Tìm hiểu về khử mặn nước biển——Màng thẩm thấu ngược nước biển

Hiện nay, khử mặn nước biển chủ yếu được thực hiện bằng hai phương pháp kỹ thuật là khử mặn bằng màngthẩm thấu ngược (RO)và quá trình khử muối bằng nhiệt dựa trênHệ thống nhấp nháy nhiều tầng (MSF)VàChưng cất đa tác dụng (MED):

1. Thẩm thấu ngược (RO):Việc sử dụng màng thẩm thấu ngược, dưới tác dụng của áp suất cao, thông qua hiệu ứng sàng lọc của khẩu độ màng, muối và tạp chất trong nước biển được tách ra để thu được nước ngọt.

2. Bay hơi nhanh nhiều giai đoạn:nước biển nhấp nháy dưới các áp suất khác nhau, hơi nước và nước lỏng được tách ra bằng cách kiểm soát sự thay đổi áp suất để đạt được mục đích loại bỏ muối.

3. Bay hơi đa tác dụng:Việc sử dụng thiết bị bay hơi nhiều giai đoạn, nước biển bốc hơi nóng dần, mỗi giai đoạn của thiết bị bay hơi sử dụng hơi nước ở giai đoạn trước của thiết bị bay hơi để làm nóng, nhờ đó tiết kiệm năng lượng.

Công nghệ thẩm thấu ngược (RO) được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy khử muối. Màng thẩm thấu ngược là một công nghệ lọc màng đặc biệt, bằng cách tạo áp suất cao lên nước biển bằng cách ép màng, để tách muối, vi sinh vật, chất hữu cơ và các tạp chất khác, để thu được nước ngọt.

Những lý do khiến công nghệ thẩm thấu ngược được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy khử muối bao gồm:

1. Hiệu quả hoạt động:Màng thẩm thấu ngược có trở kháng muối cao và dòng chảy cao, có thể loại bỏ muối và tạp chất trong nước biển một cách hiệu quả và thu được nước ngọt chất lượng cao.

2. Tiết kiệm năng lượng: So với các phương pháp khử muối truyền thống như chưng cất nhiệt phân, công nghệ thẩm thấu ngược đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Trong quá trình tách màng, chỉ có thể áp dụng một áp suất nhất định để đạt được sự tách muối mà không cần điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, do đó tiết kiệm năng lượng.

3. Tính bền vững: Công nghệ thẩm thấu ngược phù hợp với các dự án khử muối ở mọi quy mô, từ nhà máy khử muối nhỏ đến nhà máy khử muối lớn, nhằm đạt được nguồn cung cấp nước bền vững. Đồng thời, màng thẩm thấu ngược có thể được kết hợp và điều chỉnh để thích ứng với các yêu cầu xử lý và chất lượng nước khác nhau.

4. Kinh tế: Mặc dù mức đầu tư ban đầu của công nghệ thẩm thấu ngược cao nhưng chi phí của nó sẽ giảm dần theo sự phát triển của công nghệ và cải thiện hiệu ứng quy mô. Đồng thời, do hiệu quả cao và đặc tính tiêu thụ năng lượng thấp của công nghệ thẩm thấu ngược, chi phí vận hành và bảo trì có thể giảm và lợi ích kinh tế có thể được cải thiện.

Công nghệ khử mặn nước biển có ý nghĩa to lớn trong việc giải quyết vấn đề thiếu nước và đáp ứng nhu cầu nước của con người, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy khử muối, tàu viễn dương, nghiên cứu khoa học biển và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, công nghệ khử muối cũng phải đối mặt với những thách thức như tiêu thụ năng lượng, ô nhiễm màng và xử lý nước thải, đòi hỏi phải liên tục đổi mới và cải tiến công nghệ.

Màng lọc nước biển là loại vật liệu màng được sử dụng trong công nghệ tách màng của quá trình khử mặn nước biển. Màng khử muối chủ yếu được sử dụng trong hệ thống màng thẩm thấu ngược (RO).

