Nhóm vật liệu lọc dạng màng, môi trường lọc có độ dày khôngđáng kể

MC LC u im:Hiu sut x lý cao ,cỏc mng trao i cation v anion cú chn lc ti thiu 90% ,c ng dng nhiu nghnh cụng nghip quan trng 23 Nhc im : Quỏ trỡnh hỡnh thnh cn lm cho ch v sinh ,vn hnh phc lm tng giỏ thnh sn phm Thit b ch to ũi hi cụng ngh cao chu nh hng ca nhiu yu t chi phi ú tng i t tin 24 Cỏc sn phm tm du v indigo cụng nghip dt(UF) 28 Bt mu v nha trao i nc sỳc sau sn tnh (UF, MF) 28 Prụtờin canc mu ca nh mỏy tinh bt (UF) .28 Kim loi quý huyn phự keo (UF, MF) 28 Kim loi ca nc x lý ỳc in (OI) 28 PHN I - KHI QUT V CC QU TRèNH LC MNG 1.1 c im chung Cỏc quỏ trỡnh lc mng mi ch c ỏp dng vo thc t ch vi chc nm tr li õy, nhng chỳng ó nhanh chúng úng vai trũ quan trng sn xut v i sng ngi Cựng vi s phỏt trin chung ca khoa hc k thut, k thut vt liu v ch to mng ngy cng phỏt trin,cỏc quỏ trỡnh mng ngy cng c ỏp dng rng rói v khụng th thiu nhiu lnh vc ng dng khỏc nhiu nc trờn th gii nc ta hin nay, k thut mng cha c nghiờn cu y , vy vi nhu cu phỏt trin ca xó hi, nhu cu hin i húa cụng nghip v sn xut, vic ỏp dng cụng ngh tiờn tin ny vo cỏc lnh vc sn xut ó v ang phỏt trin mnh m nhng nm gn õy trin khai ỏp dng cụng ngh ny hiu qu cn phi nm vng cỏc nguyờn lý c bn v cỏc c tớnh ca cỏc h thng lc mng u im: lc mng l phng phỏp phõn ly mng, cú rt nhiu u im so vi cỏc phng phỏp truyn thng, nh tiờu hao ớt nng lng tht b gn nh, cú th tin hnh liờn tc, cú th tin hnh di iu kin bỡnh thng, d dng kt hp vi cỏc phng phỏp phõn ly khỏc, d chuyn i quy mụ, d hnh lp t, cht lng nc rt tt, tớnh n nh cao c bit, h thng ny cú th t ng húa hon ton, khụng ũi hi trỡnh cao v k thut hnh v qun lý giỏm sỏt Nhc im: thit b cu to phc tp, giỏ thnh ch to cao, cụng sut cp nc nh, chi phớ dựng in rt cao 1.2 Lch s phỏt trin quỏ trỡnh mng Nm 1748, Abbe Nollet l ngi u tiờn cú ý tng nghiờn cu k thut mng phõn ly dựng bong búng cỏ th ru nho Sau ú vo nm 1920 k thut mng phõn ly c ỏp dng vo qui mụ cụng nghip l ngi ta dựng phng phỏp thm tớch thu hi kim t dung dch nhóo cụng nghip sn xut t nhõn to Nhng sau ú k thut ny c hu nh khụng c phỏt trin n nm 1940, Meyer v Strauss mi ln u tiờn xut ý tng v in thm tớch mi dng nhiu ngn Phỏt trin ý tng ny, nm 1950 Juda ó phỏt minh c loi mng ỏp ng nhu cu s dng Sau ú, bit l Nht Bn, k thut ny c ng dng sn xut mui n, phng phỏp thm tớch in mi thc s phỏt trin nhanh chúng Nm 1952, giỏo s Raid ca trng i hc Florida vi mc ớch tỡm kim nhng phng phỏp mi lm ngt nc bin ó a ý tng v thm thu ngc Nhng vic phỏt minh loi mng thớch hp cho mc ớch ny phi i cho n Loeb v Sourirajan ch to thnh cụng loi mng bt i xng vo nm 1960 Tip theo ú, cựng vi s tng nhanh ca nhu cu s dng cỏc lnh vc khỏc nhau, s phỏt trin ca khoa hc k thut, c bit l k thut ch to vt liu v ch to mng, quỏ trỡnh phõn ly mng c nghiờn cu v phỏt trin mnh m v a dng hn T ú, cỏc phng phỏp phõn ly mng mi nh siờu lc, vi lc, phõn ly khớ, thm thu húa khớ, thm tớch ỏp sut ln lt c ỏp dng vo thc t PHN II - CC LOI MNG Lc l quỏ trỡnh tỏch cht rn (cn l lng) nc Khi nc cú ln cht cn l lng i qua mụi trng vt liu lc, cú th cn c gi li cho nc i qua, kt qu l thu c nc khụng cha hoc cha rt ớt cn l lng Ngi ta phõn loi cỏc phng phỏp mng lc ch yu da vo bn cht vt liu lc v phng phỏp thc hin quỏ trỡnh lc V bn cht vt liu lc, cú th chia thnh hai nhúm chớnh: Nhúm vt liu lc dng ht, mụi trng l lp vt liu dy Nhúm vt liu lc dng mng, mụi trng lc cú dy khụng ỏng