1. Tổng quan về màng RO

Màng RO là gì? Màng RO là thiết bị dùng để lọc nước sạch hoặc tinh khiết từ những nguồn nước khác nhau. Chúng có khả năng loại bỏ hầu hết các thành phần có trong nước tự nhiên, vi rút, vi khuẩn. Tạo ra nước sạch còn khoáng hoặc nước tinh khiết chất lượng cao tùy thuộc từng mục đích sử dụng.

Màng RO có tên tiếng Anh là Reverse Osmosis Membrane, có nghĩa là màng thẩm thấu ngược. Được ra đời vào những năm 50 bởi nhà khoa học Oragin. Màng RO được phát triển hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi từ những năm 70 của thế kỷ trước.

Đúng với tên gọi của chúng, màng RO hoạt động dựa trên nguyên tắc vật lý “thẩm thấu ngược”. Thẩm thấu là quá trình phân tử nước di chuyển qua một màng bán thấm từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến phần dung dịch có nồng độ chất tan cao hơn. Mục đích để cân bằng nồng độ chất tan trong dung dịch. Thẩm thấu ngược là làm ngược quá trình thẩm thấu bằng cách sử dụng áp lực. Giúp thu được dung dịch có nồng độ chất tan thấp dần.

Màng lọc RO hầu hết được sản xuất bởi vật liệu Polyamit. Ban đầu chúng được ứng dụng trong lĩnh vực hàng hải và hải quân. Sau này khi nhu cầu nước sạch ngày càng cao, màng RO bắt đầu được ứng dụng nhiều hơn vào các lĩnh vực công nghiệp và đời sống.

2. Mô-đun màng RO có cấu tạo và hoạt động như thế nào?

Bạn quan tâm về cấu tạo màng lọc RO?

Màng lọc RO được sản xuất từ vật liệu Polyamit như một màng bán thấm. Màng này được dệt với các lỗ lọc với kích thước từ 0.0001 đến 0.001 µm. Ở kích thước này, chỉ cho phép phân tử nước đi qua.

Trong quá trình sử dụng, màng RO thường xuất hiện dưới dạng các mô-đun màng RO. Mô-đun là thiết bị có sự sắp xếp chặt chẽ giữa màng lọc và vỏ màng (để bảo vệ màng). Cũng như được gắn các phụ tùng dẫn nước vào màng để xử lý và thu hồi nước sạch sau lọc.

2.1 Cấu tạo của mô-đun màng lọc RO

Về hình dạng: mô-đun màng RO thường có dạng hình trụ, có thể đặt nằm đứng hoặc nằm ngang.

Về cấu tạo:  mô-đun màng RO từ các hãng khác nhau sẽ có sự sắp xếp và cấu trúc màng khác nhau. Tuy nhiên, nhìn một cách tổng quan thì mỗi mô-đun màng RO sẽ bao gồm:

• Trục định tâm: tại đây nước sạch sau lọc được thu gom và gẫn ra khỏi mô-đun màng.
• Màng RO: màng thường được sắp xếp theo hai dạng chính đó là dạng xoắn (quấn quanh trục định tâm); hoặc dạng đĩa (xếp chồng lên nhau với tâm đĩa trùng với trục định tâm).
• Vỏ màng RO: là ống hình trụ hoặc bán trụ, được sản xuất từ nhựa, nhựa giấy hoặc thép không gỉ. Vỏ màng có tác dụng cố định sự sắp xếp màng ở bên trong. Đồng thời bảo vệ lớp màng trước các tác nhân vật lý và hóa học.

2.2 Cách thức hoạt động của mô-đun màng lọc RO

Như đã đề cập từ trước, quá trình thẩm thấu ngược diễn ra bằng cách tạo áp lực lên nước đầu vào (dung dịch cần lọc). Dưới tác động của áp lực, các phân tử nước tinh khiết sẽ được đẩy qua màng RO và thu hồi.

Các thành phần trong nước bao gồm: các muối tan, chất hữu cơ, vô cơ, vi khuẩn, vi-rút, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, … được gọi chung là vật chất

Các vật chất này theo nguyên tắc vật lý không thể đi qua màng, bị loại ra khỏi mô-đun và được dẫn vào phần nước thải (dòng cô đặc sau RO). Sau quá trình thu được phần nước tinh khiết có thể sử dụng ngay. Tùy thuộc từng mục đích sử dụng mà nước sạch thu được có cần được xử lý thêm để đảm bảo các tiêu chuẩn sử dụng.

