HỆ THỐNG LỌC NƯỚC CƠ ĐỘNG – CUNG CẤP NƯỚC SẠCH PHỤC VỤ CÔNG TÁC CỨU HỘ CỨU NẠN

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP-HCM TRUNG TÂM THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ  BÁO CÁO PHÂN TÍCH XU HƯỚNG CƠNG NGHỆ Chun đề: HỆ THỐNG LỌC NƯỚC CƠ ĐỘNG – CUNG CẤP NƯỚC SẠCH PHỤC VỤ CÔNG TÁC CỨU HỘ CỨU NẠN Biên soạn: Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ TP HCM Với cộng tác của: TS Trần Minh Chí Viện trưởng Viện Kỹ thuật Nhiệt đới Bảo vệ môi trường TP Hồ Chí Minh, 10/2012 MỤC LỤC Mở đầu Lịch sử phát triển 2.1 Thế hệ thứ hệ thống cấp nước động cho quân đội 2.2 Thế hệ thứ hai hệ thống cấp nước động cho quân đội 2.3 Thế hệ thứ ba hệ thống cấp nước động cho quân đội Nhu cầu tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc sử dụng quân đội nƣớc 3.1 Nhu cầu sử dụng nước quân đội Mỹ 3.2 ng n 3.3 10 11 3.4 Các vấn đề gặp phải 11 3.4.1 Kích thước khối lượng hệ thống lớn 11 3.4.2 Vấn đề chất lượng nước đầu vào 11 3.4.3 Các vấn đề phân phối nước sau xử lý 12 3.4.4 Vấn đề sử dụng bơm động dùng dầu cơesel hay động xăng 12 3.4.5 Việc sử dụng viên Chlorine/Iocơne để khử trùng nước 12 Xu hƣớng phát triển 12 4.1 Áp dụng vật liệu để sản suất màng lọc siêu bền, linh động, sử dụng tiết kiệm lượng 12 4.2 Áp dụng vật liệu việc sản xuất n ct 4.3 Áp dụng vật liệu việc sản xuất n ct 13 15 4.4 Sản xuất nước từ nước biển sử dụng không sử dụng công nghệ màng 16 4.5 Ứng dụng nguồn lượng tái tạo để sản xuất nước 17 4.6 Trang bị thiết bị nhỏ gọn phục vụ cho cá nhân 18 Xu hƣớng nghiên cứu hệ thống lọc nƣớc động – cung cấp nƣớc phục vụ công tác cứu hộ, cứu nạn thông qua số liệu đăng ký sáng chế 18 5.1 Tình hình đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động theo thời gian 18 5.2 10 quốc gia có lượng đăng ký sáng chế nhiều hệ thống lọc nước động 21 5.3 So sánh hai quốc gia dẫn đầu lượng sáng chế hệ thống lọc nước động theo thời gian 22 5.4 Các hướng nghiên cứu quan tâm hệ thống lọc nước động 23 5.5 Nhận xét: 25 Giới thiệu số sáng chế hệ thống lọc nƣớc động 26 6.1 Hệ thống xử lý nước di động, sáng chế Nhật Bản 26 6.2 Hệ thống lọc nước động cung cấp nước uống trường hợp khẩn cấp, sáng chế Trung Quốc 27 6.3 Hệ thống lọc nước động, sáng chế Trung Quốc 28 6.4 Hệ thống xử lý nước di động, sáng chế Trung Quốc 28 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 29 /33 7.1 Tình hình chung 29 7.2 Hệ thống xử lý nước cấp động phục vụ cho mục đích quân 29 7.3 Hệ thống xử lý nước cấp động phục vụ cho mục đich quân cứu hộ cứu nạn sử dung trên tàu thuyền 30 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 /33 HỆ THỐNG LỌC NƢỚC CƠ ĐỘNG – CUNG CẤP NƢỚC SẠCH PHỤC VỤ CÔNG TÁC CỨU HỘ CỨU NẠN Mở đầu Chuyên đề tập trung phân tích nhu cầu sử dụng nước điều kiện khác nhau, yêu cầu thiết kế trang thiết bị nước cấp động áp dụng quan đội số quốc gia tiên tiến Phương pháp thực chủ yếu thu thập thông tin liên quan đến lịch sử phát triển, áp dụng, phân tích kỹ thuật tình trạng áp dụng thực địa thiết bị cung cấp nước dã ngoại quốc gia khối NATO (Tổ chức Hiệp ước Bắc Đại Tây Dương), Mỹ Liên Bang Nga Lịch