Màng khử muối nước biển thường được làm bằng vật liệu polymer như polyether ester (PE) hoặc polyether ether ketone (PEEK), có đặc tính trở kháng muối cao, thông lượng cao và chống ăn mòn. Cấu trúc của màng thường là màng xốp mỏng, có tác dụng ngăn cách muối và tạp chất thông qua các vi lỗ trên màng. Kích thước lỗ của màng khử muối thường nằm trong khoảng 0,1-0,0001 micron, có thể ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của muối và các chất hòa tan khác, để nước ngọt có thể đi qua và đạt được mục đích khử mặn nước biển.

Màng khử muối đóng một vai trò quan trọng trong kỹ thuật khử muối. Nó có ưu điểm là hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, có thể giải quyết vấn đề thiếu nước và cung cấp nguồn cung cấp nước đáng tin cậy. Hiện nay, công nghệ màng khử muối đã trở thành một trong những phương pháp khử muối được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới.

Màng khử muối có những ưu điểm sau so với các phương pháp khử muối khác:

1. Hiệu quả hoạt động:Màng khử mặn nước biển có trở kháng muối cao, dòng chảy cao và khả năng tách hiệu quả, có thể loại bỏ muối và tạp chất trong nước biển một cách hiệu quả và thu được nước ngọt chất lượng cao.

2. Tiết kiệm năng lượng: So với các phương pháp khử muối truyền thống như chưng cất nhiệt phân, màng khử muối yêu cầu mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Trong quá trình tách màng, chỉ có thể áp dụng một áp suất nhất định để đạt được sự tách muối mà không cần điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, do đó tiết kiệm năng lượng.

3. Bảo vệ môi trường: So với các phương pháp khác, màng khử muối không cần sử dụng tác nhân hóa học hay phụ gia để tránh ô nhiễm môi trường. Đồng thời không phát sinh nước thải trong quá trình tách màng giúp giảm lãng phí nguồn nước.

4. Tính bền vững: Công nghệ màng khử muối có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các nhu cầu ứng dụng khác nhau thông qua các phương pháp tách màng khác nhau như thẩm thấu ngược và lọc nano. Tính linh hoạt này làm cho công nghệ màng phù hợp với mọi quy mô dự án khử muối, từ các đơn vị khử muối nhỏ đến các nhà máy khử muối lớn, cho phép cung cấp nước bền vững.

5. Kinh tế: Mặc dù mức đầu tư ban đầu của màng khử mặn nước biển cao nhưng chi phí của nó sẽ giảm dần theo sự phát triển của công nghệ và cải thiện hiệu quả quy mô. Đồng thời, do hiệu quả cao và đặc tính tiêu thụ năng lượng thấp của màng khử mặn nước biển, chi phí vận hành và bảo trì có thể giảm và lợi ích kinh tế có thể được cải thiện.

Tuổi thọ của màng khử muối phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chất lượng của vật liệu màng, điều kiện sử dụng màng, vận hành và bảo trì. Nhìn chung, tuổi thọ thiết kế của màng khử muối thường từ 5 đến 10 năm.

Sau đây là một số yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của màng khử muối:

1. Chất lượng vật liệu màng: Chất lượng và độ ổn định của vật liệu màng có tác động quan trọng đến tuổi thọ của màng. Vật liệu màng chất lượng cao có khả năng chống muối và chống ăn mòn cao, đồng thời có thể duy trì hiệu suất tách ổn định khi sử dụng lâu dài.

2. Điều kiện hoạt động: Điều kiện hoạt động cũng có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của màng. Bao gồm chất lượng nước, nhiệt độ, áp suất và các yếu tố khác. Nhiệt độ, áp suất hoặc hóa chất quá mức trong chất lượng nước có thể khiến vật liệu màng bị lão hóa, nứt hoặc tắc nghẽn, do đó rút ngắn tuổi thọ của màng.

3. Bảo trì: Việc vệ sinh và bảo trì màng thường xuyên là điều cần thiết để kéo dài tuổi thọ của màng. Việc vệ sinh thường xuyên có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm và muối khỏi bề mặt màng, duy trì dòng chảy và hiệu suất của màng. Đồng thời, việc bảo trì thường xuyên cũng có thể phát hiện và xử lý kịp thời những hư hỏng, hỏng hóc của màng để tránh hư hỏng thêm.

Màng RO nước biển HID™ (SW-8040-HR & SW-8040-HF)