Không chỉ đạt nhiều giải thưởng của tỉnh Khánh Hòa và toàn quốc, hệ thống xử lý nước nhiễm phèn của học sinh Nguyễn Chí Phương Thanh, lớp 11 Trường Trung học phổ thông Lý Tự Trọng, thành phố Nha Trang, còn tạo nên bước đột phá trong việc cải thiện môi trường phục vụ nước sinh hoạt, sản xuất cho một số bà con sống ở vùng nông thôn của tỉnh.
Phương Thanh giới thiệu về hệ thống xử lý nước nhiễm phèn. Ảnh: baokhanhhoa.vn
Theo Phương Thanh, ở những địa phương giáp biển, nước ở các giếng khoan, giếng đào tại các vùng nông thôn phần đa đều bị nhiễm phèn. Ở Khánh Hòa, nước nhiễm phèn phần lớn tập trung ở vùng nông thôn các huyện Diên Khánh, Vạn Ninh và thị xã Ninh Hòa. Đáng chú ý hơn, phần lớn các hoạt động hàng ngày của người dân sống ở đây đều có liên quan đến nguồn nước bị nhiễm phèn. Hậu quả, rất nhiều gia đình mắc phải một số bệnh về da và tiêu hóa.
Nói về ý tưởng thực hiện dự án này, Phương Thanh cho biết, em đã ấp ủ từ khi còn là học sinh trung học cơ sở, đến cấp trung học phổ thông khi có đủ kiến thức em mới mạnh dạn làm. Ban đầu khi Thanh đi lấy các mẫu nước từ các vùng quê về phân tích tại Viện Pastuer (thành phố Nha Trang), các chỉ số về coliform, Fe, E.coli đều vượt tiêu chuẩn cho phép sử dụng từ 3 - 6 lần. Nhưng khi được lọc qua hệ thống, nước không những đạt tiêu chuẩn dùng sinh hoạt, mà còn có thể trực tiếp uống được nhờ hệ thống xử lý UV.
Trải qua nhiều thất bại, sau 12 tháng nghiên cứu, Phương Thanh mới có thể hoàn thiện hệ thống với phương pháp thẩm thấu ngược và thuận để làm sạch nước nhiễm phèn. Ban đầu, em thực hiện tất cả các bể lọc theo phương pháp thẩm thấu thuận, nhưng làm đi làm lại nhiều lần mà nước "đầu ra" vẫn không đạt chuẩn. Sau đó, với phương pháp thẩm thấu ngược, Phương Thanh đã thực hiện thành công hệ thống xử lý nước nhiễm phèn với chi phí thấp, dễ làm, dễ sử dụng, dễ bảo trì.
Cụ thể, hệ thống do Phương Thanh chế tạo có cấu tạo đơn giản với 3 bể lọc thẩm thấu. Nước được bơm từ giếng đào lên rồi được phun mưa bằng vòi sen hoặc ống nhựa khoan lỗ, nhằm tăng diện tích tiếp xúc của nước với không khí, từ đó xảy ra các phản ứng oxy hóa và thủy phân sắt lắng thành cặn.
Sau đó, nước từ bể lắng được dẫn qua 2 bể lọc thẩm thấu ngược, tạo áp suất đưa nước lọc từ dưới lên trên. Bể hoạt động theo cơ chế thẩm thấu ngược qua các lớp vật liệu lọc như sỏi, cát thạch anh, than hoạt tính, hạt nhựa cation, cát mangan, hạt trao đổi ion… sẽ tạo màng tiếp xúc giúp lọc cặn; loại bỏ tạp chất, sắt, canxi trong nước; điều chỉnh độ pH, khử mangan, làm mềm nước. Nước sẽ tiếp tục chảy xuống bể lọc trong và khử mùi bằng phương pháp lọc thuận từ trên xuống cùng với các lớp vật liệu gồm sỏi, than hoạt tính và cát thạch anh. Đến đây, nước được làm sạch đến 95%. Nguồn nước sau khi lọc sạch được chia thành 2 nhánh: Dẫn vào bể chứa; lọc qua đèn UV, tiệt trùng tối ưu, dùng để ăn uống.
Phương Thanh cho biết, để làm một hệ thống xử lý nước nhiễm phèn chỉ cần khoảng 1,5 - 2 triệu đồng. Các vật dụng để chế tạo rất dễ kiếm như: Thùng phuy, bồn chứa nước, cát thạch anh, sỏi, than hoạt tính, hạt nhựa cation, cát mangan... công suất 1.000 lít/giờ, rẻ hơn nhiều so với giá thị trường. Đặc biệt, hệ thống này còn có thể dùng để xử lý nước sông, ao hồ và nước ngầm.
Nhờ sự giúp đỡ của gia đình, Phương Thanh đã tặng và lắp đặt hệ thống bể lọc cho một số hộ gia đình ở các huyện: Vạn Ninh, Cam Lâm, Diên Khánh… và một số vùng nông thôn ở các tỉnh khác. Anh Hồ Xuân Bình (huyện Cam Lâm, Khánh Hòa) cho biết, 4 năm trước, gia đình anh đã nhận được sự giúp đỡ của Phương Thanh và gia đình của em với hệ thống xử lý nước nhiễm phèn. Kể từ ngày lắp đặt hệ thống, gia đình anh không còn sử dụng nước nhiễm phèn. Anh còn chia sẻ cho các hộ dân đang thiếu nước ở xung quanh. “Nguồn nước qua xử lý theo hệ thống, dùng ăn uống không có vấn đề bệnh tật, lại giúp tiết kiệm được rất nhiều tiền mua nước sạch để dùng”, anh Bình chia sẻ.
Hiện nay, Phương Thanh ấp ủ nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4.0 (năng lượng mặt trời, gió) áp dụng trong hệ thống lọc trên, để không chỉ ở các vùng nông thôn mà ở các vùng hải đảo, biên giới đang thiếu nước sạch khi sử dụng hệ thống đều có thể dùng được. Đề tài của Thanh đã đoạt giải Nhất cấp tỉnh và giải Tư cấp quốc gia Cuộc thi Khoa học kỹ thuật học sinh trung học năm học 2017 - 2018.
Phan Sáu
