Nghiên cứu ứng dụng màng lọc Nano áp lực thấp trong công nghệ xử lý nước biển ven bờ thành nước sinh hoạt cho cụm dân cư vùng hạ lưu sông Thu Bồn

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN THỊ HỒNG TÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÀNG LỌC NANO ÁP LỰC THẤP TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN VEN BỜ THÀNH NƯỚC SINH HOẠT CHO CỤM DÂN CƯ VÙNG HẠ LƯU SÔNG THU BỒN Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng Mã số: 60.85.06 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Đà Nẵng, Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN ĐỨC HẠ Phản biện : TS MAI TUẤN ANH Phản biện : PGS.TS TRẦN CÁT Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 01 năm 2013 Có thể tìm hiểu tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước nhu cầu thiếu đời sống người Việc cung cấp đầy đủ nước đảm bảo yêu cầu chất lượng số lượng luôn thách thức nước phát triển Nhưng bên cạnh đó, biến đổi khí hậu mang lại nhiều rủi ro thiên tai cho Việt Nam có tỉnh Quảng Nam, chủ yếu thay đổi lượng mưa giông bão Đối với vùng hạ lưu sông Thu Bồn, nơi tập trung đông dân cư tiềm phát triển du lịch, chịu tác động hoạt động khai khoáng, xây dựng thủy điện vùng thượng lưu, tình trạng xả thải làm ô nhiễm nguồn nước mặt,… làm thay đổi đáng kể chất lượng nguồn nước Mặt khác, khu vực cửa sông Thu Bồn nằm vùng chịu ảnh hưởng tổng hợp chế độ hải văn biển chế độ thủy văn sông, mang đặc thù mùa rõ rệt, tượng mở cửa xói bờ, lòng sông mùa lũ lưu lượng nước từ sông lớn cạn kiệt, bồi lắng cửa nhanh mùa kiệt với thời gian kéo dài khoảng tháng năm Đặt biệt vào mùa khô, nước sông nhiễm mặn cao, cho thấy tác động bất lợi biến đổi khí hậu tình trạng nước biển dâng ảnh hưởng rõ đến lưu vực Chính vấn đề tạo nên rủi ro cho điều kiện cấp nước tập trung vùng này, nên việc nghiên cứu phương pháp xử lý nước nhiễm mặn để xây dựng hệ thống cấp nước nhỏ cần thiết Mặc dù có số nghiên cứu ứng dụng lọc màng để xử lý nước biển thành nước sinh hoạt, nghiên cứu dừng mức thử nghiệm quy mô nhỏ Mặt khác thiết bị hóa nước biển triển khai Việt Nam dựa nguyên tắc chưng cất Footer Page of 126 Header Page of 126 màng lọc thẩm thấu ngược (RO) Xuất phát từ thực trạng sở khoa học nêu trên, vấn đề nghiên cứu xử lý nước nhiễm mặn cần thiết giới áp dụng rộng rãi phương pháp màng lọc để xử lý nước mặn Trên sở tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano áp lực thấp công nghệ xử lý nước biển ven bờ thành nước sinh hoạt cho cụm dân cư vùng hạ lưu sông Thu Bồn” Đề tài phát huy tính kế thừa nghiên cứu giới nước ứng dụng màng lọc xử lý nước nhiễm mặn, từ lựa chọn mô hình phù hợp cho khu vực nghiên cứu đề xuất Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất công nghệ có sử dụng màng lọc NF để xử lý nước lợ nước biển thành nước cấp phục vụ sinh hoạt, nhằm cấp nước sinh hoạt cho dân cư khu vực biển ven bờ vùng hạ lưu sông Thu Bồn Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Nước biển ven bờ (nước lợ) - Phạm vi nghiên cứu: Cửa Đại thuộc lưu vực sông Thu Bồn tỉnh Quảng Nam Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Phương pháp kế thừa, thu thập tài liệu - Phương pháp phân tích, xử