Tổng hợp các công nghệ và nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc nước công nghiệp

Long Phú xin gửi đến Quý khách hàng thông tin tổng hợp về công nghệ lọc nước công nghiệp hiện nay. Về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của từng hệ thống qua bài viết dưới đây.

Giới thiệu các công nghệ lọc nước công nghiệp

♦ Các hệ thống xử lý nước công nghiệp được giới thiệu đến quý khách hàng dưới đây sử dụng công nghệ RO tiên tiến phù hợp với nhu cầu cũng như tính chất nguồn nước tại Việt Nam. Hệ thống lọc nước công nghệ RO được Long Phú nghiên cứu, cải tiến, kết hợp các công nghệ khử khoáng (DI) nhằm nâng cao chất lượng nước thành phẩm và tối ưu hiệu quả xử lý nước, đồng thời tiết kiệm chi phí đầu tư.

Tổng hợp các công nghệ lọc nước công nghiệp
Hệ thống lọc nước công nghiệp

I. Hệ thống xử lý nước tinh khiết RO

   1. Giới thiệu công nghệ RO

– Lọc RO là hệ thống dùng công nghệ màng lọc RO vào xử lý nước tên viết tắt trong tiếng Anh là Reverse Osmosis System hay còn gọi là hệ thống thẩm thấu ngược. Công nghệ lọc RO được phát minh và nghiên cứu từ những năm 50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vào thập niên 70 sau đó. Đầu tiên nó nó được nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu cho lĩnh vực hàng hải và vũ trụ của Hoa Kỳ. Hiện nay công nghệ RO được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống và sản xuất như sản xuất nước uống, sản xuất thực phẩm, dược phẩm, phòng thí nghiệm, điện tử hay các lĩnh vực sản xuất công nghiệp đòi hỏi tiêu chuẩn nước tinh khiết.
Hệ thống RO là sản phẩm hoàn chỉnh được cấu thành từ các cấp lọc khác nhau trong đó lấy màng RO là trung tâm nhằm loại bỏ hoàn toàn các vi khuẩn, hợp chất hữu cơ như thuốc trừ sâu, phẩm nhuộm công nghiệp và các chất rắn có trong nước,… tạo thành nước sạch tinh khiết theo tiêu chuẩn.

   2. Thông tin cơ bản hệ thống RO

♦ Cơ bản hệ thống lọc nước tinh khiết RO được thiết kế vận hành hoàn toàn tự động bằng biến tần và bộ lập trình PLC. Giúp Chủ đầu tư chủ động trong vận hành, giảm thời gian dừng máy, nâng cao tuổi thọ của hệ thống, tiết kiệm chi phí bảo trì và sửa chữa. Người vận hành chỉ thực hiện việc bổ xung muối (NaCL) vào thùng đựng chứa dung dịch hoàn nguyên để hệ thống tự động hút muối hoàn nguyên vật liệu cation làm mềm nước.

   3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ bản hệ thống nước tinh khiết RO

      3.1. Cấu tạo của hệ thống lọc nước tinh khiết RO

♦ Cấu tạo hệ thống RO gồm: ① Hệ bơm lọc áp lực ② Hệ tiền xử lý hay gọi là hệ lọc thô gồm 3 cột lọc ③ Hệ lọc tinh hay gọi là hệ lọc an toàn ④ Bồn trung chuyển ⑤ Hệ bơm áp cao ⑥ Hệ lọc RO ⑦ Hệ lọc RO cấp 2 (nếu có) ⑧ Hệ thống bồn thành phẩm ⑨ Hệ bơm cấp đi sử dụng ⑩ Hệ diệt khuẩn gồm Đèn UV diệt khuẩn và bộ lọc xác khuẩn.

      3.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản hệ thống nước tinh khiết RO

– Cơ bản hệ thống lọc nước tinh khiết R.O được thiết kế vận hành hoàn toàn tự động bằng biến tần và bộ lập trình PLC. Giúp Chủ đầu tư chủ động trong vận hành, giảm thời gian dừng máy, nâng cao tuổi thọ của hệ thống, tiết kiệm chi phí bảo trì và sửa chữa.
①. Bơm lọc áp lực lấy nước nguồn đẩy vào cột lọc đa tầng, chất liệu cột bằng composite hoặc inox, bên trong chứa sỏi đỡ, cát thạch anh, mangan. Nhờ chế độ làm việc tự động của Autovale 3 cửa hệ lọc này có tác dụng loại bỏ các thành phần kim loại nặng có trong nước như Fe+, Mn+, Cu, Zn, giảm độ bền vững trong liên kết.
②. Nước đã được lọc ở cột lọc đa tầng tiếp tục được đẩy sang cột lọc hấp thụ, chất liệu cột bằng composite hoặc inox, bên trong chứa than hoạt tính (carbon). Nhờ chế độ làm việc tự động của Autovale 3 cửa hệ lọc có tác dụng khử các tạp chất hữu cơ, khử các khoáng chất độc hại, khử mùi clo, khử các mùi lạ có trong nước, hấp thụ amoniac, giải phóng Hyđrocacbon thơm và đa vòng…
③. Tiếp theo nước được đẩy vào cột làm mềm, chất liệu cột bằng composite hoặc inox, bên trong chứa các hạt nhựa cation. Kết hợp cùng Autovale 5 cửa lọc hệ có tác dụng loại bỏ thành phần làm tăng độ cứng của nước như: Ca, Mg, các chất ô nhiễm có trong nước, các kim loại nhẹ khác và làm mềm nước, làm tan vỡ các liên kết các gốc, loại bỏ hàm lượng selen, giảm các gốc muối Cl – (clorua).
④. Sau khi nước được lọc qua ba cột lọc trên thì tiếp tục đẩy qua bộ lọc tinh (micro filter)hay còn gọi là bộ lọc an toàn. Chất liệu bằng inox, bên trong chứa các lõi lọc 5µm có tác dụng loại bỏ bùn, cát, những cặn lơ lửng ≤ 5µm và chứa vào bồn trung chuyển.
⑤. Bơm trục đứng lấy nước từ bồn trung chuyển, dưới áp lực cao đẩy vào hệ lọc R.O, màng lọc công nghệ thẩm thấu ngược R.O có kích thước lỗ lọc 0.0001µm = 0.1nanomet với kích thước lỗ lọc nhỏ như vậy màng lọc R.O chỉ cho phép những phân tử nước đi qua, sau quá trình lọc sẽ thu được khoảng 70% nước tinh khiết, khoảng 30% còn lại là các ion sẽ được đẩy ra ngoài theo đường nước thải. Nước tinh khiết được chứa vào bồn chứa nước thành phẩm RO. Long Phú sử dụng bồn kín chất liệu bằng Inox vi sinh 304 hoặc 316.
⑥. Trước khi nước tinh khiết được phân phối vào các điểm sử dụng sẽ tiếp tục được thanh trùng bằng máy sục khí ozon, hệ thống đèn UV diệt khuẩn và bộ lọc xác khuẩn chứa các lõi lọc có kích thước 0.2micron nhằm giữ lại tất cả các xác của vi khuẩn vừa được tiêu diệt bằng hệ thống đèn UV.
♦ Chất lượng nước thành phẩm: Nước đạt Quy chuẩn kỹ thuật QCVN 6-1: 2010/BYT là quy chuẩn Quốc gia cao nhất dành cho nước uống trực tiếp hiện nay.

