6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
2.1.8 Thẩm thấu ngược
Thẩm thấu ngược được ứng dụng để loại bỏ các chất vơ cơ hịa tan (khử khống). Đây là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thấm dưới áp suất cao (trên 100atm). Màng lọc cho các phân tử dung mơi đi qua và giữ lại các hạt (phân tử, ion bị hydrat hĩa) cĩ kích thước khơng lớn hơn phân tử dung mơi. Hiệu quả quá trình phụ thuộc vào tính chất màng lọc.
Nhiều dạng màng bán thấm được sử dụng, nhưng loại màng xenlulose acetat và polyamit (nylon) được sử dụng rộng rãi nhất. Thơng thường thì thẩm thấu ngược hay sử dụng cho các cơng trình xử lý nước cấp, khi áp dụng cho xử lý nước rác thì cĩ nhiều trở ngại như việc đĩng cáu cặn và khả năng sử dụng bị hạn chế, thời gian sử dụng rất ngắn. Hiện nay, trên thế giới đã và đang chế tạo nhiều loại màng bán thấm dạng ống cĩ thể sử dụng để xử lý nước rác. Các loại màng bán thấm này cĩ thời gian sử dụng lâu, chống được hiện tượng đĩng cáu cặn trong màng, thiết bị chế tạo theo module rất thuận lợi khi tính chất và lưu lượng nước rác thay đổi.
Phương pháp này cĩ ưu điểm là: tiêu hao năng lượng ít, cĩ thể tiến hành ở nhiệt độ thường, kết cấu đơn giản. Hơn nữa, quá trình hoạt động dưới áp suất cao nên cần cĩ vật liệu đặc biệt làm kín thiết bị. Thẩm thấu ngược thường chỉ được dùng ở giai đoạn cuối của quá trình xử lý (sau khi đã qua xử lý sinh học hoặc đã tách loại các chất lơ lửng). Tuy nhiên chi phí xử lý của phương pháp này thường rất cao.
Trong tất cả các phương pháp được áp dụng để xử lý nước rác rác, thẩm thấu ngược là phương pháp khử COD hiệu quả nhất. Bên cạnh việc xử lý các chất hữu cơ, các chất rắn hịa tan cũng được loại bỏ với hiệu quả rất cao. Một số axít béo cĩ thể thấm qua màng làm giảm hiệu quả xử lý. Tuy nhiên, trong hầu hết các nghiên cứu sử dụng thẩm thấu ngược để xử lý nước rác đều cho thấy rằng việc đĩng cáu cặn ảnh hưởng rất xấu đến màng bán thấm, và từ đĩ ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý và làm tăng trở lực của hệ thống. Màng bán thấm cũng rất nhạy cảm với pH.
Slater (1983) nghiên cứu việc kết hợp thẩm thấu ngược với các quá trình xử lý khác để xử lý nước rác. Giai đoạn tiền xử lý bao gồm việc loại bỏ dầu thơ, keo tụ bằng vơi, recacbonac và điều chỉnh pH. Lưu lượng nước rác vào thiết bị RO là 180l/m2.ngày. Hiệu quả xử lý TDS,COD, TOC lần lượt là 98%, 68%, 59%. Sau đĩ nghiên cứu được tiếp tục với việc sử dụng các quá trình keo tụ, recacbonat, lắng, xử lý sinh học, lọc trước khi cho qua thẩm thấu ngược. Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý COD, TDS và TOC tăng lên đáng kể.
Kết quả nghiên cứu của Chian và DeWalle (1977) dùng thiết bị RO để xử lý nước rác được trình bày ởbảng 2.2.
Bảng 2.2 Một số kết quả xử lý nước rác sử dụng RO COD ban đầu (mg/l) BOD/COD Hệ thống xử lý % khử COD 53.000 0,65 RO bằng màng xenlulose acetate, pH=5.5 56 53.000 0,65 RO bằng màng xenlulose acetate, pH=8.0 89 900 - RO cho nước rác sau khi qua bể lọc kị khí 98 536 - RO cho nước rác từ hồ sục khí, màng
xenlulose acetate 95
(Nguồn: [12])