Màng RO: Một ánh sáng công nghệ trong lĩnh vực xử lý nước

Trong kỷ nguyên tài nguyên nước ngày càng khan hiếm, cách xử lý tài nguyên nước một cách hiệu quả và thân thiện với môi trường đã trở thành trọng tâm của sự chú ý toàn cầu. Trong số nhiều công nghệ xử lý nước, màng RO (màng thẩm thấu ngược) đã trở thành một ánh sáng công nghệ trong lĩnh vực xử lý nước với hiệu suất tuyệt vời và ứng dụng rộng.

Màng RO , hoặc màng thẩm thấu ngược, là một màng bán thấm có thể đạt được sự phân tách độ chính xác cao thông qua ổ áp suất. Nguyên tắc của nó bắt nguồn từ một hiện tượng tuyệt vời trong tự nhiên: Seagulls có thể lấy nước ngọt từ nước biển trong khi bay. Vào những năm 1950, nhà khoa học người Mỹ, Tiến sĩ S. Sourirajan đã phát hiện ra một lớp phim tinh tế trong cơ thể của Seagull khi nghiên cứu hành vi này của Seagulls, có thể lọc muối và tạp chất trong nước biển để lấy nước ngọt. Khám phá này đã đặt nền tảng lý thuyết cho sự ra đời của công nghệ màng thẩm thấu ngược.

Nguyên tắc làm việc của màng RO là sử dụng tính thấm chọn lọc của màng bán nguyệt để cho phép dung môi (nước) đi qua màng dưới áp suất cao hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch, trong khi chất tan (như muối, chất hữu cơ, v.v.) Kích thước lỗ rỗng của nó nhỏ như nanomet, một phần triệu tóc (0,0001 micron), vì vậy chỉ các phân tử nước và một số ion khoáng có thể đi qua, trong khi các tạp chất và kim loại nặng khác bị chặn hiệu quả.

Ưu điểm của màng RO nằm ở hiệu quả khử muối cao và hiệu ứng tinh chế nước. Nó có thể chặn các chất ô nhiễm như muối hòa tan, chất hữu cơ, vi sinh vật, các ion kim loại nặng, v.v. trong nước và đạt được tỷ lệ khử muối hơn 95%. Hiệu suất tách hiệu quả này đảm bảo độ tinh khiết của chất lượng nước thải và đáp ứng các tiêu chuẩn cao về nhu cầu uống nước hoặc nước công nghiệp.

Màng RO cũng có những ưu điểm của mức tiêu thụ năng lượng tương đối thấp, điều kiện vận hành nhẹ, hệ thống nhỏ gọn, hoạt động đơn giản, chi phí bảo trì vừa phải và thân thiện với môi trường. So với các phương pháp khử mặn truyền thống như chưng cất và bay hơi, quá trình thẩm thấu ngược RO không cần phải trải qua thay đổi pha, do đó năng lượng cần thiết giảm đáng kể. Đồng thời, hoạt động của nó được thực hiện ở nhiệt độ phòng, tránh vấn đề phá hủy vật liệu nhạy cảm với nhiệt có thể do chưng cất nhiệt độ cao.

Do hiệu suất tuyệt vời của nó, màng RO đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như khử mặn nước biển, lọc nước uống, xử lý nước công nghiệp và xử lý nước thải và tái sử dụng.
Về mặt khử mặn nước biển, hơn 60% các dự án khử mặn nước biển của thế giới sử dụng phương pháp màng RO. Tỷ lệ nội địa hóa của các dự án khử mặn nước biển 10.000 tấn của Trung Quốc (như Qingdao Baifa) đã vượt quá 80%, điều này cho thấy Trung Quốc đã đạt được tiến bộ đáng kể trong công nghệ màng thẩm thấu ngược.
Về mặt tinh chế nước uống, máy lọc nước RO gia đình chiếm 85% thị phần thiết bị lọc nước của Trung Quốc, với doanh thu hàng năm của hơn 12 triệu đơn vị (dữ liệu 2024). Công nghệ màng RO cung cấp cho các gia đình nước uống an toàn và lành mạnh với hiệu ứng lọc có độ chính xác cao.

Về mặt xử lý nước công nghiệp, các ngành công nghiệp điện, hóa học và điện tử đều cần chuẩn bị nước có độ tinh khiết cao và quá trình màng RO chiếm hơn 70% các lĩnh vực này. Về mặt xử lý nước thải và tái sử dụng, tỷ lệ "phương pháp màng kép của" siêu lọc ngược "trong việc tái sử dụng nước thành phố cũng đã tiếp tục tăng.