1.2.2 Nhiệm vụ Nghiên cứu, ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ trong thiết kế, chế tạo máy móc, thiết bị liên quan đến các lĩnh vực như cơ khí, tự động hóa, cơ điện tử, robot và trí tuệ
Tổng quan về công ty
Giới thiệu về BK – Recme
Tiền thân của Trung tâm nghiên cứu cơ khí chế tạo Bách Khoa là Trung tâm nghiên cứu thiết bị nhiệt và năng lượng mới, được thành lập theo Quyết định số 67/QĐ ngày 18 tháng 01 năm 1986 của Bộ Giáo dục và Đào tạo Phòng thí nghiệm được tổ chức và hoạt động theo quy định về chức năng, nhiệm vụ của các đơn vị trực thuộc Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, theo tinh thần Nghị định 35-HĐBT về quản lý khoa học công nghệ; chịu sự chỉ đạo, quản lý trực tiếp của nhà trường thông qua các phòng chức năng
Chức năng, nhiệm vụ, hoạt động nghiên cứu và định hướng nghiên cứu 1
Tiến hành nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy móc cơ khí, thiết bị/dây chuyền tự động hóa trong ngành công nghiệp; Nghiên cứu các quy trình công nghệ và quá trình thiết bị sử dụng tự động hóa và robot; nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn sản xuất các sản phẩm/dây chuyền
Tổng quan về công ty
2 công nghệ liên quan đến các công nghệ kỹ thuật mới như trí tuệ nhân tạo (AI: Artificial Intelligence), Robot, Machine Learning – Học máy và IoT (Internet vạn vật)
Nghiên cứu, ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ trong thiết kế, chế tạo máy móc, thiết bị liên quan đến các lĩnh vực như cơ khí, tự động hóa, cơ điện tử, robot và trí tuệ nhân tạo, IoT
Nghiên cứu, triển khai, ứng dụng các công nghệ mới trong các lĩnh vực nêu trên và chủ yếu tập trung vào nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy móc, thiết bị trong các lĩnh vực nêu trên
Tạo mẫu, chế tạo mẫu dựa trên kết quả nghiên cứu
BK – Recme hoạt động chủ yếu trong lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm sản phẩm, nghiên cứu và chuyển giao công nghệ thiết bị, máy móc thuộc các ngành công nghiệp sau:
- Tự động hóa cơ khí
- Máy chế biến thủy sản; Thiết bị phụ trợ trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản
- Hệ thống giám sát, giám sát ứng dụng IoT trong công nghiệp/nông nghiệp/nuôi trồng thủy sản
- Tự động hóa trong lĩnh vực dệt may
- Cơ điện tử y sinh và thiết bị y tế
1.2.4 Định hướng nghiên cứu Đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật cho doanh nghiệp thông qua các khóa đào tạo ngắn hạn:
- Thiết bị điện - điện tử và ứng dụng tự động hóa trong công nghiệp
- Tư duy sáng tạo và ứng dụng tự động hóa trong sản xuất
Tổng quan về công ty
- Lập trình PLC cơ bản và nâng cao
- Mạng truyền thông công nghiệp
- Ứng dụng và phát triển IoT
- Lập trình và vận hành máy CNC
- Đo lường, kiểm tra và đánh giá chất lượng trong công nghiệp
- Tư vấn công nghệ và chuyển giao công nghệ trong các lĩnh vực nghiên cứu nêu trên.
Hướng nghiên cứu chính
Hiện nay, BK – Recme tập trung nghiên cứu và phát triển các dòng sản phẩm tự động hóa trong các lĩnh vực chính sau:
- Tự động hóa cơ khí: Nghiên cứu và thiết kế các hệ thống điều khiển cho nhà máy sản xuất, nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các máy móc tự động hóa
- Máy móc chế biến thủy sản: Các máy móc thiết bị cho ngành tôm: dây chuyền chiên tôm, dây chuyền phân loại tôm, máy lột vỏ tôm, ứng dụng IOT trong quản lý và đo lường các thông số ao nuôi tôm Các máy móc thiết bị cho ngành thủy sản: Hệ thống vận chuyển cá tự động, thiết bị tự động cho ngành cá tra xuất khẩu
- Hệ thống quản lý: Ứng dụng công nghệ RFID, trí tuệ nhân tạo (AI) và IOT trong hệ thống quản lý kho
- Máy gia công cơ khí: máy cán tole,
- Y tế: tập trung phát triển sản phẩm trong lĩnh vực cơ điện tử y sinh: giường chống loét, thiết bị dự đoán và cảnh báo đường huyết, giường đau cột sống, thiết bị vận chuyển bệnh viện
- Dệt may: máy hồ vải, máy hấp sợi, thiết bị đo độ căng sợi, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI: Artificial Intelligent), xử lý ảnh số và IOT trong lĩnh vực giám sát và đo lường các thông số trong ngành dệt may…
- Nông nghiệp công nghệ cao: Hệ thống tưới phân bón tự động cho nhà kính.