Tuy nhiên, nước đầu vào của hệ thống màng RO cần được xử lý sơ bộ. Có thể bằng các phương pháp xử lý hóa lý, vi sinh, lọc cát và lọc tinh (lõi lọc thô). Điều này giúp đảm bảo nước đầu vào của hệ thống RO nằm trong ngưỡng cho phép xử lý. Từ đó, giúp nâng cao hiệu quả lọc về chất lượng và tỉ lệ thu hồi nước sạch.

3. Có bao nhiêu loại màng lọc RO?

Ngày nay, có rất nhiều loại màng lọc RO trên thị trường. Chúng có thể được phân loại dựa trên các yếu tố như: Công suất, mục đích sử dụng, nhà sản xuất, nguồn gốc, …. Tuy nhiên, TVTS sẽ phân loại màng RO theo lĩnh vực áp dụng. Bao gồm hai loại chính là màng lọc RO công nghiệp và màng RO cho máy lọc nước uống, thiết bị lọc nước gia đình.

Màng RO còn được ứng dụng để khử mặn, lọc nước biển thành nước ngọt, xử lý nước lợ. Tuy nhiên, trong lĩnh vực này không chỉ có thể ứng dụng màng RO mà còn có các loại màng khác cũng làm tốt điều đó là màng UF, NF, MF, …. Do đó, chúng tôi sẽ chỉ tập trung phân loại màng RO vào lĩnh vực công nghiệp và lĩnh vực đời sống.

3.1 Màng RO ứng dụng trong công nghiệp

Trong công nghiệp, màng RO được sử dụng để sản xuất nước sạch cho sản xuất từ nguồn nước cấp cho các nhà máy. Hoặc dùng để xử lý nước thải tại các nhà máy, khu công nghiệp. Mục đích để thu hồi nước sạch đạt tiêu chuẩn xả thải đến tái sử dụng/tuần hoàn nước thải cho quy trình sản xuất.

Các loại màng lọc nước RO công nghiệp phổ biến hiện nay có thể kể đến như:

• Màng RO ROCHEM (Đức)
• Màng Dow (Mỹ)
• Màng Vontron (Mỹ)
• Màng RO Filmtec Dupont (Mỹ)
• Màng hãng Dupont (Mỹ)
• Màng Toray (Nhật Bản)
• Màng GE (Mỹ)
• Màng Keensen (Trung Quốc)
• Màng Lanxess (Đức)
• Màng Pentair (Cấp vỏ composite để chứa các module màng khác nhau)
• Màng Nitto Denko (Nhật Bản – Hãng Hydranautics)
• Màng LG Chem (Hàn Quốc)

3.2 Màng RO cho máy lọc nước uống, thiết bị lọc nước gia đình

Thiết bị lọc nước gia đình hay máy lọc nước uống thường sử dụng loại màng RO có khả năng giữ lại lượng khoáng nhất định cho người sử dụng. Bên cạnh đó, chúng sẽ được thiết kế nhỏ gọn, công suất thấp. Để người dùng dễ dàng tháo lắp, thay thế và vận chuyển.

Một số hãng/màng RO được sử dụng cho thiết bị lọc nước gia đình. Như là:

• Màng lọc nước RO Kangaroo
• Màng/máy lọc nước Karofi
• Màng lọc nước Aqualast
• Màng lọc nước Aqua
• Màng lọc nước Sunhouse
• Màng lọc nước Vortex
• Màng RO Nitto Denko
• Màng RO Vontron
• Màng RO Rotex
• Màng Mutosi (Hàn Quốc)

TVTS là đơn vị nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực xử lý nước và nước thải. Chúng tôi cung cấp sản phẩm và dịch vụ tư vấn và cung cấp các giải pháp xử lý nước và nước thải với mục tiêu tuần hoàn, tái sử dụng và xa hơn là không xả thải chất lỏng.

Do đó, sản phẩm của chúng tôi chủ yếu phục vụ cho công nghiệp nên nội dung sau đây chúng tôi sẽ tập trung đề cập về ứng dụng màng RO trong công nghiệp.

Tham khảo sản phẩm màng RO hàng đầu tại TVTS: sản phẩm ứng dụng cho tuần hoàn và tái sử dụng nước thải.

