Lọc nước mặn bằng phương pháp thẩm thấu ngược

Tóm tắt:

Phương pháp thẩm thấu ngược, tiếng Anh là reverse osmosis (RO), được dùng rất phổ biến trong các máy lọc nước được bán trên thị trường hiện nay. Phương pháp RO lọc các chất bẩn trong nước để có nước sạch uống được, nó cũng là phương pháp phổ biến nhất dùng trong lọc muối, nhờ công nghệ đơn giản và hiệu suất năng lượng khá tốt. Trong hoàn cảnh nước mặn xâm nhập đồng bằng sông Cửu Long, một số nơi đã chế tạo máy lọc nước dùng phương pháp RO, tuy nhiên màng lọc RO chắc Việt Nam chưa tự sản xuất được.

Nguyên lý:

Dùng bơm tạo áp lực lớn để đẩy nước đi qua hệ thống màng thẩm thấu có lỗ rất nhỏ, lỗ nhỏ sẽ cản lại phần lớn các chất bẩn trong nước, kể cả các chất muối.

Các biến thể của phương pháp này chủ yếu là ở việc tăng các tầng lọc để giảm độ mặn của nước thu được, và sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau để tạo áp lực nước (ví dụ: dùng điện mặt trời để chạy máy bơm, hoặc bơm nước lên cao trên núi rồi sử dụng thế năng để tạo ra áp suất lớn cho nước khi chảy xuống máy lọc ở chân núi).

Hình ảnh, video minh họa:

Cấu tạo thiết bị lọc RO
Dùng điện mặt trời để cấp năng lượng cho trạm lọc nước mặn RO

Công dụng, hiệu suất:

Theo tài liệu cũ, công nghệ RO phát huy tác dụng cao khi lọc nước lợ, có độ mặn (qua chỉ số TDS) cỡ dưới 3500 mg/l (3500 ppm). Khi cho đầu vào là nước càng mặn thì tỷ lệ thu hồi nước ngọt ở đầu ra càng thấp.

Tuy nhiên với nhiều cải tiến từ khoảng năm 2010 đến nay, công nghệ RO hiện tại có tính cạnh tranh rất cao: công nghệ RO phù hợp với nước ở dải độ mặn rộng, với chỉ số TDS từ 100 mg/l đến 35000 mg/l (nước biển). Chỉ có vài công nghệ khác có thể cạnh tranh được với RO ở quy mô nhà máy lớn, tuy nhiên những năm gần đây thậm chí các nhà máy lọc nước biển lấy nước ngọt lớn trên thế giới cũng phần lớn sử dụng RO. Xem thêm một cải tiến của công nghệ RO là sử dụng thiết kế vòng kín nhằm tận dụng nước: https://rosetta.vn/mekong/loc-nuoc-man-bang-cong-nghe-tham-thau-nguoc-vong-kin-ccd-ro/

Ví dụ sản phẩm / địa phương đã sử dụng:

Công nghệ này đang được quan tâm nhiều ở Việt Nam, có nhiều nơi mua màng lọc RO để lắp ráp vào máy thành hệ thống lọc nước:
https://vtv.vn/vtv9/may-loc-nuoc-man-cuu-tinh-cua-nha-vuon-mien-tay-20200311144503046.htm

Một sản phẩm máy lọc nước dùng RO trên báo chí năm 2018, cho biết chỉ có màng lọc RO là cần nhập khẩu, giá hạch toán tất cả là khoảng 56 đồng/lit = khoảng 2.5 USD/m3: https://m.baodatviet.vn/khoa-hoc/khoa-hoc/loc-nuoc-bien-thanh-nuoc-ngot-re-chua-tung-co-3365760/

Theo báo cáo năm 2006 của bang Texas, Mỹ, phần lớn nhà máy lọc nước mặn/lợ ở Mỹ là dùng công nghệ thẩm thấu ngược (RO): (trang 7 của báo cáo này: https://www.twdb.texas.gov/publications/reports/contracted_reports/doc/2004483021_Desal_Database_Texas_Rev.pdf )

Below ~3,000 to 3,500 mg/L salinity, both RO and ED/EDR processes can be competitive and can produce low-salinity water at low cost. RO plants are the most widely used in the nation for desalination, with 72 percent of plants using brackish-water RO, 2 percent seawater RO, 15 percent ED/EDR, and 11 percent NF (Mickley, 2001).

Một hệ thống lọc mặn dùng cho công nghiệp, bán ở Ấn Độ với giá khoảng 11000 USD: https://www.indiamart.com/proddetail/desalination-system-4652547762.html
Thông số kỹ thuật:

Usage/Application
Industrial
Automatic Grade
Automatic
Voltage
380 V
Frequency
50 Hz
Phase
3 Phase
Raw Seawater
TDS Less Than Equal To 35000 ppm
Output Water
600 ppm

Đánh giá của chuyên gia:

x

Các nguồn tài liệu tham khảo:

x

Mô tả phương pháp:

x

One comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *