Khử muối bằng phương pháp thẩm thấu ngược (Phần 1)

Giới thiệu chung về phương pháp khử muối

Khử mặn là một quá trình phân tách để làm giảm hàm lượng muối hòa tan trong nước muối đến một mức độ có thể sử dụng. Quá trình khử muối liên quan đến ba dòng chất lỏng: nước cấp mặn (nước lợ hoặc nước biển), nước thành phẩm độ mặn thấp và nước tập trung rất mặn (nước muối).

Nước cấp mặn được rút ra từ các nguồn đại dương hoặc dưới đất. Nó được tách ra bởi quá trình khử muối vào 2 dòng xuất ra: nước độ mặn thấp và nước thành phẩm rất mặn.  Một số chất hòa tan trong nước, chẳng hạn như canxi cacbonat, có thể được loại bỏ bằng cách xử lý hóa chất, thành phần phổ biến khác như natri clorua, đòi hỏi các phương pháp kỹ thuật phức tạp hơn, được gọi chung là khử muối.Trong quá khứ, những khó khăn và chi phí trong việc loại bỏ các chất muối hòa tan khác nhau từ nước mặn là một nguồn không thực tế của nước uống. Tuy nhiên, bắt đầu từ những năm 1950, quá trình khử muối bắt đầu xuất hiện. Sản phẩm nước của quá trình khử muối thường là nước có ít hơn 500 mg/1 chất rắn hòa tan, đó là nước thích hợp cho sử dụng trong nước, công nghiệp và nông nghiệp.

Một sản phẩm của khử muối là nước muối. Nước muối là một giải pháp muối tập trung (với hơn 35.000 mg /1 chất rắn hòa tan) cần phải được xử lý, bằng cách xả vào tầng ngậm nước mặn sâu hoặc bề mặt nước biển có hàm lượng muối cao hơn. Nước muối cũng có thể được pha loãng với nước thải xử lý và xử lý bằng cách phun trên các sân golf hoặc các khu vực không gian mở khác.

Mô tả kỹ thuật phương pháp khử muối

Có 2 loại màng được sử dụng để khử muối: Màng thẩm thấu ngược (RO) và màng điện phân (ED). Màng điện phân không thường được sử dụng ở châu Mỹ Latinh và vùng Caribê. Trong quá trình lọc RO, nước từ một dung dịch muối nén được tách ra khỏi muối hòa tan bởi một màng thấm nước. Sự thấm (chất lỏng chảy qua các màng tế bào) được khuyến khích chảy qua màng tế bào do chênh lệch áp suất giữa nước cấp nén và nước thành phẩm ở gần áp suất khí quyển. Nước cấp còn lại tiếp tục thông qua các bên áp lực của lò phản ứng như nước muối. Không có quá trình làm nóng hoặc thay đổi giai đoạn diễn ra. Nhu cầu năng lượng chủ yếu là cho nước cấp nén ban đầu. Áp lực hoạt động trong quá trình khử muối nước lợ có phạm vi trong khoảng 250-400 psi, trong khử muối nước biển là 800-1 000 psi.

Trong thực tế, nước cấp được bơm vào bồn bọc kín, áp vào màng, gây áp lực lên nó. Nước thành phẩm đi qua màng tế bào, nước cấp giữ lại và vẩy tưới nước muối ngày càng trở nên tập trung hơn. Để làm giảm nồng độ của nước muối hòa tan còn lại, một phần của nước muối được rút ra từ thùng chứa. Không có quá trình xả, nồng độ của nước muối hòa tan trong nước cấp sẽ tiếp tục tăng, đòi hỏi năng lượng đầu vào ngày càng tăng để vượt qua những áp lực thẩm thấu tự nhiên tăng lên.

Một hệ thống thẩm thấu ngược bao gồm 4 thành phần chính:

  • (1) Tiền xử lý
  • (2) Điều áp
  • (3) Tách màng, và
  • (4) Ổn định sau xử lý

Tiền xử lý: Nước cấp tiền xử lý tương thích với các màng bằng cách loại bỏ các chất rắn lơ lửng, điều chỉnh độ pH, và thêm chất ức chế ngưỡng kiểm soát rộng gây ra bởi các thành phần như canxi sulfat.

Điều áp: Máy bơm tăng áp lực của nước cấp tiền xử lý với một áp suất vận hành phù hợp với các màng tế bào và độ mặn của nước cấp.

Tách màng: Các màng thấm ngăn chặn muối hòa tan thông qua trong khi cho phép nước muối thành phẩm đi qua. Màng lọc thẩm thấu ngược có trong một loạt các cấu hình. Hai trong số các màng phổ biến nhất là màng xoắn ốc và màng sợi rỗng. Chúng thường được làm từ xenlulôzơ axêtát, polyamit thơm, hay nhựa polymer mỏng. Cả hai loại đều được sử dụng cho khử muối nước lợ và nước biển, mặc dù màng cụ thể và việc xây dựng các bình chịu áp suất thay đổi tùy theo áp suất vận hành khác nhau được sử dụng cho hai loại nước cấp.

Ổn định sau xử lý: Nước thành phẩm sau khi lọc qua màng thường đòi hỏi phải điều chỉnh pH và loại khí trước khi chuyển giao cho hệ thống phân phối để sử dụng làm nước uống. Sản phẩm đi qua một cột khí trong đó độ pH được nâng cao so với giá trị lên mức 5-7. Trong nhiều trường hợp, nước này được xả vào một bể nước lưu trữ để sử dụng sau.

Nguồn: toana.vn

Leave your Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Send message via your Messenger App