sử phát triển Nước sinh hoạt yêu cầu hậu cần thiết yếu quân đội đặc biệt quân đội hoạt động khu vực có thời tiết khơ nóng Số lượng chất lượng nước sinh hoạt ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, khả tác chiến người lính chiến trường, hoạt động diễn tập 2.1 Thế hệ thứ hệ thống cấp nƣớc động cho quân đội Trong suốt chiến tranh giới lần thứ nhất, hệ thống cấp nước độngđã bắt đầu trang bị cho đơn vị chiến đấu quân đội nước tham chiến Quân đội Mỹ không tham gia trực tiếp, ảnh hưởng sức khỏe liên quan đến chất lượng nước uống thúc đẩy quân đội triển hệ thống xử lý nước cấp động đặt xe tải Các hệ thống đơn giản bao gồm thiết bị lọc cát để loại bỏ tạp chất lơ lửng sau khử trùng chlorine 2.2 Thế hệ thứ hai hệ thống cấp nƣớc động cho quân đội Trong suốt chiến tranh Thế giới lần thứ 2, hệ thống xử lý cấp nước phục vụ cho quân đội nâng cấp nhằm cung cấp nước sinh hoạt nước không bị ô nhiễm phục vụ cho nhu cầu nước uống, nước phụ vụ nấu ăn, tắm giặt…của người lính Sau chiến thứ 2, hệ thống dần nâng cấp để xử lý nhiều nguồn nước khác trang bị rộng rãi quân đội nhiều nước Trong chiến thứ 2, quân đội Mỹ trang bị hệ thống cấp nước động đặt xe tải gọi ERDLator /33 Hệ thống cấp nước động ERDLator trang bị cho quân đội Mỹ - chiến tranh giới thứ Trong chiến tranh Việt Nam, hệ thống xử lý cấp nước động ERDLator trang bị cho quân đội Mỹ Hệ thống ERDLator trang bị tiểu đoàn quân đội Mỹ chiến tranh Việt Nam Sui Doi, năm 1969 Hệ thống đặt xe tải cung cấp chiến trường, gi i thiệu có tính động cao, hoạt động hiệu điều kiện chiến tranh khắc nghiệt Chất lượng nước hệ thống không đảm bảo trì sống mà cịn bảo đảm sức khỏe người lính Một hệ thống ERDLator cung cấp nước phục vụ cho đại đội, loại bỏ rác, chất lơ lửng, lọc làm nguồn nước cấp (sông suối, ao hồ ) bị ô nhiễm Hệ thống cung cấp 4000 đến 12,000 lít nước sạch/ngày Cũng hệ thống này, bổ sung thêm bể lắng lớn cao su phục vụ nước cho tiểu đoàn binh điều kiện bất lợi /33 2.3 Thế hệ thứ ba hệ thống cấp nƣớc động cho quân đội Hệ thống thay năm 1979, hệ thống sử dụng công nghệ màng lọc thẩm thấu ngược – RO (ROWPUS) gọi “Row-per” đáng tin cậy ROWPU u – 600 GPH (2200 lít/giờ) M : - : 600 lít / - Nguồn điện: - 1.800 lít / áy phát điện 30 KW , D x R x C = m x 2,5m x 2,5m Trong điều kiện chiến trường làm nhiệm vụ độc lập, để người lính tự bảo đảm nước uống yêu cầu đặt cao ngành hậu cần Công ty Prit-xa (Mỹ) nghiên cứu phát triển loại thiết bị lọc nước cá nhân Lifesaver đa năng, kết hợp màng siêu lọc lọc than hoạt tính Thiết bị có khả lọc hạt siêu nhỏ, kích thước tới 15 na-nơ mét, loại bỏ hồn tồn loại vi khuẩn, ký sinh trùng gây bệnh mà không cần dùng hóa chất Mỗi thiết bị Lifesaver lọc từ 4.000 đến 6.000 lít nước phải thay màng lọc khối than hoạt tính Thiết bị Lifesaver cịn có ưu điểm độ an toàn cao, xử lý nước nhiễm độc, chất lượng nước bảo đảm ổn định Thiết bị Lifesaver trang bị cho quân đội nước khối NATO số nước khác Hiện nay, quân đội Mỹ nước châu Âu trang bị thiết bị lọc nước cá nhân tiên tiến Lifestraw, Survivalstraw Các thiết bị có khả lọc từ 200 lít đến 1.800 lít nước