CÔNG NGHỆ KHỬ MUỐI NƯỚC BIỂN THÀNH NƯỚC NGỌT KOVALUS - USA

Một sơ đồ hệ thống SWRO hoàn chỉnh gồm 6 giai đoạn chính.

• Đầu tiên, nước biển được đưa vào hệ thống thông qua hệ thống thu nước biển. Tiếp theo, công đoạn tiền xử lý loại bỏ chất rắn và các chất hữu cơ có trong nguồn nước đầu vào.
• Việc sử dụng màng 3ENF-01 trong công đoạn tiền xử lý nước biển giúp loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng, cặn và các tạp chất gây fouling (bám bẩn), từ đó giảm nguy cơ màng RO bị nghẹt và giúp kéo dài tuổi thọ màng RO.
• Sau đó, bơm cao áp đẩy nước qua các màng RO. Đồng thời, thiết bị thu hồi năng lượng tận dụng lại áp suất từ dòng nước thải cô đặc của hệ thống RO.
• Tiếp theo, công đoạn hậu xử lý sẽ điều chỉnh độ pH và bổ sung lại các khoáng chất cần thiết cho nước.
• Cuối cùng, nước sau xử lý được lưu trữ và phân phối đến nơi sử dụng.

Mỗi giai đoạn được thể hiện thành một khối rõ ràng trên sơ đồ. Nhờ đó, các kỹ sư có thể tính toán và lựa chọn phù hợp bơm, màng và đường ống cho toàn bộ hệ thống. Đối với bên mua hàng, sơ đồ cũng giúp dễ dàng phát hiện những thiếu sót trong thiết kế trước khi ký đơn đặt hàng. Vì vậy, một sơ đồ quy trình được thiết kế tốt có thể giúp tiết kiệm chi phí ngay từ giai đoạn thiết kế, trước rất lâu khi công trình bắt đầu xây dựng.

2. Màng RO Lọc Nước Biển Kovalus - USA

KOVALUS SEPARATION SOLUTIONS™ (KSS) là đơn vị dẫn đầu toàn cầu về công nghệ lọc màng, với hơn 50 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực màng lọc. Chúng tôi sản xuất màng lọc tại cơ sở sản xuất hiện đại của mình ở Hoa Kỳ và sử dụng các sản phẩm màng này trong chính các hệ thống do chúng tôi cung cấp. Lọc nước và nước thải là một trong những lĩnh vực chuyên môn của chúng tôi. Các dòng màng thẩm thấu ngược (RO) và nanofiltration (NF) FLUID SYSTEMS® là những giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ tinh khiết nước cao và tỷ lệ thu hồi cao trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

FLUID SYSTEMS là đơn vị tiên phong trong việc phát triển công nghệ RO hiện đại từ năm 1967, khi công ty phát triển và được cấp bằng sáng chế cho phần tử màng dạng cuộn xoắn (spiral-wound element) đầu tiên. Thành tựu này đã dẫn đến việc lắp đặt màng RO cellulose acetate đầu tiên, sau đó là sự ra đời của phần tử màng spiral nhiều lá (multi-leaf spiral element) đầu tiên. Những phát triển này cuối cùng đã đặt nền móng cho công nghệ màng composite màng mỏng (Thin Film Composite – TFC™) hiện đại, ngày nay đã trở thành tiêu chuẩn của ngành trên toàn thế giới. Năm 1998, FLUID SYSTEMS trở thành một bộ phận của KSS, qua đó bổ sung vào danh mục công nghệ của chúng tôi các giải pháp MBR, MF và UF phục vụ xử lý nước và nước thải đô thị cũng như công nghiệp.

• Công nghệ thẩm thấu ngược (RO) là một quy trình lọc nước được sử dụng rộng rãi để sản xuất nước ngọt từ nguồn nước có độ mặn cao, đặc biệt là nước biển. Cốt lõi của quá trình này là hệ thống màng RO.
• Được chế tạo từ các vật liệu polymer có khả năng chọn lọc ở cấp độ phân tử, màng RO có cấu trúc vi xốp với khả năng cho phép các phân tử nước đi qua một cách có chọn lọc, đồng thời ngăn chặn các ion muối, các phân tử có kích thước lớn và nhiều tạp chất khác. Thông thường, kích thước lỗ của màng RO vào khoảng 0,0001 μm.
• Trong quá trình lọc, nước có độ mặn cao, chẳng hạn như nước biển, được đưa qua màng RO dưới áp suất cao. Áp suất này giúp các phân tử nước thấm qua màng RO, từ đó thu được nguồn nước tinh khiết gần như không chứa muối và tạp chất.
• Công nghệ màng RO có khả năng loại bỏ tới 99,89% muối, các ion kim loại nặng, các phân tử hữu cơ có kích thước lớn và phần lớn các vi sinh vật gây bệnh có trong nước. Nước sau xử lý có chất lượng cao, phù hợp cho cả mục đích sử dụng trong sinh hoạt và các ứng dụng công nghiệp.