Tổng quan về hệ thống lọc nước
Tổng quan về hệ thống lọc nước
Tìm hiểu tổng quan về nguồn nước và công nghệ xử lý nước mặn
Trong những năm gần đây, diễn biến xâm nhập mặn trong khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long diễn ra khá phức tạp Độ mặn xâm nhập sâu vào đât liền thường diễn ra vào các tháng cao điểm mùa khô (tháng 2 đến tháng 4) và mức độ xâm nhập mặn thường liên quan đến thủy triều ở Biển Đông và hoặc do lưu lượng dòng chảy thấp từ thượng nguồn sông Mê Kông Xâm nhập mặn gây ra những hậu quả hết sức nặng nề, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt, sản xuất của cả vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long Do đó vấn đề này là vấn đề hết sức cấp bách cần được nghiên cứu và đưa ra các giải pháp để xử lý đảm bảo nguồn nước sạch cung cấp trong nuôi trồng và sinh hoạt cho người dân
Nước nhiễm mặn hay còn gọi là nước lợ là loại nước có độ mặn cao hơn độ mặn của nước ngọt, nhưng không cao bằng nước mặn Nó là sự pha trộn giữa nước biển và nước ngọt, chẳng hạn như tại một số khu vực cửa sông hoặc nó có thể xuất hiện trong các tầng ngầm nước lợ hóa thạch Một số hoạt động của con người cũng có thể tạo ra nguồn nước nhiễm mặn, cụ thể trong một số dự án kỹ thuật xây dựng đê điều ven biển, thủy điện hay làm ngập các vùng đất ven biển để tạo ra các hồ nước lợ để nuôi tôm và cũng có thể tác động do biến đổi khí hậu
2.1.3 Độ dẫn điện của nước Độ dẫn điện của nước là chỉ số EC (electron-conductivity) là chỉ số diễn tả nồng độ ion hòa tan trong dung dịch Độ dẫn điện có thể được thể hiện bằng một số đơn vị khác nhau nhưng đơn vị tiêu biểu được Chỉ số EC không diễn tả nồng độ của từng chất trong dung dịch đồng thời cũng không thể hiện mức độ cân bằng của các chất dinh dưỡng trong dung dịch Độ dẫn điện của nước là thước đo nồng độ của các ion có khả năng mang điện Độ dẫn điện được sử dụng để ước tính TDS và độ mặn của nước
Tổng quan về hệ thống lọc nước
Chỉ số TDS (Total Dissolved Solids) là chỉ số đo tổng lượng chất rắn hòa tan, tổng các ion mang điện tích bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định TDS thường được biểu thị bằng hàm số mg/L hoặc ppm (Parts Per Milion) 1 ppm tương ứng với 1mg chất rắn hòa tan trong một lít nước
2.1.5 Các công nghệ khử mặn
Cách thức khử mặn được phân ra làm hai loại: công nghệ nhiệt (thermal) và công nghệ màng (membrane) Công nghệ nhiệt vẫn là loại công nghệ chính sử dụng ở vùng Trung Đông, tuy nhiên, công nghệ màng (điển hình là công nghệ thẩm thấu ngược), loại công nghệ đã và đang phát triển mạnh từ thập niên 60 của thế kỷ trước lại đang là loại công nghệ phổ biến nhất trong các nhà máy khử muối hiện nay [1]
Quy trình hoạt động của hệ thống này như sau, nước mặn được đưa vào bể chứa, được phân tán đồng đều trên toàn bộ diện tích thu được bước xạ mặt trời làm bốc hơi nước Nhờ có năng lượng mặt trời làm nóng nước, nước sẽ bay hơi và sau đó nhưng tụ lại phía trên trong tấm panel bằng nhựa composite bao quanh Những giọt nước cất sẽ được chảy xuống dưới theo các máng nước và vòi chảy ra ngoài [1] Ưu điểm:
- Loại bỏ tạp chất hiệu quả: Chưng cất có khả năng loại bỏ hầu hết các tạp chất, bao gồm vi khuẩn, virus, khoáng chất, muối, và các hợp chất hóa học khác, giúp tạo ra nước ngọt có độ tinh khiết cao.
