Độ kiềm trong thiết kế và vận hành hệ thống lọc RO

1. Alkalinity độ kiềm

Alkalinity hay còn gọi là độ kiềm là một giá trị đo được bao gồm bởi sự có mặt của ba ion tồn tại trong nước là  bicarbonate (HCO3), carbonate (CO3 2-) and hydroxide (OH). Trong tự nhiên, chúng là những tác nhân đệm làm trung hòa bề mặt trái đất từ các tác nhân acid.

Ví dụ như là, một lượng mưa acid nhỏ rơi vào một cái hồ có các ion alkalinity này sẽ được làm trung hòa. Acid sẽ chuyển hóa carbonates thành bicarbonates và bicarbonates thành carbon dioxide. Những phản ứng này sẽ làm cho giá trị pH không bị giảm xuống mạnh. Đó là lý do Alkalinity gọi là tác nhân đệm.

Độ kiềm của nước

Khi CO2 tan trong nước, chúng sẽ tạo ra bicarbonate và carbonate. Nhìn vào biểu đồ bên dưới, các bạn sẽ thấy dạng tồn tại của CO2 trong nước phụ thuộc vào pH của nước.

Vậy Alkalinity có ảnh hưởng như thế nào đến công nghệ lọc nước bằng màng RO. Như các bạn đã thấy ở trên, CO2 tồn tại trong nước có 3 dạng. Trong đó, màng RO chỉ có thể loại bỏ được bicarbonate (HCO3) và carbonate (CO3 2-) (mình đoán là do có thêm 1 oxy nên kích thước phân tử lớn hơn), còn CO2 không được loại bỏ bởi màng RO. Do đó, nếu muốn chất lượng nước sau màng RO có TDS thấp thì, CO2 trong nước đầu vô nên được chuyển hóa về dạng bicarbonate (HCO3) và carbonate (CO3 2-). Để làm được điều này, chúng ta nâng pH của nước đầu vào lên trên 8.0 để tối ưu.

Để hiểu cụ thể hơn, các bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Tại sao phải nâng pH cho nước đầu vào hệ thống RO.

2. Carbon Dioxide (CO2)

CO2 hay còn gọi là Carbon dioxide là một chất khí trong không khí. Khi CO2 tan vào nước, chúng phản ứng với nước và hình thành acid yếu không bền là H2CO3. Acid này không bền nên có thể phân ly ra thành HCO3 và CO32-. Như đã giới thiệu ở trên, sự tồn tại của các dạng các dạng này trong nước phụ thuộc và pH của nước. CO2 và HCO3 cân bằng trong ngưỡng pH từ 4.4 đến 8.2. Tại pH 4.4, sự tồn tại của CO2 là tối đa, còn tại 8.4 sự tồn tại của HCO3 là tối đa.

Nếu một nguồn nước là nước tinh khiết, bão hòa bởi khí CO2 (Lượng CO2 tối đa có thể tan), thì nồng độ của nó có thể đạt được là 1600 ppm và làm cho nước có tính acid với pH là 4.0.

Khi thiết kế hệ thống lọc RO, người thiết kế cần xem xét đến sự tồn tại của các dạng tồn tại của CO2 trong nước. Bởi vì màng RO không loại bỏ được CO2. Người thiết kế cần xem xét để điều chỉnh pH của nước đầu vô để chuyển CO2 trong nước thành dạng màng CO2 có thể loại bỏ được.

3. Carbonate (CO3)

Sự tồn tại của CO3 trong nước là một tác nhân gây cáu cặn đối với màng RO. Các ion như Caxi khi tan trong nước sẽ kết hợp với CO3 và hình thnafh nên CaCO3.

CaCO3 tan có thể đo được bằng thống số SLI (Langlier Saturation Index) for cho nước lợ hay SDSI (Stiff-Davis Index) đối với nước biển.

CO3 là một thành phần tạo nên độ kiềm của nước và nống độ của nó cân bằng với HCO3 giữa giá trị pH từ 8.2 đến 9.6.  Tại giá trị pH 9.6 đến cao hơn, không có sự tồn tại của CO2 và HCO3.

Để học thiết kế và vận hành hệ thống lọc nước RO, các bạn có thể tham khảo ở đây.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

0909407547
icons8-exercise-96