TÌM HIỂU VỀ MÀNG SIÊU LỌC UF (ULTRAFILTRATION) TÍNH NĂNG VÀ ỨNG DỤNG

Khi công nghệ xử lý nước ngày càng phát triển và hiệu suất lọc liên tục được cải thiện, mang lại tiềm năng phát triển to lớn. Hầu như mọi ngành công nghiệp đều tham gia vào quá trình xử lý nước.
Màng siêu lọc có khả năng tự động tách các chất gây ô nhiễm, vi khuẩn, tạp chất lơ lửng, nồng độ và các chất khác trong nước thô. Tất cả những yếu tố này đều ảnh hưởng đến chất lượng nước. Vậy, yêu cầu về chất lượng nước đối với màng siêu lọc là gì?
Màng siêu lọc là gì?
Màng siêu lọc là màng bán thấm có kích thước lỗ lọc từ 0,002 đến 0,1 μm. Chúng có thể loại bỏ hiệu quả vi sinh vật, chất keo, tảo cát và các chất gây đục khác. Chúng có những ưu điểm như khả năng hút nước tốt, tuổi thọ cao, khả năng chống tắc nghẽn và lưu lượng nước cao. Chúng cũng giữ lại các khoáng chất có lợi. Hiện nay, màng siêu lọc đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực xử lý nước uống và tái sử dụng nước thải công nghiệp.
Các yêu cầu về chất lượng nước đối với màng siêu lọc là gì?
Màng siêu lọc có kích thước lỗ nhỏ hơn 0,01 micron, khiến việc tách các chất dạng gel trong dung dịch lọc trở nên khó khăn. Nhiều chất có thể đi qua các lỗ này, và một số có thể bám vào bề mặt màng, gây giảm khả năng thấm nước của màng siêu lọc, ảnh hưởng đến quá trình lọc và dẫn đến suy giảm chất lượng nước.
Nhiệt độ, độ pH và nồng độ nước đầu vào phải tuân theo các tiêu chuẩn nhất định, và việc không đáp ứng bất kỳ tiêu chuẩn nào trong số này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nước siêu lọc. Vậy các yêu cầu đối với quá trình siêu lọc về chất lượng nước đầu vào là gì?

1. Nhiệt độ
Hiệu suất của màng siêu lọc bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ nước đầu vào, với độ thấm tối ưu của màng là ở 25°C. Khi nhiệt độ nước tăng, độ thấm cũng tăng, nhưng nhiệt độ quá cao có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của màng. Do đó, nếu nhiệt độ nước quá cao cần có biện pháp để giảm nhiệt độ nước.

2. Giá trị pH
Màng siêu lọc có yêu cầu pH khác nhau tùy thuộc vào vật liệu cấu tạo. Đối với màng PAN hoặc PVDF, yêu cầu pH xấp xỉ 2-12, trong khi đối với màng cellulose acetate, yêu cầu pH xấp xỉ 4-6.


3. Loại bỏ vi sinh vật
Thêm chất oxy hóa NaClO3 ở nồng độ 1-5 mg/L giúp loại bỏ một số vi sinh vật và vi khuẩn còn lại trong hệ thống màng lọc. Nếu không được xử lý vi khuẩn có thể phát triển và làm tắc nghẽn các lỗ siêu lọc, có khả năng làm tắc nghẽn hoàn toàn các sợi rỗng. Do đó, điều quan trọng là phải loại bỏ vi khuẩn khỏi nguồn nước đầu vào.


4. Độ đục
Độ đục nên được giữ dưới 5 NTU. Chất rắn lơ lửng, vi sinh vật và các tạp chất khác trong nước đầu vào khiến nước bị đục. Độ đục này thường được đặt dưới 5 NTU.


