Từ bước 1 đến bước 4, chúng ta đã biết được đặc tính nguồn nước, mục đích sử dụng nước thành phẩm, loại màng RO cần, số lượng màng RO cần. Chúng ta tiếp tục đi đến bước 5 và 6 để xác định số lượng ống chứa và bố trí hệ thống RO thế nào nhé.
Nội dung bài viết
Bước 5: Tính toán số lượng vessel (ống chứa màng) cần:
Đối với những hệ thống lớn, tối ưu nhất là chọn ống chứa được 6 màng. Như vậy số lượng ống chứa màng chúng ta cần là 24/6 = 4 ống.
Các bạn nhớ công thức số lượng ống chứa cần = tổng số lượng màng chia cho số lượng màng trong 1 ống.
Vẫn có nhiều thiết kế với ít ống hoặc nhiều ống hơn nhưng tối ưu nhất là 6 ống/màng. Lý do chọn 6 ống/màng là tối ưu vì lúc đó áp suất phân bổ trên các màng sẽ đều nhau hơn so với thiết kế nhiều ống hơn.
Thiết kế ít ống hơn vẫn được nhưng hơi tốn năng lượng cho bơm cao áp và ống đối với các hệ thống lớn. Còn đối với các hệ thống nhỏ bạn chọn ít màng hơn cho một ống cũng không sao, chỉ là làm sao để ít tốn ống nhất.
Bước 6: Tính toán, lựa chọn kiểu cấu trúc hệ thống RO
Để lựa chọn hệ thống RO có bao nhiêu pass (bước), chúng ta cần biết hai con số là tỷ lệ dòng sản phẩm (recovery rate) mong muốn (đọc bài 28 để biết tỉ lệ recovery rate) và số lượng màng được bố trí ở vị trí nối tiếp nhau.
Sẽ có 3 mức tỷ lệ recovery rate là 40%-60%, 60%-80%, 80%-90% tương ứng với số dãy trong cùng một bước là 1,2 và 3. Với nguồn nước đầu vô hệ thống RO có SDI bằng 4, thì chúng ta nên lựa chọn recovery rate là 60%-80% để vận hành màng RO được bền. Chọn recovery thấp thì tốn nước, còn nếu chọn cao thì màng nhanh tắt.
Như vậy, chúng ta đã chọn được số dãy trong hãy thống RO là 2 với recovery rate là 60%-80.
Sau đó chúng ta sẽ chọn tỉ lệ dãy. Với số lượng màng là 24 màng và 2 dãy thì chúng ta có tỉ lệ là 3:1. Dãy 1 sẽ là 3 ống chứa với tổng số màng là 18, dãy 2 sẽ là 1 ống chứa với tổng số màng là 6… Mời các bạn đọc tiếp phần cuối để xem ví dụ cho dễ hiểu.
Sau đó chúng ta sẽ chọn tỉ lệ dãy. Với số lượng màng là 24 màng và 2 dãy thì chúng ta có tỉ lệ là 3:1. Dãy 1 sẽ là 3 ống chứa với tổng số màng là 18, dãy 2 sẽ là 1 ống chứa với tổng số màng là 6.
Ví dụ cách tính toán thiết kế hệ thống lọc RO
Như vậy là chúng ta đã cùng tìm hiểu 6 bước để tính toán thiết kế một hệ thống lọc thẩm thấu ngược RO. Để các bạn dễ hiểu hơn mình tóm tắt lại ví dụ nhé.
Bước 1: Xác định nước đầu vô là nước máy có TDS nhỏ hơn 5000 và SDI <5.
Bước 2: Mục đích nước của mình là nước uống đóng bình và mình tiết kiệm nước đầu vô nên mình chọn hệ thống lọc RO 1 bước (pass) hai dãy (array).
Bước 3: Nước của mình có TDS nhỏ hơn 5000 và SDI <5 và dòng sản phẩm mình cần là 500 m3/ngày nên mình chọn loại màng BW30-400 của Filmtec.
Bước 4: Dựa vào loại màng và lượng nước sản phẩm xác định được ở bước 3 nên mình tính ra cần 24 màng.
Bước 5: Với thiết kế tối ưu là 6 màng/ ống chứa, và số màng mình cần là 24 màng, mình xác định được mình cần 4 ống chứa.
Bước 6: Với thông số SDI của nước đầu vô là 4-5, mình chọn tỉ lệ recovery tối ưu là 60%-80%. Với tỉ lệ recovery này mình chọn cấu trúc hệ thống là 12 màng nối tiếp. Như vậy mình có cấu trúc hệ thống là 3:1.
Mình đã tính toán xong để xác định một hệ thống RO có nước đầu vào là nước máy có TDS<500 và SDI<5 và lưu lượng dòng sản phẩm là 500 m3/ngày. Chất lượng nước đầu ra phục vụ cho nước uống đóng bình.
Hệ thống này cần 24 màng, 4 ống, 6 màng/ống, 1 bước và 2 dãy. Nước đầu ra từ 3 ống dãy 1 sẽ có dòng thành phẩm và dòng thải. Dòng thải từ 3 ống này sẽ đi vào ống thứ 4. Dòng thành phẩm ống thứ 4 sẽ hội với dòng thành phẩm từ dãy thứ nhất, dòng thải bỏ ống thứ 4 sẽ thải bỏ. Các bạn xem hình để biết thiết kế này nhé.
Ngoài ra, đối với một số hãng sản xuất màng RO, họ có phần mềm riêng để tính. Anh em mình đọc bài này để hiểu nguyên lý nhé.
Các bạn có thể tìm hiểu về khóa học thiết kế hệ thống lọc nước RO tại đây.
