Màng thẩm thấu ngược thực sự hoạt động như thế nào?
Ý tưởng cơ bản rất đơn giản: nước được đẩy qua màng bán thấm dưới áp suất, trong khi hầu hết muối hòa tan, khoáng chất, chất gây ô nhiễm và các chất không mong muốn khác đều bị loại bỏ.
Nguyên lý hoạt động của thẩm thấu ngược dựa trên thẩm thấu, nhưng quá trình này hoạt động theo hướng ngược lại.
Trong thẩm thấu tự nhiên, nước di chuyển qua màng bán thấm từ dung dịch có nồng độ chất hòa tan thấp hơn sang dung dịch có nồng độ cao hơn. Chuyển động này tiếp tục cho đến khi áp suất thẩm thấu được cân bằng.
Thẩm thấu ngược đảo ngược quá trình tự nhiên này.
Áp suất bên ngoài được áp dụng cho nước cấp-có nồng độ cao. Khi áp suất áp dụng lớn hơn áp suất thẩm thấu, nước sẽ bị đẩy qua màng về phía có-nồng độ thấp hơn.
Do đó màng tách nước cấp thành hai dòng:
- Permeate: nước tinh khiết đi qua màng.
- Nước cô đặc: nước chứa nồng độ muối và chất gây ô nhiễm bị loại bỏ cao hơn.
Đây là nguyên tắc cơ bản đằng sau mọi hệ thống thẩm thấu ngược.
Nước đi qua màng RO như thế nào?
Cơ chế phân tách của màng RO hiện đại thường được mô tả bằng mô hình-khuếch tán dung dịch.
Đầu tiên, các phân tử nước hòa tan vào lớp hoạt động của màng. Sau đó, chúng khuếch tán qua lớp polyamit dày đặc trước khi để lại ở phía thấm.
Muối hòa tan và các chất bị loại bỏ khác có độ thẩm thấu qua màng thấp hơn nhiều. Kết quả là hầu hết vẫn ở dạng cô đặc.
Quá trình này khác với quá trình vi lọc hoặc siêu lọc thông thường. Những công nghệ này chủ yếu tách các chất thông qua lỗ chân lông. Màng thẩm thấu ngược có lớp hoạt tính cực kỳ dày đặc nên cơ chế tách của nó không đơn giản là sàng thông thường.
Màng RO 8040 là một thành phần màng công nghiệp phổ biến với kích thước danh nghĩa khoảng 8 inch x 40 inch.
Bên trong phần tử, các tấm màng được ngăn cách bằng các miếng đệm cấp liệu và các chất mang thấm. Màng được cuộn thành hình xoắn ốc xung quanh ống thấm trung tâm.
Khi nước cấp vào vỏ màng, nó sẽ chảy dọc theo bề mặt màng. Nước đi qua lớp hoạt động và đi vào các kênh thấm. Nước tinh khiết sau đó di chuyển về phía ống trung tâm.
Đồng thời, muối bị loại bỏ và chất gây ô nhiễm vẫn còn trong dòng cô đặc.
Cấu trúc vết quấn-xoắn ốc cung cấp diện tích màng lớn bên trong một phần tử tương đối nhỏ gọn, giúp màng 8040 phù hợp với hệ thống RO thương mại và công nghiệp.
Vậy màng thẩm thấu ngược hoạt động như thế nào?
Nói một cách đơn giản, màng RO sử dụng áp suất để ép nước đi qua một lớp hoạt động bán thấm dày đặc. Nước có thể đi qua
qua màng, trong khi hầu hết các muối hòa tan và nhiều chất gây ô nhiễm đều bị loại bỏ. Quá trình này tạo ra dòng thấm tinh khiết và dòng thải cô đặc.
Tuy nhiên, hoạt động RO hiệu quả không chỉ liên quan đến màng lọc. Chất lượng nước cấp, áp suất, nhiệt độ, khả năng thu hồi, tiền xử lý, lựa chọn màng và bảo trì đều ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
Cho dù bạn đang chọn màng RO gia đình, thành phần thương mại, màng RO 8040 công nghiệp hay màng khử mặn nước biển, hiểu rõ cơ chế phân tách là bước đầu tiên để thiết kế một hệ thống xử lý nước hiệu quả và đáng tin cậy hơn.
