Là một trong những công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực xử lý nước hiện đại, công nghệ tách màng đóng vai trò quan trọng trong việc lọc nước uống, xử lý nước thải công nghiệp, khử mặn nước biển và các lĩnh vực khác với lợi thế của hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
I. Microfiltration (MF): Lọc vật lý các rào cản cơ bản
Phạm vi kích thước lỗ rỗng của màng vi mô là {{0}}. Chênh lệch áp suất hoạt động của nó thường là 0,7 bar, với mức tiêu thụ năng lượng thấp, phù hợp như một quá trình tiền xử lý.
Hiệu suất duy trì: vi lọc có thể giữ lại hơn 99% các hạt có kích thước hạt> 0.
Các kịch bản ứng dụng: vi lọc có thể làm giảm độ đục xuống nhỏ hơn 0. 1NTU trong xử lý nước uống và tỷ lệ loại bỏ vi khuẩn vượt quá 95%; Khi được sử dụng để làm rõ nước trái cây trong ngành công nghiệp thực phẩm, nó có thể giữ lại hơn 90% các chất hương vị.
Hạn chế: Không thể loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan (DOM) và các chất ô nhiễm ion (như các ion canxi và magiê), và yêu cầu các quá trình tiếp theo để đạt được tinh chế sâu.
Ii. Siêu lọc (UF): Tách chính xác các chất đại phân tử
Kích thước lỗ rỗng của màng siêu lọc được giảm xuống còn 0. 002-0. Sự khác biệt áp suất hoạt động của nó được tăng lên 1-7 thanh, yêu cầu mức tiêu thụ năng lượng cao hơn.
Hiệu suất duy trì: Tốc độ duy trì của chất hữu cơ đại phân tử với trọng lượng phân tử> 10kDa (như axit humic) vượt quá 90%, nhưng nó hầu như không có tác dụng duy trì đối với các ion đơn trị (NA⁺, CL⁻).
Hiệu quả kinh tế: Chi phí của hệ thống siêu lọc để xử lý một tấn nước trong nguồn cung cấp nước đô thị là về 0. 3-0. 5 Yuan, thấp hơn 20% so với quá trình lọc cát truyền thống.
Ứng dụng điển hình: xử lý nước thải y tế có thể loại bỏ hơn 90% vi sinh vật gây bệnh, đáp ứng "tiêu chuẩn xả thải cho các chất ô nhiễm nước trong các tổ chức y tế". Khi tiền xử lý nước biển được kết hợp với thẩm thấu ngược, tuổi thọ của màng RO có thể được mở rộng thêm 30%-40%.
Iii. Nanofiltration (NF): màng đa chức năng để tách chọn lọc
Kích thước lỗ rỗng của màng nano là khoảng 1nm (tương ứng với trọng lượng phân tử của 200-400 DA), có cả hiệu ứng đẩy điện và điện tích. Tỷ lệ lưu giữ của các ion hóa trị hai (chẳng hạn như Ca²⁺, So₄²⁻) cao tới 90%-98%, nhưng tỷ lệ loại bỏ của các ion đơn trị (như Na⁺) chỉ là 20%-80%. Áp suất hoạt động được tăng lên 3. 5-16 thanh, yêu cầu ổ áp suất trung bình và cao.
Hiệu quả khử muối: Tốc độ duy trì của magiê sulfate (MGSO₄) có thể đạt hơn 95%, trong khi đó của natri clorua (NaCl) chỉ là 40%-70%. Tính năng này làm cho nó cực kỳ thuận lợi trong việc làm mềm nước cứng.
So sánh tiêu thụ năng lượng: mức tiêu thụ năng lượng của quá trình lọc nano là khoảng 50% -70% so với bệnh thẩm thấu ngược. Ví dụ, khi xử lý nước lợ, mức tiêu thụ điện của nano trên mỗi tấn nước là 1. 2-2. 5KWh, trong khi thẩm thấu ngược yêu cầu 2.
Loại bỏ Chroma: Sau khi một nhà máy nước mặt áp dụng quá trình lọc nano, sắc độ đã giảm từ 30 pt-CO xuống dưới 5 pt-CO và không có chất oxy hóa hóa học nào được thêm vào.
Xử lý chất phóng xạ: Tốc độ lưu giữ của radium (RA²⁺) đã vượt quá 98%, làm giảm đáng kể nguy cơ phóng xạ nước ngầm.
Iv. Thẩm thấu ngược (RO): Công nghệ khử mặn cực kỳ chính xác
Kích thước lỗ rỗng của màng thẩm thấu ngược là<0.1nm, which only allows water molecules to pass through, and almost completely blocks soluble salts (salinity rejection rate>95%) and organic matter with a molecular weight>100DA. Áp suất hoạt động của nó thay đổi theo độ mặn của nước đầu vào. Việc xử lý nước lợ đòi hỏi 5-20 bar và việc khử muối của nước biển cao như 50-84 bar.
Khả năng khử muối: Màng RO tổng hợp có thể khử muối 99,7% nước biển (TDS 35000mg/L) và TDS nước được sản xuất<500mg/L, meeting the WHO drinking water standard.
Phân tích chi phí: Trong các dự án khử mặn nước biển toàn cầu, công nghệ RO chiếm hơn 65% và chi phí cho mỗi tấn nước đã giảm xuống còn 3. 5-6 Yuan, thấp hơn 60% so với phương pháp chưng cất.