Hệ thống khử muối bằng thẩm thấu ngược cho nước lợ – Nhà máy BWRO

Công suất và kích thước màng của hệ thống khử muối BWRO

Các thành phần chính của hệ thống thẩm thấu ngược nước lợ là gì?

1. Hệ thống tiền xử lý:
   Bộ lọc tự làm sạch: Loại bỏ các hạt lớn (như cát, sỏi và các chất rắn lơ lửng).
   Bộ lọc đa phương tiện/than hoạt tính: Hấp phụ các chất hữu cơ và clo dư, làm giảm độ đục (SDI ≤ 3).
2. Bơm áp suất cao: Cung cấp áp suất cần thiết cho quá trình thẩm thấu ngược (1,5–3,5 MPa). Các thương hiệu phổ biến bao gồm Southern Pump (CNP) và Grundfos.
3. Màng thẩm thấu ngược: Thành phần chính của hệ thống khử muối. Các thương hiệu bao gồm Dow (DOW), Toray và Hydranautics, với hiệu suất khử muối ≥98,51%.
4. ​​Vỏ màng: Vật liệu FRP (nhựa gia cố sợi thủy tinh), có khả năng chống ăn mòn và chịu áp lực cao, giúp bảo vệ các bộ phận màng lọc.
5. Hệ thống điều khiển:
   Điều khiển tự động bằng PLC: Giám sát áp suất, lưu lượng và độ dẫn điện, kèm theo chức năng ngắt tự động khi áp suất thấp (báo động khi áp suất <0,05 MPa).
   Hệ thống làm sạch: Hỗ trợ rửa ngược bằng phương pháp vật lý/hóa học để kéo dài tuổi thọ của màng lọc.

Hệ thống lọc nước RO một lần lọc so với hệ thống lọc nước RO hai lần lọc

Áp suất cao (1,5–3,5 MPa) được áp dụng để buộc các phân tử nước thẩm thấu ngược qua màng bán thấm, giữ lại hơn 99% muối, vi khuẩn và chất hữu cơ.

• Lọc thẩm thấu ngược một lần: Quá trình khử muối một giai đoạn, phù hợp với nước lợ có nồng độ chất rắn hòa tan (TDS) ≤ 6000 ppm, cho ra nước có nồng độ chất rắn hòa tan (TDS) ≤ 500 mg/L.
• ​​Lọc thẩm thấu ngược hai giai đoạn: Hai giai đoạn khử muối bằng màng lọc sâu được kết nối nối tiếp, tạo ra nước có hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS) ≤ 20 mg/L (tiêu chuẩn nước tinh khiết), phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến nước có độ mặn cao hoặc nước siêu tinh khiết.

Quy trình hoạt động của hệ thống thẩm thấu ngược xử lý nước lợ diễn ra như thế nào?

​​Xử lý sơ bộ: Lọc cát thạch anh (loại bỏ bùn và cát), hấp phụ bằng than hoạt tính (loại bỏ clo dư và chất hữu cơ), lọc chính xác (giữ lại các hạt có kích thước 5μm).
​​Mô-đun màng RO​​: Các màng lọc của các thương hiệu như Dow (DOW) và Toray, với hiệu suất khử muối ≥98,51%.
​​Sau điều trị​​: Khử trùng bằng tia UV và lọc qua màng vi xốp đảm bảo chất lượng nước an toàn.
​​Các biện pháp bảo đảm hoạt động​​: Kiểm soát tốc độ phục hồi (để ngăn ngừa sự hình thành cặn), thường xuyên vệ sinh các mô-đun màng (để ngăn ngừa ô nhiễm) và theo dõi chỉ số SDI (<5).

Những lợi ích của việc khử mặn nước lợ là gì?

• Hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng: Mức tiêu thụ điện năng trên mỗi tấn nước chỉ khoảng 3–4 kW·h (hệ thống RO một giai đoạn), giúp tiết kiệm năng lượng hơn 30% so với phương pháp điện thẩm tách.
• Hoạt động thông minh: Hoạt động hoàn toàn tự động, hỗ trợ giám sát từ xa và cảnh báo sự cố tự động.
• Tuổi thọ cao và ít cần bảo trì: Vật liệu thép không gỉ/FRP chống ăn mòn đảm bảo tuổi thọ 15–20 năm cho thiết bị; các bộ phận màng lọc có tuổi thọ 3–5 năm (có thể tái sinh bằng hóa chất).
• Khả năng thích ứng linh hoạt: Bộ nguồn tương thích với điện áp 220V–440V/50–60Hz, phù hợp cho tàu thuyền và các khu vực hẻo lánh.
• Bảo vệ môi trường và an toàn: Không chứa chất phụ gia hóa học; nước muối cô đặc có thể được tái chế để tận dụng tài nguyên (ví dụ: bay hơi muối để chiết xuất kali và magiê).