k Do ú, tu theo tng loi cn v kớch thc cn nc thi khỏc m ỏp dng cỏc phng phỏp x lý khỏc õy l bng phõn loi cỏc k thut mng khỏc ng vi cỏc kớch thc mao qun ca mng nc thi thỡ cú rt nhiu phng phỏp khỏc nhau, nhng ngy cựng vi s phỏt trin v khoa hc k thut v nhng ũi hi cao v cht lng nc sn phm sau x lý thỡ ngoi cỏc k thut c in ngi ta ó nhanh chúng phỏt trin cụng ngh mng lc Cỏc phng phỏp lc c ỏp dng nh hỡnh sau: 2.1 Cu trỳc ca mng Mng c nh ngha l mt pha úng vai trũ ngn cỏch gia cỏc pha khỏc ú cú th l mt cht rn, mt gelatin (cht keo) trng n dung mụi hoc thm c mt cht lng Mng thm thu ngc u tiờn c a vo ng dng sn xut t axetat xenlulo Sau ú mt s mng hu c (polyme), c mng vụ c (Al 2O3, C, Cacbua silic, zicrom) cng c s dng Cỏc loi mng: 20àm 1àm Mng ng nht: Mng k thut bn phỏ dựng hoỏ cht khoan l trũn 50 Chng tm li Cu trỳc mng ng nht Cu trỳc mng khụng i xng Cu trỳc mng hn hp khụng i xng vt liu cú rõy t 0,05 ữ 0,5àm vt liu nhiu l xp, xp: 50 ữ 200 àm Mng khụng i xng: iu ch ch mt tng t vt liu polyme nhng tng ny lp thm chn lc gim thnh mt lp da rt mng nhm hn ch sc cn chuyn( sc cn t l vi chiu dy lp vt liu lc) Mng hn hp: t lp mng thm chn lc lờn mt giỏ khoan l trc m khụng i xng Hai vt liu khỏc thng cú tớnh cht khỏc nhau, ú tn dng c u im ca c hai vt liu v c bn c hc v tớnh cht chn lc 2.2 Vai trũ ca mng Mng bỏn thm thng c ch to t vt liu tng hp hoc compozit tng sc chu ỏp T ú, nú ch cho dung mụi qua m khụng cho cht tan qua hoc cú tớnh cht chn lc vi cỏc cht tan nc Da vo ng lc, chc nng v phm vi ng dng ca cỏc quỏ trỡnh tỏch bng mng, ta cú bng sau: Quỏ trỡnh in thm tỏch Phộp thm tỏch Thm thu ngc Siờu lc ng lc Khong kớch thc ht, àm Gradient < 0,1 Nng < 0,1 p sut ( 6-10MPa) p sut 0,1ữ0,5(Mpa) < 0,05 5.10-3- 10 Di õy l ni dung chi tit ca tng phng phỏp Chc nng ca mng Chn lc i vi cỏc ion nht nh Chn lc i vi dung dch Di chuyn chn lc ca nc Chn lc i vi kớch thc v dng phõn t 2.3 Mng bỏn thm (mng lc) i vi mng ny, nc l pha u tiờn chuyn qua mng di tỏc dng ca gradient ỏp sut Chỳng c mụ t nh mt mng lc v c phõn loi chc nng theo ngng tỏch v kớch thc l khoan: Thm thu ngc Mng lc nano Mng siờu lc Mng vi lc 2.3.1 C ch chuyn dch qua mng bỏn thm Ngi ta dựng mng bỏn thm thu cụ c dung dch nh s chuyn qua cú chn lc ca nc Cỏc cht tan dung dch c gi li ớt nhiu trờn b mt mụi trng xp tu theo kớch thc ca chỳng Trong trng hp lý tng mng bỏn thm ch cho nc qua Trng hp ny ng vi quỏ trỡnh thm thu ngc 2.3.2 Thm thu ngc (Reverse Osmosis) a/ Nguyờn lý lc RO Ta b trớ thớ nghim sau: Ly mt bỡnh cha nh hỡnh v, chia ụi bỡnh bng mt mng bỏn thm, mng ny ch cho nc m khụng cho cht tan qua S gii thớch nguyờn lý lc: Dung dch mui Nc sch hỡnh Thm thu Dung dch mui Nc sch hỡnh ỏp sut thm thu P> Nc sch Dung dch mui hỡnh Cõn bng thm thu Thm thu ngc Nu rút vo hai na bỡnh u nc sch hoc dung dch nc mui cú nng bt k thỡ khụng cú hin tng gỡ xy Nhng rút vo mt bờn l nc sch, mt bờn l nc mui v quan sỏt ta thy mc nc bờn phi cha dung sch nc mui dõng dn lờn iu ú chng t cú mt dũng nc chy t trỏi sang phi qua mng bỏn thm Hin tng ny gi l hin tng thm thu v c hiu l: S di chuyn t phỏt ca dung mụi t mt dung dch loóng vo mt dung dch m c qua mng bỏn thm Sau mt thi gian, mc nc bờn phi ngng dõng, bờn trỏi ngng h, chờnh lch ct ỏp khụng i theo thi gian tc l h t cõn bng thm thu v c gi l ỏp sut thm thu (Hỡnh 2) Nu cung cp mt ỏp sut P > , ct nc bờn trỏi dõng lờn, ngha l dũng nc ó o ngc, chy t vựng nc