Áp dụng công nghệ màng (như màng thẩm thấu ngược, màng siêu lọc) trong xử lý nước

Công nghệ màng, đặc biệt là màng thẩm thấu ngược (màng RO) và màng siêu lọc (màng UF), được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước, đặc biệt là trong xử lý nước uống và xử lý nước thải công nghiệp, đóng vai trò quan trọng.

1. Màng thẩm thấu ngược (màng RO)

Nguyên tắc:
Màng thẩm thấu ngược sử dụng nguyên tắc lọc của màng bán thấm để loại bỏ các tạp chất như muối hòa tan, kim loại nặng, chất hữu cơ và vi sinh vật trong nước bằng cách sử dụng chênh lệch áp suất thẩm thấu của nước để thu được nước tương đối tinh khiết. Công nghệ này đòi hỏi áp lực bên ngoài (thường là áp suất của bơm nước) để đẩy nước qua các lỗ chân lông.

Khu vực ứng dụng:
Xử lý nước uống: Màng thẩm thấu ngược có thể loại bỏ hiệu quả các muối vô cơ (như natri, canxi, magiê, ion clorua, v.v.), chất hữu cơ, vi khuẩn, virus và các tạp chất khác trong nước. Đây là một công nghệ phổ biến để lọc nước, đặc biệt là khử mặn nước biển và xử lý nước ngầm.
Tái sử dụng nước thải công nghiệp: Nhiều lĩnh vực công nghiệp (như hóa chất, điện tử, dược phẩm và các ngành công nghiệp khác) chứa một lượng lớn muối hòa tan và các chất độc hại trong nước thải. Màng thẩm thấu ngược có thể loại bỏ hiệu quả các chất gây ô nhiễm này và nhận ra việc tái sử dụng nước thải.
Cải thiện chất lượng nước sau khi xử lý nước thải: Sau khi xử lý nước thải thành phố, màng RO có thể làm sạch chất lượng nước để đáp ứng nhu cầu tái sử dụng công nghiệp hoặc tưới nông nghiệp.
Thuận lợi:
Hiệu ứng loại bỏ tốt: Nó có hiệu quả cao trong việc loại bỏ hầu hết các chất hòa tan (bao gồm muối, kim loại nặng, v.v.).
Ứng dụng rộng: Nó có thể xử lý các nguồn nước khác nhau, bao gồm nước biển, nước lợ, nước ngầm, v.v.
Nhược điểm:
Tiêu thụ năng lượng cao: Thẩm thấu ngược đòi hỏi áp lực hoạt động cao hơn và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn.
Vấn đề ô nhiễm màng: Nó dễ dàng bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ, vi khuẩn, v.v. và cần được làm sạch thường xuyên.

---------------------------------------------------------- ----------------------------------

2. Màng siêu lọc (màng UF)
Nguyên tắc:
Màng siêu lọc là màng lọc có kích thước lỗ rỗng làm tiêu chuẩn và kích thước lỗ rỗng của nó thường nằm trong khoảng 0,01 đến 0,1 micron. Nó chủ yếu loại bỏ các chất đại phân tử, vật chất lơ lửng, vi khuẩn, virus, v.v ... trong nước thông qua nguyên tắc lọc vật lý, nhưng không loại bỏ muối hòa tan và các chất phân tử thấp.

Khu vực ứng dụng:
Tiền xử lý nước: màng siêu lọc thường được sử dụng như một liên kết tiền xử lý trước khi màng thẩm thấu ngược để loại bỏ chất lơ lửng, trầm tích, chất hữu cơ, v.v. trong nước và bảo vệ màng thẩm thấu ngược khỏi ô nhiễm.
Xử lý nước thải: Trong xử lý nước thải công nghiệp, màng siêu lọc có thể loại bỏ các tạp chất hạt lớn, mỡ, chất lơ lửng, v.v. trong nước và là một trong những công nghệ phổ biến trong tái sử dụng nước thải.
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Được sử dụng để lọc chất lỏng như sữa và nước ép để loại bỏ vi khuẩn, nấm men và các vi sinh vật khác.
Phục hồi và tái sử dụng tài nguyên nước: Trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, màng siêu lọc được sử dụng để tái sử dụng nước thải, đặc biệt là khi chất lượng nước tương đối sạch, như xử lý nước làm mát, xử lý nước thải hóa học, v.v.
Thuận lợi:
Tiêu thụ năng lượng thấp: So với màng thẩm thấu ngược, màng siêu lọc có mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn và không cần vận hành áp suất cao.
Vận hành và bảo trì dễ dàng: Chu trình làm sạch của màng siêu lọc dài hơn, màng ít bị ô nhiễm hơn và hoạt động và duy trì tương đối đơn giản.
Giữ lại khoáng chất: màng siêu lọc không loại bỏ khoáng chất khỏi nước, duy trì thành phần tự nhiên của nước.
Nhược điểm:
Hiệu quả loại bỏ hạn chế: Đối với muối hòa tan, chất hữu cơ hòa tan và các phân tử nhỏ trong nước, hiệu ứng loại bỏ là kém và nó không phù hợp cho các trường hợp cần nước có độ tinh khiết cao.
Chặn lỗ rỗng màng: Kích thước lỗ rỗng của màng siêu lọc là lớn, vì vậy chúng có thể bị ảnh hưởng bởi các tạp chất hạt lớn hơn và cần được làm sạch thường xuyên.