế nào? chúng ta cùng Môi Trường Tân Huy Hoàng tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Mangan là một nguyên tố đóng vai trò thiết yếu trong không chỉ đời sống con người với rất nhiều ứng dụng công nghiệp, khoa học mà ngay cả trong sự sống của loài người. Ở trạng thái oxy hóa +2 – trạng thái oxy hóa ổn định nhất – mangan được sử dụng trong các sinh vật bậc cao với chức năng đồng yếu tố trong một số enzym, giữ vai trò quan trọng trong sự giải độc các peoxit tự do.

Mangan là một nguyên tố vi lượng cần cho sự sống và phát triển của cơ thể người, động vật và thực vật. Lượng mangan cần thiết cho cơ thể người được các cơ quan tiêu hóa hấp thụ từ thức ăn, còn lượng mangan có trong nước không ảnh hưởng đến sự hấp thu này. Tuy nhiên khi mangan tồn tại trong nước với hàm lượng vượt quá mức cho phép (0.5mg/l) sẽ gây mùi vị khó chịu, hoen ố quần áo và đồ dùng vật dụng chứa nước và gây tác hại cho cơ thể khi sự phơi nhiễm kéo dài.

Nước nhiễm mangan là nước có các chỉ số vượt qua mức cho phép của BYT. Đối với nước ăn uống hàm lượng mangan không được vượt quá 0,3 mg/L (QCVN 01: 2009/BY). Thế nhưng ngay cả độ mangan < 0,02mg/l thì có thể tạo ra lớp cặn màu đen đóng bám.

NGUYÊN NHÂN KHIẾN NGUỒN NƯỚC NHIỄM MANGAN 

• Mangan có mặt trong nước thông qua quá trình rửa trôi, phong hóa của đất đá và do tác động của con người như rác thải, nước thải… mangan được tích tụ trong các nguồn nước khác nhau như ao, hồ sông, suối, biển… gọi chung là nước bề mặt rồi từ nước bề mặt mangan sẽ ngấm vào những mạch nước trong lòng đất mà ta gọi là nước ngầm. Đó là lí do vì sao mangan có mặt trong nguồn nước ngầm.
• Ở Việt Nam, rất nhiều nghiên cứu gần đây đã cho thấy sự nồng độ của mangan trong nước ngầm hoặc nước giếng khoan của khu vực đồng bằng sông Mê Kông và đồng bằng châu thổ sông Hồng (bao gồm Tp. Hồ Chí Minh và Tp.Hà Nội – 2 thành phố đông dân nhất cả nước) cao hơn mức cho phép nhiều lần.
• Ngoài ra, còn có ô nhiễm mangan trong không khí do sự phát thải của các khu công nghiệp, do đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hoặc từ phát thải của các động cơ sử dụng xăng dầu.

CÁCH NHẬN BIẾT NƯỚC NHIỄM MANGAN 

Và điểm nhận biết rõ ràng hơn của nước nhiễm mangan đó là:

• Nước có màu đục
• Có mùi tanh
• Có lớp cặn màu đen

Ngoài ra, Chúng ta có thể nhận biết nước nhiễm mangan theo những cách sau:

• Cách thứ nhất: Chúng ta có thể kiểm tra ở xí bệt bồn cầu, bồn chứa nước nếu có bám cặn đen chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm mangan
• Cách thứ 2: Cắt đường ống dẫn nước nếu thấy cặn màu đen trong đường ống thì nguồn nước gia đình bạn đã bị nhiễm mangan
• Cách thứ 3: Kiểm tra các dụng cụ thiết bị chứa nước có bị ố vàng hay không. Tuy nhiên nguồn nước nhiễm phèn sắt cũng gây ố vàng nên rất khó phân biệt
• Cách thứ 4: Ngửi mùi của nước nếu có mùi tanh thì nguồn nước gia đình bạn đang nhiễm kim loại nặng.