4. Các ứng dụng của màng RO trong công nghiệp

Màng RO được ứng dụng rất đa dạng và phong phú vào nhiều mục đích xử lý nước khác nhau. Chúng có thể tham gia vào các quy trình công nghiệp như là:

• Hệ thống lọc nước cấp cho các ngành sản xuất cần nước đầu vào có độ tinh khiết cao hơn nước thủy cục. Ví dụ: thực phẩm, dược phẩm, nước giải khát, nhiệt điện, điện tử, ….
• Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp.
• Hệ thống xử lý nước thải các ngành đặc biệt như: dệt may, giấy, hóa chất, thuộc da, xi mạ, điện tử, bệnh viện, dược phẩm, thực phẩm, ….
• Hệ thống nước uống và sinh hoạt cho khu dân cư, nơi sinh hoạt cho nhân công tại các cơ sở sản xuất.
• Hệ thống tuần hoàn và tái sử dụng nước thải trong hầu hết các nhà máy sản xuất và công nghiệp.

5. Hướng dẫn sử dụng, bảo trì và bảo dưỡng màng lọc RO

5.1 Cách đọc và hiểu về các thông số về màng RO công nghiệp

5.1.1 Kích thước mô-đun màng RO

Mỗi hãng sản xuất sẽ có sản xuất mỗi dòng mô-đun màng với kích thước khác nhau. Kích thước mô-đun sẽ phụ thuộc bởi cấu tạo sợi màng RO, thiết kế, …. Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay có một số kích thước mô-đun màng thông dụng và phổ biến như là: 4021, 4040, 8040, …

Khi gặp mô-đun màng RO có kích thước được mô tả là 8040 chúng ta sẽ hiểu rằng: mô-đun màng có kích thước độ dài màng lọc là 40 inch (1016mm), đường kính là 8 inch (203.2mm).

5.1.2 Lưu lượng

Lưu lượng thường được biểu diễn bởi:

• Lưu lượng tối đa
• Lưu lượng đầu vào
• Lưu lượng đầu ra

Đơn vị của lưu lượng: GPD (Gallon per day), LPH (Lit per hour) là các đơn vị thường được sử dụng.

5.1.3 Khả năng xử lý nước

Khả năng xử lý nước của một mô-đun RO được xem xét thông qua các chỉ số:

• Khả năng khử khoáng (%): tiến đến 100% là cao nhất.
• TDS đầu vào cho phép (ppm): càng cao thì khả năng xử lý nước thải ô nhiễm càng lớn.
• Tỉ lệ thu hồi (%): khả năng thu hồi nước sạch sau xử lý, tiến đến 100% là cao nhất.

5.1.4 Áp suất tối đa và vận hành

Áp suất vận hành tối đa của các dòng màng RO hiện nay thường là 150psi và 225psi. Bên cạnh đó, vẫn có một số dòng sản phẩm cho phép áp suất này lên đến trên 1000 psi.

5.2 Một số vấn đề liên quan đến vận hành và bảo trì hệ thống màng RO

Khi nào cần vệ sinh màng RO

Khi nào cần thay mô-đun màng RO

Hướng dẫn cách thay màng RO

Cách lắp mới và thay thế mô-đun màng lọc RO

6. Hóa chất tẩy rửa và chống cấu cặn cho màng lọc RO

Trong quá trình vận hành sản xuất, màng RO cần được kiểm tra và vệ sinh thường xuyên. Việc này giúp duy trì hiệu quả xử lý nước và nâng cao tuổi thọ của hệ thống. Để làm sạch màng RO cần có sự tham gia của 4 nhóm hóa chất: nhóm axit, nhóm kiềm, nhóm oxy hóa và nhóm chống cấu cặn.

[Cấu cặn trên màng RO]

6.1 Hóa chất cho màng RO – Hóa chất tẩy rửa loại axit

Được sử dụng để loại bỏ cặn vô cơ và kim loại nặng như: canxi, magiê, …. Axit citric và axit axetic thường được sử dụng.

Hóa chất tẩy rửa màng RO loại axit “Cleaner B”. Khả năng loại bỏ cặn vô cơ và kim loại nặng vượt trội cho màng RO trong xử lý nước thải. Xuất xứ Hà Lan.

6.2 Hóa chất tẩy rửa loại kiềm

Được sử dụng để loại bỏ các chất hữu cơ, như dầu mỡ, vi sinh vật. NaOH, chất hoạt động bề mặt anion là thành phần thường được sử dụng.

Hóa chất tẩy rửa màng RO loại kiềm “Cleaner AA”. Khả năng loại bỏ chất hữu cơ, dầu mỡ hoàn toàn cho màng RO trong xử lý nước thải. Xuất xứ Hà Lan.

6.3 Hóa chất tẩy rửa oxy hóa có tính axit trung bình

Được sử dụng để loại bỏ các chất cặn vô cơ và oxit sắt. Chlorine, hydrogen peroxide, amoni là một số hóa chất thông dụng. (Tham khảo Hóa chất tẩy rửa màng RO “Cleaner C”).