lý số liệu - Phương pháp chuyên gia - Phương pháp thực nghiệm Bố cục đề tài Bố cục đề tài bao gồm phần mở đầu, phần kết luận – kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục chương nội dung: Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương 1: Tổng quan trạng nhu cầu cấp nước ven biển cửa sông vùng Quảng Nam Tình hình nghiên cứu sử dụng màng lọc nano để xử lý nước lợ nước biển Chương 2: Cơ sở lý thuyết trình hóa nước lợ nước biển ven bờ thành nước cấp sinh hoạt màng lọc Chương 3: Mô hình thực nghiệm phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết nghiên cứu thảo luận Tổng quan tài liệu nghiên cứu Ở Việt Nam số lượng nghiên cứu, đề tài nghiên cứu lĩnh vực cấp nước sinh hoạt vùng ven biển hải đảo chưa nhiều, số tài liệu tác giả tổng hợp chọn tài liệu có liên quan sử dụng tham khảo nhiều cho đề tài, đặc biệt nghiên cứu vấn đề xử lý cấp nước sinh hoạt cho vùng ven biển hải đảo Việt Nam: - Trần Qúy Dương, 2009, Nghiên cứu sử dụng màng NF công nghệ xử lý nước lợ thành nước cấp sinh hoạt cho khu vực ven biển Quảng Ninh, Luận văn chuyên ngành Cấp thoát nước, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội - Trần Đức Hạ (2010), “Ứng dụng kỹ thuật màng để xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển hải đảo”, Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng (Viện khoa học công nghệ xây dựng) ISSN 1859 – 1566, (Số 2), Trang 35 – 42 - Đặng Hữu Tuấn, 2008, Một số giải pháp công nghệ xử lý nước cấp cho cụm dân cư ven biển, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG VÀ NHU CẦU CẤP NƢỚC VEN BIỂN VÀ CỬA SÔNG VÙNG QUẢNG NAM VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÀNG LỌC NANO ĐỂ XỬ LÍ NƢỚC LỢ VÀ NƢỚC BIỂN 1.1 HIỆN TRẠNG VÀ NHU CẦU CẤP NƢỚC VEN BIỂN VÀ CỬA SÔNG VÙNG QUẢNG NAM 1.1.1 Hiện trạng cấp nƣớc ven biển cửa sông vùng Quảng Nam Thời gian qua, nhu cầu hưởng thụ nước VSMTNT người dân hạn chế, số công trình đầu tư dàn trải, thiếu bền vững, chí không phát huy hiệu Các hộ gia đình sống nhỏ lẻ không tập trung cấp nước công trình cấp nước nhỏ lẻ giếng đào, bể lọc chậm, bể lu chứa nước mưa,… 1.1.2 Nhu cầu cấp nƣớc ven biển cửa sông vùng Quảng Nam Theo số liệu Cục Thống kê Quảng Nam, dân số tỉnh tính đến hết năm 2010 1.435.629 người, với 81,4% dân số sinh sống nông thôn, Quảng Nam có tỷ lệ dân số sinh sống nông thôn cao tỷ lệ trung bình nước, có 21 xã đặc biệt khó khăn vùng bãi ngang ven biển hải đảo thuộc 04 huyện, thành phố: Núi Thành, Thăng Bình, Duy Xuyên, Tam Kỳ Các huyện có đường ranh giới nằm sát bờ biển, vùng sạt lở, thường xuyên chịu ảnh hưởng thiên tai, triều cường xâm thực gây nhiễm mặn sông, ảnh hưởng lớn đến đời sống sản xuất nhu cầu nước người dân lớn, bên cạnh sở hạ tầng chưa đáp ứng nhu cầu sản xuất dân sinh [20] 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÀNG LỌC NANO ĐỂ XỬ LÍ NƢỚC LỢ VÀ NƢỚC BIỂN Footer Page of 126 Header Page of 126 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc Hiện ước tính toàn cầu có 12,000 nhà máy xử lý nước biển nước lợ 140 quốc gia khắp thể giới, với tổng công suất lên tới 40 triệu m3/ngày Trong xử lý nước biển chiếm 57.4% (WHO, 2008) Công suất khử mặn giới đạt gần 9,6 tỷ m3, nước thuộc Hội đồng Hợp tác Vùng vịnh (GCC) Ả Rập, Cô oét, Tiểu Vương quốc Ả Rập thống nhất, Bahrain, Qatar Oman chiếm 47% tổng công suất.