Công Nghệ Xử Lý Nước Biển Thành Nước Ngọt
1. Xử lý nước biển thành nước ngọt là gì?
Nguyên tắc của phương pháp chuyển đổi nước mặn thành nước ngọt là giảm hàm lượng muối NaCl trong nước đến mức cho phép sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất. Việc này được gọi là khử mặn nước và có thể thực hiện thông qua nhiều phương pháp như khử mặn bằng nhiệt, lọc màng, trao đổi ion, và các phương pháp khác. Để biến nước biển thành nước ngọt sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất, người ta thường áp dụng phương pháp chưng cất, trao đổi ion hoặc lọc màng thẩm thấu ngược RO.
Trên toàn thế giới hiện có khoảng 15.000 nhà máy khử mặn để chuyển đổi nước mặn thành nước ngọt. Trong đó, khoảng 50% nhà máy tại vùng Trung Đông, 24% tại Mỹ, và 10% tại Nhật Bản. Hầu hết các nhà máy này sử dụng công nghệ lọc màng hoặc chưng cất, chỉ có một số ít sử dụng công nghệ trao đổi ion.
2. Các phương pháp xử lý nước biển phổ biến
2.1 Phương pháp chưng cất
Chưng cất là quá trình sản xuất nước ngọt từ nước biển bằng cách đun nóng nước biển trong máy lọc, làm cho phân tử nước bay hơi và để lại các chất hòa tan và các chất vô cơ, sau đó hơi nước ngưng tụ lại thành nước lỏng không có muối và các chất khác. Phương pháp này có ưu điểm là tiêu thụ năng lượng thấp và sử dụng nhiệt trực tiếp, nhưng có nhược điểm là các bộ phận trao đổi nhiệt bị đóng cặn nhanh chóng, và chi phí bảo dưỡng cao. Phương pháp này thường được sử dụng trong các nhà máy khử muối có quy mô lớn.
2.2 Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp này sử dụng các tấm nhựa trao đổi ion để tách các ion trong nước biển. Các tấm nhựa cationit giữ lại các ion dương như Na+ và đẩy ra các ion H+, trong khi các tấm nhựa anionit hấp phụ các ion âm như Cl- và đẩy ra các ion OH-. Nước ra khỏi bể có hàm lượng ion Na+ và Cl- thấp, tức là có hàm lượng muối NaCl thấp, do đó thu được nước ngọt.
2.3 Phương pháp lọc màng
Phương pháp này sử dụng màng thẩm thấu ngược RO để loại bỏ muối từ nước biển và sản xuất nước ngọt. Màng RO cho phép các phân tử dung môi H2O khuếch tán qua màng bán thẩm từ nước mặn sang nước nhạt, trong khi các ion Na+ và Cl- sẽ chui qua màng bán thẩm RO từ nước biển có nồng độ Na+, Cl- cao sang nơi nước nhạt có nồng độ Na+, Cl- thấp, kết quả là nước biển được chuyển đổi thành nước ngọt. Phương pháp lọc màng được sử dụng rộng rãi để sản xuất nước ngọt từ nước biển trong các nhà máy khử muối, cũng như để làm sạch nước ngọt trong y tế và công nghiệp. Trên toàn thế giới, có khoảng 16.000 nhà máy lọc nước biển thành nước ngọt bằng màng RO với tổng công suất đạt 30.000.000 m3/ngày.
3. Quy trình xử lí nước biển sử dụng công nghệ màng lọc RO
Hệ thống xử lý nước biển thành nước cấp cho sinh hoạt gồm các giai đoạn:
3.1 Giai đoạn tiền xử lý:
- Thiết bị lọc tự rửa Amiad: Dòng nước biển chứa trong bồn sẽ được bơm vào thiết bị lọc tự rửa AMIAD có kích thước lọc 100 micron để loại bỏ các chất rắn lơ lửng trong nguồn nước và bảo vệ Hệ UF (Ultra Filtration) phía sau.
