Phương pháp kiểm soát cáu cặn nước đầu vào hệ thống RO – phần 2

Vấn đề cáu cặn trong nước đầu vào là một trong những vấn đề quan trong nhất cần kiểm soát khi vận hành các hệ thống lọc nước bằng màng RO. Nếu vấn đề cáu cặn không được kiểm soát tốt, các cáu cặn sẽ bám lên bề mặt màng và nhanh chóng gây tắt màng. Tiếp theo bài viết hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn các phương pháp cần biết để kiểm soát cáu cặn trong nước đầu vào các hệ thống lọc RO – phần 2.

Phương pháp làm mềm với hạt nhựa trao đổi ion cation acid mạnh

Trong các quá trình trao đổi ion làm mềm nước, những cation gây cáu cặn như Ca2+, Ba2+ và Sr2+ được loại bỏ khỏi nước và thay thế bởi ion Na+. Hạt nhựa được tái sinh với NaCl tại điểm bão hòa.

pH của nước đầu vào thì không thay đổi bởi hệ thống tiền xử lý, do đó, không cần hệ thống tách khí. Chỉ một ít CO2 từ nước đầu vào đi qua màng và đi vào dòng sản phẩm sẽ làm tăng giá trị độ dẫn điện conductivity.  Giá trị độ dẫn điện conductivity của dòng sản phẩm có thể được làm giảm bằng cách châm NaOH ở nước đầu vào (chỉnh pH lên giá trị 8.2) để chuyển CO2 trong nước về sạng HCO3, thành phần này có thể được loại bỏ bởi màng RO.

Đối với phương pháp hạt nhựa trao đổi ion, các ion Ca2+, Ba2+ và Sr2+ có thể được loại bỏ lên đến 99.5%, khi đó sẽ loại bỏ được thành phần cáu cặn gây ra bởi các ion này. (chúng sẽ kết hợp với CO3- hoặc SO4-).

Làm mềm nước với hạt nhựa trao đổi ion acid mạnh là phương pháp hiệu quả và an toàn. Phương pháp này phổ biến đối với các hệ thống xử lý nước lợ bằng màng RO cso công suất nhỏ hoặc trung bình nhưng không sử dụng đối với các hệ thống lọc nước biển.

Một nhược điểm của phương pháp này là sử dụng muối NaCl để tái sinh hạt nhựa, không những làm tăng chi phí mà còn là vấn đề nước thải. Một số thiết kế kiểu cột trao đổi ion làm giảm lượng tiêu thụ muối NaCl cho quá trình tái sinh là hệ thống dạng Upcore hay Amberpack sử dụng hạt nhựa AmberLite của Dupont.

Các bạn có thể tham khảo cột làm mềm nước tại đây.

 

Phương pháp dùng hạt nhựa trao đổi ion acid yếu để khử alkalinity (Cột alkalization)

Khử alkalinity với phương pháp trao đổi ion bằng hạt nhựa cation acid yếu đã từng được sử dụng với trong các hệ thống xử lý nước lớn để làm mềm từng phần để giảm lượng hóa chất ) (muối NaCl) cần sử dụng cho tái sinh.

Trong quá trình này, chỉ những ion Ca2+, Ba2+, và Sr2+ liên kết với HCO3- tạo nên độ cứng tạm thời thì được tách bỏ bằng cách thay thế H+, đo đó làm pH nước đầu ra thấp, từ khoảng 4-5.

Qúa trình này tối ưu đối với các nguồn nước có HCO3 cao. HCO3- chuyển đổi thành CO2 trong nước theo phương trình thuận nghịch như bên dưới:

HCO3- + H+ <-> H2O + CO2

Trong hầu hết các trường hợp, CO2 thì không được mong muốn xuất hiện trong dòng thành phẩm, nó có thể được tách ra khỏi nước bằng phương pháp tách khí gas từ dòng nước đầu vào hoặc dòng sản phẩm.

Cột tách khí gas và khử khoáng trao đổi ion
Tách khí gas trong dòng sản phẩm thì được ưu tiên sử dụng hơn đối với các nguồn nước có khả năng sinh ra các cáu cặn vi sinh. Nồng độ CO2 cao đi qua màng sẽ giúp giảm đi sự tăng trưởng của vi sinh vật. Tách khí gas trong dòng nước đầu vào thì được sử dụng khi cần tối ưu lượng muối thải bỏ. Tách CO2 trong nước còn dẫn đến vấn đề làm tăng pH.

Ưu điểm của phương pháp khử alkalinity với hạt nhựa trao đổi ion acid yếu là:

  • Không sử dụng muối cho tái sinh hoàn nguyên hạt nhựa nên cắt giảm được chi phí vận hành và vấn đề nước thải.
  • Giảm được TDS trong nước đầu vào, khi đó nước dòng sản phẩm của hệ thống RO sẽ có TDS thấp hơn so với phương pháp làm mềm nước.

Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số nhược điểm sau;

  • Nước đầu vào cần được làm mềm với hạt nhựa trao đổi cation acid mạnh. Có thể lắp một cột làm mềm ở phía trước cột alkalization hoặc có thể kết hợp vào chung một cột. Do đó, chi phí sẽ cao hơn nên chỉ phù hợp đối với các hệ thống có công suất lớn.
  • Giảm pH của nước đầu ra, do đó sau cột alkalization cần điều chỉnh pH bằng cách châm NaOH.

Để học về thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống lọc nước RO, các bạn có thể tham thảo.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

error: Content is protected !!
0909407547
icons8-exercise-96