mui sang vựng nc sch T ú mui c loi nc.Nh vy, nu lc t nc mn thnh nc ngt thỡ ch cn cú thit b hot ng theo nguyờn tc trờn v mt bm to ỏp P > Thụng thng ỏp sut P = (2-2,5) b/ S cỏc loi thm thu ngc Nc thi Nc m c 1 2 a) Nc sch Nc thi Nc sch c) Nc thi Nc m c 1 2 a) Nc sch Nư ớcưđậmưđặc Nư ớcưsạch Nc thi Nư ớcưthải b) d) Cỏc loi thit b thm thu ngc: a) Lc vi cỏc thit b lc song song: 1.tm xp; 2.mng b) Lc ng: ng; Giỏ ; 3.Mng c) Lc mng bỏn thm xp thnh cun: Lp ; 2.mng; 3.ng dn nc sch; 4.li phõn cỏch d) Mng dng x trng rng: 1.Tmc); 2.vũng m vi si; Thõn thit b; X trng rng d/ Cỏc yu t nh hng n thm thu ngc Quỏ trỡnh phõn tỏch bng thm thu ngc ph thuc vo nhiu yu t: p sut Nhit iu kin thu ng dy ca mng Bn cht v nng ca nc thi S ph thuc vo ỏp sut v dy ca mng Lu lng nc qua mng bỏn thm cú chiu dy d: Qw = (P - ) Trong ú: 10 Khi ni h thng vi ngun in mt chiu thỡ xy s di chuyn cỏc ion nh trờn hỡnh: Khoang s v khỏc bit vi cỏc khoang khỏc vỡ chỏ cỏc In cc kim loi.Di tỏc dng ca dũng In khớ clo ,khớ oxy v ion H + sinh ant cũn khớ H2 v ion OH- s c to catụt Khoang s ion Cl- b y qua mng trao i anion(A) vo khoang s 3,trong ion Na+ b y qua mng trao i cation(C)vo khoang s Nh vy khoang l khoang c tỏch mui Khoang s ion Na+ khụng th i qua c mng trao i anion nờn b gi li ú anion Cl- cựng khụng th i qua c mng trao i cation nờn cng b gi li khoang 3.Khoang tr thnh khoang thu nhn mui Tng t khoang l khoang tỏch mui,khoang l khoang thu mui Nh vy cỏc khoang 2&4 hm lng ion gim cũn khoang 3&5 hm lng ion tng.,hỡnh thnh cỏc ngn dung dch nhn mui v tỏch mui luõn phiờn matt blục mng trao i ion dớ tỏc dng ca dũng in mt chiu Khi hnh mt blục mng tỏch mui nh vy s to dũng nc chớnh tỏch bit :dũng nc ó tỏch mui v dũng nc thu mui v dũng nc ph t cỏc khoang cha cỏc in cc.ú l cu trỳc c trng v quan trng nht ca mt h thng ED 19 C ch: Mt dũng chy vo mng trao i chy song song qua cỏc ngn tỏch mui ,trong dũng chy ch chy song song qua cỏc ngn thu mui Dũng nc ch chy trt trờn b mt mng m khụng cn chy qua mng trao i ion.Khi chy nh vy cỏc ion s b lc In ti i xuyờn qua mng trao i t dũng tỏch mui sang dũng thu mui di tỏc dng ca in th mt chiu.Nc chy t ngn In cc khụng c trn ln vi cỏc dũng tỏch mui hay dũng thu mui Thụng qua li thoỏt trờn ca mng cỏc dũng In cc s c a ti thit b loi khớ Mt blục mng thc t thng cú t 300 n 500 cp ngn in phõn c/ Cu trỳc mng trao i ion Mng trao i ion c chia thnh mng trao i cation v anion Mng trao i cation l nha trao i cation c cỏn thnh dng phin mng cú chiu dy khong 0.5mm c tớnh quan trng ht ca mng trao i cation l: Hon ton khụng thm nc Dn in tt Ch cho cation i qua Mng trao i anion cú cựng kớch thc hỡnh dng v mt ct ng nh mng tao i cation v cng cú tớnh cht c trng nh trờn,nhng õy l ch cho anion i qua C loi mng ny u cú nhng tớnh cht chung nh: in tr thp 20 Khụng tan nc Tng i cng d dng ghộp ni v chuyn Chu c s thay i PH t 10 Vn hnh tt c nhit >460C Chu c s trng thm thu (gión n thờm nc) tỏi s dng cỏc dung dch mui cú nng t 220 n 30.000 ppm Cú tui th cao Chu c s nhim bn d/ Khoang in cc Cỏc in cc kim loi c t vo u ca blục mng ni in mt chiu vo blục mng Mi in cc thng l in cc platin m titan.Hỡnh dng ca in cc c ch to cho cú th ghộp ni vo cỏc v trớ khỏc ca mng Thi gian hot ng ca in cc ph thuc vo thnh phn ion ca dũng nc chy qua in cc v mõt dũng trờn in cc.Núi chung mt dũng cng cao,nc cng cha nhiu clo hoc khuynh hng to kt ta cng ln thỡ cng rỳt ngn thi gian lm