biển
Mục đích của quá trình chưng cất màng MD khử mặn nước biển là thu được nước ngọt có độ tinh khiết cao để phục vụ nhu cầu của con người. Do vậy, hiệu quả hoạt động của quá trình chưng cất màng được đánh giá dựa trên các thông số cơ bản là thông lượng cất nước, độ tinh khiết của nước cất thu được, và năng lượng tiêu thụ của quá trình. Thông lượng nước cất phản ánh công suất của hệ thống chưng cất màng: hệ thống có thông lượng cất nước cao sẽ thu được nhiều nước ngọt trong cùng một thời gian vận hành hay với cùng một diện tích bề mặt màng. Vì nước cất thu được từ quá trình khử mặn nước biển, độ tinh khiết của nó thể hiện qua hàm lượng muối tan có trong nước cất: nước cất càng tinh khiết có hàm lượng muối tan càng nhỏ. Hàm lượng muối tan trong nước lại tỷ lệ thuận với độ dẫn điện của nước. Do đó, độ tinh khiết của nước cất thu được từ quá trình chưng cất màng khử mặn nước biển thường được đánh giá bằng độ dẫn điện của nước cất thu được. Độ tinh khiết của nước cất cũng thể hiện hiệu quả khử muối của quá trình chưng cất màng, hiệu quả khử mặn càng lớn, nước
cất thu được có độ tinh khiết càng cao và ngược lại. Năng lượng tiêu thụ của quá trình chưng cất màng liên quan đến hiệu quả kinh tế và giá thành sản xuất của nước ngọt thu được từ quá trình khử mặn. Năng lượng tiêu thụ thấp sẽ giảm chi phí vận hành và giá thành của nước ngọt thu được.
Trong quá trình chưng cất màng khử mặn nước biển, thông lượng cất nước, hiệu quả khử mặn, và năng lượng tiêu thụ được tính toán theo các công thức dưới đây [18-20]: V J St (3) 1 p 100 f C Rejection % C (4) E STEC Q (5)
trong đó J là thông lượng cất nước: là thể tích nước cất thu được trong 1 giờ vận hành, trên 1 m2 màng lọc (L/m2.h); Rejection là hiệu quả khử mặn, và STEC là nhiệt năng tiêu thụ riêng phần: số kWh nhiệt năng cần tiêu tốn để thu được 1 m3 nước cất (kWh/m3). Cần lưu ý rằng với quá trình chưng cất màng khử mặn nước biển, nhiệt năng là nguồn tiêu thụ chủ yếu do đó phần lớn các nghiên cứu trước đây chỉ quan tâm đến năng lượng nhiệt tiêu thụ và tính toán năng lượng tiêu thụ riêng phần chỉ dựa trên nhiệt năng tiêu tốn của quá trình.
Các thông số hoạt động của quá trình chưng cất màng MD khử mặn nước biển phụ thuộc rất nhiều vào đặc trưng màng lọc và điều kiện vận hành của quá trình. Các đặc trưng màng lọc như là kích thước lỗ màng, chiều dày màng, độ xốp của màng, độ khúc khuỷu của lỗ màng, và độ kị nước của bề mặt màng đều ảnh hưởng đến thông lượng cất nước, hiệu quả khử mặn, và năng lượng tiêu thụ của quá trình chưng cất màng [17, 24]. Bên cạnh đặc trưng của màng lọc, các điều kiện vận hành quá trình gồm: chất lượng và độ mặn của nước biển cấp vào hệ thống, nhiệt độ dòng nước cấp và dòng làm mát, lưu lượng tuần hoàn
của dòng cấp và dòng làm mát cũng ảnh hưởng quyết định đến hiệu quả hoạt động của quá trình chưng cất màng khử mặn nước biển.