MÀNG LỌC RO LÀ GÌ? CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀNG RO

Màng lọc RO là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng của màng lọc này như nào? Bài viết dưới đây Tổng Kho Hóa Chất sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên.

Màng RO, viết tắt  Reverse Osmosis hay thẩm thấu ngược, đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, với việc loại bỏ muối và các chất thải khác một cách hiệu quả.

Hệ thống RO trong công nghiệp

Nguyên lý hoạt động của màng lọc RO

Màng lọc RO hoạt động dựa trên quá trình thẩm thấu ngược.

Quá trình thẩm thấu qua màng bán dẫn đầu tiên được quan sát thấy trong  phòng thí nghiệm vào năm 1748 bởi Jean-Antoine Gollet khi sử dụng bàng quang của lợn như một màng. Ông đã chứng minh rằng một dung môi có thể di chuyển qua một màng bán thấm từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp với áp suất thẩm thấu tự nhiên và dung môi sẽ liên tục xâm nhập qua màng tế bào cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng động trên cả hai phía của bàng quang. 

Năm 1959, Đại học California tại Los Angeles (Sidney Loep và Snirivana Sourirajan) đã công bố  giải pháp tách muối khỏi nước biển một cách dễ dàng với màng RO từ cellulose acetate đầu tiên. Tuy nhiên, mãi đến 1977 Cape Coral, Florida mới trở thành đô thị đầu tiên ở Hoa Kỳ sử dụng nguyên lý thẩm thấu ngược trên một quy mô lớn với công suất hoạt động ban đầu là 3 triệu gallon mỗi ngày.

Bản chất của thẩm thấu và thẩm thấu ngược:

thẩm thấu và thẩm thấu ngược

  • Quá trình thẩm thấu cho phép các phân tử dung môi (nước) thẩm thấu di chuyển qua một màng bán thấm đến vùng có nồng độ chất tan cao hơn. Quá trình thẩm thấu giữa hai dung dịch diễn ra liên tục cho đến khi nồng độ của hai dung dịch được bằng nhau.  Điều này không cần tiêu hao năng lượng hay bất cứ tác động nào từ bên ngoài.
  • Quá trình thẩm thấu ngược: các phân tử nước di chuyển qua một màng bán thấm giống như quá trình thẩm thấu nhưng từ nồng độ thấp hơn sang nồng độ lỏng cao hơn (đó là sự đảo ngược của thẩm thấu). Thẩm thấu ngược đòi hỏi tiêu hao năng lượng nhờ máy bơm.

Ứng dụng của màng lọc RO

Trong đời sống và sản xuất, màng lọc RO được ứng dụng rộng rãi để sản xuất nước uống, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay phòng thí nghiệm, cung cấp nguồn nước đầu vào cho hệ thống giải nhiệt, hệ thống lò hơi công nghiệp.Cụ thể:

  • Công nghiệp sản xuất nước uống đóng chai:

    Hệ thống công nghệ nước đóng chai tinh khiết sẽ chứa cấp lọc RO (một màng film mỏng bán thấm cao phân tử) giúp loại bỏ các chất bẩn còn lại cùng vi khuẩn, chất rắn không hoà tan ra đường nước thải.

Công nghệ RO còn được biết đến là rào cản hiệu quả để ngăn chặn các vi khuẩn gây bệnh. Tuy nhiên, trong quá trình xử lý nước thì màng có thể bị tổn hại và gặp vấn đề tái nhiễm khuẩn.

  • Công nghiệp thực phẩm

    Ứng dụng trong các quy trình sản xuất nước ép trái cây, sữa và váng sữa, đồ uống có cồn.

  • Công nghiệp xử lý nước

    Loại bỏ hoá chất độc hại trong nước thải giúp cân bằng các nồng độ COD & BOD, thông thường sẽ loại bỏ được khoảng 97% tổng chất rắn hòa tan (TDS) và 95% chất hữu cơ. Độ thu hồi nước từ 60 – 80%.

Hệ thống RO trong sinh hoạt

Hệ thống RO trong sinh hoạt

Với công nghệ xử lý thích hợp, nước thải được tái chế để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như: nước uống, nước sinh hoạt, nước sản xuất, tưới tiêu. Một số ứng dụng khác là xử lý và tái chế nước thải: mạ kim loại, sản xuất bảng mạch và chất bán dẫn (xử lý và tái chế nước thải dùng trong quy trình mạ điện), sản xuất ô tô (xử lý và tái chế nước dùng để làm sạch và tẩy sơn)… 

  • Xử lý nước biển

    Công nghệ RO mang lại hiệu quả cao trong việc khử muối trong nước biển hoặc nước lợ để tạo ra nguồn nước ngọt.

  • Các ngành công nghiệp khác như dược phẩm, sản xuất chế phẩm sinh học,…. yêu cầu nước tinh khiết trong các quy trình sản xuất (Hệ thống RO thường kết hợp với máy khử trùng bằng tia cực tím (UV)) hoặc như ngành xi mạ cần dùng nước để rửa và làm sạch.

    Cấu tạo của màng lọc RO

     

    cấu tạo của màng lọc ro

    cấu tạo của màng lọc ro

    Màng lọc RO được cấu tạo bởi nhiều tấm lọc RO, chúng được cuộn tròn với nhau thành một cụm (module) và mỗi cụm sẽ bao gồm một màng dẫn nước sạch, một màng lọc thẩm thấu ngược, một màng dẫn nước cấp. Những màng trên sẽ được xếp chồng lên nhau và quấn quanh lõi nước sạch ở trung tâm.