vic ca in cc 2.4.3 Cỏc yu t nh hng ti quỏ trỡnh x lý ED c coi l mt quỏ trỡnh ú cỏc ion c chuyn dung dch t ni cú nng thp n ni cú nng cao hn nh dũng in mt chiu ú m cú chu nh hng ca mt s cỏc yu t nh: a/ Mt dũng gii hn (S phõn cc) Mt dũng gii hn thng c biu din bng t s gia mt dũng (cng dũng mang bi mt n v din tớch b mt mng trao i ion )v chun ca dũng nc tỏch mui u ra.Gii hn ny thng l mt hm s ca tc dũng chy mng ,nhit dũng chy v loi ion cú mt nc 21 S hnh mt dũng cao gõy s phõn cc dn n mt s hin tng bt li sau : in tr ca cỏc cp mng trao i ion tng n mc lm tng in nng tiờu th Hiu sut dũng gim vỡ s ti vụ ớch cỏc ion H+ v ion OH- quỏ trỡnh hnh Trong vựng phõn cc mi cng dũng tng u dn n kt qu lm gim s ti ion hu ớch Núi chung mt dũng gii hn cú th b gia tng nu nhit dũng chy, tc dũng chy v nng dung dch tng Thụng thng cỏc h thng ED ngi ta thit k mt dũng hnh ti a c phộp phi t c 70% mt dũng gii hn iu ú to khong an ton thớch hp cho h thng b/ S tn hao dũng in i vi mt h thng ED bt k cú mt in th gii hn no ú ,nu in th vt quỏ gii hn ny dũng In ph tri s dn t hai in cc qua mng lõn cn gõy h hng mngv vựng trao i xung quanh in cc.Giỏ tr ti hn ny ph thuc vo nhit ca nc ,nng mui ,kớch thc ca mng v khụng gian trao i bờn in th gii hn c nh ngha l in th m ch tỏc dng lờn cỏc cp mng trao i lõn cn vi in cc.Thit k h ED bỡnh thng cho phộp s dng ti in th gii hn hnh mng t 80% gii hn lý thuyt c/ Khuych tỏn ngc S khuych tỏn ngc xy nng ion dũng nhn mui cao so vi nng ion dũng tỏch mui Kt qu l mt s ion dũng thu mui s khuych tỏn ngc tr li qua mng trao i i vaũ dũng tỏch mui, ngc vi tỏc dng ca in trng mt chiu Hiu qu ca blục mng s gim t l nng vt quỏ 150/1 d/ Ch s Langelier 22 Ch s Langelier (I)ch khuynh hng to kt ta ca mt ngun nc xỏc inh Ch s ny cú giỏ tr khỏc gia pH thc v pH ti thi Im to kt ta cú thnh phn ion xỏc nh h Ch s dng cú ngha l nc cú khuynh hng to kt ta hay cú khuynh hng n mũn Ch s I cú th gim bng cỏch gim phn trm mui tỏch c hay gim phn trm tn thu nc e/ S bóo ho CaSO4 CaSO4 kt ta lm nh hng n cht lng nc.S úng cn lm quỏ trỡnh x lý cng nh cụng tỏc v sinh thit b tr nờn phc v lm tng gớa thnh sn phm 2.4.4 Phm vi ng dng Ngay t i k thut in thm tỏch ó cú ng dng nhiu ngnh cụng nghip khỏc nh: in thm tỏch ch bin sa: Bng vic s dng k thut mng v In thm tỏch nghiờn cu x lý sa tỏch khoỏng cht to sn phm sa cú thnh phn c bn ging sa m v hm lng protein X lý nc thi cụng nghip hoỏ du X lý nc thi cú hm lng nirat,nitrit cao X lý nc thi cụng nghip m in cú cha nhiu ion kim loi nng X lý nc thi cụng nghip sn xut giy Sn xut nc sch v siờu sch cho cụng nghip bỏn dn ,du m phỏt in Trong lnh vc sinh hot :sn xut nc úng chai cht lng cao, h thng nc lm sch gia ỡnh 2.4.5 u nhc im ca phng phỏp ED v hng phỏt trin cụng ngh a/ u nhc im: + u im:Hiu sut x lý cao ,cỏc mng trao i cation v anion cú chn lc ti thiu 90% ,c ng dng nhiu nghnh cụng nghip quan trng 23 + Nhc im : Quỏ trỡnh hỡnh thnh cn lm cho ch v sinh ,vn hnh phc lm tng giỏ thnh sn phm Thit b ch to ũi hi cụng ngh cao chu nh hng ca nhiu yu t chi phi ú tng i t tin b/ Hng phỏt trin cụng ngh Ngi ta thy rng s i chiu mng sau lm v sinh thit b s lm i ngc li tỏc dng nhim bn h c, kộo dinng lc lm vic gia cỏc ln lm v sinh thit b v gim nhu cu v sinh hoỏ hc.Trong nhng nm 1950, ngi ta c gng phỏt trin mt h thng mng ED i xng v dũng n xoay chiu cú th t ng thay i mụi trng v b mt ca mng thay i iu kin nng cỏch mt cỏch thun li