Nguyên lý hoạt động và ứng dụng lõi lọc nước công nghiệp

Lõi lọc nước công nghiệp là một phần không thể thiếu của hệ thống lọc nước công suất lớn. Loại lõi này thường được làm từ màng lọc RO với ưu thế nổi bật là giá thành rẻ, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng. Để tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như ứng dụng trong thực tế, mời bạn đọc tham khảo bài viết dưới đây của VCR.

Tìm hiểu màng lọc RO là gì?

Để hiểu rõ về lõi lọc nước công nghiệp, chúng ta cần phải tìm hiểu chi tiết về màng lọc RO.

Khái niệm

RO được viết tắt từ cụm từ Reverse Osmosis và có nghĩa là thẩm thấu ngược. Đây là công nghệ lọc tinh khiết được ứng dụng phổ biến hiện nay và được coi là bước tiến quan trọng vượt bậc trong lĩnh vực xử lý nước của nhiều quốc gia, vùng lãnh thổ. Bởi vì màng lọc RO không kén chọn nguồn nước đầu vào và có khả năng xử lý mọi nguồn nước ô nhiễm chuyển đổi thành nước tinh khiết nên được ứng dụng chủ yếu trong các lõi lọc nước công nghiệp hiện nay.

Nước sau khi trải qua quá trình lọc tại màng RO có thể dùng để sinh hoạt, ăn uống trực tiếp mà không cần phải đun sôi lại. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại công nghệ lọc khác như UF hay Nano tuy nhiên RO vẫn được đánh giá là công nghệ mang lại hiệu quả cao nhất hiện nay.

Cấu tạo

Cấu tạo màng lọc RO công nghiệp - trái tim của lõi lọc công nghiệp được cấu tạo nên từ 3 bộ phận chính.

• Phần màng lọc RO: Chi tiết này được cấu tạo từ các vật liệu đặc biệt Thin Film Composite gọi tắt là TFC. Cấu thành các cụm màng lọc xếp chồng lên nhau rồi cuộn theo hình xoắn ốc quấn xung quanh ống dẫn nước trung tâm màng lọc. Mỗi cụm này sẽ bao gồm lớp đệm, lớp màng lọc và lớp thẩm thấu.
• Ống dẫn nước trung tâm: Còn được biết đến với tên gọi khác là trục định tâm màng lọc, có tác dụng tập trung nước tinh khiết ngay khi lọc qua màng lọc RO công nghiệp.
• Lớp vỏ bên ngoài: Cần phải có lớp vỏ này để quy trình lọc được diễn ra chính xác, hiệu quả. Vì màng lọc RO có kích thước siêu nhỏ nên phải có năng lượng tạo ra lực nén mạnh đẩy nước đi qua màng lọc vậy. Để màng lọc RO hoạt động cần đến áp lực nén của máy bơm. Nguồn nước sẽ chảy vào một đầu lõi lọc, đi qua màng lọc và chảy vào ống nước sạch trung tâm. Phần nước thải còn lại chứa các tạp chất sẽ đi ra ngoài qua đầu lõi lọc còn lại.

Phân loại

Có thể dựa vào công suất màng hoặc thương hiệu để phân loại màng lọc RO.

Phân loại theo công suất

Dựa vào công suất sẽ có 2 loại chính là màng lọc RO công nghiệp dùng cho lõi lọc nước công nghiệp và màng lọc RO gia đình.

• Màng lọc RO công nghiệp bao gồm các loại RO 50 GPD (7.9 L/h), RO 75GPD (11.85 L/h) và RO 100GPD (15.8 L/h).
• Màng lọc RO công nghiệp gồm các loại RO 4021, RO 4040 và RO 8040.

Phân loại theo thương hiệu

Tùy vào từng loại thương hiệu có thể phân loại thành Toray của Nhật Bản, Hydranautics của US, Lanxess đến từ Đức, Dow Water & Process Solutions của US, Toyobo của Nhật Bản, LG Chem đến từ Hàn Quốc, GE, Vontron,…

Thông số

Dưới đây là thông số kỹ thuật của các loại lõi lọc nước công nghiệp RO được ứng dụng phổ biến hiện nay.

