2. PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ
1.7. Thẩm thấu ngược
Là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thấm dưới một áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu (trang 153, [4]).
Cơ chế của quá trình: Có nhiều cơ chế giải thích quá trình thẩm thấu ngược. Một trong những cơ chế đó giải thích như sau: màng bán thấm không có khả năng hòa tan. Nếu như chiều dày của lớp phân tử nước bị hấp phụ bằng hoặc lớn hơn một nửa đường kính mao quản của màng thì dưới tác dụng của áp suất chỉ có nước sạch đi qua, mặc dù kích thước của nhiều ion nhỏ hơn kích thước cuả phân tử nước. Lớp hiđrat của các ion này cản trở không cho chúng đi qua mao quản của màng. Kích thước màng hiđrat của các ion khác nhau sẽ khác nhau. Nếu chiều dày của lớp phân tử nước bị hấp phụ nhỏ hơn nửa đường kính mao quản thì các chất hòa tan sẽ chui qua màng cùng với nước.
Ưu điểm của phương pháp thẩm thấu ngược là:
Không có pha chuyển tiếp trong tách tạp chất cho phép tiến hành quá trình với chi phí năng lượng thấp.
Có thể tiến hành quá trình ở nhiệt độ phòng không có bổ sung hoặc bổ sung ít hóa chất.
Đơn giản trong kết cấu
Nhược điểm của phương pháp thẩm thấu ngược:
Năng suất, hiệu quả làm sạch và thời gian làm việc của màng lọc giảm khi nồng độ chất tan trên bề mặt màng lọc tăng.
Quá trình hoạt động dưới áp suất cao, do đó cần có vật liệu đặc biệt làm kín thiết bị.
trong hệ thống cấp nước nhà máy nhiệt điện và các ngành công nghiệp khác (như công nghiệp bán dẫn, đèn hình, dược…). Những năm gần đây, phương pháp này được sử dụng để làm sạch một số nước thải công nghiệp và đô thị (trang 159, [4]).
1.8. Siêu lọc
Cả siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, động lực của quá trình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua, giữ lại một số cấu tử khác.
Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ ( như vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét,…). Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao.
Siêu lọc thường được sử dụng để khử đất sét, vi sinh vật, các chất thực vật, tách nước cho bùn.
Cơ chế của quá trình siêu lọc hoàn toàn khác so với cơ chế của quá trình thẩm thấu ngược. Chất tan bị giữ trên màng lọc vì kích thước phân tử của chúng lớn hơn đường kính lỗ xốp hoặc do ma sát phân tử với thành lỗ xốp của màng. Quá trình này phức tạp hơn nhiều.