Công nghệ thẩm thấu ngược và ứng dụng trong việc xử lý nước ngày nay

Hãy cùng Việt An đi tìm hiểu xem tại sao hệ thống lọc nước RO công nghiệp lại được mệnh danh là hệ thống xử lý nước thông minh và tiên tiến hiện nay nhé.

Thẩm thấu ngược – Reverse Osmosis (RO) đang là chủ đề nóng trong ngành công nghiệp xử lý nước, với rất nhiều ưu điểm nổi bật: yêu cầu năng lượng thấp, tỷ lệ lọc cao, tỷ lệ loại bỏ tạp chất lớn. Vậy thế nào là thẩm thấu ngược? Hệ thống máy lọc nước RO hoạt động như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn có cái nhìn khái quát nhất về hệ thống  máy lọc nước RO  công nghiệp.

1. Lợi ích của thẩm thấu ngược trong hệ thống lọc nước RO

Cơ chế thẩm thấu ngược

1.1. Loại bỏ tạp chất

Quá trình thẩm thấu ngược chủ yếu được sử dụng để loại bỏ các tạp chất trong nước. Điều này có nghĩa là tất cả những hóa chất nguy hiểm như chì và asen đều được loại bỏ khỏi nước. Thậm chí một số ký sinh trùng được lọc ra khỏi nước, bảo vệ bạn khỏi các nguy cơ gây bệnh. Nếu nguồn nước nhà bạn chứa nhiều chất có thể gây hại, thì hệ thống RO thẩm thấu ngược có thể phù hợp với bạn.

1.2. Hệ thống RO sử dụng ít năng lượng

Việc sử dụng năng lượng của các hệ thống thẩm thấu ngược tương đối thấp. Điều này làm cho hệ thống lọc nước này là lý tưởng cho những người cần sử dụng ít năng lượng nhất có thể.

1.3. Tiết kiệm không gian lắp đặt

Hệ thống lọc nước RO - thẩm thấu ngược có kích thước gọn giúp tiết kiệm không gian tại nơi bạn muốn đặt.

1.4. Chi phí bảo trì thấp

Hệ thống lọc nước thường cần bảo trì thay lõi lọc nước ít nhất 12 tháng một lần hoặc lâu hơn, hệ thống thẩm thấu ngược khá đơn giản để bảo trì - bảo dưỡng.

1.5. Nhiều cấp lọc khác nhau

Hệ thống lọc nước có nhiều cấp độ lọc khác nhau, thực hiện các chức năng khác nhau. Bạn có thể lựa chọn số cấp lọc bạn muốn và tùy theo nhu cầu và đặc điểm nguồn nước của bạn.

1.6. Tiết kiệm chi phí

Nếu sử dụng hệ thống lọc nước, bạn sẽ tiết kiệm được một khoản chi phí đáng kể. Ngoài ra gia đình bạn sẽ luôn có sẵn nước sạch để sử dụng khi nào bạn muốn.

1.7. Hương vị của món ăn ngon hơn

Khi nói về nấu ăn, nhiều người đã phát hiện ra rằng sử dụng nước uống RO mang lại tác động tích cực đến hương vị của thực phẩm. Và khi nước RO được sử dụng để pha chế đồ uống nóng hoặc súp, nước sạch, an toàn và không có chứa các tạp chất. Và đó là lý do tại sao nhiều nhà hàng sử dụng nước lọc RO khi nấu ăn.

2. Thẩm thấu ngược và ứng dụng trong việc xử lý nước

Sự thẩm thấu là sự đi qua của nước qua một lớp màng protein để làm cân bằng nồng độ các hạt hòa tan trong nước. Màng protein này cho phép nước đi qua chúng nhưng các phân tử có kích thước lớn hơn nước như muối khoáng, vi khuẩn…không thể đi qua. Nước chảy qua chảy lại cho đến khi nồng độ ở hai bên màng đạt cân bằng.

Lọc thẩm thấu ngược hay còn gọi là lọc RO ra đời dựa trên nguyên tắc trên. Cho nước chảy với một áp lực nhất định đi qua một lớp màng lọc, nước bị ép qua lớp màng lọc, các chất ô nghiễm, tạp chất, vi khuẩn …được giữ lại ở lớp màng lọc và nước sạch đi ra bên ngoài.

