Hóa học nước trong thiết kế và vận hành hệ thống lọc RO

1. Cations và Anions trong lọc nước RO

Để hiểu về cation và anion các bạn cần hiểu về ion. Ion là sự tồn tại của một chất trong nước ở dạng tan. ion thì có hai loại là anion và cation.

Cation là những ion tan trong nước mang điện tích dương  (nhân electron). Anion là những ion tan trong nước mang điện tích âm (cho electron). Sự cho nhận electron tạo nên trạng thái cân bằng trung hòa về mặt điện tích của ion.

ion trong nước

Ví dụ, ion Caxi là một cation sẽ có kết hợp với hai ion anion clo để tạo nên CaCl2.

Trong thiết kế RO, một phân tích cân bằng nước sẽ xác định trong khối nước đó có sự cần bằng giữa cation và anion để đảm bảo rằng, kết quả đo các thành phần trong nước là chính xác.

Nếu bạn đã từng dùng phần mềm thiết kế hệ thống RO WAVE để thiết kế hệ thống RO thì bạn sẽ hiểu nguyên lý cân bằng điện tích anion. Các bạn có thể tham khảo thêm về Wave tại aqua.edu.vn.

Tùy vào kích thước phân tử mà một số cation và anion có thể đi qua được màng RO.

 

2. TDS (Total Dissolved Solids)

TDS là tổng số khối lượng chất rắn tan trong nước, được xác định theo đơn vị ppm hoặc mg/l. TDS có thể được tính toán dựa vào tính tổng lượng cations, anions và silica ions trong nước. Cách thứ hai là đo trực tiếp từ mẫu nước bằng cảm biến. Hoặc TDS cũng có thể được suy ra từ giá trị điện dẫn của nước theo hệ số K.

Hệ số K này được tìm thấy bằng thực nghiệm như sau:

  • Nước mặt cho tưới tiêu có conductivity từ 500 − 3,000 μS⁄cm thì K = 0.55 – 0.75
  • Nước cất có conductivity từ 1 − 10 μS⁄cm thì K = 0.5
  • Nước ngầm có conductivity từ 300 – 800 μS⁄cm thì K = 0.55
  • Nước biển có conductivity từ 45000 – 60000 μS⁄cm thì K = 0.7

Khi nhân hệ số K với giá trị conductivity thì bạn sẽ tính được giá trị TDS.

TDS là thông số quan trọng để đánh giá tỉ lệ muối qua màng, qua đó đánh giá hiệu quả lọc của màng RO.

 

3. Conductivity

Conductivity hay còn gọi là độ dẫn điện của nước là thông số dùng để đo khả năng dẫn điện bởi sự có mặt của các ion hòa tan trong nước. Khi đó, chúng ta có thể hiểu là nước hoàn toàn tinh khiết, không chứa ion sẽ không dẫn được dòng điện.

Độ dẫn điện được đo bởi thiết bị đo độ dẫn (conductivity meter) và có đơn vị là microSiemens/cm. Đây là thông số thuận tiện cho việc xác định lượng tồn tại của ion trong nước nhưng không chỉ ra được nó là ion nào.

Trái ngược lại với conductivity là resistivity. Resistivity là điện trở suất của nước.

Conductivity = 1/Resistivity

 Thông số TDS và conductivity về bản chất là giống nhau nên có thể suy ra được dựa vào hệ số K. Hệ sống này thay đổi tùy theo lượng ion trong nước.

Ion Silica trơ nên không làm tăng độ dẫn điện. Gía trị đo độ dẫn điện cho nước có độ tinh khiết cao như dòng sản phẩm của hệ thống RO sẽ không chính xác khi nước tiếp xúc với không khí do có sự hòa tan CO2 vào trong nước. Do đó, khi đo conductivity hoặc resistivity tốt nhất là chúng ta đo trong ống kín và online để cho kết quả chính xác.

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