     

     

    Ống dẫn nước trung tâm hay còn gọi là trục trung tâm nhằm tập trung nước sạch sau khi đã lọc qua các màng. Lớp vỏ bên ngoài được làm bằng nhựa mỏng cao cấp.

    Màng lọc RO được áp dụng trong các thiết bị lọc nước, dây chuyền lọc nước tinh khiết với các công suất lọc khác nhau: 10l, 30l, 50l,… thậm chí hàng chục nghìn lít nước mỗi giờ.

    Các loại màng lọc RO

     

    Phân loại theo chất liệu

  • Hiện nay, có 2 loại màng lọc RO phổ biến, được làm từ chất liệu: Cellulose Acetate (CA) và Thin Film Composite (TFC). Màng CA có khả năng loại bỏ clo hơn màng TFC. Tuy nhiên, màng lọc TFC cho hiệu quả lọc cao hơn so với CA.Với khe lọc siêu nhỏ, chỉ vào khoảng 0,001 micromet làm từ chất liệu TFC có thể loại bỏ tất cả các nguyên tử, phân tử có kích thước nhỏ hơn. Các ion kim loại, các loại vi khuẩn, hợp chất hữu cơ như thuốc trừ sâu có kích thước phân tử lớn khe lọc nên sẽ không thể đi qua được m2.

    Phân loại theo mục đích sử dụng 

    Để đáp ứng đa dạng nhu cầu người dùng, màng lọc RO có rất nhiều loại. Từ những loại nhỏ với công suất chỉ 8L/h đến những loại lớn hơn có thể tạo ra hàng trăm L/h nước tinh khiết. Nhưng nói chung, có thể phân thành 3 loại chính theo mức độ sử dụng là: dân dụng, thương mại, công nghiệp.

        Màng lọc nước RO dân dụng

  • Màng lọc nước RO dân dụngMàng lọc nước RO dân dụng
    Một hệ thống xử lý nước RO dân dụng hiệu quả có thể bao gồm một hoặc một vài màng  RO, giúp loại bỏ toàn bộ muối và tạp chất có hại ra khỏi nước. Các màng RO cho gia đình và văn phòng loại bỏ từ 95% đến 98% hóa chất hòa tan và chất gây ô nhiễm vi sinh.Với cấu trúc dạng xoắn ốc được quấn quanh một ống trung tâm đục lỗ, nước xử lý thấm qua màng vào trong và chuyển động theo đường xoắn ốc ngược để được thu nhận ra bên ngoài.Các màng RO dân dụng có khả năng xử lý dung dịch đầu vào với nồng độ TDS đến 2000 ppm. Màng công nghệ cao được kết hợp để thuận tiện lọc nước uống ngay tại cơ sở. Một số công suất thông dụng: 50 GPD (7.9 L/h), 75GPD (11.85 L/h) và 100GPD (15.8 L/h). Khả năng loại bỏ muối của màng này thường khá ổn định từ 98% trở nên ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

           Màng lọc nước RO thương mại

    Trong các ngành dịch vụ thương mại, màng RO có nhu cầu sử dụng cao. Màng lọc thương mại phù hợp nhất cho ứng dụng cấp nước quy mô trung bình, lưu lượng nước cao cụ thể trong các trung tâm thương mại, trường học, văn phòng, bệnh viện,…. . 

            Màng lọc nước RO công nghiệp

    Với nhu cầu sử dụng siêu lớn, các màng lọc nước RO dân dụng và thương mại không thể đáp ứng được. Khi đó, màng RO công nghiệp với công suất rất lớn phù hợp để sử dụng.

    Màng lọc công nghiệp có chất lượng cao giúp loại bỏ các hóa chất trong nước, cung cấp lưu lượng nước lớn và là lựa chọn hàng đầu cho các ngành sản xuất. Khả năng loại bỏ ô nhiễm từ 98-99%. Đây chính là giải pháp cho những thách thức nguồn nước trong công nghiệp.

    Tổng kết

    Bài viết trên đây Tổng Kho Hóa Chất đã chia sẻ cho bạn những thông tin cần thiết về màng lọc RO. Hy vọng rằng những thông tin mà chúng tôi mang tới có thể giúp ích cho bạn. Cảm ơn bạn đã theo dõi hết bài viết, chúc bạn có một ngày làm việc hiệu quả.

    Nếu bạn đang có nhu cầu mua hóa chất hay có bất cứ thắc mắc nào có thể liên hệ ngay với Tổng Kho Hóa Chất để được tư vấn hỗ trợ miễn phí qua thông tin ngay dưới đây.

    TỔNG KHO HÓA CHẤT VIỆT NAM

    Địa chỉ:

    – Hà Nội: Số 4, Nguyễn Chánh, Trung Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội.

    – Bắc Ninh: KCN Thuận Thành 3, Xã Thanh Khương, Huyện Thuận Thành, Tỉnh Bắc Ninh.

    – HCM: 39 Đường Song Hành, Phường 10, Quận 6, TP.HCM

    Hotline: 0975 488 380

    Fanpage: Tổng Kho Hóa Chất

Tác giả: Admin