1 KIỂM SỐ TƠ NHIỄM NƯỚC
1.4.6.1 Thấm lọc ngược – reverse osmosis
Như vậy quá trình thấm lọc ngược khác với lọc thơng thường là loại các hạt cĩ kích thước nhỏ nhất. Áp suất cần thiết để tiến hành quá trình lọc ngược là 6-10MPa, lớn hơn áp suất của quá trình siêu lọc rất nhiều (0,1-0,5MPa).
Thấm lọc ngược được ứng dụng rộng rãi để khử muối trong hệ thống cấp nước cho nhà máy nhiệt điện. Trong những năm gần đây, quá trình này bắt đầu được ứng dụng để xử lí nước thải cho cơng nghiệp và đơ thị.
Ưu điểm của phương pháp thấm lọc ngược là:
• Khơng cĩ sự chuyển pha khi loại tạp chất nên quá trình tiêu hao năng lượng ít.
• Cĩ thể tiến hành quá trình ở nhiệt độ thường, khơng dùng hoặc bổ sung tác chất rắn rất ít.
• Kết cấu đơn giản.
Khuyết điểm của phương pháp này là:
• Năng suất, hiệu quả làm sạch và thời gian làm việc của màng lọc giảm khi nồng đo chất tan trên bề mặt màng lọc tăng.
• Quá trình hoạt động dưới áp suất cao, do đĩ cần cĩ vật liệu đặc biệt làm kín thiết bị. Hiệu quả quá trình thấm lọc ngược phụ thuộc tính chất màng lọc. Màng lọc cần cĩ các ưu điểm sau: cĩ khả năng phân riêng lớn, cĩ khả năng xuyên thấu lớn (năgn suất cao), bền dưới tác dụng của mơi trường, khơng thay đổi tính chất torng khi vận hành, bền cơ học và rẻ. Áp suất thấm lọc của một số muối cĩ nồng độ 1.000mg/l như sau:
Muối NaCl Na2SO4 MgSO4 CaCO3 (NH4)2CO3 MgCl2
Áp suất thấm lọc, kPa 79 42 25 58 89 67
Cơ chế của quá trình thấm lọc ngược cĩ thể được hiểu như sau: màng lọc thu gom nước tự do (khơng tham gia vào quá trình hịa tan) trên bề mặt của mình. Chiều dày của lớp phân tử nước bị hấp phụ bằng hoặc lớn hơn phân nửa đường kính lỗ xốp của màng lọc dưới thì dưới tác dụng của áp suất chỉ cĩ nước sạch đi qua lỗ xốp. Mặc dầu các ion khác kích thước nhỏ hơn kích thước phân tử nước nhưng chúng khơng đi qua lỗ xốp là do xung quanh chúng cĩ đám mây hydrat bao bọc. Kích thước của đám mây hydrat khác nhau. Nếu chiều dày lớp phân tử nước nhỏ hơn 1/2 đường kính lỗ xốp thì cùng với các nước các chất tan sẽ đi qua màng.
Hình 23. Nguyên tắc lọc ngược
Hình 24. Hệ thống xử lý nước bằng lọc ngược