- Áp dụng được với nhiều nguồn nước: Phương pháp này có thể sử dụng để xử lý nhiều loại nguồn nước khác nhau, từ nước biển, nước mặn, nước lợ đến nước có chứa các tạp chất hóa học hoặc vi sinh vật
- Không cần sử dụng hóa chất: Khác với một số phương pháp lọc nước khác, chưng cất không yêu cầu sử dụng hóa chất, giúp giảm nguy cơ tồn dư hóa chất trong nước sau khi xử lý
Tổng quan về hệ thống lọc nước
- Hiệu quả trong các điều kiện khắc nghiệt: Phương pháp chưng cất có thể hoạt động hiệu quả trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như trong các khu vực không có nguồn nước sạch hoặc vùng biển đảo
- Bảo trì đơn giản: Các hệ thống chưng cất nước thường có ít bộ phận chuyển động và không yêu cầu bảo trì phức tạp, giúp tăng tính bền vững và độ tin cậy trong vận hành
- Tiêu thụ năng lượng cao: Chưng cất yêu cầu nhiệt độ cao để đun sôi nước, do đó tiêu thụ một lượng lớn năng lượng, đặc biệt là khi xử lý nước với số lượng lớn Điều này có thể dẫn đến chi phí vận hành cao và không thân thiện với môi trường nếu sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch.
- Tốc độ chậm: Quá trình chưng cất thường diễn ra chậm, đặc biệt khi so sánh với các phương pháp xử lý nước khác như lọc hay thẩm thấu ngược (RO) Điều này có thể là một hạn chế trong các tình huống cần xử lý nước nhanh chóng
- Không loại bỏ được một số hợp chất hóa học dễ bay hơi: Một số hợp chất hóa học có điểm sôi gần với nước, chẳng hạn như một số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, có thể không bị loại bỏ hoàn toàn qua quá trình chưng cất
Tổng quan về hệ thống lọc nước
Hình 2 1: Thiết bị chưng cất nước ngọt [2]
• Công nghệ thẩm thấu ngược RO
Thẩm thấu là hiện tượng tự nhiên, nước sẽ dịch chuyển qua màng từ nơi có nồng độ muối/ khoáng thấp đến nơi có nồng độ cao hơn Quá trình dịch chuyển xảy ra cho đến khi nồng độ muối khoáng giữa hai nơi này cân bằng và áp suất thẩm thấu được xác định sau đó [1]
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
Công nghệ lọc nước RO
RO (Reverse Osmosis) là công nghệ lọc nước sử dụng nguyên lý thẩm thấu ngược Qui trình thẩm thấu được định nghĩa là sự chuyển dịch thụ động của các phần tử dung môi qua một màng bán thấm đến một khu vực có nồng độ cao hơn của chất tan theo khuynh hướng cân bằng nồng độ chất tan ở hai bên Quá trình này diễn ra trong tự nhiên và không tốn năng lượng Công nghệ RO hoạt động theo nguyên lý ngược lại với hiện tượng này nên được gọi là thẩm thấu ngược Khi cấp một áp suất lớn hơn áp suất thẩm thấu, dung môi ở đây là nước di chuyển từ môi trường nồng độ chất tan cao sang môi trường có nồng độ thấp được ngăn cách bởi màng bán thấm Kết quả thu được là nước tinh khiết và hỗn hợp nước có độ mặn cao ở hai màng ngăn khác nhau
Lõi lọc RO được cấu tạo từ nhiều tấm lọc cuộn tròn theo hình xoắn ốc xung quanh ống lọc trung tâm Mỗi tấm lọc gồm một màng phẳng có ba lớp: Lớp vải polyester, xốp polysulfone và lớp lọc polyamide dày chỉ 0,2 àm Lớp xốp polysulfone cú chức năng gia cố cho lớp lọc mỏng, chính lớp lọc này sẽ thực hiện chức năng chính loại bỏ các tạp chất: hóa chất, vi khuẩn và virut ra khỏi giữa nước Giữa các tấm lọc đều có tấm đệm tạo khoảng trống cho nước chảy qua [6]
