Thẩm thấu ngược (tiếng Anh gọi là reverse osmosis, viết tắt R.O.) là một quy trình công nghệ dùng để sản xuất nước sạch cho dân dụng.
Thẩm thấu ngược gồm có một quy trình làm sạch nước bắt đầu được tăng trưởng để khử muối có trong nước biển. Ý tưởng tạo ra quy trình này là làm cho nước biển hoàn toàn có thể sử dụng được cho những hoạt động giải trí của đời sống như uống, giặt giũ, tái chế và thậm chí còn là sản xuất nguồn năng lượng. Quá trình này đã rất thành công xuất sắc và nó hoạt động giải trí một cách hiệu suất cao trong việc vô hiệu muối và những khoáng chất biển khác ra khỏi nước biển. Các nhà máy sản xuất giải quyết và xử lý nước và những hệ thống thiết bị làm sạch đã sử dụng nhiều quy trình thẩm thấu ngược để lọc sạch và làm thanh khiết nước .Theo Hiệp Hội Khử Muối Quốc tế International Desalination Association-IDA, có hơn 1300 xí nghiệp sản xuất nước đang quản lý và vận hành thành công xuất sắc với công nghệ tiên tiến thẩm thấu ngược. Nước đã được làm sạch được sử dụng cho những mục tiêu công nghiệp cũng như sản xuất nước đóng chai .
Quy trình giải quyết và xử lý[sửa|sửa mã nguồn]
Để hiểu được quá trình thẩm thấu ngược, đầu tiên chúng ta phải xem xét quá trình thẩm thấu. Nước có xu hướng di chuyển sang các dung dịch hòa tan có nồng độ cao. Thẩm thấu là quá trình xảy ra giữa hai dung dịch, được ngăn bởi một lớp màng bán thấm và một trong hai dung dịch có nồng độ cao có xu hướng làm cân bằng chúng vì nước sẽ di chuyển từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao hơn làm cho cân bằng tỉ lệ hòa tan dung môi. Khi thẩm thấu ngược, áp suất được áp dụng để giữ nước khỏi di chuyển sang dung dịch có nồng độ cao. Khi nước được đẩy sang dung dịch có nồng độ thấp hơn và đi qua một lớp màng được đục lỗ, chất tan được tách ra khỏi dung dịch và chỉ có nước nguyên chất đi qua được lớp màng bán thấm.
Màng lọc RO[sửa|sửa mã nguồn]
Màng lọc RO được sản xuất từ vật liệu Polyamit, công nghệ tiên tiến lọc RO được ý tưởng và nghiên cứu và điều tra từ những năm 50 của thế kỷ trước và tăng trưởng hoàn thành xong vào thập niên 70 sau đó. Đầu tiên nó nó được nghiên cứu và điều tra và ứng dụng hầu hết cho nghành hàng hải và thiên hà của Hoa Kỳ. Được ý tưởng bởi nhà khoa học Oragin. Sau này công nghệ RO được ứng dụng thoáng rộng vào trong đời sống và sản xuất, như sản xuất nước uống, phân phối nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay phòng thí nghiệm …
Nguyên lý hoạt động giải trí của màng RO[sửa|sửa mã nguồn]
Theo một chính sách ngược lại với những chính sách lọc thẩm thấu thường thì, nhờ lực mê hoặc của toàn cầu để tạo ra sự thẩm thấu của những phân tử nước qua những mao mạch của lõi lọc ( ví dụ điển hình như lõi lọc dạng gốm Ceramic ). Màng lọc RO hoạt động giải trí trên chính sách hoạt động của những thành phần nước nhờ áp lực đè nén nén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh ( đây hoàn toàn có thể gọi là quy trình phân ly trong chính dòng nước ở thiên nhiên và môi trường thông thường nhờ áp lực đè nén ) đẩy những thành phần hóa học, những sắt kẽm kim loại, tạp chất .. có trong nước hoạt động mạnh, văng ra vùng có áp lực đè nén thấp hay trôi theo dòng nước ra ngoài theo đường thải ( giống như nguyên tắc hoạt động giải trí của thận người ). Trong khí ấy những phân tử nước thì lọt qua những mắt lọc cỡ kích cỡ 0,0001 micromet ( nhỏ hơn 500,000 lần so với đường kính một sợi tóc của con người ) nhờ áp lực đè nén dư, với kích cỡ mắt lọc này thì hầu hết những thành phần hóa chất sắt kẽm kim loại, những loại vi trùng đều không hề lọt qua .Quy trình giải quyết và xử lý nước uống tinh khiết theo công nghệ R.O. ( trên máy lọc nước RO mái ấm gia đình tiêu chuẩn ) gồm có những quy trình như sau :
Các loại nước mà một mạng lưới hệ thống thẩm thấu ngược giải quyết và xử lý được :
Đối với một hệ thống thẩm thấu ngược, nước đầu vào có thể lấy từ ba nguồn chủ yếu. Nước máy, nước ngầm và nước biển. Nước máy là nguồn phổ biến nhất sử dụng cho các hệ thống thẩm thấu ngược. Các tạp chất và cặn có trong nước máy có thể được loại bỏ dễ dàng với một hệ thống RO và hơn nữa, nó cũng làm mềm nước và loại bỏ được các loại mùi vị. Nước lấy từ các nguồn này, sau khi đi qua hệ thống RO được phân loại dựa trên cơ sở hàm lượng Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solid-TDS) có trong nước. Hiệp hội sức khỏe Mỹ (American Health Association-AHA [1]) đã công bố rằng chỉ số TDS có trong nước uống nên nhỏ hơn 1,000 PPM.