cho vic t lm sch mng quỏ trỡnh lm ngt nc Thit b lm sch nc da trờn k thutin thm tỏch o chiu (EDR) ó i S thay i cn bn vic kim soỏt s to cn m khụng cn phi thờm hoỏ cht xut hin vo cui nhng nm 1960 v c ng dng cụng ngh da trờn k thut EDR So vi hot ng ca h ED trc õy, EDR ớt b nh hng nh hng bi s to cn rn CaCO hay CaSO4 pH tng hay nc cú nhiu cht hu c Cỏc nh mỏy EDR cú th hnh lõu hn m khụng cn tng bn ca mng i vi cỏc bn v cú th khụi phc li s hot ng n nh m khụng cn thờm hoỏ cht Vic thờm hoỏ cht vo n nh nc cú th kộo di thi gian hnh mc cao hn bng s phõn cc ngc t 2-4 ln mt gi,h thng s liờn tc t lm sch lm tng hiờu qu hnh v gim thiu thi gian v sinh thng k Trong khong 10 nm tr li õy EDR tr thnh mt phng phỏp kinh t tỏch mui bng mng cho nc ngm ,nc mt v nc thi Cỏc h thng EDR ó c thit k v hnh tỏch mui t nc sụng, nc h dựng cho mc ớch cụng nghip v dõn dng Cỏc thit b EDR cng c s dng cho h thng lm mỏt, XLNT cụng nghip v nc thi ụ th nhm tỏi s dng v gim thiu S ph bin rng rói v nhanh chúng k thut in thm tỏch o chiu ó cho thy u th c bit ca nú so vi cỏc phng phỏp tỏch mui cú s dng 24 mng mt cỏch chung chung S phõn cc ngc lm gim s nhim bn di hn v lm gim vic s dng thờm hoỏ cht nh th l kinh t v thc tin hn nhiu so vi quỏ trỡnh ED Tớnh cht vt lý tm mng ca mng cựng vi tớnh cht chu húa cht v khụng nhim bn mng lm cho EDR chim v trớ dn u cụng ngh tỏch mui ca nhng ngun nc khú x lý hoc x lý tn kộm 25 PHN III - NG DNG CA MNG LCTRONG X Lí NC Cho ti mng lc c s dng rt ph bin cỏc nc phỏt trin v nú c dựng cỏc lnh vc nh: kh mui, lm v kh trựng nc, sn xut nc siờu sch, x lý nc thi cụng nghip, x lý tun hon nc thi ụ th, cỏc b sinh hoc vi mng lc 3.1 Kh mui Trong nc t nhiờn thng ho tan mt lng nht nh cỏc mui nh NaCl, KCl, CaSO4, MgCl2, Mg(NO3)2 Cỏc mui ny chớnh l tỏc nhõn cú hi, nh cú hi cho sc kho, gõy n mũn bờ tụng ct thộp, gõy úng cn thnh v y ni, Do ú trc s dng ta cn phi x lý loi b cỏc mui cú hi ny ó cú nhiu phng phỏp c ng dng cụng nghip nhng phng phỏp mng lc cú u th hn hn v ngy cng cnh tranh vi cỏc phng phỏp khỏc Kiu mng lc hay dựng l mng lc kiu thm thu ngc v thng c dựng : Lc nc ung t nc bin Sn xut nc ung hay nc cụng nghip t nc ngm hoc nc mt 3.2 Lm v kh trựng nc Sn xut nc ung cng nh phn ln cỏc loi nc sn xut cụng nghip t nc t nhiờn luụn coi trng vic loi b huyn phự dự cú ngun gc hay bn cht nh th no Vi cỏc mng vi lc (MF) hay siờu lc (UF) cú ngng tỏch cao, ngi ta cú th bo m tt c cỏc cụng on lc v lc c in Cỏc mng lc ny to mt hng ro i vi ụ nhim vi khun, thm c virut Tu theo ngng tỏch m khụng cn cht phn ng, ngha l khụng gúp phn to bựn Mt phỏt kin ca LE ó c iu chnh bng cỏch s dng cỏc modun si rng mng hp thnh mt h thng n tng n gin liờn tc 26 3.3 Sn xut nc siờu sch Nc siờu sch ht sc cn thit cho nhiu lnh vc cụng nghip nh xn sut vt liu bỏn dn, thit b ni hi v sn xut thuc Trong cụng nghip in t, vic ch to cỏc linh kin bỏn dn ũi hi phi cú ngun nc rt tinh khit ú m s x lý nc cho cụng nghip in t ũi hi rt phc v thng kt hp vi cỏc x lý khỏc nh: X lý ụ nhim vụ c ho tan, x lý ụ nhim hu c v cỏc vi khun ễ nhim vụ c ho tan c loi b bng hai phng phỏp chớnh l: thm thu ngc v trao i ion ễ nhim ht hu c v vi khun c x lý bng cỏc bin phỏp l: Phng phỏp kh trựng, ụ xi hoỏ, dit cỏc vi khun v oxy hoỏ ớt nhiu hay ton b cỏc ht hu c Phng phỏp mng lc loi b ụ nhim c bit v hu c Mng vi lc c dựng ch yu: Nh bo v phớa trc lc thm thu ngc ca x lý nc b sung, phớa sau nha trao i ion