Nước nhiễm mặn (mũi tên màu đỏ) được bơm vào và chảy dọc theo hướng hình trụ dọc theo bề mặt bên ngoài của màng Dưới áp lực bơm, một phần nước thẩm thấu ngược qua màng (mũi tên màu xanh) chảy về phía ống lọc tạo thành nước tinh khiết, để lại muối và vi sinh vật tập trung trên bề mặt màng Điều này khiến các lỗ nhỏ của màng bán thấm bị lấp kín trừ khi nó được loại bỏ đủ nhanh bởi dòng chảy ngay bên trên, đây cũng chính là nguyên nhân phải thay lõi lọc sau một thời gian sử dụng Phần nước còn lại không kịp thẩm thấu sẽ bị đẩy ra ngoài với độ mặn lớn hơn nhiều so với nước ban đầu
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
Phương pháp khảo sát độ mặn và áp suất đến hiệu suất xử lý
Xác định mức độ hiệu quả của màng RO trong việc loại bỏ chất gây ô nhiễm bằng cách sử dụng công thức sau:
Phần trăm hàm lượng muối trong nước xả,𝐶 𝑥 (%) [7]:
𝐸𝐶 𝑖𝑛 × 100 (3.1) Trong đó: 𝐸𝐶 𝑖𝑛 − độ dẫn điện của nước cấp vào
𝐸𝐶 𝑜𝑢𝑡 − độ dẫn điện của nước sản phẩm
Mức độ loại bỏ muối càng cao, hệ thống hoạt động càng tốt Khi mức độ loại bỏ muối thấp thì các màng lọc cần được làm sạch hoặc thay thế
Phần trăm hàm lượng muối thấm thấu qua màng lọc 𝐶 𝑠 (%) [7]:
𝐶 𝑠 (%) = 1 − 𝐶 𝑥 (3.2) Trong đó: 𝐶 𝑥 − Phần trăm hàm lượng muối trong nước xả Đây chính là lượng muối đi qua màng thẩm thấu RO được biểu thị bằng phần trăm Tỉ lệ phần trăm này tỉ lệ nghịch với phần trăm muối ở dòng xả Lượng muối thẩm thấu càng thấp, hệ thống càng hoạt động tốt Khi lượng muối đi qua càng cao thì có thể màng lọc cần được làm sạch và thay thế
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
3.3 Phương pháp khảo sát độ mặn và áp suất đến tỷ lệ sản xuất nước sạch
Tỷ lệ sản xuất nước sạch ( hiệu suất nước sạch) là lưu lượng nước sạch sau khi thẩm thấu qua màng RO so với lưu lượng nước đầu vào Lượng nước sạch càng cao nghĩa là hệ thống đang xả ra ít nước xả hơn Tỉ lệ sản xuất nước sạch được biểu thị bằng phần trăm [8]
Trong đó: 𝑄 𝑖𝑛 − Lưu lượng dòng nước cấp (𝑚 3 /ℎ)
𝑄 𝑜𝑢𝑡 − Lưu lượng dòng nước sạch (𝑚 3 /ℎ)
Hệ số cô đặc: là hệ số nồng độ chất tan trong dòng xả thải có liên quan đến sự phục hồi của hệ thống RO và là một phương trình quan trọng để thiết kế hệ thống RO
Nếu càng sản xuất nhiều nước sạch (𝑁 𝑠 càng cao) thì thu được càng nhiều muối đậm đặc và chất gây ô nhiễm trong dòng nước xả Điều này có thể dẫn đến khả năng đóng cặn trên bề mặt màng RO khi hệ số cô đặc quá cao so với thiết kế hệ thống và thành phần nước cấp
Hệ số cô đặc trong dòng xả 𝑓 𝑥 :
Phương trình RO theo giai đoạn, bậc
Phương pháp công nghệ theo một giai đoạn, hai giai đoạn, một bậc và hai bậc được mô tả theo các sơ đồ như sau:
Hình 3 2: Hệ thống RO một giai đoạn [8]
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
Hình 3 3: Hệ thống RO hai giai đoạn [8]
Hình 3 4: Hệ thống RO một bậc [8]
Hình 3 5: Hệ thống RO hai bậc [8]
Trong hệ thống RO một giai đoạn (Hình 3.2), nước cấp vào cột RO và thoát ra khỏi RO dưới dạng nước sạch và nước xả bờ; hệ thống hai giai đoạn (Hình 3.3), nước xả từ giai đoạn đầu tiên (RO thứ nhất) trở thành nước cấp cho giai đoạn thứ hai (RO thứ hai) Nước sạch thu được từ giai đoạn đầu tiên được kết hợp với nước sạch từ giai đoạn thứ hai RO một bậc đầu tiên (RO thứ nhất) trở thành nước cấp đến bậc thứ hai (RO thứ hai) để tạo ra chất lượng nước sạch cao hơn Điều này có thể hiểu rằng, khi mong muốn chất lượng nước sạch tốt hơn ta dùng sơ đồ công nghệ bố trí các cột lọc RO theo thuật ngữ “bậc”, còn khi mong muốn tăng khả năng tái sử dụng nước xả ta dùng thuật ngữ
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
“giai đoạn” Trường hợp mong muốn cả hai, chúng ta sử dụng kết hợp vừa bậc vừa giai đoạn.