2.1. Cấu tạo hệ thống máy lọc nước RO công nghiệp

Hệ thống máy lọc nước RO được áp dụng rất nhiều trong đời sống hàng ngày. Từ những hệ thống lọc nước nhỏ dùng trong gia đình đến những hệ thống lớn hơn được dùng trong các nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện…

Một hệ thống dây chuyền lọc nước RO công nghiệp thực hiện xử lý nước theo nguyên tắc thẩm thấu ngược thường bao gồm:

Bộ phận tiền xử lý – Bộ phận này bao gồm:

Bộ phận sàng lọc: Thường áp dụng với nguồn nược lấy trên mặt đất. Đây là bước đầu tiên để làm sạch nước, loại bỏ những lá cây, rác hay những tạp chất lớn để quá trình lọc phía sau được thuận lợi. Với nguồn nước ngầm, có thể bỏ qua giai đoạn này.

Hệ thống định lượng trước Clo hóa: Nước sau khi qua bộ phận sàng lọc vẫn bị ô nhiễm và chứa những kim loại nặng. Chính vì vậy, nước cần được đưa qua hệ thống để làm thay đổi các kim loại nặng hòa tan thành dạng thể chất, đồng thời việc clo hóa sẽ giúp giảm thiểu sự phát triển của những vi sinh vật bẩn có trên đường ống và bể chứa.

Bể chứa nước thô: Một số hệ thống lọc nước RO có thể sử dụng nước ngay sau quá trình định lượng trước clo hóa, tuy nhiên để đảm bảo có thể đủ nước để bơm hoạt động an toàn, nước thường được chứa trong những bể chứa nước thô

Bơm cao áp: Tạo áp lực ban đầu hco hệ thống xử lý nước. Bơm cao áp cung cấp một áp lực càn thiết để nước có thể đi qua các bộ phận lọc.

Quá trình lọc sơ cấp

Lọc thô: Quá trình lọc này giúp loại bỏ những chất ô nhiễm hòa tan có trong nước ví dụ như nitrat một chất gây ô nhiễm được tìm thấy trong phân bón hay những chất thải động vật. Việc lọc thô này giúp làm giảm áp lực lọc cũng như bảo vệ lớp màng lọc RO được bền hơn

Bộ lọc than hoạt tính: Nước sau khi lọc thô, được đưa qua bộ lọc than hoạt tính với mục đích làm giảm các chất hữu cơ, loại bỏ những mùi khó chịu có trong nước

Máy làm mềm nước: Quá trình tiếp theo, nước được đưa vào máy làm mềm nước tự động. Tại đây giúp loại bỏ độ cứng của nước. Tùy theo nguồn nước đầu vào để sử dụng chất làm mềm nước thích hợp, sao cho nước đạt đến độ pH bằng 7.

Hệ thống chống cáu cặn

Bên cạnh quy trình lọc còn có quy trình rửa ngược giúp loại bỏ những mảng bám, những cáu cặn trên bề mặt màng lọc giúp tăng tuổi thọ màng lọc. Với một số hệ thống lọc RO công nghiệp, người ra còn sử dụng song song một hệ thống chống cáu cặn đi kèm để giúp cho việc loại bỏ mảng bám, tạp chất triệt để và nhanh chóng hơn.

Hóa chất được dùng là anti-scalant giúp chống lại cáu cặn, mảng bám và cả sự phát triển của những vi sinh vật có hại trên màng lọc. Những hóa chất này được bơm vào cùng với quá trình hoạt động của hệ thống lọc RO nhưng không gây bát kỳ ảnh hưởng nào đến chất lượng nước đầu ra đồng thời giúp bảo vệ mang lọc tốt hơn.

Hệ thống thẩm thấu ngược

Cấu tạo màng lọc thẩm thấu ngược

Đây chính là trái tim của toàn bộ hệ thống xử lý nước RO. Các lớp màng thẩm thấu ngược được thiết kế đặc biệt. Đây là những lớp màng mỏng gồm 3 lớp vải polyester giúp loại bỏ những tạp chất ô nhiễm cũng như những vi sinh vật có hại trong nước.

