5 MÔ HÌNH HỆ THỐNG LỌC NƯỚC CẤP

 Mô hình 1: Mô hình lọc nước tổng

Mô hình này áp dụng cho cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà, nhà dân. Mô hình cơ bản này gồm 1 bơm cấp nước, từ 1 đến 4 cột lọc áp lực và 1 lõi lọc thô.

Hình: Sơ đồ hệ thống lọc tổng 3 cấp lọc

Có thể chỉ dùng một cột lọc áp lực nếu thành phần tạp chất trong nước thấp, chúng ta có thể kết hợp nhiều loại vật liệu lọc trong một cột lọc. Ưu điểm là chi phí thấp nhưng chỉ dùng được cho nước có nồng độ tạp chất thấp.

Nếu nồng độ ô nhiễm trong nước cao, dựa vào tính toán, thì chúng ta phải tăng số lượng và loại vật liệu lọc. Khi đó, đòi hỏi chúng ta phải dùng nhiều cột lọc áp lực hơn. Tùy vào loại thành phần tạp chất mà chúng ta dùng loại vật liệu lọc khác nhau. Khi đó chúng ta có thể phải dùng đến 2, 3 hoặc 4 cột lọc nước thô đầu vào.

Mô hình 2: Mô hình lọc nước tinh khiết căn bản

Để có thể cho ra dòng nước tinh khiết, đòi hỏi chúng ta phải dùng màng RO. Khi đó chúng ta có thể kết hợp module lọc nước tổng ở phần 1 với module RO ở phía sau.

Phần lọc thô vật liệu lọc sẽ loại bỏ các thành phần không tan trong nước có kích cỡ lớn hơn 10 Micromet. Ngoài ra một số vật liệu lọc còn có khả năng oxy hóa, kết tủa các thành phần như Sắt, Mangan, Asen,…hoặc loại bỏ Ca2+, Mg2+,…

Trước RO sẽ có phần lõi lọc thô để loại bỏ phần cặn không tan có kích thước lớn hơn 5 micromet, hay 1 micromet, tùy loại lõi lọc mà chúng ta sử dụng.

Phần lọc RO sẽ loại bỏ các cáu cặn không tan và một số ion có kích thước lớn. Thông thường với dòng RO 1 pass, nước đầu vào có conductivity dưới 100 microsimen/cm, thì nước đầu ra có conductivity khoảng dưới 10 microsimen/cm, tùy hiệu suất màng và tỉ lệ recovery được chọn. Các bạn tham khảo thêm các chi tiết này ở phần thiết kế.

Hình: Mô hình lọc nước tinh khiết RO

Chức năng của mô hình này là cho ra dòng nước tinh khiết dùng trong nước tinh khiết đóng bình, nước cấp cho lò hơi, nước dùng để sản xuất nước ngọt, bánh kẹo hay các nguồn cấp cho sản xuất không đòi hỏi sự tinh khiết quá cao.

Đây còn là mô hình để xử lý nước lợ, có độ mặn thấp. Chỉ cần RO 1 pass.

 

Mô hình hệ thống lọc nước tinh khiết đa chức năng

Mô hình này là sự kết hợp giữa mô hình 1 và mô hình 2 dùng cho một hệ thống vừa sản xuất được nước uống tinh khiết, vừa sản xuất được nước khoáng hoặc nước Alkaline.

Hình: Mô hình lọc nước tinh khiết đa chức năng

Nước đầu vào đi qua các cột lọc ban đầu để xử lý các tạp chất cơ bản trong nước, sau đó sẽ tách thành hai dòng.

Dòng thứ nhất đi vào màng UF để xử lý các tạp chất mà vẫn cho các khoáng chất đi qua, sau đó tùy vào mục đích sử dụng là sản xuất nước alkaline hay nước khoáng mà đi qua các cột lọc nâng pH hay nước đi qua các cột lọc khoáng khác nhau.

Dòng thứ hai đi vào màng RO để xử lý thành nước tinh khiết dùng cho nước tinh khiết đóng chai, đóng bình hoặc có thể dùng cho các mục đích cấp nước tinh khiết khác.

Ý tưởng này cũng có thể áp dụng khi một nhà máy có hệ lọc nước RO cấp cho sản xuất. Họ cũng có thể sản xuất được nước uống cấp cho công nhân viên bằng cách, sau các cột lọc tổng, họ trích ra một ống kéo về hệ thống lọc UF, rồi qua lọc khoáng để bổ xung khoáng chất trở thành nguồn nước uống.

 

 Mô hình lọc nước tinh khiết cho điện trở nước thấp

Mô hình tinh khiết cho điện trở nước thấp là sự nâng cấp cho mô hình lọc nước thứ hai.

Ở mô hình lọc nước tinh khiết cho điện trở nước thấp, công nghệ sử dụng chính là lọc RO nhưng hệ RO được nâng lên thành 2 cấp. Dòng đầu ra sản phẩm của lọc cấp một sẽ tiếp tục lọc qua cấp hai, từ đó loại bỏ được nhiều hơn các tạp chất trong nước.

Tùy từng loại màng, nhưng trung bình nước sau khi qua lọc RO hai cấp, có điện trở của nước ở khoản 0-100 Ohm.

Hình: Mô hình lọc nước tinh khiết có điện trở nước thấp

Mô hình nước này thường được dùng trong ngành y tế, cấp nước cho chạy thận, sản xuất dược phẩm.

 

Mô hình 5: Mô hình lọc nước siêu tinh khiết

Đây là mô hình lọc nước tinh khiết tiếp tục nâng cấp cho mình lọc thứ 4 để cho ra nước siêu tinh khiết. Nước này không còn dẫn điện, có điện trở lên đến trên 15 Mohm.

Hình: Mô hình lọc nước siêu tinh khiết

Sau lọc RO hai cấp, nước sản phẩm tiếp tục được loại bỏ các ion còn lại trong nước bằng phương pháp trao đổi ion. Có hai phương pháp trao đổi ion được dùng trong xử lý nước siêu tinh khiết là mixed bed và EDI.

• Mixed bed là dùng hỗn hợp cả hai loại hạt nhựa cation và anion để hấp thu các ion âm và ion dương trong nước.
• EDI là phương pháp dùng các điện cực để hấp thụ ion. Trong thiết bị CEDI, dòng điện còn có chức năng tự tái sinh các điện cực.
• Sau EDI hoặc mixed bed có thể xử lý tiếp bằng phương phát hạt nhựa trao đổi ion mixed bed polishing để nâng điện trở của nước lên trên 17 Mohm.

Mô hình lọc nước siêu tinh khiết thường được dùng trong công nghệ sản xuất vật liệu bán dẫn, điện tử,…

Các bạn có thể tham khảo về các hệ thống lọc nước tại đây.

Ghi chú: Các mô hình trong thực tế đôi khi sẽ có những điều chỉnh trong thiết kế.