TÁC HẠI CỦA NƯỚC NHIỄM MANGAN 

Đối với sức khỏe con người

• Theo một nghiên cứu của tổ chức WHO một cậu bé 10 tuổi dùng nước sinh hoạt có nồng độ mangan cao gấp 3 lần so với tiêu chuẩn cho phép của WHO (0,4 mg/L) trong thời gian 5 năm có biểu hiện khả năng ghi nhớ dưới mức trung bình. Nhiễm độc mangan từ nước uống làm giảm khả năng ngôn ngữ, giảm trí nhớ, giảm khả năng vận dụng sự khéo léo của đôi tay và tốc độ chuyển động của mắt. Phơi nhiễm mangan lâu dài (hơn 10 năm) đã dẫn đến những triệu chứng thần kinh không bình thường ở người cao tuổi như dáng đi và ngôn ngữ bất thường.
• Mangan không nguy hiểm như các loại ô nhiễm như asen, chì, thủy ngân,… Nhưng nếu hấp thụ mangan trong một thời gian dài sẽ ảnh hưởng tới hệ thần kinh, tạo ra một hội chúng giống với bệnh Parkinson (chứng bệnh rối loạn vận động, cứng cơ, run tay, rối loạn tư thế, dáng đi).
• Mn đặc biệt có hại cho trẻ. Cơ thể trẻ em với những kết cấu chưa được hoàn thiện. Chúng có thể hấp thụ được rất nhiều Mn trong khi tiết thải ra ngoài thì rất ít. Điều đó dẫn đến sự tích tụ Mn trong cơ thể trẻ và gây ra hậu quả nghiêm trọng. Do vậy, các chuyên gia y tế vẫn khuyến cáo phụ nữ mang thai và trẻ em tuyệt đối tránh tiếp xúc và sử dụng nguồn nước nhiễm Mn.

Đối với đời sống con người

• Nước nhiễm mangan không chỉ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe mà còn tác động tới đời sống sinh hoạt của chúng ta. Nó làm nhanh hỏng các thiết bị trong gia đình đồ đạc hoen rỉ, ố màu…
• Ngoài ra mangan còn lắng cặn gây tắc đường ống, gây ra những vết ố bẩn trên tất cả những thứ mà nó tiếp xúc. Vì vậy, sử dụng nước hằng ngày để lau rửa, giặt giũ sẽ gây ảnh hưởng đến độ bền của đồ dùng. Đặc biệt, giặt quần áo bằng nước nhiễm Mn sẽ hình thành những vết bẩn màu nâu, đen do quá trình oxy hóa gây ra.

CÁCH XỬ LÝ NƯỚC NHIỄM MANGAN

Mangan tồn tại trong nước bao gồm dạng oxit không tan trong nước gây vẩn đục cặn đen và dạng ion tan Mn²⁺.  Đối với tạp chất mangan không tan trong nước có thể xử lý bẳng để lắng hoặc dễ dàng loại bỏ bằng quá trình đông tụ và lọc. Tuy nhiên việc loại bỏ mangan hòa tan không thể thực hiện bằng các quá trình như vậy, cách xử lý là oxy hóa ion tan Mn²⁺ thành dạng dioxide MnO₂ không tan sau đó loại bỏ bằng bằng các quá trình trên.

Tùy thuộc mục đích và mức độ ô nhiễm của nguồn nước mà ta lựa chọn phương pháp xử lý khác nhau. Nồng độ của Mn trong nước ≤ 0,05 mg/l là nồng độ tới hạn vì rất khó để loại trừ Mn ra khỏi nước xuống dưới nồng độ này. Thông thường việc loại bỏ Mn thường đi kèm với việc thải loại Fe ra khỏi nguồn nước cần xử lý.

Phương pháp oxy hóa

Trước khi mangan được loại bỏ bằng cách lọc bỏ cặn, chúng cần phải được oxy hóa đến trạng thái chất rắn không hòa tan MnO₂. Quá trình oxy hóa ion mangan trong nước có thể đạt được bằng cách sục khí, sử dụng các chất có tính oxy hóa mạnh như sodium hypoclorite, ozon, kali permanganat,… Oxy hóa kèm theo lọc là quá trình tương đối đơn giản, nguồn nước phải được theo dõi ban đầu để xác định lượng chất oxy hóa thích hợp đồng thời sau khi kết thúc để xác định quá trình oxy hóa thành công hay chưa triệt để.

