số ion vô cơ khác
Kim loại nặng là những nguyên tố có khối lượng riêng lớn hơn 5,0 g/cm3 [47]. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của các cơ sở mạ kim loại, hoạt động khai thác khoáng sản, các ngành cơng nghiệp phân bón, xưởng thuộc da, chế tạo pin, công nghiệp giấy và sản xuất thuốc trừ sâu…, hàm lượng kim loại nặng trong nước thải đang ngày một tăng cao, và nếu không xử lý tốt sẽ gây ô nhiễm môi trường [47]. Không giống như
các chất ô nhiễm hữu cơ, kim loại nặng không phân hủy sinh học và có xu hướng tích lũy trong cơ thể sống, nhiều ion kim loại nặng độc hại là chất gây ung thư [20,47]. Các kim loại nặng độc hại được quan tâm đặc biệt trong xử lý nước thải công nghiệp bao gồm kẽm, đồng, nickel, thủy ngân, cadmi, chì và chromi [47,102].
Khi so sánh với các phương pháp thông thường dùng để loại bỏ kim loại nặng trong nước, công nghệ màng cho thấy nhiều hứa hẹn do có hiệu quả cao, dễ vận hành và tiết kiệm diện tích mặt bằng khi triển khai [20]. Trong những năm gần đây, việc sử dụng màng NF trong xử lý nước bị ô nhiễm bởi kim loại nặng đang có xu hướng tăng lên nhanh chóng. Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu sử dụng màng NF để loại bỏ các ion kim loại nặng [47,54,102]. Với kích thước lỗ màng khoảng 2 nm, màng NF được xem là quá trình trung gian giữa UF và RO, là công nghệ đầy hứa hẹn trong việc loại bỏ các kim loại nặng như nickel, chromi, đồng và arsenic từ nước thải [102].
Trong báo cáo tổng quan về khả năng loại bỏ ion kim loại nặng trong nước, Fu và Wang [47] đã cho thấy khả năng loại bỏ arsenic trong nước bởi hai loại màng polyamid thương mại (NF90 và NF30). Các nghiên cứu chỉ ra rằng cùng với sự gia tăng giá trị pH và giảm nhiệt độ quá trình lọc tách, khả năng loại bỏ arsenic tăng cao cho cả hai loại màng, một số nhà nghiên cứu khác đã sử dụng màng TFC-PA thương mại để loại bỏ các ion nickel và cadmi từ nước thải. Độ lưu giữ nickel lần lượt là 98 % và 92 % đối với các nồng độ dung dịch ban đầu là 5 và 250 mg/L; độ lưu giữ của màng với cadmi là 82,69 % khi nồng độ dung dịch ban đầu là 5 mg/L. Qdais và Moussa [54] đã dùng màng lọc TFC-PA để xử lý nước thải chứa ion đồng và cadmi. Kết quả chỉ ra rằng màng này có thể lưu giữ được hơn 90 % đối với cả hai loại ion. Maher và cộng sự [20] đã tiến hành loại bỏ nickel và chì trong nước uống, và nhận thấy độ lưu giữ nickel và chì lần lượt là 93 % và 86 % khi sử dụng màng thương mại TFC-PA. Mehdipour cùng cộng sự [102] đã sử dụng màng TFC-PA để loại bỏ muối Pb (II), kết quả cho thấy độ lưu giữ Pb (II) đạt đến 97,5 % ở áp suất 30 bar và nồng độ ion chì trong dung dịch ban đầu là 400 mg/L.
Ngoài ion kim loại nặng, màng polyamid cũng được sử dụng để loại bỏ các ion kim loại hóa trị II (Ca2+, Mg2+), làm mềm nước và sản xuất nước sạch. Màng NF TFC- PA khơng có khả năng lưu giữ cao với các muối đơn hóa trị như NaCl, KCl, nhưng lại có thể loại bỏ gần như hồn tồn các muối đa hóa trị, và các hợp chất hữu cơ phân tử nhỏ. Cũng theo báo cáo của Fu và Wang [47], các nhà nghiên cứu đã sử dụng màng NF TFC-PA để làm sạch nước cho thành phố. Họ nhận thấy rằng màng này có khả năng xử lý nước thải thứ cấp bởi kích thước lỗ màng khá nhỏ, có thể tách được các ion hóa trị II như Ca2+, Mg2+ làm mềm nước.
Theo báo cáo của Izadpanah và Javidnia [21], các nhà nghiên cứu đã làm giảm độ cứng của nước ngầm bằng màng polyamid thương mại, và kết luận rằng khả năng làm giảm độ cứng của màng polyamid UTC20 tốt hơn so với các màng polyamid NF70 và UTC60, độ lưu giữ calci của màng UTC20 có thể lên đến 96 %; các nhà nghiên cứu khác đã sử dụng màng polyamid NF 200B để xử lý nước ngầm có độ cứng cao và nồng độ chất hữu cơ tự nhiên lớn, kết quả cho thấy màng có thể lưu giữ trên 95 % NOM, độ lưu giữ các ion Ca2+ và Mg2+ cũng khá cao (~ 74 % và 86 %); khả năng làm mềm nước cấp cho thành phố Constantin (Algeria) từ nguồn nước ngầm và nước bề mặt, sử dụng màng polyamide NanoMax-50 cũng được nghiên cứu, và kết quả cho thấy độ lưu giữ các cation hóa trị hai (Ca2+ và Mg2+) cao hơn so với các cation hóa trị một (Na+ và K+); các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng màng NF để xử lý nước bề mặt, sử dụng các cuộn màng FilmTec polyamid NF200B để tách lọc sucrose, glucose và các muối NaCl, CaCl2, MgSO4; kết quả cho thấy độ lưu giữ tương ứng cho từng đối tượng nghiên cứu là 94 %, 97 %, 55 %, 64 % và 98 %.
Hiện nay, màng TFC-PA đang được ứng dụng ngày càng nhiều trong các quá trình xử lý nước thải và làm sạch nước mặt. Tuy nhiên, nhược điểm của việc áp dụng kỹ thuật lọc màng trong việc làm sạch nước và xử lý nước thải là hiện tượng các chất lưu giữ bám phủ trên bề mặt màng trong quá trình lọc, làm giảm mạnh năng suất lọc, thậm chí gây tắc màng, hạn chế các ứng dụng của công nghệ lọc màng nói chung [21,104,123].