Hình 1.3: Quá trình truyｚn khぐi xＶy ra trong kぶ thuｆt RO
T嘘e" 8瓜 c栄a dòng ch違y qua membrane (dòng permeate) ch鵜u 違pj" j逢荏ng b荏k" 8瓜 chênh l羽ch áp su医t hi羽u d映ng gi英a hai bên b隠 m員v"ogodtcpg0"A瓜 chênh l羽ch áp su医t hi羽u d映pi" 8逢嬰c quy院v" 8鵜nh b荏i hai y院u t嘘 8瓜 chênh l羽ch áp su医t gi英a hai phía c栄a ogodtcpg"x "8瓜 chênh l羽ch áp su医t th育m th医u 荏 hai phía c栄a membrane.
Aじ chênh lうch áp suＸt giのa hai phía cてa membrane: vjgq" Hgnnqy" *4222+." 8瓜 chênh l羽ch áp su医t gi英a hai phía c栄a membrane:
ッ鶏 噺 岫鶏捗 髪 鶏追岻
に 伐 鶏椎"""""""""""""""""""岫な な岻
Vtqpi"8„<
2<"A瓜 chênh l羽ch áp su医t qua membrane, Pa.
Pr: Áp su医t c栄a dòng retentate, Pa. Pp: Áp su医t c栄a dòng permeate, Pa.
Áp su医t th育m th医u trong m瓜v"f”pi"n逢w"ej医v"8逢嬰e"zƒe"8鵜pj"pj逢"ucw<
講 噺 系 迎 劇警 """"""""""""""""""""""""""""""岫な に岻
Vtqpi"8„<
: áp su医t th育m th医u, Pa. T: nhi羽v"8瓜 dung d鵜ch, K. C: n欝pi"8瓜 c栄a c医u t穎. M: kh嘘k"n逢嬰ng phân t穎, kg/mol. R: h茨ng s嘘 khí, 8.314 N.m/(mol.K)
Khi là h厩n h嬰p các c医u t穎, M là kh嘘k"n逢嬰ng phân t穎 trung bình c栄a các ch医t trong h厩n h嬰p.
A瓜 chênh l羽ch áp su医t hi羽u d映pi"swc"o pi"8逢嬰e"zƒe"8鵜nh:
鶏 噺 ッ鶏 伐 盤講追"伐 講椎匪""""""""""""""""岫な ぬ岻
Vtqpi"8„<
講追", 講椎: áp su医t th育m th医u dòng retentate và dòng permeate.
A吋 f”pi" n逢w" ej医t có th吋 chuy吋p" 8瓜ng t瑛 phía dòng retentate sang phía dòng permeate thì ph違i t衣o ra m瓜t áp su医t t嘘i thi吋u b茨ng v噂k"8瓜 chênh l羽ch áp su医t th育m th医u gi英a hai phía c栄a membrane.
M瓜t ch医t tan trung tính trong dung d鵜ch có n欝pi"8瓜 Cb s胤 ch違y v隠 phía membrane. N院u membrane không cho phép phân t穎 ch医v"vcp"p {"8k"swc."swƒ"vt·pj"vj育m th医u m瓜t ph亥n s胤 x違y ra và các c医u t穎 không th医m qua màng s胤 t壱p trung t衣i l噂p biên membrane t衣q"vj pj"Ðn噂p biên n欝pi"8瓜Ñ0"Jk羽p"v逢嬰pi"p {"8逢嬰c g丑i là hi羽p"v逢嬰ng t壱p trung n欝pi"8瓜 b隠 m員t. Các c医u t穎 s胤 phân b嘘 trên b隠 m員v"ogodtcpg"x "8逢嬰c v壱n chuy吋n qua màng vjgq"e挨"ej院8嘘k"n逢w"x "mjw院ch tán.