Lọc nước lợ so với lọc nước biển

Khử mặn nước lợ:

• Độ mặn: TDS (Tổng chất rắn hòa tan) dao động trong khoảng 500–10.000 mg/L, thường được tìm thấy trong nước ngầm nội địa, các hồ nước mặn hoặc nước ngầm ven biển bị ảnh hưởng bởi hiện tượng xâm nhập nước biển.
• ​​Đặc điểm thành phần: Chủ yếu bao gồm các ion clorua và sunfat, có thể chứa các chất độc hại như hàm lượng florua hoặc asen cao, nhưng nồng độ các ion này thấp hơn so với trong nước biển.

Khử mặn nước biển:

• ​​Độ mặn​​: TDS lên tới 35.000 mg/L (tương đương độ mặn khoảng 3,51 TP3T), chủ yếu bao gồm các ion Na⁺, Cl⁻ và các ion khác.
• ​​Chất gây ô nhiễm​​: Chứa các ion đặc biệt như bo và i-ốt (hiệu suất loại bỏ bo cần được tối ưu hóa thêm), cũng như các chất hoạt tính sinh học như tảo và vi sinh vật.

Các ứng dụng của nhà máy khử mặn nước lợ là gì?

1. Cung cấp nước uống

• Các khu vực có độ mặn và kiềm cao: Giải quyết các vấn đề về an toàn nước uống do hàm lượng muối quá cao trong nước ngầm (ví dụ: clorua > 250 mg/L)
• Các hòn đảo: Cung cấp nguồn nước sinh hoạt ổn định cho các hòn đảo và khu vực miền núi chưa có hệ thống lưới điện thông qua các thiết bị dạng container hoặc lắp đặt trên khung trượt, chẳng hạn như nhà máy khử muối bằng điện thẩm tách tại huyện Changdao, tỉnh Sơn Đông]
• Các khu vực có hàm lượng florua/asen cao: Loại bỏ đồng thời các chất độc hại như florua và asen (hiệu suất loại bỏ >90%) để cải thiện chất lượng nước ở những khu vực dễ bùng phát các bệnh dịch.

2. Xử lý nước công nghiệp

• Hệ thống điện và nồi hơi: Cung cấp nước cấp lò hơi có hàm lượng TDS cực thấp (≤20 mg/L) để ngăn ngừa sự hình thành cặn và ăn mòn, được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân
• Sản xuất thiết bị điện tử và bán dẫn: Sản xuất nước siêu tinh khiết có độ tinh khiết cao (điện trở suất ≥ 18 MΩ·cm) để đáp ứng các yêu cầu rửa sạch chính xác trong quá trình sản xuất chip và màn hình LCD.
• Dược phẩm và thực phẩm - đồ uống: Loại bỏ vi sinh vật và tạp chất ion để đảm bảo nước tiêm và nước tinh khiết vô trùng tuân thủ các tiêu chuẩn GMP; được sử dụng trong quá trình lọc bia, khử axit nước ép, v.v. Nước làm mát tuần hoàn trong ngành hóa chất: Xử lý nước lợ có độ cứng cao, giảm nồng độ ion canxi và magiê, đồng thời kéo dài tuổi thọ thiết bị.

3. Vận chuyển và các trường hợp đặc biệt

• Tàu biển và giàn khoan: Các hệ thống khử muối trên đất liền hoặc sử dụng năng lượng mặt trời, được thiết kế tích hợp các giải pháp chống ăn mòn nhằm giải quyết vấn đề cung cấp nước ngọt tại các khu vực ven biển hẻo lánh, với công suất sản xuất nước hàng ngày lên đến 50 tấn.
• Hỗ trợ quân sự và cứu trợ khẩn cấp trong trường hợp thiên tai: Thiết bị di động hỗ trợ việc triển khai nhanh chóng, cung cấp nguồn nước khẩn cấp cho các đơn vị quân đội tại hiện trường và các khu vực cứu trợ thiên tai.

4. Nông nghiệp và phục hồi sinh thái

• Tưới tiêu cho đất mặn kiềm: Công nghệ lọc nano (NF) cho quá trình khử muối áp suất thấp (áp suất vận hành 0,75 MPa), biến nước có độ mặn nhẹ (TDS 3000–5000 ppm) thành nước tưới, góp phần cải thiện chất lượng đất.

5. Hệ thống công cộng và hệ thống cấp thành phố

• Cấp nước cho cộng đồng và trường học: Các nội dung hệ thống cấp nước tập trung cho các khu dân cư, khách sạn, trường học, v.v.
• Tái sử dụng nước thải và bảo vệ môi trường: Xử lý nước thải từ quá trình mạ điện để thu hồi niken và các kim loại nặng khác, hoặc làm sạch nước thải công nghiệp để đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải, từ đó thực hiện tái chế tài nguyên.