[9] Công nghệ RO có chi phí đầu tư, vận hành quản lý cao cần phải có: - Vật liệu chế tạo chịu áp suất cao - Bơm tạo áp suất cao - Chi phí điện cao - Màng lọc phải thay thể thường xuyên tắc nghẽn Do đó, nhu cầu cấp thiết phải giảm áp lực cần cung cấp xử lý RO Việc áp dụng màng lọc NF (Nano Filtration) nghiên cứu rộng rãi với mục tiêu đạt nhiều thành tựu quan trọng nước Mỹ, Nhật Hiện theo xu phát triển công nghệ mới, công nghệ NF ứng dụng vào lĩnh vực xử lý nước Các nhà khoa học đề xuất công nghệ NF làm giải pháp để giải vấn đề nước Những ưu điểm màng lọc NF: - Chí phí vận hành thấp - Chi phí lượng thấp - Lượng thải sau xử lý (so với RO) - Giảm lượng TDS, đặc biệt hiệu nước lợ Footer Page of 126 Header Page of 126 - Loại bỏ chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, hóa chất hữu - Loại bỏ kim loại nặng, nitơrat sunfat - Loại bỏ mầu, độ đục, làm mềm nước cứng - Không cần hóa chất trình xử lý 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc Biến đổi khí hậu mang lại nhiều rủi ro thiên tai cho Việt Nam có tỉnh Quảng Nam, chủ yếu thay đổi lượng mưa giông bão Lượng mưa giảm đáng kể Việt Nam thập kỷ tới 12 triệu người phải chịu tác động tình trạng thiếu nước ngày gia tăng Từ yếu tố trên, cần thiết phải tìm nguồn tài nguyên nước ổn định để cấp nước sinh hoạt cho nhân dân vùng ven biển hải đảo, nguồn tài nguyên ổn định phong phú nước biển Một số công trình nghiên cứu triển khai thực tế: Năm 2006 – 2008, PGS.TS Nguyễn Văn Tín chủ trì đề tài NCKH trọng điểm cấp Bộ Giáo dục Đào tạo “Nghiên cứu mô hình cấp nước cho khu dân cư ven biển hải đảo” (mã số B2006-03-12TĐ) Nguyễn Bá Thắng, năm 2005, đề tài luận án tiến sĩ “Nghiên cứu mô hình quy hoạch quản lý hiệu hệ thống cấp nước đô thị Việt Nam đến năm 2020” Đề tài "Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu lọc nanô từ axetat xenlulo ứng dụng lọc nanô quy trình xử lý nước sinh hoạt bị ô nhiễm" TS Nguyễn Hoài Châu tập thể nhà khoa học Viện Công nghệ môi trường (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) thực năm 2007 Footer Page of 126 Header Page of 126 Các nghiên cứu dạng thử nghiệm quy mô nhỏ, vấn đề xã hội hóa cấp nước cho dân cư vùng nước nhiễm mặn, thiếu nước câu hỏi lớn cần tiếp tục nghiên cứu CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH NGỌT HÓA NƢỚC LỢ VÀ NƢỚC BIỂN VEN BỜ THÀNH NƢỚC CẤP SINH HOẠT BẰNG MÀNG LỌC 2.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA NƢỚC LỢ VÀ NƢỚC MẶN 2.1.1 Sự phân bố nguồn nƣớc 2.1.2 Sự hình thành nguồn nƣớc 2.1.3 Thành phần đặc tính nguồn nƣớc Nước lợ hoà trộn nước nước mặn Do vậy, nồng độ chất hỗn hợp sau hoà trộn tuân theo định luật hoá học bảo toàn khối lượng → thành phần chất nước lợ mang đầy đủ tính chất nước mặn nước có nồng độ chất khác so với nguồn nước hòa trộn Thành phần chủ yếu nước biển anion Cl-, SO42-, CO32-, SiO2,…và cation Na+, Ca2+,…Nồng độ muối nước biển lớn nước 2000 lần Trong nước biển H2 O2 Na+, Cl-, Mg chiếm 90%; K+, Ca2+, S (Dưới dạng SO4-2) chiếm 7% tổng lượng chất → nước lợ tồn anion