So sánh các công nghệ lọc muối trong nước

Một slide trình bày tổng quan các phương pháp lọc muối trong nước:

Một bài báo năm 2016 tóm tắt tổng quan sự phát triển của công nghệ lọc nước sử dụng màng (membrane):

Joseph Imbrogno and Georges Belfort
Membrane Desalination: Where Are We, and What Can We Learn from Fundamentals?
Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering, 2016
https://www.annualreviews.org/doi/full/10.1146/annurev-chembioeng-061114-123202

Một bài báo xuất bản năm 2016 ở Tạp chí khoa học của Đại học Cần Thơ có so sánh các công nghệ lọc mặn theo điều kiện đồng bằng sông Cửu Long: (truy cập tự do, bản PDF cũng được lưu ở đây)

Công nghệ khử mặn hiệu quả cấp nước sinh hoạt cho các cụm dân cư nông thôn Đồng bằng sông Cửu Long
Số 45 (2016)
Trang: 33-42
Tác giả: Phạm Văn HoànTrần Thị Thanh Khương
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2016.509

Theo so sánh số liệu, các tác giả bài báo nhận định công nghệ điện thẩm tách (ED / EDR) là phù hợp với việc lọc nước lợ ở ĐBSCL, do độ mặn của nước lợ ở ĐBSCL không quá cao (chỉ số TDS khoảng 1000 – 5000 mg/l).

Trong sách Membrane Technology and Applications của Baker, bản năm 2012, có biểu đồ so sánh thì EDR và phương pháp trao đổi ion (ion exchange) có tính cạnh tranh ở mức TDS < 1000 mg/l, từ 1000 mg/l trở lên là RO cạnh tranh tốt hơn.

Gần đây người ta cải tiến việc sử dụng RO, như mô hình CCD-RO (closed circuit desalination), đạt hiệu suất rất cao, khi lọc nước biển có thể chỉ tốn khoảng 1.7 kWh/m3 nước ngọt thu được, tỷ lệ nước thu được đạt khoảng 95%.

Một tài liệu soạn năm 2004-2006 ở bang Texas, Mỹ có thống kê các công nghệ dùng trong lọc nước mặn vào thời điểm đó. Trong đó có nhận xét là công nghệ thẩm thấu ngược (RO)điện thẩm tách (ED / EDR) có tính cạnh tranh cao khi chỉ số TDS của nước đầu vào là khoảng 3500 mg/l, phần lớn nhà máy xử lý nước mặn ở Mỹ là dùng RO, còn EDR phổ biến thứ hai. (vào năm 2020, chắc công nghệ đã thay đổi nhiều)

Table 2-1. Summary of characteristics of major desalination technologies (page 7, Report 2006: A Desalination Database for Texas)

Characteristics
Reverse osmosis (RO)
Electrodialysis reversal (EDR)
Multistage flash (MSF)
Multiple-effect distillation (MED)
Energy cost
Moderate
High
High
Very high
Energy/Salinity
Increases with salinity
Increases fast with salinity
Independent of salinity
Independent of salinity
Applicable to
All water types
Brackish
Seawater – brine
Seawater – brine
Plant size
Modular
Modular
Large
Large
Bacterial contamination
Possible
Posttreatment always needed
Unlikely
Unlikely
Final product salinity
On demand
On demand
Can be <10 mg/L TDS
Can be <10 mg/L TDS
Complexity
Easy to operate; small footprint
Easy to operate Small footprint
Only large complex plants
Only large complex plants
Susceptibility to scaling
High
Low
Low
Low
Recovery
30–50% (seawater) up to 90% for brackish water
High
Poor (10– 25%)
Low but better than MSF

Gần đây các nhà khoa học đang nghiên cứu phương pháp dùng pin nhiên liệu vi khuẩn kết hợp với màng lọc ion, tên tiếng Anh là Microbial Desalination Cells (MDC), nhằm tiết kiệm năng lượng dùng để lọc muối trong nước. Một bài báo mới xuất bản tháng 12/2019 có khảo sát hiệu suất của MDC:

Comparative Performance of Microbial Desalination Cells Using Air Diffusion and Liquid Cathode Reactions: Study of the Salt Removal and Desalination Efficiency
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenrg.2019.00135/

One comment

Leave a Reply

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