- Màng UF X-Flow Pentair: Nước sau khi lọc qua thiết bị Lọc đĩa / Lọc lưới sẽ được đưa trực tiếp đến hệ thống UF. Với kích thước lọc 0.02µm và cơ chế lọc từ trong ra ngoài (inside-out) độc đáo, màng UF X-Flow Pentair lọc sạch các tạp chất có kích thước nhỏ hơn cả vi khuẩn, loại bỏ các chất keo, nhũ tương, chất rắn lơ lửng và hầu hết các phần tử lớn trong nước. Nước sau khi lọc qua UF sẽ được chứa vào bồn. Lượng nước này một phần dùng để cấp đến hệ RO và một phần dùng để rửa ngược UF. Sau khi chạy Chế độ lọc được 20 – 120 phút thì Hệ UF sẽ chuyển sang Chế độ rửa bằng nước trong vòng 1-2 phút rồi quay lại Chế độ lọc.
- Thiết bị lọc tinh Aqualine: Nguồn nước được chứa tại bồn UF sẽ được đưa đến hệ thống RO bằng bơm ly tâm trục ngang và bơm cao áp, vị trí giữa bơm ly tâm trục ngang và bơm cao áp sẽ có bộ lọc tinh 5 micron để lọc bụi bẩn, cặn nhằm bảo vệ bơm cao áp và màng RO.
- Thiết bị tiết kiệm năng lượng Isave: Isave thu hồi năng lượng thủy lực từ dòng nước xả bỏ (reject) của hệ thống RO nước biển và chuyển năng lượng đó trở lại hệ thống. giảm đáng kể mức tiêu thụ và tiết kiệm chi phí vận hành.
- Hóa chất chống cáu cặn PWT: Với nguồn nước nhiễm mặn, ATS khuyến nghị Quý khách hàng nên sử dụng hóa chất chống cáu cặn SpectraGuard 360 để kiểm soát tốt các thành gây cáu cặn cho màng RO như: cacbonat, sunfat, phosphat, hydroxit kim loại, silica,.. vì phương pháp làm mềm, khử cứng truyền thống không có hiệu quả đối với nguồn nước nhiễm mặn.
3.2 Giai đoạn xử lý chính:
- Màng RO NanoH2O: Trong hệ thống RO, ATS đề xuất Quý khách hàng sử dụng màng RO LG SW 400 SR là loại màng RO được sản xuất dựa trên nền tảng công nghệ cấu trúc vật liệu nano TFN (Thin Film Nanocomposite) với khả năng khử muối cao đến 99.85%. Nước biển được bơm ở áp lực cao qua RO, nước sạch sẽ theo hệ thống màng dẫn ra ngoài. Nước sau xử lý sẽ đạt yêu cầu chất lượng về nguồn nước sạch dùng cho mục đích sinh hoạt, sản xuất,.. theo QCVN 08-1:2018/BYT.
- Vỏ màng RO Codeline Pentair: Cấu tạo từ các vật liệu cao cấp, vỏ RO Codeline Pentair có khả năng chịu được các mức áp suất vận hành cao, giúp bảo vệ màng RO tránh khỏi các tác động có hại từ bên ngoài và hạn chế các vấn đề rò rỉ nước trong quá trình vận hành.
3.3 Giai đoạn bảo dưỡng hệ thống
- Hóa chất tẩy rửa màng PWT: Sau một khoảng thời gian làm việc, hệ thống sẽ được súc rửa CIP (Clean In Place) định kì để phục hồi lưu lượng và hiệu suất xử lý. Hóa chất tẩy rửa màng PWT có thể tẩy rửa các chất bẩn hữu cơ, màng sinh học, các hydroxit kim loại (như sắt) và cáu cặn vô cơ (như CaCO3 hay Silica) bám trên bề mặt màng RO giúp phục hồi lưu lượng và hiệu suất cho hệ thống.
- Thiết bị lọc tinh Aqualine: Trong thời gian CIP, lọc tinh Aqualine có nhiệm vụ giúp lọc các cặn bẩn được loại bỏ trong quá trình CIP nhằm tránh các cặn bẩn quay trở lại vào hệ thống.
Công Ty TNHH Công Nghệ Nước ATS
Trụ sở chính: 54/18 Bùi Quang Là, P. 12, Q. Gò Vấp, TP. HCM
Văn phòng: 12 ĐHT10B, P. Đông Hưng Thuận, Q. 12, TP. HCM
Tư Vấn Hỗ Trợ: (028) 6258 5368
Email: info@atswatertechnology.com
Google Map: https://goo.gl/maps/1wxSUUoqjiZVVNkV6
Zalo official: https://bit.ly/ZO-ATS-Water-Technology
Website: https://bit.ly/ATSWaterTechnology
Nhận xét
Đăng nhận xét