Hóa chất tẩy rửa màng RO loại oxy hóa “Cleaner C”. Khả năng loại bỏ chất vô cơ và oxit sắt triệt để cho màng RO trong xử lý nước thải. Xuất xứ Hà Lan.

6.4 Hóa chất chống cấu cặn trên màng

Được sử dụng để ngăn chặn sự cấu cặn lên màng RO. Cấu cặn này có thể là sự phát triển của vi khuẩn và rêu, ion vô cơ, muối silica, Ca2+, …. Hợp chất PCA (Phosphino Carboxylic Acid) là thành phần chống cấu cặn Ca2+. Bên cạnh đó, triclosan là một hợp chất được sử dụng để chống vi khuẩn. (Hóa chất chống cấu cặn ROPREP)

Hóa chất chống cấu cặn màng RO “ROPREP”. Chống cấu cặn tốt cho cho màng RO trong xử lý nước thải. Xuất xứ Hà Lan.

Lưu ý: Khi sử dụng hóa chất để tẩy rửa màng RO, người vận hành cần tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn của nhà sản xuất. Kết thúc quá trình tẩy rửa phải đảm bảo không còn tồn đọng lại hóa chất trên màng RO. Đồng thời, chắc chắn rằng bạn đang sử dụng đúng loại hóa chất phù hợp với mỗi loại màng lọc cụ thể. Tránh gây hại cho màng và giảm hiệu suất của quá trình lọc.

7. Tham khảo giá màng lọc nước RO công nghiệp mới nhất 2024

Giá cho màng RO công nghiệp nằm trong khoảng từ 7 triệu đồng đến vài chục triệu đồng đối với loại màng áp thấp. Và giá từ 10 đến hàng tram triệu đồng đối với loại màng áp cao. Chúng tôi có đề cập đến giá tham khảo một số của một số model của mỗi hãng tại “tham khảo bảng giá màng RO công nghiệp 2024”.

8. Một số vấn đề liên quan đến màng RO

8.1 Màng lọc nước mặn có phải là màng RO không?

Câu trả lời là có. Thông thường chúng được gọi với cái tên là màng RO nước biển. Bên cạnh đó cũng có một số loại màng lọc nước có khả năng lọc nước mặn thành nước ngọt. Hoặc lọc nước biển, khử muối khác như là: Màng UF, màng NF, ….

8.2 Lõi lọc thô có phải là màng RO hay không?

Lõi lọc thô không được gọi là màng RO. Đây là một loại lõi lọc được cấu tạo từ nhiều loại sợi có thành phần khác nhau. Chúng được sử dụng để lọc các vật chất lớn hơn 1 µm trở lên đến hàng chục µm. Thông thường được sử dụng trước hệ thống màng RO trong quy trình công nghiệp.

8.3 Hướng dẫn cách nhận biết màng RO không đạt chất lượng

Trong thời buổi thị trường cạnh tranh ngày nay. Việc có kinh nghiệm trong việc phân biệt màng RO là thật và giả. Hay màng RO như thế nào thì đảm bảo chất lượng là rất cần thiết. Chúng tôi sẽ điểm qua một số ý mà bạn đọc có thể tham khảo, như là:

• Kiểm tra các chứng nhận của hàng hóa: Màng RO thật thường được cung cấp bởi chính hãng, nên hàng hóa cần có CO, CQ rõ ràng. Cần yêu cầu xuất hóa đơn hợp lệ với tên hàng hóa để kiểm định hàng hóa được nhập khẩu và thông thương rõ ràng.
• Kiểm tra giá cả: Màng RO công nghiệp chất lượng thường có giá cả tương đối cao do sử dụng các công nghệ và vật liệu tốt. Nếu bạn thấy một sản phẩm có giá khá rẻ thì đó có thể là màng RO giả.
• Tiến hành thực nghiệm để kiểm tra chất lượng nước: Sử dụng thiết bị kiểm tra chất lượng nước cầm tay để kiểm tra hiệu suất làm sạch của màng RO.
• Kiểm tra bề mặt màng: Màng RO thật thường có bề mặt mịn và đồng đều, trong khi màng RO giả có thể có các vết nứt, độ rỗ hay không đồng đều.

Trên đây là một số cách để kiểm tra màng RO thật hay giả. Bạn cũng có thể tham khảo thêm ý kiến của chuyên gia về vấn đề này để có thêm những phương pháp xác minh tốt hơn.