Hệ thống lọc nước biển thành nước ngọt thông qua màng lọc RO

14/11/2022
Hệ thống lọc nước biển thành nước ngọt thông qua màng lọc RO

Nước có vai trò vô cùng quan trọng, nếu như thiếu nước chúng ta sẽ không thể tồn tại được. Tuy nhiên, lượng nước ngọt trên trái đất chiếm tỷ trọng rất ít, chỉ khoảng 3% trong khi nước mặn chiếm tới 97%. Chính vì thế, cần phải có một hệ thống lọc nước biển thành nước ngọt để phục vụ cho nhu cầu sử dụng, nhất là ở các khu vực ven biển, đảo. Trong đó, phương pháp lọc bằng màng lọc RO được ứng dụng phổ biến và mang đến hiệu quả tối ưu nhất. 

1. Tìm hiểu về hệ thống lọc nước biển

Hệ thống lọc nước biển là một trong những phương pháp lọc nước biển thành nước ngọt tốt nhất hiện nay. Bằng cách áp dụng công nghệ thẩm thấu ngược từ màng lọc RO giúp loại bỏ hết những tạp chất, nồng độ phân tử muối, kim loại.... có trong nước biển và từ đó tạo thành nguồn nước ngọt.

Hiện nay, các thiết bị lọc nước biển thành nước ngọt đang được đưa vào sử dụng rộng rãi trong lọc nước sinh hoạt. Điều đó đã giảm bớt gánh nặng về nguồn nước khan hiếm trong khi lượng nước ngọt lại ít. Đồng thời cung cấp nguồn nước đảm bảo cho sinh hoạt cho người dân tại các vùng biển, đảo.

hệ thống lọc nước biển

Sử dụng hệ thống lọc là phương pháp lọc nước biển tốt nhất hiện nay

2. Cấu tạo cơ bản của hệ thống lọc nước biển

Hệ thống thiết bị lọc nước biển thành nước ngọt được cấu tạo bởi các bộ phận sau:

2.1 Máy bơm áp cao

Máy bơm áp cao thấp được sử dụng là máy bơm dạng ly tâm được tạo nên từ inox với chức năng chính là đẩy nguồn nước vào trong hệ thống lọc.

2.2 Bộ tách lọc thô

Đây là bộ phận thực hiện bước lọc đầu tiên trong hệ thống lọc. Qua bộ phận này những rác thải, cặn bẩn sẽ được loại bỏ cơ bản.

2.3 Bộ lọc tinh

Là bộ phận thực hiện chức năng lọc tiếp theo sau bộ tách lọc thô. Tại đây, các tạp chất, kim loại rắn, một số vi khuẩn,... sẽ được loại bỏ, từ đó làm mềm và sạch nước.

2.4 Màng lọc RO

Màng lọc nước biển (Sea Water) RO với khả năng loại bỏ muối cao, loại bỏ Boron và giảm TDS – Tổng lượng chất rắn trong (hơn 10.000 ppm).

Màng lọc nước biển có thể biến đổi độ mặn cao trong nước biển thành nước công nghiệp và nước uống an toàn phục vụ tốt cho nhu cầu sử dụng nước sạch của con người.

2.5 Bơm cao áp

Bơm cao áp là bộ phận thực hiện giai đoạn cuối cùng của quy trình lọc nước biển thành nước ngọt. Bộ phận này có tác dụng tạo áp lực đẩy nước xuống hệ thống vận hành sử dụng.

3. Quy trình hoạt động của hệ thống lọc nước biển

Để hiểu hơn về các hệ thống thiết bị lọc nước biển thành nước ngọt, Thiết Bị Lọc Miền Nam xin chia sẻ đến bạn quy trình hoạt động của hệ thống này:

3.1 Những đặc tính của nước biển

Đặc tính tiêu biểu nhất của nước biển là có độ mặn cao. Tùy theo từng vị trí địa lý như cửa sông, gần bờ, xa bờ mà hàm lượng muối trong nước biển sẽ có sự thay đổi. Trong từng khu vực, độ mặn của nước biển không đồng đều. Tuy nhiên nhìn chung thì độ mặn nằm trong khoảng từ 3,1% đến 3,8%.

Điểm đóng băng của nước biển là -2 độ C ở nồng độ 35% và giảm xuống khi độ mặn tăng và độ pH của nước biển bị giới hạn trong khoảng 7,5 đến 8,4. Tại bề mặt, nước biển có tỷ trọng trong khoảng 1.020 đến 1.030 lg/m3. Còn tại đáy đại dương với áp suất cao, tỷ trọng riêng của nước biển có thể đạt tới 1.050 kg/m3 hoặc cao hơn. Như vậy, nước biển có tỷ trọng riêng nặng hơn nước ngọt (tỷ trọng riêng tối đa của nước ngọt là 1.000g/ml ở 4 độ C).

hệ thống lọc nước biển

Nước biển có vị mặn do hàm lượng muối tương đối cao

3.2 Nguyên tắc hoạt động của các phương pháp xử lý nước biển

Phương pháp xử lý nước biển thành nước ngọt được thực hiện dựa trên nguyên tắc giảm hàm lượng NaCl trong nước để đạt mức tiêu chuẩn cho phép ăn uống, sinh hoạt. Việc làm giảm hàm lượng muối trong nước mặn được gọi là khử mặn. Có rất nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để khử mặn, như phương pháp nhiệt, phương pháp lọc màng, phương pháp trao đổi ion,...