Sơ đồ công nghệ xử lý nước cấp nhiễm mặn
Hình 3 6: Sơ đồ quy trình xử lý nước mặn
Nguồn nước nhiễm mặn tại bồn chứa sẽ được đấu nối qua các ngõ vào của thiết bị Nguồn nước sẽ được xử lý sơ bộ tại bộ lọc thô 3 cấp lọc, loại 20inch, bao gồm cột lọc 1: PP 5 micron, cột lọc 2: PP 1micron nhằm loại bỏ rong rêu, cặn lơ lửng và rỉ sét, sau đó qua cột lọc 3 là than hoạt tính nhằm loại bỏ clo dư
Sau khi ra khỏi bộ lọc thô, nguồn nước được bơm áp lực chuyển đến cột áp RO ở áp suất làm việc tùy chỉnh theo độ mặn của nguồn nước
Bơm sẽ tạo dòng nước áp lực cao để thắng trở lực qua lõi lọc và qua màng thẩm thấu RO Dòng nước sau khi đi qua màng RO là nước ngọt được kiểm soát bằng lưu lượng kế và cảm biến EC, dòng còn lại ở trên bề mặt màng (không thẩm thấu) sẽ được đưa ra theo đường nước xả
Thiết bị được thiết kế tự động hoạt động, trong trường hợp nguồn nước đầu vào yếu hoặc không có, van áp suất thấp sẽ ngắt tín hiệu điều khiển, toàn bộ thiết bị sẽ dừng
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
18 hoạt động Tương tự, khi áp suất làm việc quá cao (trở lực tăng do lõi lọc RO đóng cặn bẩn), van áp cao của bơm sẽ tự động dừng bơm Để tằng hiệu quả xử lý và vận hành ổn định, thiết bị cũng được thiết kế có chế độ súc rửa lõi RO tự động sau một thời gian hoạt động hoặc khi máy bắt đầu hoạt động.
Qui trình thiết kế hệ thống lọc RO
Máy lọc được nước có độ mặn từ 2000 - 3000ppm xuống dưới còn 30 - 60 ppm Muối của nước nhiễm mặn ở đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu là muối NaCl
Quy chuẩn cho nguồn nước tưới tiêu:
Căn cứ vào QCVN 39:2011/BTNMT ta có bảng thông số giá trị giới hạn chất lượng cho tưới tiêu là:
Bảng 3 1: Thông số về chất lượng nguồn nước cho tưới tiêu theo BTNMT [9]
TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
3 Tổng chất rắn hòa tan Mg/l 2000
4 Tỷ số hấp thụ Natri (SAR) 9
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
10 Crom tổng số (Cr) Mg/l 0,1
(chỉ quy định đối với nước tưới rau và thực vật ăn tươi sống)
Thời gian lọc nhanh, công suất lọc ít nhất là 1000 L/h
Phục vụ qui mô cụm nông thôn
3.6.2 Tính toán áp suất thẩm thấu
Như ta đã biết, nước sông nhiễm mặn chủ yếu là do NaCl, độ mặn khoảng 2000ppm có nghĩa là trong 1 lít nước có 2g muối NaCl
Ta xét trong 1 lít nước nhiễm mặn có:
58.44= 0.034 𝑚𝑜𝑙 (3.5) Trong đó: m là khối lượng của muối NaCl (g)
M là khối lượng mol của muối NaCl (g/mol)
Nồng độ mol của NaCl:
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
20 Trong đó: n là số mol (mol)
Do 1 mol NaCl tạo ra 2 mol hạt trong dung dịch nên nồng độ các chất hòa tan trong dung dịch là: 𝑐 = 2 × 0.034 = 0.068 𝑀 Áp suất thẩm thấu tại nhiệt độ 30 ° C theo phương trình Val’s Hoff [6]:
Trong đó: c là nồng độ mol của chất tan (mol/L)
R là hằng số khí lý tưởng bằng 0.0831 (𝑎𝑡𝑚 𝐿/𝑚𝑜𝑙 𝐾 )
T là nhiệt độ (Kelvin) Đây là áp suất tại trạng thái cân bằng, lúc này không xảy ra hiện tượng thẩm thấu Để quá trình thẩm thấu ngược xảy ra ta cần cung cấp một áp suất lớn hơn áp suất thẩm thấu
Khi chọn lõi lọc ta cần phải chọn loại loãi có áp suất thẩm thấu và có lưu lượng dòng thấm từ 1000 lít/h trở lên
Qua quá trình tìm hiểu ta có thể lựa chọn loại lõi lọc màng RO DOW FILMTEC BW30-400/34 (Màng 8040 áp cao)
Hình 3 7: Màng lọc RO Dow Filmtec BW30-400/34 [10]
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
21 Thông số kỹ thuật: Màng RO Dow Filmtec BW30-400/34
Bảng 3 2: Bảng thông số kỹ thuật của màng RO Dow Filmtec BW30-400/34 [10]
Vật liệu màng lọc RO Lớp mỏng nhựa tổng hợp Polyamid
Lưu lượng 40(𝑚 3 /𝑛𝑔à𝑦) Áp lực cao 600(𝑝𝑠𝑖𝑑)
Khả năng loại bỏ muối 99.5%
Nhiệt độ hoạt động cho phép 45℃
Nhiệt độ hoạt động cho phép khi 𝑝𝐻 > 10 35℃ Áp suất vận hành tối đa cho phép 42𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 Áp suất vận hành định mức 15.5𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 Độ mặn tối đa của nước cấp 2000𝑝𝑝𝑚
Tổn thất áp suất qua màng ≤ 1𝑘𝑔/𝑐𝑚 2
Chỉ số 𝑝𝐻 nước cấp trong điều kiện hoạt động liên tục:
Chỉ số 𝑝𝐻 nước cấp trong điều kiện ngắn hạn
(tẩy rửa bằng hóa chất và dưới 30 phút)
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
Chỉ số nồng độ bùn (𝑆𝐷𝐼) ≤ 5
Hàm lượng Clo dư giới hạn 0.1𝑝𝑝𝑚
Kích cỡ Đường kính 𝐷 = 200𝑚𝑚 × Chiều dài tổng thể 𝐴 = 1016𝑚𝑚 × 𝐵 27𝑚𝑚 × 𝐶 = 19𝑚𝑚
3.6.4 Tính toán áp suất bơm
Ta có công thức tính lưu lượng dòng thấm [6]:
Trong đó: F là lưu lượng dòng thấm (𝐿/ℎ)
K: hệ số lưu lượng, phụ thuộc vào đặc tính màng lọc và áp suất thẩm thấu (𝐿/ℎ 𝑝𝑠𝑖)
Ta có hệ số lưu lượng:
Trong đó: 𝑃 𝑚 : áp suất vận hành của màng (𝑝𝑠𝑖)
𝐹 𝑚 : lưu lượng dòng thấm tối đa (𝐿/ℎ)
𝑃 𝑠 : Áp suất thẩm thấu, (𝑝𝑠𝑖) Để có thể đáp ứng lưu lượng dòng thấm 𝐹 = 1000𝐿/ℎ, Áp suất bơm tối thiểu là [6]:
Thiết kế hệ thống lọc nước RO
Ta có thể chọn loại máy bơm CDM/CDMF 32 có các thông số cơ bản như sau: Lưu lượng định mức: 32𝑚 3 /ℎ; Phạm vi lưu lượng: 16 − 40𝑚 3 /ℎ; Áp suất: 29 𝑏𝑎𝑟; Công suất máy bơm: 1.5~30𝑘𝑊; Nhiệt độ hoạt động: −15~ + 120℃
Lưu lượng dòng thấm tối đa khi sử dụng máy bơm trên:
3.6.5 Tính toán điện năng tiêu thụ
Ta giả định hệ số hồi phục là 50% Cứ 2000𝐿 nước nhiễm mặn được bơm qua màng RO sẽ tạo được 1000𝐿 nước ngọt và 1000𝐿 nước thải có độ mặn gấp đôi ban đầu Máy bơm tiêu tốn năng lượng bằng tích áp suất và thể tích được bơm Điện năng tiêu thụ để tạo ra 1000𝐿 nước ngọt
36 = 1,61(𝑘𝑊ℎ) (3.12) Trong đó: 𝐴: Điện năng tiêu thụ (𝑘𝑊ℎ)
𝑉: Thể tích nước cần bơm (𝑚 3 )