M瓜t s嘘 mô hình quá trình phân riêng b荏i màng th育m th医w"pi逢嬰c:
Mô hình nhiうv"8じng hがc bＸt thuｆn nghおch (Kedem và cじng sば, 1958, 1966)
Mô hình nhi羽v"8瓜ng h丑c b医t thu壱n ngh鵜ej"8逢嬰c bi吋u di宇n qua công th泳e"n逢w"n逢嬰ng p逢噂c và ch医v"j”c"vcp"pj逢"ucw<
蛍栂 噺 詣椎抜 岫ッ鶏 伐 購ッ講岻 (1.4) 蛍鎚 噺 降ッ講 髪 岫な 伐 購岻岫系陳岻銚塚追" 抜 蛍栂 (1.5) Vtqpi"8„< 詣椎, 降, 購 8逢嬰e"8鵜pj"pij c"n "j羽 s嘘 ph違n ánh Staverman 購 岩 磐ッ鶏 ッ講卑徴葱退待
岫系陳岻銚塚追": n欝pi"8瓜 logarith ch医t tan trung bình trong màng.
Giá tr鵜 j"n "8衣k"n逢嬰pi"8員e"vt逢pi"ejq"u詠 liên k院t c栄c"p逢噂c và ch医t tan trong màng x "vj逢運ng b茨ng 1. Pj逢嬰e"8k吋m chính c栄a mô hình nhi羽v"8瓜ng h丑c b医t thu壱n ngh鵜ch là 8«"zgo"zfiv"o pi"pj逢"o瓜t h瓜r"8gp"*Fkemuqp."3;::+"x "mj»pi"ej雨 tc"8逢嬰e"e挨"ej院 v壱n chuy吋n bên trong màng. Vì v壱y, nó không h英u d映ng trong vi羽c t嘘k"逢w"j„c"swƒ"vt·pj" phân riêng d詠a trên c医u trúc và 8員c tính màng. Ngoài ra, nh英ng mô hình này không mô t違 8亥{"8栄 n逢w"n逢嬰pi"p逢噂e"swc"o pi"vtqpi"x k"vt逢運ng h嬰p. C映 th吋, m瓜t s嘘 dung d鵜ch ch泳a ch医t tan là các h嬰p ch医t h英w"e挨"*x噂i 講庁 噺 講牒 噺 ど岻"th詠c ch医v"e„"n逢w"n逢嬰pi"p逢噂c qua màng th医r"j挨p"uq"x噂k"8逢嬰c mô t違 tropi"rj逢挨pi"vt·pj"*3.4).
Mô hình hòa tan Î khuｘch tán (Lonsdale và cじng sば, 1965)
Vw{"pjk‒p."o»"j·pj"8逢嬰c áp d映ng ph鰻 bi院n nh医t hi羽n nay là mô hình hòa tan Î khu院ch tán (Lonsdale và c瓜ng s詠, 1965), d詠a trên s詠 khu院ch tán c栄a dung môi và ch医t tan qua màng. Mô hình cho r茨ng:
‚ Màng th育m th医w"pi逢嬰c có b隠 m員v"8欝ng nh医t, không l厩 x嘘p
‚ C違 ch医t tan và dung môi tan trong l噂p màng này và khu院ch tán xuyên qua nó
‚ S詠 khu院ch tán c栄a ch医t tan và dung môi là không gi嘘ng nhau d詠a vào gradient n欝pi"8瓜 xuyên màng c栄a nó
‚ Nh英ng gradient này là k院t qu違 c栄a s詠 chênh l羽ch n欝pi"8瓜 và áp su医t qua màng S詠 khác nhau v隠8瓜 vcp"x "8瓜 khu院ch tán c栄a ch医t tan và dung môi là c詠c k quan tr丑ng trong mô hình này do chúng có 違pj"j逢荏ng m衣nh m胤8院p"n逢w"n逢嬰ng qua màng.