3.3 Quy trình hoạt động của hệ thống lọc nước biển

Hệ thống lọc nước biển thành nước ngọt có quy trình hoạt động trải qua 4 giai đoạn dưới đây:

  • Giai đoạn tiền xử lý: mục đích nhằm lắng và lọc sơ bộ, loại bỏ rác thải, các chất rắn lơ lửng và điều chỉnh độ pH trong nước.
  • Giai đoạn điều áp: dùng bơm tăng áp lực để điều chỉnh áp lực nước sao cho phù hợp với màng lọc và độ mặn nước cấp.
  • Giai đoạn tách màng: đây là giai đoạn tách muối ra khỏi nước. Nước được bơm qua hệ thống lọc RO SW (Sea Water) dưới áp lực cao sẽ tạo thành dòng nước tinh khiết và dòng muối đậm đặc.
  • Giai đoạn ổn định: nước đã tách muối được ổn định pH rồi mang đi khử trùng và đưa vào sử dụng.

hệ thống lọc nước biển

Quy trình hoạt động của hệ thống lọc gồm 4 giai đoạn

4. Hệ thống lọc nước biển đem lại lợi ích gì cho đời sống sinh hoạt?

Hệ thống lọc nước biển thành nước ngọt có vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống của con người:

4.1 Cung cấp nguồn nước uống

Thông qua hệ thống lọc nguồn nước biển sẽ có nước ngọt cung cấp phục vụ cho nhu của con người, đặc biệt là người dân ở các vùng biển đảo.

4.2 Cung cấp nguồn nước sinh hoạt

Việc tạo ra nước ngọt từ hệ thống lọc không chỉ cấp nước cho sinh hoạt mà còn mang đến nguồn nước thích sinh hoạt thích hợp, ổn định. 

4.3 Cung cấp nguồn nước sản xuất

Sử dụng hệ thống lọc đang là phương pháp hữu hiệu được sử dụng để cung cấp nguồn nước sản xuất cho các nhà máy hiện nay. Phương pháp này giúp bạn tiết kiệm chi phí sửa chữa, bảo dưỡng và thay mới khi dùng nước biển.

hệ thống lọc nước biển

Lọc nước biển thành nước ngọt cung cấp nguồn nước cho sản xuất và sinh hoạt

5. Một số phương pháp khác giúp lọc nước biển thành nước ngọt?

Ngoài phương pháp lọc qua màng RO, việc lọc nước biển thành nước ngọt còn có thể được tiến hành qua một số phương pháp sau:

5.1 Phương pháp chưng cất

Đây là phương pháp phổ biến được nhiều nhà máy lọc chuyên nghiệp ứng dụng hiện nay.

5.1.1 Quy trình

Nước biển được đun nóng ở 100 độ C là 2256 kJ/kg (539 kcal/kg). Tức là cần có 539 kcal để thu được 1kg nước ngọt. Các phân tử nước sẽ bay hơi còn chất hữu cơ, vô cơ không bay hơi. Hơi nước gặp lạnh ngưng tụ thành nước tinh khiết.

5.1.2 Ưu điểm

Phương pháp chưng cất có mức tiêu thụ điện năng thấp, chủ yếu sử dụng nhiệt độ để phân tách. Nước thành phẩm thu được là nước tinh khiết 100%, không bị lẫn các tạp chất khác.

5.1.3 Nhược điểm

Sau một thời gian, bộ phận trao đổi nhiệt sẽ bị đóng cặn, tắc nghẽn. Vì vậy, cần phải tiêu tốn một khoản chi phí cao để bảo hành và sửa chữa máy.

hệ thống lọc nước biển

Phương pháp chưng cất được các nhà máy sử dụng phổ biến

5.2 Phương pháp trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion cũng là phương pháp lọc nước biển thành nước ngọt phổ biến hiện nay.

5.2.1 Quy trình

Cho nước biển đi qua bể chứa có các tấm nhựa cationit và anionit. Tại đây, các cation như Na+ sẽ bị giữ lại bởi tấm nhựa cationit và đẩy nước và ion H+. Còn anion như Cl- thì bị hấp thụ bởi tấm nhựa anionit, đẩy vào nước ion OH-. Lượng nước được đưa ra khỏi bể sẽ có hàm lượng Na+ và Cl- thấp (Nacl nhỏ), và sẽ thu được nước ngọt.

5.2.2 Ưu điểm

Phương pháp trao đổi ion có ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện, không yêu cầu trình độ kỹ thuật, tiết kiệm chi phí.

5.2.3 Nhược điểm

Sử dụng phương pháp này nước thành phẩm thu được vẫn chưa thể hoàn toàn loại bỏ hàm lượng muối, chưa đạt tiêu chuẩn nước tinh khiết.

6. Kết bài:

Để lọc nước biển thành nước ngọt, chúng ta có thể dùng phương pháp chưng chất, phương pháp trao đổi ion và phương pháp màng thẩm thấu ngược RO. Tuy nhiên hệ thống lọc nước biển bằng màng lọc RO hiện đang là phương pháp được sử dụng nhiều nhất bởi phù hợp với nguồn nước tại Việt Nam. Nếu bạn còn bất kỳ thông tin nào cần được tư vấn và giải đáp, hãy liên hệ trực tiếp với Thiết Bị Lọc Miền Nam qua số hotline 0938.141.584.

Các tin khác