uống, tùy theo chất lượng nước lọc /33 Hãng công nghệ BW cung cấp cho quân đội Anh thiết bị lọc nước cá nhân có khả lọc 350 lít nước uống Thiết bị thu gọn túi, đặt ba-lô đeo người Thiết bị lọc nước động model WTS30 Thiết bị lọc nước động model WTS 30 thiết kế, chế tạo dạng container với công suất 30 m3/ngày đối nước bị nhiễm mặn 100 m3/ngày nước Thiết bị đáp ứng tiêu chuẩn khối NATO Def.Stan 00-35 có tổng trọng lượng khoảng /33 /33 Nhu cầu tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc sử dụng quân đội nƣớc 3.1 Nhu cầu sử dụng nƣớc quân đội Mỹ Quân đội Mỹ thiết lập nhu cầu sử dụng nước điều kiện khí hậu khác làm sở lập kế hoạch hậu cần, cụ thể xem Bảng đây: Bảng 1: Nhu cầu sử dụng nước quân đội Mỹ (gallon/người/ngày) Khô Thông 7,51 4,76 7,71 4,96 6,01 3,26 6,51 3,76 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 8,3 8,3 8,3 8,3 2,05 2,05 2,05 2,05 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 1,2 1,2 1,2 1,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Hệ số lập kế hoạch cấp nước uống (w/M-85) 8,75 18,66 6,41 7,25 4,5 7,75 Hệ số lập kế hoạch cấp nước uống (w/LADS) 8,75 12,41 6,41 7,25 4,5 7,75 Hệ số lập kế hoạch cấp nước 9,71 0,21 0 9,71 0,21 9,71 0,21 I II (w/M-85) (w/LADS) III IV /33 Khô Thông (w/M-85) Hệ số lập kế hoạch cấp nước sạch(w/LADS) 3,46 0,21 0 3,46 0,21 3,46 0,21 Hệ số thất thoát 10% w/M-85 0,88 0,6 1,87 0,64 0,73 0,45 0,78 0,5 Hệ số thất thoát 10% w/LADS 0,88 0,6 1,24 0,64 0,73 0,45 0,78 0,5 Tổng cộng w/M-85 (nước uống & nước sạch) 19,34 6,81 20,53 7,05 17,69 5,16 18,24 5,71 Tổng cộng w/LADS (nước uống & nước sạch) 13,09 6,81 13,65 7,05 11,44 5,16 11,99 5,71 Nguồn: (5) Yêu cầu tối thiểu cho nước uống 1,5 lít cho người lính ngày mơi trường ơn đới, 2.0 lít mơi trường lạnh 3.0 lít mơi trường nóng, bao gồm nhiệt đới khơ cằn Nếu tính đầy đủ nhu cầu ,g , bảo dưỡng xe l thụ tối thiểu khoảng từ 3,26 lít cho người lính ngày cho mơi trường ơn đới đến 4,96 môi trường khô cằn, c tiêu thụ khoảng từ 6,01 lít cho người lính ngày môi trường ôn đới đến 7,71 lít mơi trường khơ cằn, nóng Một số định nghĩa: ƣớc tiêu thụ tối thiểu – tối thiểu trì thời gian nước uống, vệ sinh cá nhân, , hoạt động y tế, .) /33 Lượng sáng chế đăng ký bai giai đoạn từ 1978-2011 (nguồn Wipsglobal) 5.1.1 Giai đoạn 1978 – 1989 Tình hình đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động từ 1978-1989 (16 sáng chế, nguổn Wipsglobal) Từ 1978-1989: lượng đăng ký sáng chế (16 sáng chế), trung bình năm có sáng chế đăng ký Năm 1978: sáng chế đăng ký Úc, sáng chế đề cập đến hệ thống lọc nước gắn phương tiện vận tải để cung cấp nước uống (số sáng chế: AU4133378, ngày đăng ký: 03/11/1978, tác giả: Kohler Wolf-Ulrich) 19 /33 Lượng đăng ký sáng chế tập trung nhiều vào năm 1985 (4 sáng chế) Trong giai đoạn này, có quốc gia đăng ký sáng chế: Nhật, Mỹ, Úc, Đức Lượng sáng chế tập trung chủ yếu Nhật (3 sáng chế) 5.1.2 Giai đoạn 1990-1999 Tình hình đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động từ 1990-1999 (37 sáng chế, nguổn Wipsglobal) Từ năm 1990 - 1999, trung bình năm có sáng chế đăng ký Lượng sáng chế