Nguyên lý hoạt động của lõi lọc nước công nghiệp

Màng lọc nước công nghiệp RO hoạt động theo cơ chế ngược lại với các loại lọc thông thường. Nhờ vào lực hấp dẫn của trái đất tạo ra sự thẩm thấu của các phân tử nước thông qua mao mạch lõi lọc.

Các vật liệu cấu thành màng lọc RO có tính chất nửa thấm cho phép phân tử nước dễ dàng đi qua và giữ lại các chất rắn hòa tan. Nguồn cấp nước vượt qua dòng nước trên bề mặt dưới áp lực nước, sẽ giúp duy trì quá trình lọc các loại tạp chất, vi khuẩn, kim loại nặng,... Các phân tử nước sẽ đi ngang theo bề mặt lớp màng bao quanh bề mặt xoắn ốc. Song song với đó, các chất ô nhiễm, tạp chất có hại sẽ tự động dồn lại. Nước rửa từ bề mặt lớp mảng đẩy các chất ô nhiễm đi ra ngoài theo đường thải.

Ứng dụng của màng lọc nước công nghiệp

Màng lọc nước công nghiệp RO được ứng dụng trong hệ thống lọc nước sạch và nhiều ngành công nghiệp khác.

Trong công nghệ lọc nước

Ý thức về tầm quan trọng của nước sạch càng ngày càng tăng cao. Nhu cầu sử dụng nước tinh khiết của con người cũng theo đó tăng lên mỗi ngày. Đây là lý do xuất hiện các cấp lọc thô giúp đảm bảo an toàn chất lượng và sức khỏe người dùng nhờ khả năng tối ưu hóa quá trình lọc.

• Hấp thụ tồn dư thuốc trừ sâu, thuốc trừ sâu, clo có bên trong nước cũng như khả năng loại bỏ lượng lớn chất bẩn, các tác nhân gây hại cho nguồn nước.
• Lọc các vật chất lơ lửng, tạp chất có trong nước cùng những loại các vi khuẩn, vi rút có kích thước lớn từ 5 micron trở lên.
• Loại bỏ kim loại nặng, chất huyền phù, các dạng rỉ sét cũng như ngăn cản vi sinh vật tràn vào trong hệ thống lọc.
• Bảo vệ các lõi lọc tinh ở phía sau cùng toàn bộ hệ thống lọc nước đảm bảo hiệu suất.

Trong ngành công nghiệp khác

Nhờ những ưu điểm nổi bật như chất liệu bền bỉ, giá thành hợp lý và dễ dàng sử dụng đem lại hiệu quả cao nên lõi lọc nước công nghiệp RO còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

• Dùng để xử lý nước dùng cho các khu thương mại, dân cư,...
• Loại bỏ các loại hóa chất công nghiệp, mực in, dung môi hữu cơ, mạ chất lỏng,...
• Dùng trong quy trình sản xuất dược phẩm lỏng hoặc mảnh vụn tế bào;
• Phục vụ đủ nguồn nước sạch cho quy trình sản xuất nước khoáng, nước tinh khiết, các loại thực phẩm khác như nước mắm, nước tương, các loại nước uống có cồn, nước ép trái cây,…
• Lọc thô hệ thống nước ngọt có ga, nước đóng chai, nước dùng để xi mạ, nước cấp hệ thống mạch điện
• Phục vụ phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất dầu và bán dẫn.

Hướng dẫn sử dụng lõi lọc nước công nghiệp

Để sử dụng đúng cách đem lại hiệu quả cao không nên bỏ qua những thông tin quan trọng dưới đây.

Hướng dẫn chọn mua

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại lõi lọc RO khác nhau nên khi chọn mua cần phải xác định được những thông số quan trọng.

• Max pressure được biết đến là thông số chỉ mức áp lực làm việc tối đa. Hiện nay các lõi lọc nước công nghiệp RO hiện nay sử dụng 2 áp lực tối đa là 150psi và 225psi. Nếu lựa chọn không khớp với thông số bơm có thể làm giảm hiệu suất lọc nước và thậm chí gây ra tình trạng rách màng lọc.
• Flow Rate là thông số về lưu lượng nước. Thông số này thể hiện công suất lọc của màng RO, tính bằng đơn vị GPD (Gallon) và mỗi 1 Gallon thì bằng 3,78 lít.
• Kích thước màng lọc phù hợp phụ thuộc vào lưu thượng thiết kế. Màng lọc nước công nghiệp RO thường có 3 kích cỡ chính là 4021, 4040 và 8040. Ví dụ 4040 tương ứng với đường kính 4.0 inch và độ dài là 40 inch bằng 101,6cm.
• Thông số diện tích bề mặt hoạt động rất cần thiết cho việc tính toán thiết kế hệ thống lọc với nguồn nước đầu vào nước nhau, ví dụ như nước giếng, nước biển, nước lợ,...