Lo衣i màng hòa tan Î khu院ch vƒp"8逢嬰c mô t違 vtqpi"j·pj"f逢噂k0"N逢嬰pi"p逢噂c v壱n chuy吋n qua màng ch雨 b荏i khu院ej"vƒp"8逢嬰c di宇n t違 b茨ng công th泳c sau:
蛍栂 噺 畦岫ッ鶏 伐 ッ講岻""""""""""""""""""""岫な は岻
N逢w"n逢嬰ng ch医t tan qua màng (b臼 qua s詠 chênh l羽ch th院 hóa do áp su医t):
蛍鎚 噺 稽岫系庁伐 系牒岻""""""""""""""""""""""岫な ば岻
Vtqpi"8„<
畦, 稽: l亥p"n逢嬰t là h羽 s嘘 th医m c栄c"p逢噂c và ch医t tan
O»"j·pj"p {"8逢嬰c 泳ng d映ng r瓜ng rãi cho các h羽 có ch医t tan là mu嘘k"x»"e挨"x "j嬰p ch医t h英w"e挨0"Vw{"pjk‒p."Uqnvcpkgj"x "Iknn"*3;:3+"8«"ej雨 ra r茨ng mô hình ch雨 thích h嬰p cho lo衣i o pi"e„"j o"n逢嬰pi"p逢噂c th医r0"Vtqpi"x k"vt逢運ng h嬰r."8嘘i v噂i ch医t tan h英w"e挨." mô hình này không th吋 di宇n t違8亥{"8栄n逢w"n逢嬰pi"p逢噂c ho員c ch医t tan.
Mô hình tｆp trung nげpi"8じ
Th育m th医w"pi逢嬰c là m瓜t quá trình cross Î flow x "8瓜ng l詠c h丑c c栄a quá trình là dòng ch違y ngay sát màng ch違y ch壱o"j挨p"f”pi"ej違y chính. Trong khi dòng ch違y chính ch違y r嘘i, dòng ch違y sát b隠 m員t màng là ch違y t亥ng và l噂p màng ch違y t亥ng p {"8逢嬰c g丑i là l噂p biên. Mjk"p逢噂c th医m qua màng, g亥p"pj逢"vq p"d瓜 mu嘘i s胤 8逢嬰c gi英 l衣i trên l噂p biên này. Sau 8„."ow嘘i s胤 khu院ch tán d丑c theo l噂p biên và tr荏 l衣i dòng ch違y chính. Quá trình này l員p l衣i liên t映c, k院t qu違 là n欝pi"8瓜 mu嘘i 荏 l噂p biên s胤 ecq"j挨p"p欝pi"8瓜 mu嘘i trong dòng ch違y chính. S詠 t壱p trung n欝pi"8瓜8逢嬰e"zƒe"8鵜nh theo công th泳c:
紅 噺系系喋 暢""""""""""""""""""""""""""""岫な ぱ岻 Vtqpi"8„<" : h羽 s嘘 chênh l羽ch n欝pi"8瓜 CM: n欝pi"8瓜 dòng nh壱p li羽u CB: n欝pi"8瓜 c栄a l噂p biên
S詠 t壱p trung n欝pi"8瓜 mu嘘k"ikc"v<pi"荏 l噂r"dk‒p"n o"v<pi"ƒr"n詠c th育m th医u trên b隠 m員t màng. 謂pj"j逢荏ng c栄a s詠 ikc"v<pi"ƒr"uw医t th育m 8院p"n逢w"n逢嬰ng c栄c"f”pi"p逢噂c qua o pi"8逢嬰c bi吋u di宇n b茨ng công th泳c
繋栂 噺 畦岫鶏 伐 紅講岻"""""""岫な ひ岻 Vtqpi"8„<" Fw: n逢w"n逢嬰ng p逢噂c qua màng A: h羽 s嘘 v壱n chuy吋n c栄c"p逢噂c : h羽 s嘘 chênh l羽ch n欝pi"8瓜 áp su医t th育m th医u qua màng
N逢w"n逢嬰ng mu嘘i qua màng e pi"v<pi"x "8逢嬰c bi吋u di宇n theo công th泳c:
繋鎚 噺 稽岫紅"系怠伐 系態岻"""""""""""岫な など岻 Vtqpi"8„< Fs<"n逢w"n逢嬰ng mu嘘i qua màng B: h羽 s嘘 v壱n chuy吋n c栄a mu嘘i : h羽 s嘘 chênh l羽ch n欝pi"8瓜 C1: n欝pi"8瓜 mu嘘i trong dòng nh壱p li羽u C2: n欝pi"8瓜 mu嘘i trong dòng qua màng
L噂p biên n欝pi"8瓜 hình thành s胤n o"v<pi"vt荏 l詠c dòng qua màng."fq"8„"n o"ik違m n逢w"n逢嬰ng dòng qua màng0"A嘘i v噂k"8瓜 phân riêng, trong m瓜t gi噂i h衣p"p q"8„."n噂p biên này có th吋n o"v<pi"v pj"ej丑n l丑c c栄c"ogodtcpg."v<pi"8瓜 phân riêng c栄a quá trình. Tuy pjk‒p."8院n th運k"8k吋o"p q"8„."n噂p biên này l衣i làm gi違o"8瓜rj¤p"tk‒pi."8員c bi羽t là khi có s詠 vjc{"8鰻i v隠 8瓜 dày, m壱v"8瓜 phân t穎 c栄a l噂r"dk‒p"f逢噂i tác d映ng c栄c"8k隠u ki羽n v壱n hành (áp su医t, nhi羽v"8瓜, t嘘e"8瓜 dòng nh壱p li羽wÈ+0
Ngoài ra, m瓜t s嘘 c医u t穎 có th吋 b鵜 h医p ph映 trên b隠 m員t mao qu違n, th壱m chí làm t逸c mao qu違n c栄a màng. Và chính nh英ng c医u t穎 này góp ph亥n làm gi違o"8ƒpi"m吋n逢w"n逢嬰ng dòng qua màng.
Các thông sぐ8ƒpj"ikƒ"swƒ"vt·pj"rj¤p"tk‒pi<
Tぐe" 8じ dòng permeate: 8¤{" n " o瓜t trong nh英ng thông s嘘 e挨" d違n c栄a quá trình phân riêng. T嘘e"8瓜 dòng permeate th吋 hi羽p"p<pi"uw医t c栄a quá trình phân riêng.
Vtqpi"8„<
Vp : th吋 tích dòng permeate (L) S : di羽n tích màng (m2)
t : th運i gian (s)
Aじ phân riêng (Rejection):
Trong k悦 thu壱t ogodtcpg."8瓜 phân riêng là thông s嘘 8吋 8ƒpj"ikƒ"mj違 p<pi"vƒej" các c医u t穎0"A瓜rj¤p"tk‒pi"8逢嬰e"zƒe"8鵜pj"pj逢"ucw<
迎 噺 磐な 伐系椎
系追卑 などどガ"""""""""""""岫な なに岻
Vtqpi"8„<
Cp, Cr: n欝pi"8瓜 c医u t穎 trong dòng permeate và dòng retentate, g/L.
Pj逢"x壱y, ta th医{"8瓜 phân riêng th吋 hi羽n s詠 khác bi羽t v隠 n欝pi"8瓜 c医u t穎 gi英a hai f”pi"n逢w"ej医t (rententate và permeate).
Piq k"tc."8吋8ƒpj"ikƒ"swƒ"vt·pj"rj¤p"tk‒pi."pi逢運i ta còn d詠a vào các thông s嘘: Tぴ lうe»"8ｐc thあ tích (CF): 系繋 噺 撃撃待 追"""""""""""""""""""""""""""""""""岫な なぬ岻 Trong 8„< Vo, Vr: th吋 tích dòng nh壱p li羽u và dòng retentate, L. Vtqpi"8„< Vp,V0: th吋 tích dòng permeate và dòng nh壱p li羽u, L. Hiうu suＸt thu hげi cＸu tぬ trong dòng retentate (Y Î yield):
桁 噺 系追 撃追
系待 撃待 などどガ""""""""""""""岫な なね岻
Vtqpi"8„<
Cr, C0: n欝pi"8瓜 c医u t穎 trong dòng retentate và dòng nh壱p li羽u. Vr, V0: th吋 tích c栄a dòng retentate và dòng nh壱p li羽u, L.
1.2.3. Các mô hình v壱n hành k悦 thu壱t phân riêng b茨ng màng th育m th医w"pi逢嬰c Mô hình phân riêng dead Î end: n "o»"j·pj"vtqpi"8„"f”pi"pj壱p li羽u ch違y vuông