tập trung nhiều vào năm: 1995 1998 (8 sáng chế) Có quốc gia đăng ký sáng chế giai đoạn này, tập trung chủ yếu Đức (8 sáng chế), Mỹ (6 sáng chế), Pháp (5 sáng chế) Úc (5 sáng chế) 5.1.3 Giai đoạn 2000-2011 Tình hình đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động từ 2000-2011 (143 sáng chế, nguổn Wipsglobal) 20 /33 Từ năm 2000-2011: có 143 sáng chế đăng ký hệ thống lọc động, trung bình năm có 13 sáng chế đăng ký Từ 2000-2004: lượng sáng chế có tăng-giảm, tập trung nhiều vào năm 2001 2003 (11 sáng chế) Từ 2005-2008: lượng sáng chế tăng đều: 11 sáng chế (năm 2005) tăng tới 20 sáng chế (năm 2008) Có 16 quốc gia đăng ký sáng chế giai đoạn này, tập trung chủ yếu Trung Quốc (38 sáng chế) Mỹ (28 sáng chế) 5.2 10 quốc gia có lƣợng đăng ký sáng chế nhiều hệ thống lọc nƣớc động 10 quốc gia đăng ký sáng chế nhiều hệ thống lọc nước động (nguồn Wipsglobal) Có 16 quốc gia đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động Trong đó, 10 quốc gia có lượng sáng chế nhiều nhất: Trung Quốc (38 sáng chế), Mỹ (36 sáng chế), Đức (14 sáng chế), Nhật (13 sáng chế), Úc (12 sáng chế), Hàn Quốc (8 sáng chế), Canada (7 sáng chế), Pháp (5 sáng chế), Mexico (2 sáng chế) Hungary (2 sáng chế) Năm có sáng chế 1978 Quốc gia Úc 1983 1987 1989 1990 Mỹ Nhật Đức Canada, Hungari 21 /33 1994 1998 1999 2000 Pháp Đài Loan Tây Ban Nha Hàn Quốc, Mexico, Bungari 2003 2005 2008 2009 Trung Quốc Anh Nga Rumania Cuối thập niên 70: Úc có nghiên cứu hệ thống lọc nước động Thập niên 80: Mỹ, Nhật, Đức bắt đầu nghiên cứu Thập niên 90: Canada, Hungary, Pháp, Đài Loan, Tây Ban Nha bắt đầu nghiên cứu Từ năm 2000 trở lại đây: Hàn Quốc, Mexico, Bungary, Trung Quốc, Anh, Nga Rumania bắt đầu nghiên cứu  giai đoạn có nhiều quốc gia bắt đầu nghiên cứu đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động Lượng sáng chế đăng ký quốc gia thay đổi theo thời gian: Thập niên 80: lượng sáng chế tập trung nhiều Nhật Thập niên 90: lượng sáng chế tập trung nhiều Đức 10 năm trở lại đây: lượng sáng chế tập trung nhiều Trung Quốc Trong quốc gia có nhiều đăng ký sáng chế nhất: Trung Quốc, Mỹ, Đức, Nhật Úc: Trung Quốc quốc gia gần bắt đầu nghiên cứu thống lọc nước động Mỹ, Đức, Nhật Úc: bắt đầu nghiên cứu từ thập niên 70, 80 5.3 So sánh hai quốc gia dẫn đầu lƣợng sáng chế hệ thống lọc nƣớc động theo thời gian Tình hình đăng ký sáng chế Trung Quốc Mỹ (nguồn Wipsglobal) 22 /33 Hai quốc gia có lượng đăng ký sáng chế nhiều hệ thống lọc nước động là: Trung Quốc (41 sáng chế) Mỹ (36 sáng chế) Tình hình đăng ký sáng chế Trung Quốc: Năm 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Lượng SC 2 7 Tình hình đăng ký sáng chế Mỹ: Năm 1983 1994 1996 1998 2001 2003 2006 2007 2009 2010 2011 Lượng SC 2 2 6 4 Theo đồ thị biểu diễn, ta thấy: Năm 1983 Mỹ có nghiên cứu hệ thống lọc nước động Sau đó, đến đầu thập niên 90, Mỹ có sáng chế tiếp vấn đề Lượng sáng chế tập trung nhiểu từ năm 2003 Năm 2003 Trung Quốc đăng ký sáng chế hệ thống lọc nước động Lượng sáng chế tập trung nhiều từ năm 2006 đến  Mỹ nghiên cứu hệ thống lọc nước động trước Trung Quốc tình hình nghiên cứu