3. Thiết bị thu hồi năng lượng (ERD) là gì?
Thiết bị thu hồi năng lượng (Energy Recovery Device – ERD) là một thiết bị có chức năng thu hồi năng lượng thủy lực từ dòng nước cô đặc (brine/concentrate) ở áp suất cao và truyền năng lượng đó trở lại dòng nước biển đầu vào.

Thay vì xả trực tiếp dòng nước muối cô đặc có áp suất cao ra ngoài, ERD chuyển đổi năng lượng áp suất này thành năng lượng hữu ích để hỗ trợ quá trình vận hành của hệ thống.
Quá trình này giúp hệ thống:

• Giảm tải cho bơm cao áp.
• Giảm mức tiêu thụ điện năng.
• Nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Các thiết bị ERD hiện đại có thể thu hồi tới 95–98% năng lượng áp suất khả dụng, qua đó giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống khử mặn nước biển.

4. Màng NF Tiền Lọc Nước Biển: ENF-01, 3ENF-05 

Việc sử dụng màng 3ENF-01 trong công đoạn tiền xử lý nước biển giúp loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng, cặn và các tạp chất gây fouling (bám bẩn), từ đó giảm nguy cơ màng RO bị nghẹt và giúp kéo dài tuổi thọ màng RO.

3E Memtech chuyên về vật liệu màng phân tách sợi rỗng tiên tiến và các giải pháp xử lý nước, mang lại hiệu suất ổn định, tin cậy, tiết kiệm năng lượng và có độ bền cao. Công nghệ màng nanofiltration (NF) sợi rỗng của công ty là một bước đột phá lớn trong ngành màng lọc. Đây là màng NF siêu tiết kiệm năng lượng đầu tiên trên thế giới, có khả năng phân tách trên toàn dải phân tử (molecular weight range) với các đặc điểm nổi bật:

• Khả năng loại bỏ muối (salt rejection) có thể tùy chỉnh theo yêu cầu.
• Hoạt động được ở nhiệt độ cao.
• Khả năng chống oxy hóa vượt trội.
• Chịu được dung môi hữu cơ.
• Chịu được môi trường axit và kiềm.
• Khả năng chống bám bẩn (fouling resistance) rất tốt.
• Sự kết hợp độc đáo này giúp khắc phục hiệu quả những hạn chế của các công nghệ màng truyền thống.

5. Lợi ích của công nghệ khử mặn nước biển
Dưới đây là những lợi ích chính của công nghệ khử mặn, cho thấy tại sao khử mặn là một giải pháp khả thi để bổ sung và thay thế một phần các nguồn nước ngọt hiện có:

• Cung cấp nước sạch cho con người: Tạo ra nguồn nước sạch, an toàn và phù hợp cho mục đích uống trực tiếp sau khi được xử lý theo tiêu chuẩn.
• Cung cấp nước cho ngành nông nghiệp: Bổ sung nguồn nước phục vụ tưới tiêu và các hoạt động sản xuất nông nghiệp.
• Đảm bảo chất lượng nước: Nước sau xử lý đạt chất lượng an toàn, không gây nguy hiểm hoặc tác động có hại đến con người và các sinh vật sống khi đáp ứng các tiêu chuẩn quy định.
• Sử dụng công nghệ đã được kiểm chứng: Công nghệ khử mặn, đặc biệt là công nghệ thẩm thấu ngược (RO), đã được nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi và chứng minh tính hiệu quả trong thực tế.
• Góp phần bảo tồn nguồn nước ngọt hiện có: Giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nước ngọt tự nhiên, qua đó góp phần bảo vệ và duy trì nguồn tài nguyên nước ngọt.
• Nguồn nước biển dồi dào: Đại dương cung cấp nguồn nước gần như vô tận, tạo ra nguồn nguyên liệu đầu vào ổn định cho các hệ thống khử mặn. Ít phụ thuộc vào các yếu tố biến động: Nguồn nước biển tương đối ổn định, giúp giảm sự phụ thuộc vào các yếu tố như lượng mưa, hạn hán và biến động nguồn nước mặt hoặc nước ngầm.
• Vị trí xây dựng nhà máy an toàn: Các nhà máy khử mặn có thể được quy hoạch và bố trí tại những vị trí phù hợp, đảm bảo an toàn cho hoạt động vận hành và khu vực xung quanh.
• Góp phần bảo vệ môi trường sống: Khi được thiết kế, vận hành và quản lý đúng quy định, các hệ thống khử mặn có thể góp phần giảm áp lực khai thác lên các nguồn nước ngọt tự nhiên và hỗ trợ bảo vệ môi trường sống.