Tuổi thọ

Lõi lọc nước công nghiệp RO thường có tuổi thọ trong khoảng 24 đến 36 tháng. Sau đó, người dùng cần phải thay định kỳ theo hướng dẫn chi tiết từ nhà sản xuất để có thể đảm bảo chất lượng nước sạch cũng như hiệu quả năng suất hoạt động của sản phẩm.

Vệ sinh và thay màng lọc

Cần tiến hành vệ sinh khi có dấu hiệu tắc nghẽn do các tạp chất hữu cơ, vô cơ gây nên.

Vệ sinh

Do tạp chất vô cơ: Hoàn tan một lượng dung dịch Axit vào nước tinh khiết rồi tiến hành ngâm màng lọc RO trong dung dịch này trong thời gian 1 tiếng. Sau đó lắp màng vào bơm tuần hoàn để cho hệ thống chạy liên tục 1 giờ đồng hồ là có thể sử dụng bình thường. Lưu ý không dùng các nhóm axit gốc Clo cũng như đảm bảo PH không thấp hơn 2.5.

Do tạp chất hữu cơ: Hòa tan dung dịch kiềm hòa tan vào nước lấy vệ sinh màng lọc bằng cách ngâm trong dung dịch trong 1 tiếng. Tiến hành lắp vào bơm tuần hoàn để hệ thống chạy liên tục trong 1 tiếng đồng hồ là có thể đưa vào sử dụng. Chú ý, độ pH của nước không được vượt quá mức 11.

Thay màng lọc

Tùy vào chất lượng nước đầu vào lõi lọc nước công nghiệp RO có thể sử dụng kéo dài từ 2 đến 3 năm tùy nhiên khi bắt gặp các tình trạng như lưu lượng và chất lượng lọc giảm, máy bơm kêu to hơn khi vận hành cũng như hiện tượng không ra nước hoặc nước chảy ít thì cần tiến hành thay thế.

Bước 1: Mua màng thay thế và tháo bỏ lớp nilon bọc bên ngoài.

Bước 2: Gắn ron vào 2 đầu bịt vỏ màng và dùng nước rửa chén bôi lên ron đen nằm phía dưới.

Bước 3: Tiếp tục bôi nước rửa chén vào ống chứa để tạo độ trơn đẩy màng cho dễ.

Bước 4: Đưa màng RO vào vỏ và ấn mạnh để tạo độ khít. Có thể lấy cán búa gõ nhẹ đảm bảo màng được đi vào đúng vị trí cần thiết.

Bước 5: Xoáy nút bịt đầu vỏ màng và cùm vỏ lại để xoáy ốc chặt.

Vì sao nên thay lõi lọc nước công nghiệp định kỳ?

Trong quá trình vận hành hệ thống lọc nước, đặc biệt là những loại sử dụng màng lọc RO, các nhà sản xuất đều khuyến cáo và chỉ định khách hàng thay lõi lọc theo đúng định kỳ. Bởi lẽ, sau một thời gian sử dụng các lõi nước sẽ bị bịt kín bởi hàng loạt các loại chất bẩn từ đó ngăn cản dòng chảy của hệ thống và giảm hiệu suất hoạt động. Không chỉ vậy, việc lọc nước sạch cũng sẽ không còn hiệu quả như trước. Vậy nên cần phải tiến hành thay lõi lọc nước công nghiệp định kỳ để duy trì được nguồn nước sạch đáp ứng nhu cầu sử dụng cũng như tăng độ bền cho máy lọc nước.

Trong bài viết trên đây, VCR đã tổng hợp đến bạn đọc các thông tin chi tiết về lõi lọc nước công nghiệp. Qua đó, có thể hiểu hơn về cơ chế hoạt động cũng như cách sử dụng đúng cách, hiệu quả.