không liên tục Sau 20 năm kể tử năm Mỹ có sáng chế (năm 1983), Trung Quốc bắt đầu đăng ký sáng chế với số lượng vượt Mỹ Hiện nay, Trung Quốc nhanh chóng trở thành quốc gia có lượng sáng chế đăng ký nhiều 5.4 Các hƣớng nghiên cứu đƣợc quan tâm hệ thống lọc nƣớc động 23 /33 Các hướng nghiên cứu quan tâm hệ thống lọc nước động (nguồn Wipsglobal) Từ 196 sáng chế có liên quan đến hệ thống lọc nước động thu thập từ nguồn sở liệu Wipsglobal, theo bảng phân loại sáng chế quốc tế (International Patent Classification - IPC), hướng nghiên cứu quan tâm nhiều:  Các phƣơng pháp hóa lý để xử lý nƣớc (chỉ số phân loại C02F-001): hướng nghiên cứu quan tâm tới phương pháp như: thẩm thấu, thẩm thấu ngược, xử lý ozone, phương pháp trao đổi ion, …Có 60 sáng chế đăng ký 11 quốc gia có đăng ký sáng chế thuộc hướng nghiên cứu này, tập trung chủ yếu ở: Mỹ (14 sáng chế), Trung Quốc (11 sáng chế), Nhật Bản (6 sáng chế), Đức (4 sáng chế)  Hệ thống kết hợp phƣơng pháp xử lý nƣớc (chỉ số phân loại C02F-009): có 42 sáng chế đăng ký; quốc gia đăng ký sáng chế thuộc hướng nghiên cứu này, tập trung chủ yếu Trung Quốc (18 sáng chế)  Các phƣơng pháp sinh học để xử lý nƣớc (chỉ số phân loại C02F003): có 13 sáng chế đăng ký; quốc gia có đăng ký sáng chế thuộc hướng nghiên cứu này, tập trung chủ yếu Hàn Quốc (4 sáng chế)  Phƣơng pháp tách chất lỏng cách sử dụng màng bán thấm (chỉ số phân loại B01D-061): có 12 sáng chế đăng ký, sáng chế tập trung chủ yếu Úc (4 sáng chế)  Phƣơng pháp tách chất lỏng không sử dụng màng bán thấm (chỉ số phân loại B01D-017): hướng nghiên cứu quan tâm tới phương pháp để tách chất lỏng, như: khuếch tán nhiệt, sử dụng bể lắng,…; có sáng chế đăng ký, sáng chế tập trng chủ yếu Mỹ (4 sáng chế) 24 /33 5.5 Nhận xét: Nước nhu cầu thiết yếu sống nên nghiên cứu hệ thống lọc nước đời từ lâu để phục vụ người Những năm cuối thập niên 70, hệ thống lọc nước động bắt đầu nghiên cứu có sáng chế Hệ thống đời góp phần nâng cao khả phục vụ nước cho người dân vùng sâu, vùng xa Theo sáng chế công bố, hệ thống kết hợp nhiều phương pháp lọc, như: thẩm thấu, thẩm thấu ngược, xử lý ozone, trao đổi ion, …nên có khả xử lý nhiều loại nước, như: nước sông, hồ, nước nhiễm phèn, nước ô nhiễm, …thành nước sinh hoạt nước tinh khiết đạt tiêu chuẩn để sử dụng Ưu điểm bật hệ thống có tính linh động; lắp đặt xe tải cano – tàu thủy; vừa di chuyển – vừa xử lý nước; cung cấp kịp thời cho người dân vùng thiên tai, lũ lụt có nước để sinh hoạt; góp phần hạn chế dịch bệnh Hệ thống lọc nước động kiểu nhỏ Hệ thống lọc nước động phục vụ quân Trung Quốc Siemens – công ty chuyên xử lý, cung cấp nước tiếng Đức Hệ thống lọc nước động nghiên cứu có tính ứng dụng cao, hiệu mà đem lại vừa có giá trị mặt kinh tế, vừa có ý nghĩa mặt xã hội Vì thế, từ năm 2000 trở lại đây, nhiều quốc gia bắt đầu quan tâm vấn đề Hiện nay, quốc gia có nhiều nghiên cứu hệ thống lọc nước động Trung Quốc Mỹ 25 /33 Giới thiệu số sáng chế hệ thống lọc nƣớc động 6.1 Hệ thống xử lý nƣớc di động, sáng chế Nhật Bản Số sáng chế: JP1299694 Tác giả: Denpo Fumio Theo sáng chế công bố, hệ thống xử lý nước di