Trong khuôn khổ của đề tài, việc thiết kế mô đun màng lọc được thực hiện trên cơ sở tính toán diện tích bề mặt màng yêu cầu để hệ thống MD đạt công suất cất nước theo thiết kế. Do công nghệ MD còn khá mới và hiện đại, trên thế giới có rất ít thông tin liên quan đến công nghệ chế tạo mô đun màng MD. Đề tài này tiếp cận theo hướng tính toán diện tích bề mặt màng yêu cầu, từ đó lựa chọn mô đun màng lọc với yêu cầu kỹ thuật phù hợp, sau đó thiết kế và lắp đặt hệ thống chưng cất màng MD trên cơ sở các mô đun màng lọc AGMD thương mại. Đề tài cũng tiến hành nghiên cứu nguyên lý cấu tạo của các mô đun màng lọc AGMD thương mại qua việc cắt bổ và nghiên cứu cấu tạo bên trong của mô đun màng (Hình 13).
Diện tích màng (A, m2) được tính toán qua công thức (1): 𝐴 = 𝑄
𝐽 (1) Trong đó:
- Q là công suất lọc (L/h), với công suất thiết kế 1 m3 nước uống/ngày và vận hành trong 12 giờ, vậy Q = 1000/12 = 83,3 (L/h).
- J là thông lượng lọc (L/m2.h). Trong quá trình vận hành hệ thống MD thông lượng lọc thường được sử dụng là 1,5 L/m2.h.
Theo công thức (1) ta tính toán được diện tích màng MD cần thiết để thu được công suất lọc nước 83,3 L/h là:
𝐴 = 𝑄 𝐽 =
83,3
1,5 = 55,5 𝑚
Hiện nay, trên thị trường chỉ có tập đoàn Aquastill (Hà Lan) đang cung cấp các mô đun màng AGMD thương mại với diện tích 25,9 m2. Do vậy, số lượng mô đun màng lọc cần sử dụng cho hệ thống MD để đạt được công suất thiết kế là: n = 55,5/25,9 = 2,15 ≈ 3 mô đun.
Vậy để thu được 1 m3/ngày cần phải sử dụng 3 mô đun màng lọc AGMD. Chỉ tiêu và các đặc tính kỹ thuật của mô đun màng lọc AGMD do Aquastill cung cấp được trình bày trong Bảng 5.
Hình 13. Hình ảnh thực của (A) mô đun màng lọc AGMD và (B) mặt cắt ngang của mô đun màng lọc AGMD.
Bảng 5. Các đặc tính kỹ thuật của mô đun màng lọc AGMD thương mại sản xuất bởi Aquastill, Hà Lan
Diện tích bề mặt màng (m2) 25,9
Đường kính mô đun màng (m) 0,6
Chiều cao của mô đun màng (m) 0,5
Chiều dài của kênh màng (m) 2,7
Chiều rộng của kênh màng (m) 0,4
Độ sâu của các khoang cấp (mm) 2,0
Độ sâu của các khoang làm mát (mm) 2,0 Độ sâu của các khoang ngưng tụ (mm) 1,0
Số lượng khoang cấp 12
Số lượng khoang làm mát 12
Số lượng khoang ngưng tụ 24