Giới thiệu nguyên lý làm việc của màng thẩm thấu ngược (RO):
RO là viết tắt của Reverse Osmosis trong tiếng Anh và có nghĩa là chống thẩm thấu trong tiếng Trung.Nhìn chung, sự chuyển động của các phân tử nước là từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao.Tuy nhiên, khi áp suất tác dụng lên phía đầu vào, hướng chuyển động của các phân tử nước bị đảo ngược, từ nồng độ cao đến nồng độ thấp, do đó có tên là thẩm thấu ngược.
Nguyên lý hoạt động của màng RO: Màng RO hay còn gọi là màng thẩm thấu ngược là công nghệ tách các chất lỏng có kích thước lớn hơn kích thước lỗ rỗng của màng thông qua sự chênh lệch áp suất làm động lực.Chất lỏng trải qua quá trình lọc màng phải chịu áp lực.Khi áp suất vượt quá áp suất thẩm thấu của màng RO, chất lỏng sẽ thấm theo chiều ngược lại.Chất lỏng có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ rỗng sẽ bị thải ra trong quá trình thấm, trong khi chất lỏng có nồng độ cao hơn kích thước lỗ rỗng sẽ bị màng chặn lại và thải ra ngoài qua kênh nước tập trung.Những hành động này nhằm mục đích làm sạch, tách và cô đặc chất lỏng ban đầu.
Các chỉ số hoạt động chính của màng RO là tốc độ khử muối, dòng nước và tốc độ thu hồi.Tốc độ khử muối đề cập đến mức độ tinh khiết mà màng chặn các ion, với tốc độ khử muối cao hơn đạt được khi màng chặn các ion hiệu quả hơn.Một chỉ số hiệu suất quan trọng khác là dòng chảy, đề cập đến lượng phân tử nước có thể thấm qua một đơn vị diện tích của màng.Thông lượng càng lớn thì hiệu suất màng càng tốt.Mặt khác, tốc độ thu hồi đề cập đến tỷ lệ nước ngọt cô đặc trong khi màng đang hoạt động, với tỷ lệ cao hơn cho thấy hiệu suất màng tốt hơn.
Do ba đặc điểm chính này của màng RO, sự phát triển của màng RO đã hướng tới việc đạt được những bước đột phá về tốc độ khử muối cao, sản lượng nước lớn và tỷ lệ thu hồi cao, mỗi yếu tố đều có thể tạo ra lợi ích kinh tế đáng kể.
Đối với các phần tử màng thẩm thấu ngược, trong hầu hết các trường hợp, nguồn nước không thể xâm nhập trực tiếp vào các phần tử vì các tạp chất chứa trong đó có thể làm nhiễm bẩn màng và ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của hệ thống cũng như tuổi thọ của phần tử màng.Tiền xử lý là quá trình xử lý nước thô theo đặc tính của tạp chất có trong đó, bằng các quy trình phù hợp để có thể đáp ứng yêu cầu đầu vào của các phần tử màng thẩm thấu ngược.Vì nó nằm trước thẩm thấu ngược trong toàn bộ quá trình xử lý nước nên gọi là tiền xử lý.
Mục đích của tiền xử lý trong hệ thống thẩm thấu ngược là: 1) ngăn ngừa ô nhiễm bề mặt màng, tức là ngăn chặn các tạp chất lơ lửng, vi sinh vật, chất keo, v.v. bám vào bề mặt màng hoặc làm tắc nghẽn dòng nước của thành phần màng;2) ngăn chặn sự đóng cặn trên bề mặt màng.Trong quá trình hoạt động của thiết bị thẩm thấu ngược, một số muối khó hòa tan như CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 có thể lắng đọng trên bề mặt màng do nồng độ nước nên cần ngăn chặn sự hình thành các chất khó hòa tan này. để hòa tan muối;
3) đảm bảo rằng màng không bị hư hỏng cơ học hoặc hóa học, để màng có hiệu suất tốt và đủ tuổi thọ.
Việc lựa chọn quy trình tiền xử lý cho hệ thống thẩm thấu ngược như sau:
1) Đối với nước mặt có hàm lượng chất rắn lơ lửng nhỏ hơn 50 mg/L có thể sử dụng phương pháp lọc đông tụ trực tiếp;
2) Đối với nước mặt có hàm lượng chất lơ lửng lớn hơn 50 mg/L, có thể sử dụng phương pháp keo tụ, lắng, lọc;
3) Đối với nước ngầm có hàm lượng sắt dưới 0,3 mg/L và hàm lượng chất rắn lơ lửng dưới 20 mg/L có thể sử dụng phương pháp lọc trực tiếp;
4) Đối với nước ngầm có hàm lượng sắt dưới 0,3 mg/L và hàm lượng chất rắn lơ lửng trên 20 mg/L có thể sử dụng phương pháp lọc đông tụ trực tiếp;
5) Đối với nước ngầm có hàm lượng sắt lớn hơn 0,3mg/L cần xem xét quá trình oxy hóa và loại bỏ sắt, sau đó lọc trực tiếp hoặc lọc trực tiếp đông tụ.Khi hàm lượng chất hữu cơ trong nước thô cao, có thể sử dụng clo, đông tụ, làm trong và lọc để xử lý.Khi phương pháp xử lý này không đủ, quá trình lọc bằng than hoạt tính cũng có thể được sử dụng để loại bỏ chất hữu cơ.Khi độ cứng của nước thô cao và CaCO3 vẫn lắng đọng trên bề mặt màng thẩm thấu ngược sau khi xử lý có thể sử dụng phương pháp làm mềm hoặc xử lý vôi.Khi các muối khó hòa tan khác kết tủa và đóng cặn trong hệ thống RO thì nên sử dụng chất chống cặn.Điều đáng chú ý là bari và stronti không phải lúc nào cũng có mặt trong phân tích nước thô.Tuy nhiên, ngay cả ở nồng độ rất thấp, chúng có thể dễ dàng hình thành cặn trên bề mặt màng nếu hàm lượng sunfat trong nước lớn hơn 0,01mg/L.Những vảy này rất khó làm sạch và do đó cần ngăn ngừa hình thành trên bề mặt màng càng nhiều càng tốt.
Khi hàm lượng silica trong nước thô cao có thể thêm vôi, magie oxit (hoặc bột trắng) để xử lý.Khi nồng độ silica trong nước cấp RO lớn hơn 20mg/L, phải thực hiện đánh giá xu hướng đóng cặn.Vì khó làm sạch cặn silica nên việc ngăn chặn cặn silica hình thành trên màng là rất cần thiết.
Thời gian đăng: 01-08-2023