Hiện nay, có hai loại màng thấm thấu ngược được sử dụng là:

Màng CTA dạng cuộn xoắc có khả năng chịu được clo và không bị hư hại khi có mặt clo trong nước

Màng lọc không có khả năng chịu được clo, và nước cần được xử lý qua lõi lọc than hoạt tính trước khi đưa vào hệ thống lọc thẩm thấu ngược.

Bên cạnh những tấm màng lọc, không thể không nhắc đến bơm cao áp có nhiệm vụ đưa nước vào các lõi lọc.

Với những hệ thống lọc nước RO trong công nghiệp, nếu hoạt động hết công suất thiết kế, nó có thể lọc được 1 triệu gallon nước mỗi ngày.

Hoạt động của màng RO theo một cơ chế ngược lại với các cơ chế lọc thẩm thấu thông thường, nhờ lực hấp dẫn của trái đất để tạo ra sự thẩm thấu của các phân tử nước qua các mao mạch của lõi lọc (chẳng hạn như lõi lọc dạng gốm Ceramic). Màng lọc RO hoạt động trên cơ chế chuyển động của các phần tử nước nhờ áp lực nén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh (đây có thể gọi là quá trình phân ly trong chính dòng nước ở môi trường bình thường nhờ áp lực) đẩy các thành phần hóa học, các kim loại, tạp chất..có trong nước chuyển động mạnh, văng ra vùng có áp lực thấp hay trôi theo dòng nước ra ngoài theo đường thải (giống như nguyên lý hoạt động của thận người). Trong khi ấy các phân tử nước thì lọt qua các mắt lọc cỡ kích cỡ 0,001 micromet nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt lọc này thì hầu hết các thành phần hóa chất kim loại, các loại vi khuẩn đều không thể lọt qua.

Hệ thống xử lý sau khi lọc

Bộ phận khống chế dòng chảy và hệ thống nước thải: Sau khi nước được lọc xong, nước sạch sẽ theo đường ống chảy vào bể chứa, những chất thải sẽ theo một đường ống khác đi ra ngoài hệ thống. Do hai đường ống dẫn nước sạch và dẫn nước thải đều gặn trên hệ thống RO nên cần có một bộ phận khống chế dòng chảy để đảm bảo nước sạch sau khi lọc không bị dính lại tạp chất

Bể chứa nước sạch sau lọc: Nước sau khi lọc theo đường ống đến bể chứa nước sạch để lưu trữ và đưa đến những nơi cần sử dụng nước. Mỗi một bể chứa này có thể chứa đên 2,5 galon nước.

Hệ thống định lượng sau khi clo hóa: Nếu nước được lưu trữ nhiều hơn 1 ngày, để duy trì nguồn nước sạch và tránh không bị ô nhiễm, người ta thường bổ sung vào nước một ít clo

Bơm áp lực: Bơm nước từ bể chứa đến những nơi cần sử dụng nước. Do nước đã được lọc sạch, để tránh bị ô nhiễm, bơm áp lực sử dụng cần được làm bằng thép không gỉ để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn

Bộ phận tiệt trùng UV: Đây có thể được coi là thiết bị khử trùng cuối cùng trước khi nước đưa đi sử dụng.

Trên đây là mô hình chung của hệ thống máy lọc nước RO công nghiệp. Tùy theo từng điều kiện sản xuất, các hãng sản xuất, quy mô mà một số bộ phận có thể thay đổi cho phù hợp.

Có thể nói rằng, hệ thống thẩm thấu ngược là một giải pháp xử lý nước vô cùng lý tưởng, kinh tế, và rất thân thiện với môi trường. Nếu bạn đang băn khoăn không biết lựa chọn hệ thống xử lý nước công nghiệp nào cho doanh nghiệp của mình, hãy tham khảo dây chuyền lọc nước RO công nghiệp của công ty cổ phần TMTH Việt An qua hotline 0949 414141 – 0943 414141.

Cảm ơn đã theo dõi bài viết của chúng tôi.