Mn²⁺  +  O₃ + H₂O → MnO₂ ↓ + O₂  + 2H⁺

3Mn²⁺ + 2MnO₄^– + 2H₂O → 5MnO₂ ↓ + 4H⁺

Mn²⁺ + 2NaClO  → MnO₂ ↓ + Cl₂ + 2Na⁺

Oxy hóa bằng cách sử dụng clo hoặc kali permanganate thường được áp dụng trong các hệ thống nước ngầm nhỏ. Tuy nhiên khi sử dụng clo để xử lý nước việc hình thành trihalomethanes (THMs) có thể là một vấn đề lớn vì hợp chất này được biết đến phụ phẩm thuộc nhóm các hợp chất gây ung thư.

Là một chất oxy hóa, kali permanganat (KMnO₄) thường đắt hơn clo và ozon, nhưng đối với việc loại bỏ mangan thì KMnO₄ đạt hiệu quả cao hơn và đòi hỏi thiết bị, đầu tư vốn ít hơn đáng kể tuy nhiên cần phải kiểm soát liều lượng cẩn thận: quá ít permanganat sẽ không oxy hóa toàn bộ mangan và quá nhiều tạo màu tím hồng cho nước.

Phương pháp cung cấp oxy hóa chi phí thấp là sử dụng oxy trong không khí làm chất oxy hoá mangan bằng cách tăng diện tích tiếp xúc tuy nhiên oxy không phải là một chất oxy hóa đủ mạnh để phá vỡ các phức hợp mạnh hình thành giữa mangan và các phân tử hữu cơ lớn. Hơn nữa, tốc độ phản ứng giữa oxy và mangan rất thấp khi độ pH của nước dưới 9,5.

Phương pháp lọc bằng vật liệu hấp phụ

Nhìn chung quá trình oxy hóa mangan khó khăn hơn oxy hóa sắt vì tốc độ phản ứng chậm hơn. Thời gian chờ của phản ứng lâu hơn (10 đến 30 phút) sau khi thêm hóa chất để cho phép phản ứng xảy ra trước khi lọc.

Phương pháp lọc bằng vật liệu hấp phụ là dựa trên nguyên lý của phản ứng oxy hóa Mn²⁺  thành dạng hạt MnO₂ hấp phụ lên chính vật liệu chứa tác nhân oxy hóa. Phương pháp này cũng đòi hỏi pH của nước đầu vào đạt yêu cầu ≥ 7,0 thế oxy hóa khử > 700mV.

Các vật liệu lọc khác nhau để loại bỏ mangan bao gồm mangan greensand, cát mangan (bản chất là các hạt cát, khoáng zeolit được bọc phủ bởi oxit mangan hoặc kali permanganat), gốm macrolit (vật liệu gốm được sản xuất có dạng hình cầu với bề mặt vân nhám, cơ chế loại bỏ mangan dựa trên sức căng vật lý ở bề mặt vật liệu đối với ion kim loại hơn là sự tiếp xúc oxy hóa hoặc hấp thụ).….

Phương pháp trao đổi ion

Nguyên lý của phương pháp này. Là dùng các vật liệu nhựa trao đổi cationit để trao đổi ion Na, K. Với ion mangan trong nước. Sự trao đổi ion cần phải được lựa chọn cẩn thận. Phương pháp này chỉ dùng để loại bỏ một lượng nhỏ mangan. Vì có nguy cơ tắc nghẽn nhanh hoặc quá trình oxy hóa xảy ra, sản phẩm có thể phủ lên và phá hủy vật liệu trao đổi ion.

2[K]-Na + Mn²⁺ → [K₂]-Mn + 2 Na⁺.

Phương pháp tạo phức chelat

Tạo phức chelat là việc bổ sung các hóa chất cho nước nhằm kiểm soát các vấn đề gây ra bởi kim loại mangan mà không cần loại bỏ chúng. Hóa chất thường sử dụng để xử lý mangan là polyphotphat (pyrophosphate, tripolyphosphate, hoặc metaphos-phate) và clo – tác nhân chelat.