Cl-, SO42-, CO32-, SiO2,…và cation Na+, Ca2+,…Ngoài đặc tính nước mặn, nước lợ mang tính chất nước như: độ màu, mùi, nồng độ chất hữu cơ,…[15] Thành phần nước lợ nước biển thể bảng 2.2 [21] Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 2.2 LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH KHỬ MẶN NƢỚC BIỂN THÀNH NƢỚC CẤP CHO SINH HOẠT Để khử mặn nước biển cấp cho sinh hoạt có nhiều phương pháp, theo có nhiều công nghệ áp dụng được, tùy theo điều kiện cụ thể địa phương mà áp dụng phương pháp hợp lý Và sau vài trình khử mặn để cấp cho sinh hoạt thường sử dụng sơ đồ công nghệ nhà máy khử mặn 2.2.1 Phƣơng pháp trao đổi ion 2.2.2 Phƣơng pháp màng vi lọc siêu lọc 2.2.3 Phƣơng pháp màng lọc nano màng lọc thẩm thấu ngƣợc RO 2.3 LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH KHỬ MẶN BẰNG MÀNG LỌC 2.3.1 Khái niệm màng lọc Hình 2.5 Mô tả màng lọc 2.3.2 Các loại màng lọc a Vi lọc (Microfiltration – MF) b Siêu lọc (Ultrafiltration – UF) c Lọc nano (Nanofiltration – NF) d Lọc thẩm thấu ngược (Reverse osmosis – RO) Footer Page 10 of 126 Header Page 12 of 126 10 2.3.4 Vật liệu chế tạo màng Màng đồng chất, nhiều thành phần khác hợp thành, màng lọc chế tạo từ vật liệu có nguồn gốc vô gốm nung chảy, hợp chất cacbon, silic, zicron; từ nguồn gốc hữu cao su, vải amiăng, axetat xellulo, polyethylen, polypropylen Bề dày màng từ 0,05mm - 2mm Các lỗ nhỏ màng chế tạo cách chiếu tia phóng xạ, lazer, phản ứng hóa học [3] 2.3.5 Môđun màng Mô đun màng có loại chính: dạng khung tấm, dạng ống rỗng, dạng dây xoắn, dạng ống dạng sợi rỗng 2.3.6 Cơ chế lọc màng a Nguyên tắc tách giữ các chất màng lọc Nguyên tắc màng lọc việc sử dụng áp lực để tách chất hòa tan nước cách sử dụng màng bán thấm Tùy theo nhu cầu xử lý để lựa chọn trình màng cho phù hợp Các trình màng bố trí theo cách lọc trượt theo cách lọc chặn b Cơ chế chuyển khối qua màng Sự chia tách thực chế dòng chất lỏng chuyển qua màng cách có chọn lọc, thành phần khác chất lỏng giữ lại nhiều mặt môi trường xốp tuỳ theo kích thước chúng c Các nguyên nhân gây tắc màng d Biện pháp phòng chống tắc màng 2.3.7 Các thông số thiết kế vận hành hệ thống lọc màng a Áp lực b Mật độ lắp ghép màng thành khối lọc Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 c Công suất nước lọc d Tỷ lệ nước lọc qua màng e Tuổi thọ màng f Độ đục nước thô g Vận tốc nước thô vào h Năng lượng j Rửa màng 2.3.8 Qúa trình khử muối màng lọc nano - Tính chất màng lọc NF Màng NF chế tạo từ vật liệu PoLyme hay vật liệu vô Màng vật liệu vô thường màng có kích thước lỗ từ 0,52nm Màng NF có bề mặt điện tích yếu Nhờ kích thước lỗ NF nhỏ kích thước ion nên tương tác điện tích đống vai trò quan trọng trình phân tách màng NF Tính chất ứng dụng tách ion có hóa trị khác Màng NF loại trừ khoảng 95% muối kim loại hóa trị II 40-60% muối kim loại hóa trị I nên NF sử dụng để khử độ mặn cửa nước biển nước lợ - Cơ chế tách trình lọc màng NF Dựa vào chất dung dịch cần tách màng NF xảy theo chế sau: - Nếu dung dịch cần tách dung dịch không điện ly (điện ly yếu): + Đối với màng vô cơ: chế sàng (rây lọc) đóng vai trò quan trọng + Đối với màng Polyme: chế hòa tan khuếch tán giữ vai trò chủ yếu Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 - Nếu dung dịch cần tách dung dịch điện ly: chế hòa tan-khuếch tán chế loại trừ Donnan cho hai chế trình phân tách - Các yếu tố ảnh hưởng tới trình lọc màng NF RO - Các tiêu chí lựa chọn màng lọc NF RO CHƢƠNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 3.1.1 Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu ứng dụng màng lọc nano dây chuyền công nghệ xử lý nước lợ nước biển ven bờ thành nước dùng cho ăn uống sinh hoạt đồng thời xác định thông số thiết kế/vận hành sở nghiên cứu mô hình thử nghiệm trường, với nước mặn nước lợ có nồng độ muối < 35 o/oo theo hướng công nghệ sau để cấp nước sinh hoạt cho vùng khó khăn ven biển vùng hạ lưu sông Thu Bồn: - Nước muối → Lọc cát → Siêu lọc → Lọc nano bậc → Lọc nano bậc → nước - Nước muối → Lọc cát → Siêu lọc → Lọc nano → Lọc thẩm thấu ngược RO nước 3.1.2 Đối tƣợng nghiên cứu: Vùng dân cư ven biển khu vực hạ lưu sông Thu Bồn, Q Nam a Vị trí địa lý b Đặc điểm địa hình, địa mạo c Đặc điểm khí hậu, khí tượng f Đặc điểm thành phần tính chất nước nguồn vùng hạ lưu sông Thu Bồn (thể bảng 3.1) Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 3.2 MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 3.2.1 Sơ đồ nguyên tắc chung Định hướng chung công nghệ xử lý nước lợ nước mặn vùng cửa sông ven biển đề xuất hình 3.3 Nước lợ vùng cửa sông Nước mặn vùng ven biển Song chắn Lắng kết hợp rác keo tụ Lưới chắn Lọc cát rác Thiết bị UF Nước cấp sinh hoạt Nước cấp ăn uống Thiết bị NF bậc Thiết bị NF bậc Thiết bị RO Hình 3.3 Sơ đồ tổng quát trình xử lý nước lợ nước mặn vùng ven biển cửa sông để cấp nước sinh hoạt 3.2.2 Lựa chọn màng NF, RO ứng dụng cho đề tài nghiên cứu Qua việc nghiên cứu tìm hiểu loại màng lọc, sở tiêu chi kỹ thuật kinh tế, tiến hành lựa chọn màng ESNA1 Nitto Denko SW 30 Filmtec cho nghiên cứu mô hình thực tế, định hướng sử dụng loại màng lọc nano (NF) thẩm thấu ngược (RO) công nghệ xử lý nước lợ nước mặn để cấp nước sinh hoạt cho vùng ven biển Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 3.2.3 Đặc điểm thiết bị lắp đặt Mô hình thiết kế với công suất 5m3/ngày.đêm (chạy 16h/ngày), gồm nhỏ: - Bộ lọc cát thạch anh - Bộ siêu lọc UF - Bộ lọc màng Nano - Bộ lọc màng RO 3.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.3.1 Mô tả tóm tắt bƣớc vận hành mô hình thực nghiệm Mô hình triển khai với sơ đồ công nghệ khác phụ thuộc vào đặc điểm chất lượng nước nguồn có hàm lượng muối biến đổi từ 1,0% đến 3,5% Nồng độ muối phụ thuộc vào chế độ thủy triều, chế độ thủy văn sông Thu Bồn mùa Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: + Nước đầu vào: nước biển ven bờ nước lợ (hàm lượng muối từ – 27,5o/oo) + Nước đầu ra: Nước cấp sinh hoạt đạt tiêu chuẩn cấp nước vùng ven biển < 0,05 o/oo theo QCVN 01:2009/BYT Các bước vận hành mô hình: - Lắp bơm chìm để bơm nước biển vào thùng chứa - Chạy lọc cát +UF - Chạy NF1 - Chạy NF2 RO 3.3.2 Phƣơng pháp thực nghiệm Đề tài dựa sở phân chia độ mặn thực phòng thí, từ chia khoảng độ mặn mô hình trường Tiến hành thực nghiệm với khoảng nồng độ muối khác xác định Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 thông số hoạt động: áp lực làm việc, hiệu