-
Số 4, Phố Shijiaoju, Đường Dukou, Thị trấn Xinzao, Quận Panyu, Thành phố Quảng Châu, Tỉnh Quảng Đông, 511436, Trung Quốc
Từ nước biển thành nước sinh hoạt: Cơ chế hoạt động của quá trình khử muối
Tổng lượng tài nguyên nước ngọt trên toàn cầu chỉ chiếm 0,3251% tổng lượng nước trên Trái Đất, và công nghệ khử muối đang trở thành giải pháp then chốt giúp các thành phố ven biển giải quyết “cuộc khủng hoảng nước”. Bài viết này làm rõ những ưu điểm toàn diện của công nghệ thẩm thấu ngược về mặt hiệu quả, chi phí và tính bền vững thông qua so sánh công nghệ, đánh giá tác động môi trường và phân tích kinh tế.

1. Hệ thống cấp nước
Cái nhà máy khử muối Hệ thống áp dụng thiết kế cửa lấy nước kiểu lồng, nằm cách bờ biển 300 mét và ở độ sâu 25 mét. Công nghệ này giúp kiểm soát tốc độ dòng chảy dưới 0,1 m/s, thấp hơn nhiều so với tốc độ dòng chảy trung bình ở Biển Tasman (1,5 m/s), đồng thời đảm bảo không có sự xâm nhập của các sinh vật biển. So với hệ thống lấy nước ở vùng nước nông truyền thống, hàm lượng vi sinh vật trong khu vực nước sâu giảm 67%, đảm bảo an toàn về chất lượng nước ngay từ nguồn.
2. Hệ thống tiền xử lý
| Các cấp độ lọc | Các biện pháp kỹ thuật | Mức phí dọn dẹp |
|---|---|---|
| Cấp 1 | Màn hình Tumbler | 99,81% chất rắn lơ lửng (TP3T, kích thước >5 mm) |
| Than antraxit thứ cấp | Cát thạch anh | 94% Tảo và chất keo |
| Bậc đại học | Màng siêu lọc | Độ đục < 1 NTU |

Bùn thải thu được từ quá trình tiền xử lý được ly tâm và tách nước, đạt hàm lượng chất rắn là 25% (dữ liệu gốc), giúp nâng cao hiệu quả xử lý gấp 3 lần so với phương pháp lắng truyền thống.
3. Công nghệ thẩm thấu ngược
Nhà máy khử muối được trang bị 36.000 tấm màng composite 8 inch, đạt sản lượng nước trung bình hàng ngày là 6.900 lít từ mỗi tấm màng ở áp suất 60 bar. So với màng cellulose acetate trước đây, tỷ lệ khử muối của màng polyamide đã tăng từ 98,51% lên 99,71%. Việc chuyển đổi áp suất nước cô đặc để sử dụng thông qua thiết bị thu hồi năng lượng (ERD) giúp giảm mức tiêu thụ điện năng xuống còn 3,8kWh cho mỗi tấn nước, tiết kiệm 70% năng lượng so với phương pháp chưng cất truyền thống.
4. Sau điều trị
- Điều chỉnh hàm lượng canxi và magiê: bổ sung canxi cacbonat thực phẩm để tăng độ cứng lên 80–120 mg/L
- Cân bằng pH: bơm khí carbon dioxide để duy trì pH trong khoảng 7,0–8,5
- Quy trình khử trùng: Ức chế vi khuẩn liên tục với nồng độ 0,5 ppm chloramine.
Quy trình này giúp hàm lượng boron trong nước thải giảm xuống dưới 0,5 mg/L, thấp hơn tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (2,4 mg/L).
5. Tối ưu hóa sinh thái đối với việc xả nước muối cô đặc
Thông qua hệ thống vòi phun khuếch tán, 58% dung dịch muối cô đặc (độ mặn ~6,5%) đã được trộn đều hoàn toàn với nước biển trong vòng 2 phút, và kết quả giám sát cho thấy độ mặn đã trở về mức tự nhiên ở khoảng cách 500 mét tính từ điểm xả thải. Thiết kế này giúp giảm thiểu tác động lên các sinh vật đáy xuống 82% so với việc sử dụng ống xả trực tiếp. .
6. Những đổi mới kỹ thuật trong hệ thống truyền tải và phân phối đường ống
Hệ thống đường ống đôi dài 18 km sử dụng công nghệ lót FRP, so với các ống gang truyền thống:
- Khả năng chống ăn mòn tăng gấp 15 lần
- Lượng nước thất thoát đã giảm từ 7% xuống còn 0,3%.
- Thời gian bảo dưỡng được kéo dài lên 50 năm
7. Phân tích so sánh về mặt kỹ thuật và kinh tế
| Các chỉ số của hệ thống thẩm thấu ngược | Bộ nhớ Flash nhiều tầng | Thấp | Hiệu ứng đa dạng của nhiệt độ |
|---|---|---|---|
| Chi phí cho mỗi tấn nước (US$) | 0.48 | 1.2 | 0.9 |
| Thời gian thi công (tháng) | 18 | 36 | 28 |
| Lượng khí thải carbon (kg/m³) | 1.8 | 4.2 | 3.5 |
8. Triển vọng và thách thức trong ứng dụng trên toàn cầu
Công nghệ thẩm thấu ngược đã chiếm 67% thị phần thị trường nước biển, nhưng đang phải đối mặt với:
- Phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm màng lọc: Nhà máy tại Sydney kéo dài tuổi thọ màng lọc lên 7 năm nhờ sử dụng bộ lọc an toàn 0,1 μm
- Đổi mới năng lượng: Dự án Rabigh 3 của Ả Rập Xê Út kết hợp với hệ thống phát điện quang điện nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống còn 2,6 kWh trên mỗi tấn nước.
- Hỗ trợ chính sách: Kế hoạch An ninh Nguồn nước 2030 của Úc quy định mức tín dụng thuế 30% dành cho các dự án khử mặn.
Tóm tắt
Công nghệ khử muối hiện đại đã vượt qua rào cản “tiêu thụ năng lượng cao” để tạo ra một giải pháp nước bền vững thông qua quá trình tiền xử lý thông minh, các mô-đun màng lọc hiệu suất cao và thiết kế xả thải thân thiện với môi trường. Với những tiến bộ trong khoa học vật liệu và việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo, công nghệ thẩm thấu ngược có tiềm năng giảm chi phí khử mặn toàn cầu thêm 40% vào năm 2030, đồng thời cung cấp nguồn nước sinh hoạt cho 2 tỷ người dân ven biển.
Các nghiên cứu điển hình gần đây
Kysearo là một công ty sản xuất thiết bị xử lý nước hàng đầu có trụ sở tại Trung Quốc, chuyên thiết kế và sản xuất các hệ thống xử lý nước hiệu suất cao.
Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong ngành, chúng tôi luôn nỗ lực cải thiện chất lượng các nguồn nước khác nhau, bao gồm nước biển, nước giếng, nước giếng khoan, nước máy và nước ngầm, v.v.
Sản phẩm
Công ty
Liên hệ







