KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

LOGO KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC NÂNG CAO XỬ LÝ NƯỚC BIỂN (NƯỚC MẶN) THÀNH NƯỚC CẤP (NƯỚC NGỌT) SO SÁNH: CHƯNG CẤT VÀ RO GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG NỘI DUNG 44 Nước biển nhu cầu xử lý nước biển Công nghệ xử lý nước biển So sánh công nghệ: Chưng cất RO Một số ví dụ điển hình hệ thống kh mặn Các nghiên cứu khoa học NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN Hình 1.1: Tổng lượng nước Trái đất NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN  Dân số 7,34 tỉ người (25/8/2016)  Dự đoán vượt tỉ người vào năm 2050  Tạo thách thức lớn nguồn nước ngày cạn kiệt trái đất  Các khu vực dự kiến phải gánh chịu hạn hán đáng kể bao gồm hầu hết châu Mỹ Latinh, Vùng Địa Trung Hải, Đông Nam Á Tây Nam Á, Châu Phi, Tây Nam Hoa Kỳ Úc NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN Hình 1.2 Water availability estimates for 2011 Courtesy of the Water Stress Index 2011 by Maplecroft NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN  Theo số liệu thống kê Water day 2015: 748 triệu người không đáp ứng đủ nước uống gần 2,5 tỉ người không cung cấp hệ thống nước hợp vệ sinh  Cứ 8s có em chết bệnh liên quan đến nước gây 80% bệnh tật nước nghèo phát triển Đây bi kịch mà giới mắc phải NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN Việt Nam chưa xem bị áp lực nguồn nước  Do biến đổi khí hậu  Do hoạt động người  Chất lượng nguồn nước bắt đầu bị giảm chất lượng NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN  Dân số vùng ven biển hải đảo chiếm 60% dân số nước  Lượng nước sinh hoạt chủ yếu từ giếng  Hiện tượng nước biển dâng cao, làm giảm diện tích đất liền, xâm ngập mặn  Thiếu hụt nước đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt Đặc biệt đảo, phải vận chuyển nước từ đất liền Gần 200.000d/m NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN  Một câu hỏi đặt ra, ta không tận dụng nước biển??????  Tuy nhiên, muốn sử dụng nước biển phải tiến hành khử muối Trải qua 50 năm nghiên cứu phát triển vấn đề khử muối giúp tạo kỹ thuật làm cho vi ệc khử muối ngày hiệu hơn, tiết kiệm ( từ 0,5- 0,8$/m nước biển 0,2 – 0,35$/m nước lợ) NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN Hình 1.3 Biểu đồ thể nhu cầu khử mặn giới MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH VỀ HỆ THỐNG KH Ử MẶN Hình 4.4 Quy trình xử lý nước biển công suất 200,000 m /ngày nhà máy MED Thiên Tân MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH VỀ HỆ THỐNG KH Ử MẶN Hình 4.6 Mô tả nguyên lý hoạt động ống MED Hình 4.5 Phác thảo thiết bị MED nguyên lý làm việc MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH VỀ HỆ THỐNG KH Ử MẶN  Nhà máy khử muối nước biển lớn thứ Bắc Mỹ  Công suất 25 triệu gallon/ngày  9408 màng RO, lỗ màng RO~0,001µm Hình 4.7 Nhà máy xử lý nước biển b ằng RO vịnh Tampa MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH VỀ HỆ THỐNG KH Ử MẶN Hình 4.7 Sơ đồ hệ thống xử lý nước biển RO công suất 25,000,000 gal/ngày vịnh Tampa CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC STT Tác giả Tên báo Đối tượng Mô hình nghiên cứu nghiên cứu Điều kiện vận Kết thu hành Recycling brine water Nước biển Mô hình RO, AD (silica - Nhiệt độ: thấp - Hơn 95%, tương quan mô hình Ahmed S of reverse osmosis phạm vi biển gel-water), Mô hình (năng lượng mặt RO phần mềm ROSA Alsaman, desalination đỏ biển vật lý mô hình toán trời, nhiệt thừa.) - Sự thu hồi nước RO-AD tăng K Harby, Ahmed employing Địa Trung học, phần mềm ROSA - Nồng độ muối: khoảng 25% so với hệ thống RO A Askalany, adsorption Hải (phần mềm phân tích 30.000 ppm riêng biệt desalination: A hệ thống RO) phần -45.000 ppm - Tạo nước chất lượng cao mát theoretical mềm MATLAB Ehab S Ali, Mohamed Refaat Diab, Sobhy M Ebrahim Yakoot simulation - Dung dịch muối cô đậm đặc tập trung qua thiết bị chiết tách đ ể khai thác muối cần thiết CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống RO-AD nghiên cứu CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC STT Tác giả Tên báo Đối tượng Mô hình nghiên cứu nghiên cứu Haiping Luo, Treatment of reverse Nước muối Mô hình gồm Hui Li, Yaobin osmosis concentrate đậm đ ặc t 4buồng: Lu, Guangli using microbial nhà máy Liu, Renduo