LỌC MÀNG VÀ ỨNG DỤNG MÀNG LỌC ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

LÝ THUYẾT LỌC MÀNG VÀ ỨNG DỤNG MÀNG LỌC ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI... Các tài liệu tham khảotrình xử lý nước cấp và nước thải.. 1.KHÁI NIỆM CHUNG• Màng là một pha rắn hoạt động như một hàng rào

LÝ THUYẾT LỌC MÀNG VÀ ỨNG DỤNG MÀNG LỌC ĐỂ

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Các tài liệu tham khảo

trình xử lý nước cấp và nước thải NXB Khoa học và

Kỹ thuật

Separation Process Technology.McGraw-Hill,1997.

Treatment and Reuse McGraw-Hill, 2004

technology In: Handbook of Water and Wastewater

Treatment Technology.

Treatment Plant Design, 4th edn New York: McGraw-

Hill.

1.KHÁI NIỆM CHUNG

• Màng là một pha rắn hoạt động như một hàng rào chắn đối với dòng chảy hỗn hợp chất lỏng và các cấu tử trong đó

Dòng hỗn hợp

Dung dịch lọc

Phần tử giữ lại trước màng

Vi khuẩn Virut Muối hòa tan

100Mm 10 1 0,1 0,01 0,001 0,0001

0,00001

Thẩm thấu ngược Lọc nano

Siêu lọc

Vi lọc Lọc cát

Bản chất hóa học của vật liệu màng là hữu cơ (xenlunozơ, polyacrylic,

polyamit…) hoặc vô cơ (oxit nhôm, cácbua silic, oxit titan…

-Thẩm thấu ngược (RO): tách được tất cả mọi hợp chất trong nước

-Lọc nano: giữ lại ion hóa trị hai và cho lọt ion hóa trị một

-Siêu lọc: lọc huyền phù và các phân tử lớn

-Vi lọc: Chỉ giữ lại các hạt huyền phù và hạt keo lớn.

Chất lỏng cần lọc Môdul màng Chất lỏng đã

lọc

Chất lỏng không qua lọc

Sơ đồ vận chuyển các chất trong nước

qua màng lọc

Vi lọc (MF)

Nước ion hóa trị I Ion hóa trị cao Virus Vi khuẩn Chất lơ lửng

Nước ion hóa trị I Ion hóa trị cao Virus Vi khuẩn Chất lơ lửng

Siêu lọc (MF)

Lọc nano (NF)

Nước ion hóa trị I Ion hóa trị cao Virus Vi khuẩn Chất lơ lửng

Nước ion hóa trị I Ion hóa trị cao Virus Vi khuẩn Chất lơ lửng

Thẩm thấu ngược

(RO)

Đặc trưng cơ bản của quá trình lọc màng

Q u á t r ì n h

m à n g Đ ộ n g l ự c Cơ chế tách Kích thước lỗ xốp Kích thước phân tử,,

μmm

Các chất thấm tử ô nhiễm Các phần

Sàng lọc + khuếch tán

Khuếch tán dung dịch

<2nm

Lỗ vừa, 2-50nm

Lỗ nhỏ,

<2nm

0,001-0,1

0,001

0,0001

-Nước, phân

tử rất nhỏ và ion

Nước, phân

tử rất nhỏ và ion

Nước và phân tử rất nhỏ

N ư ớ c v à

i o n

Phân tử nhỏ, virus

Phân tử rất nhỏ, màu, độ cứng

Phân tử lớn, keo, vi khuẩn

Ion

2 CÁC LOẠI MÀNG Màng vi lọc (MF):

• Cơ chế hoạt động: rây (sàng) lọc

• Vật liệu chế tạo: polymer, sợi, gốm, sứ

• Ứng dụng: phân tích, khử trùng, nước siêu sạch…

• Cơ chế hoạt động: rây lọc

• Vật liệu: polymer, sợi, gốm, sứ

• Ứng dụng: XLNT sưa, thực phẩm, dược phẩm Tách hệ keo, cao phân tử…

Màng lọc nano (dưới siêu lọc, NF)

• Loại màng: bất đối xứng, tổ hợp cômposit

• Độ dày của màng: lớp đỡ 150μmm, lớp da màng 1 μmm

• Kích thước lỗ xốp: <2nm

• Tốc độ lọc: >0,05 m3/m2.ngày.bar

• Cơ chế hoạt động: hòa tan, khuếch tán

• Vật liệu chế tạo: polyme

• Ứng dụng: làm mềm nước, loại bỏ chất hữu cơ, xử

lý nước siêu tinh khiết…

• Màng thẩm thấu ngược (RO):

Ngăn cản sự chuyển dịch tất cả các tạp chất (trừ nước), áp suật động lực cao hơn áp suất thẩm thấu Kích thước lỗ nhỏ nên áp suất động lực cao Thiết

bị làm ngọt nước biển hoạt động với áp suất 40-80 bar

Giá thành màng: RO > NF > UF > MF

Áp suất động học: RO > NF > UF > MF

3.CƠ CHẾ CHUYỂN KHỐI QUA MÀNG

Lý thuyết chuyển khối qua màng

Chuyển khối qua màng xốp:

Chuyển khối qua màng đặc:

Nước thải

Đ ộ d à y l ớ p

b á m d í n h Dòng thể tích

Thời gian

HIỆU QUẢ SỬ DỤNG KỸ THUẬT MÀNG ĐỂ XỬ LÝ CÁC CHẤT HỮU CƠ TRONG NƯỚC MẶT

3,6-2,2 mg/l 2,6-1,3 mg/l

2 CHC hòa tan

5,4 mg/l

MF(0,2Mm) UF(0, 1Mm) UF(50 kilo dalton)

3,7 mg/l 3,6 mg/l 3,3 mg/l

Mμng ngËp n−íc

Bể Phản ứng màng sinh học – Membrane

Biological Reactor (MBR)