gi li cỏc ht nha nh, hoc im s dng gi li cỏc vi khun v cỏc ht Mng siờu lc c dựng cỏc chu trỡnh sn xut khõu x lý kt thỳc gi li cỏc virut, phõn t ln v cỏc ht Nú c s dng nhiu nht l sỳc núng nhit 60 -80 oC Cỏc mng UF bn vng hn l cỏc mng OI nhit cao Thm thu ngc c dựng mt cỏch h thng cho nc b sung gim nh khõu loi mui khoỏng, nht l nú nh mt hng ro cn hu ht cỏc ụ nhim hu c khỏc Vi cỏc yờu cu v cht lng nc, nhi ta s dng ngy cng thng xuyờn mng OI ch yu sn xut thay th cho mng UF v mng MF gim ụ nhim hu c ho tan Trong cụng nghip dc phm, yờu cu v s lng nc thp hn nhng v cht lng thỡ cng tng t nh cụng nghip in t Do vy, ó cú 27 nhiu k thut x lý khỏc ú k thut mng cng ó c nghiờn cu trin khai ng dng 3.4 X lý nc thi cụng nghip Mng lc cú kh nng gii quyt mt cỏch hiu qu cỏc v x lý nc thi nhng xột v mt kinh t v t s nng b hn ch nờn ngy k thut ny ch dựng cỏc trng hp sau: Thu hi nc cú cht lng cao dựng li Lm tng giỏ tr cht cụ c Trong trng hp ny, cn thit thu hi cht thi cnh mi phỏt ra, nh vy ta cú th ng thi loi b ụ nhim v lm tng giỏ tr Vớ d nh: + Cỏc sn phm tm du v indigo cụng nghip dt(UF) + Bt mu v nha trao i nc sỳc sau sn tnh (UF, MF) + Prụtờin canc mu ca nh mỏy tinh bt (UF) + Kim loi quý huyn phự keo (UF, MF) + Kim loi ca nc x lý ỳc in (OI) X lý cht thi khú v ớt cú kh nng phõn hu sinh hc hay gõy c Cụ c huyn phự hydrocacbua t 10( 30g/l n 300( 500g/l Lm cỏc dung dch tng hp cha cỏc cht di dng huyn phự, oxớt, du v m, bt buc phi thỏo nh kỡ 3.5 X lý tun hon nc thi ụ th Nc thi ụ th cú u im l cú sn s dng ti ch, m khụng phi mua Do vy, ngi ta s dng li nc ny cng nhiu cho cỏc cụng trỡnh quý nh: Cụng trỡnh cụng nghip ( vớ d nh ni hi, nc dựng quỏ trỡnh sn xut ) tun hon mụi trng ụ th cú nguy him n sinh hot ca ngi 28 Trong trng hp ny, s dng mng lc OI ỏp xut thp cho phộp nhn c mt tin cy cao hn cỏc h thng c, c bit loi b MO tr v gõy bnh 3.6 Mng lc cỏc b sinh hc Trong x lý sinh hc vi khun hiu khớ, cỏc quỏ trỡnh lc quyt nh s lng ln lng sinh hc trỡ lũ cng nh cht lng ca nc thi Kiu mng lc thng dựng l mng lc MF Cỏc mng lc MF cú u im l: Chỳng gi li tt c cỏc vi khun cho cỏc mng cú l nh hn 0.4(m, cho phộp cụ dc qun th vi sinh n giỏ tr ln, gim ỏng k th tớch lũ Ngoi ra, chỳng cũn cho chy qua nc, mui v cỏc chuyn hoỏ khỏc ho tan sinh t cỏc phn ng sinh hc Nhng bờn cnh ú, chỳng cng cú nhng nhc im nh u t ln v kh nng thụng qua mng lc nh vi vic cy vi khun v s tip xỳc ca chỳng Tuy nhiờn mng lc ó c s dng cỏc trng hp sau: Tun hon nc thi trng hp m ú s cht sớt v an ton cc i c tỡm tũi nghiờn cu Lc phớa sau thit b phõn hu sinh vt k khớ Bng: ng lc cỏc quỏ trỡnh phõn ly mng v cỏc ng dng: 29 Phng phỏp ng Lc P Khỏi nim Dch cp Vi lc Nc MF Siờu lc UF Thm P Dc h Nc Cp Mng siờu lc Nc mui ngc Mng bỏn thm Dch cp Thm tớch Mng bỏn thm Phõn ly kPa Mng vi lc thu RO 50-100 Hn hp khớ Dch c P Tt 0,5-6 huyn phự Mpa v cht tan C Ion, cht hu c phõn t thp, phõn t lng>1000 Khớ v hi Lm giu ụxy cho cụng nghip, y hc; lm giu Khớ v hi nit, phõn ly hn hp khớ khú thm Metan-ioxit cacbon P C khớ Mng bỏn thm Thm thu Dch cp Khớ c Dch cũn li Hi thm Ch nc siờu sch, nc vụ khun, lc vụ khun ru vang,bia dm; loi cỏc ht rn, vi khun, virus Nc siờu sch, nc vụ khun, phõn ly hn hp du-nc, thu hi protein t nc thi, loi nc cho protein, xlnt giy,dt Loi mui nc bin,tỏch nc cỏc loi thc phm lng, gim cng nc lũ hi, thu hi cỏc thnh phn hu c cú giỏ tr, xlnt CN Phõn tỏch cỏc cht hu c cú phõn t lng cao v phõn t lng thp cụng ngh húa hc, dt, y dc, thc phm kPa 50-100 Dch thm tớch Khớ loóng ng dng Nc v mui,cao vi khun dng keo Nc Dch sch Cht thm, cht cũn li Nc, cht tan, cỏc loi ht (silicat, vi khun) c qua mng Cht khú Phõn ly h ru-nc, hp ph, hn hp ng phớ, hn C chờnh 30 Mng thm thu húa khớ húa khớ lch ỏp sut hi riờng phn E Thm tớch in 31 khú khuych tỏn qua mng, cht d hp ph, d khuych tỏn Ion, cỏc cht cú phõn t lng cao, cht khụng phi ion hp cỏc thnh phn cú nhit sụi gn bng nhau, loi nc hn hp roc-ket Cụ c nc bin, loi mui nc bin, lm mm nc, sn xut kim, x lý cỏc loi nc thi KT LUN Cựng vi s phỏt trin ca k thut lc núi chung k thut mng lc ngy cng úng mt vai trũ quan trng cụng ngh x lý nc cp v nc thi.Ngy vic ỏp dng cỏc cụng ngh ,k thut nh k thut thm thu ngc (RO) k thut lc nanomet(NF) Siờu lc(UF) ,vi loc(MF) ,ED,EDR ó ỏp ng rng rói cỏc nhu cu cho nc sinh hot hng ngy cng nh nhu cu cho sn xut cụng nghiờp, cho quỏ trỡnh x lý nc thi Thit b lm sch nc cú s dng mng lc ngy cng c s dng nhiu hn tin x lý hay l thit b x lý thay th cho cỏc h thng trao i ion c truyn.Quỏ trỡnh ny va m bo cho phộp hiu sut cao ũng thi li cú th hnh liờn tc.Hn na quỏ trỡnh mng cng khụng phc hn cỏc h trao i c in v hon ton khụng cn tỏi to li axit v bazo cng nh trung ho dũng thi Cỏc xut nõng cao hiu qu ca mng lc: S chuyn mt cỏch chn lc qua mng lm nụng cht tan trờn b mt mng tng, l nguyờn nhõn hỡnh thnh mt lp gel b mt Do ú, thụng lng ca cht lng c lc gim vỡ vy dũng cht lng cn lc nờn chy xiờn (nghiờng) vi mng hn ch hin tng ú Cỏc mng lc nờn lp rỏp thnh mt dóy cho hiu sut lc tng cng t n 80% Cỏc thit b lc mng ó c ng dng ph bin hu ht cỏc nc phỏt trin nhng cỏc nc ang phỏt trin ú cú Vit nam thỡ phng phỏp cha thc s c ỏp dng rng rói giỏ thnh cũn cao Nhng tin tng rng tng lai cựng vi s tin b ca khoa hc cụng ngh v cựng vi xu hng hp tỏc chuyn giao cụng ngh chỳng ta s cú iu kin thun li cú th ỏp dng nhiu hn nhng thnh tu ca phng phỏp ny cụng ngh x lý nc v nc thi Vit nam 32 TI LIU THAM KHO Cỏc trang web: http://www.hoahocvietnam.com/Home/Chuyen-khao/Nhung-phuongphap-loc-nuoc-pho-bien.html http://hangnga.envi.toxicology.googlepages.com/nanogroup.18.forumerMtviphngphpxlar.htm http://www.damifa.com/congnghe1.htm http://www.gewater.com/pdf/1229223-%20Lit-%20Membrane %20Filtration%20Handbook.pdf http://findarticles.com/p/articles/mi_m3301/is_n5_v95/ai_15523571 http://www.egr.msu.edu/~steffe/handbook/fig643.html http://www1.apini.lt/includes/getfile.php?id=256 http://www.geafiltration.com/index.asp Jorgen wagner, B.Sc.Chem.Eng.Membrane Filtration Handbook Second Edition, Revision Osmonics, Inc (2001) 33 [...]... trên 50.000 hoặc có kích thước lớn hơn 0,05µm, các vi khuẩn Các đặc tính cụ thể: − Loại màng: xốp, đối xứng Độ dày của màng: 10-150µm Kích thước lỗ xốp: 0,05-10µm − Áp suất động lực: 0,1-2 bar, tốc độ lọc >0,5m3/m2.ngày.bar − Cơ chế hoạt động: rây lọc − Vật liệu chế tạo màng: polyme, sợi , gốm sứ − Loại bỏ được: các chất rắn lơ lửng, 1 số keo, vi khuẩn, 1 số virus, nguyên sinh động vật, độ đục, các chất... độ do sự tăng nồng độ ở bề mặt màng Điều này dẫn đến giảm năng suất, giảm mức độ phân tách các cấu tử và giảm tuổi thọ của màng − Tiến hành quá trình ở áp suất cao nên cần có thiết bị làm kín đặc biệt 2.3.3 Một số quá trình màng lọc khác a/ Lọc nano: Lọc nano là một dạng khác của lọc thẩm thấu ngược Cũng như lọc thẩm thấu ngược, lọc nano yêu cầu phải thực hiện ở áp suất cao từ 50 tới 150 psi Màng lọc. .. dung môi, tăng độ nhớt của dung dịch và tăng sự phân cực nồng độ, dẫn đến giảm sự thấm qua và độ chọn lọc Phương pháp thẩm thấu ngược được áp dụng khi chất điện ly có nông độ: − Khoảng 5-10% đối với muối hoá trị I − Khoảng 10-15% đối với muối hoá trị II − Khoảng 15-20% đối với muối hoá trị cao − Đối với các chất hữu cơ nồng độ sẽ cao hơn một chút Bản chất của chất tan có ảnh hưởng tới tốc độ chọn lọc. .. − Cơ chế họat động: hòa tan, khuyếch tán và thẩm thấu Vật liệu chế tạo màng: polyme − Loại bỏ được: độ cứng, các chất hữu cơ, THMs, thuốc trừ sâu (SOCs), màu − Tỉ số phân tử lượng bị ngăn chặn 200-500 b/ Vi lọc: Vi lọc là quá trình lọc màng thực hiện ở áp suất thấp (5-100psi) Vi lọc không làm biến chất các thành phần dung dịch lọc, chỉ giữ lại các hạt huyền phù và những hạt keo lớn mà có trọng lượng... thuỷ động: Trong quá trình lọc, khi nước dịch chuyển, các phần tử và ion giữ lại có xu hướng tích tụ dọc theo màng có vai trò như lớp vật liệu lọc, nhưng áp suất thẩm thấu lại tăng lên Khi đó cần đặt một áp suất lớn hơn để thắng áp suất thẩm thấu nên chi phí năng lượng cao hơn Để giảm sự phân cực nồng độ, tiến hành tuần hoàn để tăng mức độ xoáy của lớp chất lỏng gần màng để giảm sự đóng cặn của màng Có. .. màng lọc nhỏ với việc cấy vi khuẩn và sự tiếp xúc của chúng Tuy nhiên màng lọc đã được sử dụng trong các trường hợp sau: − Tuần hoàn nước thải trong trường hợp mà ở đó sự chặt sít và an toàn cực đại được tìm tòi nghiên cứu − Lọc trong phía sau thiết bị phân huỷ sinh vật kị khí Bảng: động lực các quá trình phân ly màng và các ứng dụng: 29 Phương pháp Động Lực ∆P Khái niệm Dịch cấp Vi lọc Nước MF Siêu lọc. .. cation (ion tích điện dương) đi qua màng này cùng dẫn điện và không thấm nước Kể cả khi có áp suất Khi không có dòng điện một chiều hay nói cách khác, không có đIện trường ngoài, không có sự trao đổi ion các ion có thể di chuyển tự do trong dung dịch và thậm chí có thể di chuyển qua màng trao đổi ion Tuy nhiên do chuyển động của chúng hòn toàn hỗn loạn nên trong dung dịch sự phâm bố ion vẫn hoàn toàn... các yếu tố như: a/ Mật độ dòng giới hạn (Sự phân cực) Mật độ dòng giới hạn thường được biểu diễn bằng tỷ số giữa mật độ dòng (cường độ dòng mang bởi một đơn vị diện tích bề mặt màng trao đổi ion )và độ chuẩn của dòng nước tách muối đầu ra.Giới hạn này thường là một hàm số của tốc độ dòng chảy trong khối màng ,nhiệt độ dòng chảy và loại ion có mặt trong nước 21 Sự vận hành ở mật độ dòng cao gây ra sự... nhân có hại, như có hại cho sức khoẻ, gây ăn mòn bê tông cốt thép, gây đóng cặn thành và đắy nồi, Do đó trước khi sử dụng ta cần phải xử lý để loại bỏ các muối có hại này Đã có nhiều phương pháp được ứng dụng trong công nghiệp nhưng phương pháp màng lọc có ưu thế hơn hẳn và ngày càng cạnh tranh với các phương pháp khác Kiểu màng lọc hay dùng là màng lọc kiểu thẩm thấu ngược và thường được dùng để: − Lọc. .. psi • Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, độ nhớt và khối lượng riêng của dung dịch giảm nên làm tăng độ thấm qua Nhưng đồng thời áp suất thẩm thấu lại làm giảm độ thấm qua Mặt khác, khi nhiệt độ tăng, các mao quản của màng bị co ngót, thắt lại làm giảm độ thấm qua đồng thời cũng làm giảm tuổi thọ của màng • Ảnh hưởng của bản chất và nồng độ chất cặn : 11 Tuần hoàn Nồng độ dung dịch tăng dần sẽ