Hình 13 Hệ thống loại bỏ dung dịch lôi cuốn để thu hồi nước sạch
1.4. Hệ thống lọc nƣớc sử dụngmàng thẩm thấu chuyển tiếp (FO)
1.4.3. Vật liệu màng
1.4.3.1. Các loại màng được nghiên cứu và ứng dụng cho công nghệ lọc nước FO
Màng thẩm thấu chuyển tiếp FO đóng vai trò thiết yếu trong việc đánh giá tiềm năng và sự phát triển của công nghệ lọc nước này.Những nghiên cứu phục vụ cho việc phát triển công nghệ lọc nước FO gần đây chủ yếu là những nghiên cứu và phát minh về màng. Những loại màng thông thường được sử dụng trong hệ thống RO được đánh giá là khơng phù hợp với FO vì nó làm gia tăng thêm các hiệu ứng phân cực nồng độ[17].
Màng sử dụng trong công nghệ FO phải đáp ứng được các tiêu chí sau: - Có khả năng cho nước thấm qua cao từ đó dẫn đến thơng lượng nước lớn. - Có tính chọn lọc cao vì nếu sự chọn lọc của màng kém, muối của dung dịch
quả còn làm giảm thiếu sự vận chuyển và thấm ngược các phân tử muối của dung dịch lôi cuốn sang nước đầu vào - nhân tố dẫn đến động lực của dịng nước giảm.
- Có độ bền cơ học cao[19].
Hiện nay đã có một số phát minh nổi bật về màng được sử dụng trong công nghệ FO, một trong số đó là màng Polyamit (polyamide-based), Composit màng mỏng (TFC) và màng cellulose triaxetat (CTA). Màng TFC được đánh giá là có hiệu quả vượt trội hơn hẳn so với 2 loại màng còn lại, với độ thấm nước gấp 3 lần so với màng CTA; khả năng cho muối thấm qua chỉ bằng 0,5 lần so với CTA và 0,7 lần so với Polyamit; độ chọn lọc gấp 5 lần CTA và 2 lần so với Polyamit; độ bền cơ học gấp 1,4 lần so với CTA và gần 5 lần so với Polyamit [7].
1.4.3.2. Màng TFC (Thin-film Composite)
Màng TFC được cấu tạo bởi 3 lớp: Một lớp polyamide chủ động chọn lọc (lớp hoạt động), hình thành bởi việc trùng hợp trên bề mặt của polysulfone (PSf). Lớp polysulfone được chế tạo bằng việc tách pha trên một loại vải polyester (PET) mỏng khơng dệt (khoảng 40-50µm).Độ dày của một màng TFC trung bình vào khoảng 95 µm [7].
Hình 8.Cấu tạo của màng TFC sử dụng trong cơng nghệ FO dưới kính hiển vi: (A)
Mặt trên lớp Polyamide;(B) Mặt dưới lớp PSF[7].
Lớp polysulfone có chức năng như một lớp xốp hỗ trợ, làm ranh giới khuếch tán để giảm đi sự khác biệt quá lớn giữa áp suất thẩm thấu qua lớp polyamide.Vì vậy lớp polysulfone phải thật mỏng, có độ xốp cao và phải cung cấp một đường dẫn trực tiếp từ lôi cuốn đến bề mặt của màng.Polyester đóng vai trị như một lớp lót cho polysulfone, thường phải mỏng và có cấu trúc tương đối mở[7].
Hình 9.Mặt cắt ngang của màng TFC sử dụng trong cơng nghệ FO dưới kính hiển
vi: (A) Lớp vải PET khơng dệt; (B) Hình ảnh phóng to hình dạng dày, gần giống bọc, gần lớp hoạt động[7].