động gồm thiết bị sau: Một bể chứa nước (31) Thiết bị cung cấp ozone (17) Bộ lọc than hoạt tính (16) Thiết bị chiếu tia UV (8) Nước vận chuyển từ bể chứa nước (31) vào thiết bị cung cấp ozone (17) thông qua máy bơm Tại đây, nước xử lý với ozone Sau đó, nước chuyển đến thiết bị lọc than hoạt tính (16) Tại đây: mùi, ion tạp chất, … hấp thụ loại bỏ Tiếp theo, nước dẫn vào thiết bị khử trùng UV để xử lý Sau đó, vào bồn làm lạnh (15) thiết bị xử lý điện hóa (9) Cuối cùng, nước tuần hoàn bể chứa ban đầu (31) 16: lọc than hoạt tính 8: thiết bị chiếu UV 31: Bể chứa nƣớc 17: Thiết bị cung cấp ozone 15: bồn làm lạnh 8: Thiết bị chiếu tia UV 9: Thiết bị xử lý điện phân 16: Thiết bị lọc than hoạt tính 31: Bể chứa nƣớc 26 /33 6.2 Hệ thống lọc nƣớc động cung cấp nƣớc uống trƣờng hợp khẩn cấp, sáng chế Trung Quốc Số sáng chế: CN201971698 Tác giả: Kebin Bao Sáng chế cung cấp mơ hình hữu ích liên quan đến cơng nghệ lọc nước, đặc biệt cung cấp hệ thống lọc nước uống động cho trường hợp khẩn cấp Hệ thống lọc nhiều nguồn nước khác đáp ứng yêu cầu giới hóa Theo sáng chế cơng bố, hệ thống lọc nước uống động gắn phương tiện vận tải, dùng trường hợp khẩn cấp Hệ thống có thiết bị như: bể chứa nước thơ (1), bể nước (2), lọc magiê (3), bơm công tác (4), thiết bị tách dạng cyclone (5), lọc chất rắn lơ lửng SS (6), lọc đa vật liệu (7), lọc than hoạt tính (8), lọc tinh (12), siêu lọc (13), thiết bị khử trùng tia cực tím (14), máy bơm cao áp (15), ắc quy (16), lọc muối công nghệ thẩm thấu ngược (17)  Thiết bị (1), (3) (4) (5) (6) (7) (8) kết nối theo thứ tự van đường ống để tạo thành hệ thống xử lý nước sơ  Thiết bị (12) (13) kết nối theo thứ tự van đường ống để tạo thành hệ thống siêu lọc nước  Thiết bị (14), (15), (16), (17) kết nối theo thứ tự van đường ống để tạo thành hệ thống khử muối nước biển Quy trình xử lý nước thơ gồm hệ thống: Hệ thống 1: kết nối với bể chứa nước (2) thông qua phận siêu lọc nước Hộp định lượng (10) lắp đặt phía trước phận siêu lọc nước thông qua bơm định lượng (9) Hệ thống 2: kết nối với bể chứa nước (2 ) thông qua phận khử muối nước biển 14 17 13 16 18 12 14 15 27 /33 Chú thích: (1): bể chứa nước thô (2): bể nước (3): lọc magiê (4): hệ thống ống bơm (5): thiết bị phân tách dạng cyclone (6): lọc tách vật liệu (7): lọc phức hợp (8): thiết bị lọc than hoạt tính 6.3 (12): lọc tinh (13): thiết bị siêu lọc (14): thiết bị khử trùng tia cực tím (15): máy bơm cao áp (16): ắc quy (17): thiết bị thẩm thấu ngược để tách muối Hệ thống lọc nƣớc động, sáng chế Trung Quốc Số sáng chế: CN2018908 Ngày nộp đơn: 18/11/2010 Tác giả: Lu Zhimin, Leng Mingquan, Yong Wei Sáng chế cung cấp mơ hình tiện ích hệ thống lọc nước động Hệ thống gồm thiết bị: bồn chứa nước, máy bơm nước, lọc, bể chứa ion van ngả Trong đó, thiết bị nối với sau: bồn chứa nước  máy bơm nước  lọc nối tiếp  bể ion  lọc  cảm biến độ dẫn điện nước  van ngả  bồn chứa nước (thơng qua đường ống dẫn) Hệ thống cung cấp số lượng lớn nước tinh khiết có độ dẫn điện thấp dùng cho thiết bị trao đổi nhiệt Ưu điểm: thiết bị hệ thống dễ dàng tháo rời  có tính linh động, thuận