5. Chất rắn lơ lửng và chất keo
Màng siêu lọc có hiệu quả trong việc loại bỏ các hạt mịn và chất keo, nhưng một số chất keo tích điện có thể gây hại. Chất keo tụ trong màng siêu lọc sợi rỗng là các polyme có khả năng tạo liên kết hydro để cải thiện chất keo nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn chúng. Hiệu quả keo tụ có thể được cải thiện hiệu quả bằng cách kết hợp một số phương pháp, chẳng hạn như thêm chất điều chỉnh pH, ​​chất tẩy trắng và chất oxy hóa như vôi, natri cacbonat và clo. Mỗi yêu cầu này phải được tuân thủ nghiêm ngặt. Nếu không, màng siêu lọc sẽ hoạt động không tối ưu, ảnh hưởng đến chất lượng nước. Do đó, để kéo dài tuổi thọ của màng siêu lọc một cách hiệu quả, cần điều chỉnh nhiệt độ nước đầu vào đến mức thích hợp đáp ứng các yêu cầu của màng siêu lọc.


Sự khác nhau giữa màng siêu lọc và màng thẩm thấu ngược
Sự khác biệt giữa màng siêu lọc và màng thẩm thấu ngược chủ yếu nằm ở độ chính xác của màng lọc.

・Màng siêu lọc (UF – Ultrafiltration) có kích thước lỗ lọc khoảng 0,01 đến 0,1 micron. Chúng có thể lọc bỏ cặn bẩn, rỉ sét, vi khuẩn và hầu hết các loại virus, nhưng nhược điểm là chúng không thể lọc bỏ kim loại nặng.
・Màng thẩm thấu ngược (RO – Reverse Osmosis) có kích thước lỗ lọc khoảng 0,0001 đến 0,001 micron. Chúng lọc bỏ các chất độc hại trong nước, chẳng hạn như vi khuẩn, kim loại nặng, chất hữu cơ, clo dư và các chất keo.

Chọn màng siêu siêu lọc UF hay lọc thẩm thấu ngược RO?
Màng siêu lọc không cần sử dụng điện có thể hoạt động được. Nên sẽ tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường và chi phí thấp. Tuy nhiên, nhược điểm của chúng bao gồm độ lọc sách không cao bằng so với RO. Việc lựa chọn giữa màng siêu lọc và màng thẩm thấu ngược phụ thuộc vào ngân sách và nhu cầu xử lý nước của bạn.

Phạm vi ứng dụng của màng siêu lọc UF
Mặc dù khả năng lọc của màng siêu lọc UF không lọc sạch bằng màng thẩm thấu ngược, nhưng chúng vẫn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thiết bị lọc nước. Đồng thời, quá trình lọc bằng màng siêu lọc giữ lại các chất vi lượng có trong nước.

Màng siêu lọc thường được sử dụng trong các lĩnh vực sau:
・Xử lý nước thải công nghiệp.
・Xử lý lọc thô.
・Tái sử dụng nước.
・Làm sạch và tinh chế nước.
・Lọc nước uống.
・Xử lý nước thải cho các nhà máy điện và hóa chất …


Màng siêu lọc UF có thể được rửa sạch và tái sử dụng không?
Cấu trả lời là: có thể vệ sinh và tái sử dụng. Vệ sinh màng siêu lọc UF giúp duy trì khả năng thấm và tuổi thọ. Sử dụng phương pháp vệ sinh đúng cách giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình làm sạch và giảm thiểu hư hại cho các thành phần màng. Tuy nhiên, màng siêu lọc UF là vật tư tiêu hao và cần được thay thế sau một thời gian nhất định để duy trì chất lượng nước ổn định.
Ngoài ra, có thể sử dụng các phương pháp vệ sinh khác nhau cho các loại màng khác nhau. Màng dạng ống có thể được làm sạch bằng cơ học bằng cách sử dụng dẻ lâu cọ rửa, trong khi màng sợi rỗng có thể được rửa ngược. Trong ngành công nghiệp thực phẩm màng cũng cần được khử trùng (ví dụ: bằng NaOH và H2O2). Dưới đây là hình ảnh tham khảo trước và sau khi vệ sinh màng lọc UF.

error: Content is protected !!