III. Cấp độ xử lý
2. Phướng pháp hóa học và hóa lý
2.5. Phương pháp lọc màng
Kỹ thuật lọc màng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lí nước nói chung và xử lí nước thải nói riêng. Các chất thải khác nhau không những về bản chất hóa học mà còn khác nhau về kích thước, cho dù kích thước đó là rất nhỏ chỉ tính bằng nanomet. Kỹ thuật ngày nay cho phép gới hạn những phần tử có kích thước phù hợp mới đi qua được màng. Trong dung dịch nước, phân tử hoặc ion các chất hòa tan không đứng độc lập mà tồn tại dưới dạng hidrat hóa, tức là có lực hút giữa phân tử hoặc ion chất tan với phân tử nước tạo ra lớp áo nước bao quanh, đồng thời giữa các phân tử nước cũng có lực liên kết. Vì vậy, muốn cho phân tử nước đi qua lỗ nhỏ của màng nước phải tác động một lực để phá vỡ các liên kết này. Để tách các phân tử nước ra khỏi dung dịch đi qua màng, cần phải tạo ra sự chênh lệch áp suất trên hai phía bề mặt của màng bằng bơm áp lực. Dựa vào kích thước lỗ của màng và chênh lệch áp suất trên bề mặt màng, người ta phân ra 2 loại màng lọc là siêu lọc và lọc thẩm thấu ngược.
Dựa vào kích thước lỗ của màng và chênh lệch áp suất trên bề mặt màng, người ta phân ra 2 loại màng lọc là siêu lọc và lọc thẩm thấu ngược. Siêu lọc được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500dvC và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ : các vikhuaarn, tinh bột, protein, đất sét, … ) còn thẩm thấu ngược còn được dùng để tách các chất có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao.
Giới thiệu về lọc thẩm thấu ngược (Reverce
Hiện tượng thẩm thấu ngược là hiện tượng di chuyển tự nhiên của dung môi từ một dung dịch loãng và một dung dịch đậm đặc qua màng bán thẩm. Hình 5.4 minh họa hiện tượng thẩm thấu ngược. Tại một áp suất nhất định của một dung
dịch xác định, sự cân bằng được thiết lập thì áp suất đó được gọi là áp suất thẩm thấu.
Như vậy nếu dung dịch càng đặc và nhiệt độ càng cao thì áp suất thẩm thấu càng cao , có nghĩa là áp suất làm việc cũng phải cao mới thực hiện được quá trình lọc thẩm thấu ngược .
Khác với lọc thông thường có thể tách hoàn toàn các phần không tan ra khỏi dung dịch , lọc thẩm thấu ngược cho 2 phần dung dịch. Phần dung dịch bên trên màng có nồng độ chất tan đậm đặc hơn dung dịch đưa vào, còn dung dịch thu được qua màng thì nồng độ chất tan rất loãng, hầu như không còn chất tan. Sau một thời gian sử dụng, cần phải rửa và nếu ngừng không hoạt động cần được ngâm chất diệt khuẩn để vi khuẩn không bám trên bề mặt của màng, sẽ dẫn đến phá hủy màng.
Thiết bị lọc thẩm thấu ngược được chế tạo một cách công phu và đắt tiền. Trên thị trường có bán sẵn các môđun của các hãng chế tạo dùng để sản xuất nước tinh khiết, hoặc xử lý nước trong những trường hợp đặc biệt, ví dụ cần phải lọc nước biển để lấy nước ngọt cho sinh hoạt.