tiện cho việc cung cấp nước trường hợp khẩn cấp cần di chuyển 6.4 Hệ thống xử lý nƣớc di động, sáng chế Trung Quốc Số sáng chế: CN201458866 Tác giả: Mingquan Yang Hệ thống gồm: bể chứa nước bẩn, máy bơm, lọc tiền xử lý, lọc bảo vệ, máy bơm cao áp, màng lọc thẩm thấu ngược bể chứa nước Các thiết bị hệ thống nối với đường ống dẫn theo thứ tự sau: Bể chứa nước bẩn  hệ thống máy bơm  lọc tiền xử lý  lọc bảo vệ  máy bơm cao áp  hệ thống xử lý nước màng thẩm thấu ngược  bể chứa nước Ưu điểm: 28 /33 - Đây mơ hình tiện ích, di chuyển đến nơi, phù hợp với điều kiện thực tế môi trường - Hệ thống có khả tiết kiệm khơng gian cấu kiện lắp đặt hộp trung tâm - Hệ thống có khả điều khiển hồn tồn tự động, xử lý lượng lớn nước, đặc biệt thích hợp để xử lý nước tình khẩn cấp Tình hình nghiên cứu Việt Nam 7.1 Tình hình chung Tại Việt Nam, cơng trình xử lý nước cấp cho dân sinh quốc phòng triển khai rộng rãi quy mô (công suất xử lý) loại hình cơng nghệ đa dạng Tuy nhiên dừng mức độ hệ thống cố định Cho đến cuối năm 2010 chưa có hệ thống xử lý nước cấp động phục vụ cho đội binh chủng hợp thành cơễn tập huấn luyện Riêng hải quân, phận sản xuất nước sinh hoạt tàu tích hợp sử dụng nhiệt dư máy tàu Hiện nay, nguồn nước thô cấp cho hệ thống xử lý nước đơn vị đội chủ yếu dựa vào nguồn truyền thống nước ngầm; nước mặt bao gồm nước sông, ao, hồ số khu vực bắt đầu sử dụng nguồn nước lợ, mặn số đơn vị đóng quân vùng duyên hải, hải đảo,… Đối với đơn vị đóng quân vùng khan nước giải pháp sử dụng nước mưa vận chuyển nước đến phương tiện giao thông thủy, phổ biến 7.2 Hệ thống xử lý nƣớc cấp động phục vụ cho mục đích quân Năm 2011, Viện Công nghệ - Viện Khoa học Công nghệ quân nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị xử lý nước động lắp tơ (xem hình 9) xử lý loại nước mặt (nước ao, hồ, ) nước ngầm thành nước sinh hoạt với công suất từ 5-6 m3/giờ; xử lý thành nước uống trực tiếp với cơng suất từ 250-300 lít/giờ, sử dụng phù hợp với đơn vị cấp tiểu đồn điều kiện dã ngoại, phịng, chống lụt bão, [ Báo QĐND điện tử - 28/10/2011]; 29 /33 Hệ thống xử lý nước cấp động viện Công nghệ nghiên cứu, chế tạo [Báo QĐND điện tử - 28/10/2011] Sơ đồ nguyên lý quy trình hệ thống xử lý sau:  Xử lý nƣớc sinh hoạt công suất m3/giờ: Nguồn nước mặt/nước ngầm  Keo tụ/bông tụ  Lắng lamen  Lọc thô (lọc cát áp lực)  Lọc tinh (lọc than hoạt tính)  Khử trùng (chlorine)  Nước sinh hoạt  Xử lý nƣớc uống cơng suất 250 lít/giờ: Nước sinh hoạt  Lọc sơ (lọc cát)  Lọc than hoạt tính  Làm mềm nước (Trao đổi ion)  Lọc RO (thẩm thấu ngược)  Khử trùng UV  Nước uống trực tiếp Hệ thống sử dụng máy bơm dùng xăng máy phát điện kW Kích thước lắp đặt hệ thống D x R x C = 4,5m x 2,0m x 2,0m với trọng lượng 4.000 kg lắp khung ô-tô tải Chiến Thắng model CT5.00D1/4x4 Hệ thống thử nghiệm cấp nước phục vụ Sư đoàn 312; 03 đợt cơễn tập Quân đoàn 1, Quân đoàn cấp nước phục vụ hội thao thể dục thể thao tồn qn năm 2011 Miếu Mơn Kết thử nghiệm thực tế hệ thống đánh giá cao Tuy nhiên, hệ thống có khối lương cao (hơn 3000 kg), sử dụng sử dụng mặt nước hay điều kiện lũ lụt 7.3 Hệ thống xử