Nước có hàm lượng TDS cao hơn có thể được dùng cho các mục đích công nghiệp khác như phục vụ nông nghiệp, khai thác mỏ, đóng c
hai…
Ứng dụng của mạng lưới hệ thống thẩm thấu ngược trong hộ mái ấm gia đình[sửa|sửa mã nguồn]
Các mạng lưới hệ thống thẩm thấu ngược được phong cách thiết kế cẩn trọng hơn cho những mục tiêu của hộ mái ấm gia đình và có những lớp màng lọc có chất lượng cao để bảo vệ có được nước uống chất lượng cao với hàm lượng TDS tối thiểu. Một vài điểm đặc trưng quan trọng hơn của những mạng lưới hệ thống thẩm thấu ngược trong hộ mái ấm gia đình được đề cập dưới đây :
- Nước lọc qua hệ thống lọc sẽ đạt mức tinh khiết và có thể uống được ngay
- Quá trình lọc được chia thành các giai đoạn như: Tiền xử lý, lọc thô, loại bỏ các tạp chất như bùn đất, rỉ sét…
- Các lớp màng lọc có thể được thay thế dễ dàng và chỉ mất ít chi phí.
- Vòi nước lọc có thể kết nối dễ dàng với các thiết bị phân phối nước của bạn.
- Hệ thống hoạt động tự động, có thể tự ngắt quá trình lọc khi bình nước đầy, hoặc nguồn nước đầu vào không có.
- Các máy lọc nước RO hiện nay có thể có từ 5 đến 10 cấp lọc tùy thuộc các đặc điểm sử dụng
Một số bộ phận cơ bản của mạng lưới hệ thống thẩm thấu ngược dùng trong những hộ mái ấm gia đình :Lọc sơ cấp : Một bơm áp lựa được sử dụng để tạo ra áp lực đè nén bên ngoài đẩy nước đi qua mạng lưới hệ thống lọc. Ở quy trình này, nước được trải qua quy trình tiền giải quyết và xử lý vô hiệu những chất gây ô nhiễm như cát, chất bẩn và những khoáng chất và lắng đọng khác. Các lõi lọc sử dụng ở đây gọi là lõi lọc cặn. Thỉnh thoảng khi nước bị thiếu tín nhiệm nhiễm xăng dầu, lõi lọc cacbon cũng sẽ được sử dụng trong quy trình lọc sơ cấp để bảo vệ những lớp màng lọc .
Thiết bị thẩm thấu ngược (Màng lọc RO):
Thiết bị thẩm thấu ngược là yếu tố cơ bản của hệ thống. Các lớp màng thẩm thấu ngược được thiết kế đặc biệt được sử dụng trong thiết bị này để lọc nước và loại bỏ khỏi nước tất cả các loại tạp chất, vi khuẩn. Có hai dạng màng thẩm thấu ngược được sử dụng phổ biến. Màng làm từ vật liệu Cellulose Tri-acetate (CTA) dạng cuộn xoắn có khả năng chịu được clo và sẽ không bị hư hại bởi sự có mặt của clo trong nước. Màng mỏng bằng chất liệu đặc biệt không có khả năng chịu được clo và cần phải có các lõi lọc cacbon trong công đoạn xử lý sơ cấp. Với một nguồn nước vào đều đặn, thiết bị thẩm thấu ngược có thể sản xuất một triệu galông nước trong một ngày.
Lọc thứ cấp : Các lõi lọc thứ cấp được sử dụng để vô hiệu những loại mùi vị hoàn toàn có thể có trong nước. Lọc thứ cấp thường là những lõi lọc cacbon và nước sẽ đi qua chúng sau khi đi ra khỏi thiết bị thẩm thấu ngược .Bộ khống chế dòng chảy và mạng lưới hệ thống nước thải : Thiết bị thẩm thấu ngược cũng có một đường nước thải để cho thoát tổng thể những tạp chất và chất gây ô nhiễm ra khỏi mạng lưới hệ thống. Ống nước thải và ống cấp nước sạch đều được gắn vào thiết bị thẩm thấu ngược, do đó cần phải có một bộ phận khống chế dòng chảy để giữ nước sạch không đi xuống đường nước thải .Bình chứa nước : Một bình chứa lớn được sử dụng để tích trữ nước đã được lọc. Bình nước này thường hoàn toàn có thể tích trữ lên đến 2.5 galông nước. Nước này hoàn toàn có thể được dùng cho những mục tiêu để uống hoặc bất kể nhu yếu sử dụng hàng ngày nào khác .