electrolysis Zhang Điều kiện vận hành Kết thu - Nhiệt độ 30 ± ° C - Dòng cô đặc RO - Điện áp 1V xử lý hiệu cách sử buồng anot, - Độ pH max buồng s ản suất dụng MEDCC (86±7%) xử lý nước buồng sản acid buồng catot tương ứng 1.08 ± 0.06 - Tổng tiêu thụ lượng desalination and biển xuất acid, and 12.2 ± 0.10 trung bình 6.51 ± 0.17–9.81 chemical production RO buồng khử - Các anode làm graphite (D=25 mm, ± 0.23 kWh/m , muối H=30 mm) cathode làm cách lăn 37%–61% cung cấp buồng catốt than hoạt tính PTFE lớp chất xúc lượng sinh học tác lưới thép không gỉ (90 mesh)   cell - Hoạt động 18h   CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 5.2 Sơ đồ hệ thống RO-AD nghiên cứu CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC STT Tác giả Tên báo Đối tượng Mô hình nghiên cứu Điều kiện vận hành Kết thu nghiên cứu Mohammed Desalination by solar Rasool Qtaishat, Fawzi Banat Nước biển Bộ thu lượng MT - Nhiệt độ ~ 60-90 °C - Loại bỏ ion, phân t ử, powered membrane phẳng với chất hấp thụ - Màng MD có lỗ rỗng chất keo, tế bào chất distillation systems không ăn mòn, mô-đun kỵ nước không bay khác theo lý chưng cất màng xoắn ốc có - Áp suất dòng vào cao thuyết (100%) thu hồi nhiệt, máy bơm - Tính thấm cao - Rất tốn để trì nước nguồn, mô đun PV - Độ dẫn nhiệt thấp hoạt động lượng có chi bể chứa nước đầu vào phí tối thiểu chí bể chứa nước chưng cất không có, chi phí đầu tư ban đầu cao   CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC  Bay nước phía đầu (nóng) màng  Di chuyển nước qua lỗ rỗng  Ngưng tụ nước phía thấm Hình 5.3 Cơ chế chưng cất màng CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 5.4 Sơ đồ hệ thống chưng cất màng sử dụng lượng mặt trời CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC STT Tác giả Tên báo Đối tượng Mô hình nghiên cứu nghiên cứu Điều kiện Kết thu vận hành A Criscuoli , M.C Desalination by Dung dịch Màng polypropylene: - Nhiệt độ - Sau làm toàn tính thấm có Carnevale vacuum membrane muối hòa kích thước lỗ trung bình đầu vào 60 độ dẫn thấp (khoảng μS cm-1), với giá distillation: The role tan để mô 0,2 μm; Độ dày 0,4 °C áp suất trị loại bỏ cao(>99.99%) of cleaning on thành mm; Độ xốp khoảng đầu vào - Không làm phép thử VMD, the permeate phần nước 70%; Và đường kính bên bar độ dẫn thẩm thấu không đổi, đ ều conductivity biển 1,8 mm, - Áp suất lấy nước tinh khiết lắp vào hệ thống chân không - Các thông lượng thấm qua không đ ổi, Mỗi màng chứa mao 20 mbar không bị ảnh hưởng trình làm - Tốc đ ộ dòng vào 36 - Quy trình làm tạo nước đ ộ tinh L/h khiết cao mạch chứa vỏ thủy tinh CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Hình 5.5 Mô hình chưng cất màng chân không Tài liệu tham khảo TS Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp, 2009 Hongfei Zheng, Chapter – General Problems in Seawater Desalination, 2017 Haiping Luo et al., Treatment of reverse osmosis concentrate using microbial electrolysis desalination and chemical production cell, 2017 Ehab S.Ali et al., Recycling brine water of reverse osmosis desalination employing adsorption desalination: A theoretical simulation, 2017 Mark Will and Kenneth Klinko, Optimization of seawater RO systems design, 2001 Mohammed Rasool Qtaishat and Fawzi Banat, Fawzi Banat, Desalination by solar powered membrane distillation systems, 2013   http://www.tampabaywater.org/tampa-bay-seawater-desalination-plant.aspx http://www.waterworld.com/articles/wwi/print/volume-28/issue-4/international-show-previews/ida-world-congress-2013-tianjinchina/seawater-desalination-a-promise-for-china-s.html THANKS FOR YOUR ATTENTION!!! ... 44 Nước biển nhu cầu xử lý nước biển Công nghệ xử lý nước biển So sánh công nghệ: Chưng cất RO Một số ví dụ điển hình hệ thống kh mặn Các nghiên cứu khoa học NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN... Hoa Kỳ Úc NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN Hình 1.2 Water availability estimates for 2011 Courtesy of the Water Stress Index 2011 by Maplecroft NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN  Theo... CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN Việt Nam chưa xem bị áp lực nguồn nước  Do biến đổi khí hậu  Do hoạt động người  Chất lượng nguồn nước bắt đầu bị giảm chất lượng NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN