Table of Contents
Công nghệ màng thẩm thấu ngược (RO) là một phương pháp được sử dụng rộng rãi để phá hỏng, tinh chỉnh và tách biệt các giải pháp khác nhau. Nó hoạt động theo nguyên tắc áp lực bên ngoài đối với dung dịch để vượt qua áp lực thẩm thấu tự nhiên và đẩy các phân tử nước qua màng bán kín, để lại các chất hòa tan.
Màng RO có một lớp các rào cản dày chỉ cho phép các phân tử nước đi qua, đồng thời loại bỏ muối, khoáng chất, các phân tử hữu cơ và vô cơ cũng như các chất gây ô nhiễm khác. Màng RO là một thành phần thiết yếu của hệ thống thẩm thấu ngược và xác định hiệu suất và hiệu quả của nó.
Vật liệu màng RO
Màng RO thường được làm bằng các vật liệu polymer, chẳng hạn như polyamite (PA), cellulose acetate (CA) hoặc polysulfone (PS), được đúc vào màng mỏng và gắn trên hỗ trợ bọt. Độ dày của màng thường nằm trong khoảng 100-200 m và kích thước lỗ thường dưới 1nm.
Màng polyamide (PA) là màng RO phổ biến nhất, với tỷ lệ loại bỏ muối hòa tan cao, các đặc tính cơ học ít bẩn hơn và tốt. Chúng được tạo ra bằng cách trùng với bề mặt của diamine và diacid clorua trên một lớp hỗ trợ, sau đó là các bước xử lý và rửa. Màng thu được có một lớp bề mặt mỏng và dày đặc cung cấp cây thông chọn lọc và cao.
Cellulose acetate (CA) là màng RO thương mại đầu tiên, với độ thấm cao hơn và lựa chọn thấp hơn so với màng PA. Chúng được tạo ra bằng cách đổ dung dịch cellulose acetate vào một lớp hỗ trợ, sau đó là một bước để tạo ra một cấu trúc xốp với một làn da mỏng. Các màng CA ngày nay ít phổ biến hơn do hiệu suất thấp hơn và mức độ bị tắc và xuống cấp cao hơn.
Màng polysulfone (PS) có khả năng chống hóa học và nhiệt cao, tính chất cơ học tốt và khả năng gây tắc nghẽn thấp. Chúng được tạo ra bằng cách đổ dung dịch polysulfone vào một lớp hỗ trợ, sau đó là một bước để tạo ra một cấu trúc xốp với một làn da mỏng. Màng PS ít phổ biến hơn màng PA do chi phí cao hơn và thông thấp hơn.
Những tiến bộ gần đây trong vật liệu màng RO đã tập trung vào việc phát triển các polyme, vật liệu tổng hợp nano và vật liệu lai có thể cải thiện hiệu suất, độ bền và lựa chọn phim. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra việc sử dụng graphene oxide, ống nano carbon và khung hữu cơ kim loại (MOF) để tăng cường sức mạnh cơ học, tính thấm và lựa chọn màng RO. Những vật liệu này có tính chất duy nhất có thể được điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu phân tách cụ thể, chẳng hạn như loại bỏ kim loại nặng, phân tử hữu cơ và khí.
Thiết kế mô -đun màng RO
Màng RO thường được lắp ráp thành các mô -đun bao gồm kênh cung cấp, kênh thấm và PAD để tạo phân phối dòng chảy đồng đều và ngăn ngừa tắc nghẽn. Thiết kế mô -đun đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất, hiệu quả năng lượng và độ bền của hệ thống RO.
Mô -đun cuộn dây xoắn ốc là mô -đun RO phổ biến nhất, bao gồm một màng phẳng quấn quanh một ống hấp thụ trung tâm và được phân tách bằng các lớp tải và đệm. Mô -đun cuộn dây xoắn ốc nhỏ gọn, dễ cài đặt và có thể xử lý nhiều loại chất lượng nước và tốc độ dòng chảy. Tuy nhiên, nó có mật độ bao bì tương đối thấp, giảm áp suất cao và khả năng mở rộng hạn chế.
Các mô -đun sợi trống là một loại mô -đun RO khác, bao gồm một gói trống với lớp phủ màng được chọn, được sắp xếp theo hình chữ nhật hình trụ hoặc rỗng của các mô -đun sợi quang với mật độ bao bì cao, giảm áp suất thấp và khả năng mở rộng tốt, nhưng nó đòi hỏi cấu trúc hỗ trợ phức tạp và là nhiều khả năng chặn và tạo các kênh.
Mô -đun và khung là các mô -đun RO thứ ba, bao gồm một tấm phẳng được mạ được phân tách bằng một miếng đệm và tấm cung cấp các kênh cho dòng cung cấp và dòng hấp thụ. Mô -đun và khung có mật độ bao bì cao, giảm áp suất thấp và mở rộng tốt, nhưng nó đòi hỏi phải bảo trì và làm sạch nhiều hơn hai loại khác.
Những tiến bộ gần đây trong thiết kế mô -đun RO đã tập trung vào việc phát triển các dạng hình học mới, như xoắn ốc và xoắn ốc đồng tâm, có thể cải thiện việc sử dụng màng, giảm tắc nghẽn và cải thiện hiệu quả năng lượng. Các thiết kế này sử dụng các kỹ thuật mô hình hóa và tối ưu hóa tiên tiến để xác định cấu hình mô -đun tối ưu cho các thành phần nước cung cấp và tốc độ dòng chảy nhất định.
Cấu hình hệ thống RO
Màng RO thường được tích hợp vào một hệ thống RO lớn hơn bao gồm xử lý trước, sau khi xử lý, giám sát và kiểm soát. Việc xử lý trầm tích lơ lửng, keo DS, chất hữu cơ và các chất gây ô nhiễm khác có thể làm bẩn hoặc làm hỏng màng RO. Các thành phần sau đây điều chỉnh độ pH, hàm lượng khoáng chất và độ khử của nước hấp thụ để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước mong muốn. Giám sát thành phần và kiểm soát tốc độ và tốc độ thấm, áp suất, nhiệt độ và độ dẫn điện, và điều chỉnh các thông số vận hành để tối ưu hóa hiệu quả của hệ thống và ngăn chặn sự tắc nghẽn và màng lắng đọng.
Hệ thống RO có thể được cấu hình theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào nguồn cung cấp nước, chất lượng và số lượng cũng như chất lượng và lượng nước mà sản phẩm mong muốn. Cấu hình hệ thống RO phổ biến nhất là:
Hệ thống RO nước lợ: Được sử dụng để xử lý nước lợ với nồng độ TDS (tổng chất rắn hòa tan) từ 1.000-10.000 ppm như nước ngầm, nước mặt, nước thải công nghiệp. Hệ thống thường bao gồm các thành phần xử lý trước như bộ lọc trầm tích, bộ lọc carbon được kích hoạt và các chất chống lại định lượng cũng như các thành phần điều trị sau đây như pH và điều chỉnh chất khử trùng.
Hệ thống RO xử lý nước biển: Được sử dụng để xử lý nước biển với nồng độ TDS từ 30.000-40.000 ppm như nước biển, nước biển lấy hoặc khuyết tật. Hệ thống thường bao gồm các thành phần xử lý trước như bộ lọc cát, bộ lọc đa phương tiện và hộp mực cũng như các thành phần sau đây như hóa học lại khoáng sản và khử trùng clo.
Hệ thống RO công nghiệp: Được sử dụng để xử lý nước, nước thải hoặc nước thải bằng TDS, pH hoặc mức độ ô nhiễm cụ thể, như thực phẩm và đồ uống, dược phẩm, điện tử hoặc máy điện. Hệ thống thường bao gồm các thành phần quá trình xử lý trước như siêu lọc, bộ lọc nano hoặc hấp phụ carbon được kích hoạt và các thành phần xử lý sau như trao đổi ion, khử cực tím hoặc ozone.
Công ty chứng khoán chung của Dong A tự hào là người tiên phong trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm hóa học cơ bản như NaOH, HCL, PAC, Javen, clo lỏng, clo (canxi hypochlorite) cho các ngành công nghiệp trong nước.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