lý nƣớc cấp động phục vụ cho mục đich quân cứu hộ cứu nạn sử dung nhƣ tàu thuyền - Năm 2010, BQP giao nhiệm vụ, Viện KTNĐ BVMT thiết kế chế tạo hệ thống lọc nước động đường thủy vói tính kỹ thuật sau Công suất xử lý:  Nước sinh hoạt m3/giờ (nước sau xử lý đạt QCVN 02:2009/BYT) 30 /33  Nước uống trực tiếp 250-300 lít/giờ (nước sau xử lý đạt QCVN 01:2009/BYT)  Kích thước khối thiết bị xử lý: 2,0 m x 0,8m x 0,8 m  Tổng trọng lượng khối thiết bị xử lý: 620kg  Tiêu thụ điện: 01 bơm lọc x 2HP; bơm có áp x 2HP; bơm định lượng x 40W; máy nén khí x 1,5HP  xăng/giờ  Máy phát điện phục vụ cho hệ thống 7,5KVA, 220V, tiêu thụ 2,8 lít Có thể tháo khỏi canơ nhanh để vận chuyển hoạt động cạn  Kích thước canơ chun chở hệ thống: x 2,5 x 0,9 (m); Mớm nước cao nhất: 0,55m, hoạt động vùng nước nông (độ sâu 0,8m) - Hệ thống áp dụng công nghệ tiên tiến nhất, dựa tảng công nghệ màng thuộc hệ thứ 3, áp dụng rộng rãi quốc gia tiên tiến Cơng nghệ áp dụng có tính ổn định, độ tin cậy cao, áp dụng cho mục đích quân dân chi tiết, linh kiện có xuất xứ từ nhà sản xuất có uy tín, model Thiết bị có tính thương mại, dễ dàng thay thế, có độ bền cao chi phí tương đối thấp Chi phí cho 1m3 nước sinh hoạt xử lý khoảng 1.200đ, cho 1lít nước uống vào khoảng 200đ (giá tháng 5/2012) n - ện, di - , - .) - Ỏ Việt Nam năm 2010, 2011 có nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống xử lý nước cấp động phục vụ cho mục đích quân hệ thống xử lý nước cấp động phục vụ cho mục đich quân cứu hộ cứu nạn sử dung trên tàu thuyền n: - Nghiên cứu phát triển vật liệu để thay 31 /33 : + – + + , tạo + 32 /33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Holland F.J and Garland M.J - Water and Sanitation for Health Project Report on mobile emergency water treatment and cơsinfection units, Wash field report No 271, July 1989 Dusenbury J., Ph.D, U.S Army TARDEC, 6501 E 11 Mile Road, Attn: AMSRD-TAR-D/210, Warren, MI, 48397 USA, Military Land-Based Water Purification and Cơstribution Program Dusenbury J., Dr Reducing the Forward Operating Base Water Logistics Burden - May 2009 - Deputy for Science & Technology U.S Army TARDEC Force Projection Technology Tillson J.C.F-Project Leader, Brinkerhoff J.R, Magruder R., Total Army Analysis 2009 (TAA09) - A Critical Review IDA Document D-2809 Log: H 03-001240 - May 2003 Potable water consumption planning factors by environmental region and command level Cơrectorate of combat developments for quartermaster United States Army combined arms support command Fort Lee, Virginia 23801-1809; 1999 Website: http://www.enotes.com/ref Website: http://www.eurocơf.cz/index_e.htm Website:www.geizer.com Website: www.watecinc.com 10.Trung tâm Thông tin KH&CN, Xu hướng nghiên cứu hệ thống lọc nước động – cung cấp nước phục vụ công tác cứu hộ, cứu nạn thông qua số liệu sáng chế đăng ký quốc tế, 2012 11.Mobile water treatment device, JP1299694 12.Mobile direct drinking water purification vehicle for emergency, CN201971698 13.Emergent mobile water treatment equipment, CN201458866 14 Mobile water purification device, CN201890818 33 /33