suất thu hồi, hiệu khử muối theo sơ đồ: a Đối với nồng độ muối vào từ – o/oo Bơm Lọc cát + siêu Màng lọc Nước nước lọc UF NF1 b Đối với nồng độ muối vào từ – 12,5 o/oo Bơm Lọc cát + Màng Màng Nước nước siêu lọc UF lọc NF1 lọc NF2 d Đối với nồng độ muối vào từ 12,5 – 17,5 o/oo Bơm Lọc cát + Màng Màng Nước nước siêu lọc UF lọc NF1 lọc NF2 e Đối với nồng độ muối vào từ 17,5 – 22,5 o/oo Bơm Lọc cát + Màng Màng Nước nước siêu lọc UF lọc NF1 lọc RO f Đối với nồng độ muối vào từ 22,5 – 27,5 o/oo Bơm Lọc cát + Màng Màng Nước nước siêu lọc UF lọc NF1 lọc RO Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1.1 Hiệu khử muối với nồng độ đầu vào khác hệ thống xử lý NF bậc (NF1) Hình 4.1 Hiệu khử muối tỷ lệ Hình 4.2 Hiệu khử muối tỷ lệ thu thu hồi NF1 – đầu vào (1 – ‰) hồi NF1- đầu vào (6 – 12,5 ‰) Hình 4.3 Hiệu khử muối tỷ lệ Hình 4.4.Hiệu khử muối tỷ lệ thu hồi thu hồi NF1-đầu vào (12,5-17,5 ‰) NF1-đầu vào (17,5-22,5 ‰) Hình 4.5 Hiệu khử muối tỷ lệ thu hồi NF1-đầu vào (22,5-27,5 ‰) 4.1.2 Mối quan hệ độ muối nƣớc sau xử lý - áp suất - hiệu suất thu hồi màng lọc NF bậc theo nồng độ muối đầu vào khác Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 17 Hình 4.6 Mối quan hệ độ muối sau xử Hình 4.7 Mối quan hệ độ muối sau lý – áp suất – tỷ lệ thu hồi xử lý – áp suất – tỷ lệ thu hồi (đầu vào = 5,7 o/oo) (đầu vào = 10,2 o/oo) Hình 4.8 Mối quan hệ độ muối sau xử Hình 4.9 Mối quan hệ độ muối sau lý – áp suất – tỷ lệ thu hồi xử lý – áp suất – tỷ lệ thu hồi (đầu vào = 13,5 o/oo) (đầu vào = 19 o/oo) Hình 4.10 Mối quan hệ độ muối sau xử lý – áp suất – tỷ lệ thu hồi (đầu vào = 24 o/oo) Nhận xét: Qua đồ thị hình 4.6; 4.7; 4.8; 4.9; 4.10 cho thấy rõ mối quan hệ nồng độ muối nước sau xử lý NF bậc - áp suất - tỷ lệ thu hồi: Khi cố định nồng độ muối đầu vào, tăng áp suất qua màng nồng độ muối sau xử lý tỷ lệ thuận với tỉ lệ thu hồi nước tỷ lệ nghịch với hiệu khử muối 4.1.3 Hiệu khử muối với nồng độ đầu vào khác hệ thống xử lý NF bậc hai (NF2) Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 18 Hình 4.11 Hiệu khử muối tỷ lệ thu Hình 4.12 Hiệu khử muối tỷ lệ hồi NF bậc thu hồi NF bậc Nhận xét: Việc áp dụng màng NF để khử mặn nước lợ nước ven biển để cấp nước sinh hoạt đảm bảo QCVN 01:2008/BYT có hiệu tốt nồng độ muối nước không 17,5‰ Trong trường hợp nồng độ muối vượt 17,5‰ phải áp dụng phương án công nghệ khác (kết hợp màng thẩm thấu ngược RO) tăng số bậc lọc NF 4.1.4 Hiệu khử muối bậc hai màng lọc RO với nồng độ đầu vào khác Hình 4.13 Hiệu khử muối tỷ lệ thu Hình 4.14 Hiệu khử muối tỷ lệ hồi RO – đầu vào (17,5 – 22,5o/oo) thu hồi RO -đầu vào (22,5 – 27,5o/oo) 4.1.5 Hiệu khử muối hệ thống xử lý hai bậc Hình 4.15 Hiệu khử muối tỷ lệ thu hồi NF hai bậc Footer Page 20 of 126 19 Header Page 21 of 126 Hình 4.16 Hiệu khử muối tỷ lệ thu hồi hệ thống xử lý hai bậc (NF kết hợp RO) Nhận xét: Tổng tỷ lệ thu hồi hệ thống xử lý NF hai bậc tỷ lệ nghịch với nồng độ muối vào (nếu cố định áp suất qua màng) 4.1.6 Tổng hợp kết nghiên cứu Kết số liệu thu thập xử lý từ mô hình thực nghiệm trường, thông số hoạt động mô hình tóm tắt bảng 4.1 Bảng 4.6 Tổng hợp thông số hoạt động mô hình Thông số Lọc cát MF UF NF1 X X X 100 100 100 X