Chúng sẽ quyên góp điện tử để hình thành liên kết phối hợp với ion mangan tạo phức gây cô lập ion mangan và ngăn ngừa ion này không bị oxy hóa cũng như kết tụ vào các phân tử lớn hơn hoặc bị kết tủa.

Phương pháp sinh học

Cũng như vậy đối với sắt, mangan có thể được loại bỏ bằng cách sinh học. Có những vi khuẩn lấy năng lượng từ quá trình oxy hóa mangan. Ion mangan hòa tan sẽ được hấp phụ trên bề mặt của màng tế bào. Sau đó nó sẽ được oxy hóa qua enzym. Phèn sẽ được tập trung trong một vỏ bao quanh tế bào. Hoặc nhóm tế bào.

Điều kiện để xúc tác cho quá trình oxy hóa sinh học cần thiết. Yêu cầu môi trường pH lớn hơn 7,5. Và đạt độ bão hòa oxy hòa tan. Một số vi khuẩn dị dưỡng xử lý kim loại mangan trong nước. Như: Pseudomonas (Ps. manganoxydans), Metallogenium (M. personatum, M. symbioticum), Leptothrix, Hyphomicrobium (H. vulgare).

Phương pháp lọc màng

Hiện nay công nghệ lọc màng đã được ứng dụng rất phổ biến trong ngành xử lý nước. Với các loại màng khác nhau cho thấy hiệu quả xử lý kim loại nặng. Mangan cũng là một trong số các kim loại nặng tồn tại. Có khả năng gây ô nhiễm nguồn nước tuy với mức độ nhẹ hơn các kim loại nặng nguy hiểm khác.

Với màng lọc thẩm thấu ngược RO. Là công nghệ lọc cho phép. Loại bỏ các vật thể có kích thước từ 0,0005 micromet trở lên ra khỏi dung dịch. Công nghệ RO loại bỏ đến hơn 99 % các muối hòa tan, ion kim loại. Theo lý thuyết chỉ có phân tử nước mới đi qua được khe hở của màng. Do đó việc loại bỏ ion Mn²⁺ là điều khá dễ dàng.

Trong xử lý nước sinh hoạt. Đặc biệt là nước ăn uống, việc sử dụng công nghệ lọc RO. Đem lại nhiều ưu điểm như đơn giản, dễ sử dụng, chi phí hợp lý. Loại bỏ được hoàn toàn ion kim loại khỏi nước đem lại nguồn nước tinh khiết.

KẾT LUẬN

Nguồn nước là vốn sống của con người. Nước bị ô nhiễm ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống cũng như mọi hoạt động khác. Ô nhiễm mangan không mang đến hiểm họa như bệnh ung thư cho con người. Nhưng cũng để lại nhiều hậu quả về sức khỏe cũng như bất tiện trong sinh hoạt. Đó là điều không mong muốn. Việc xử lý mangan trong nước khá đơn giản. Và có nhiều công nghệ được áp dụng hiện nay. Không chỉ để xử lý nó mà còn là quá trình kép. Xử lý đồng thời các kim loại khác có tính chất tương đồng như mangan.

Tùy vào tính chất cũng như nồng độ mangan hay kim loại đi kèm trong nước. Mà mỗi gia đình lựa chọn một phương pháp xử lý hiệu quả, triệt để. Và mang tính kinh tế cao.

Để biết thêm chi tiết. Hãy liên hệ ngay với Chúng tôi để được tư vấn hoàn toàn miễn phí.

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận  được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây

CÔNG TY TNHH TMDV TƯ VẤN MÔI TRƯỜNG TÂN HUY HOÀNG

Địa chỉ: B24, Cx Thủy Lợi 301, Nguyễn Văn Thương, P.25, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM.

CN1: 10/46 Lê Quí Đôn, KP4, P. Tân Hiệp, Tp. Biên Hòa, Đồng Nai.

CN2: Lê Hồng Phong, Tân Đông Hiệp, Dĩ An, Bình Dương