♦ Hệ thống RO 2 cấp lọc: Đối với một số ngành sản xuất yêu cầu thiết kế hệ thống RO 2 cấp. Nguyên lý hoạt động giống hệ RO cấp 1 và cấu tạo liền sau hệ RO cấp 1 và liền trước hệ diệt khuẩn.
⑦. Bơm trục đứng cấp 2 lấy nước từ bồn thành phẩm RO cấp 1 đẩy vào hệ lọc thẩm thấu ngược RO cấp 2. Vai trò của hệ này, nước được lọc thêm một lần nữa để càng làm tăng độ tinh khiết. Luôn luôn đạt độ tinh khiết cao trong suốt quá trình hoạt động. Giảm tải sức làm việc cho hệ RO cấp 1 giúp nâng cao tuổi thọ của hệ thống. Cung cấp nước đầu vào an toàn cho các hệ thống DI hay EDI.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống lọc nước tinh khiết RO công nghiệp
Sơ đồ nguyên lý hệ thống lọc nước tinh khiết RO công nghiệp

II. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC TINH KHIẾT RO – DI

   1. Giới thiệu công nghệ DI

Công nghệ lọc nước DI (tên tiếng anh Deionized water) hay công nghệ xử lý ion, công nghệ khử khoáng, tách khoáng đều là thuật ngữ dùng trong Hệ thống xử lý nước DI là nước sau quá trình xử lý đã được loại bỏ hoàn toàn các ion phổ biến có trong môi trường nước tự nhiên như canxi, sắt, đồng, clorua, sunfat, nitrat … Hiện nay có hai công nghệ đều được sử dụng nhằm xử lý triệt để các ion có trong nước là công nghệ trao đổi ion và công nghệ sử dụng thiết bị điện cực hoá EDI.
– Công nghệ DI – EDI được ứng dụng trong ngành sản xuất như y tế, dược phẩm, thực phẩm, sản xuất điện tử, bán dẫn, sản xuất thiết bị y tế trong phòng phẫu thuật, sản xuất xi mạ, sơn, thấu kính… và các ngành công nghiệp yêu cầu khắt khe độ siêu tinh khiết của nguồn nước.
Cấu tạo hệ thống DI – EDI được thiết kế riêng cho từng nguồn nước đầu vào và yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng nước thành phẩm của mỗi nhà máy.

   2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống RO – DI công nghệ trao đổi ion

      2.1. Cấu tạo của hệ thống xử lý nước RO – DI

♦ Cấu tạo hệ thống RO – DI gồm: ① Hệ bơm lọc áp lực ② Hệ tiền xử lý hay gọi là hệ lọc thô ③ Hệ lọc tinh hay gọi là hệ lọc an toàn ④ Bồn trung chuyển ⑤ Hệ bơm áp cao ⑥ Hệ lọc RO ⑦ Bồn chứa nước thành phẩm RO ⑧ Bơm áp lực hệ DI ⑨ Hệ DI số 1 khử ion dương ⑩ Hệ DI số 2 khử ion âm hoặc ⑪ Hệ DI mixbed ⑫ đèn UV diệt khuẩn ⑬ Hệ lọc xác khuẩn ⑭ Bồn thành phẩm DI.

      2.2. Nguyên lý cơ bản Hệ RO – DI công nghệ trao đổi ion

♦ Hệ thống khử khoáng bằng phương pháp trao đổi ion sử dụng hạt Cation và Anion (hoặc Mixbed)
♦ Hệ thống được thiết kế vận hành hoàn toàn tự động bằng biến tần và bộ lập trình PLC

① Giai đoạn lọc thô và lọc RO tuân theo nguyên lý của hệ thống xử lý nước tinh khiết RO.
② Bơm áp lực lấy nước từ bồn thành phẩm RO đẩy vào cột lọc DI số 1 chất liệu cột bằng composite, bên trong chứa các hạt nhựa Cation. Kết hợp cùng Autovale 5 cửa lọc hệ có tác dụng loại bỏ các ion dương tồn tại trong nước. Khi hạt no được tái sinh bằng hoá chất Xút NaOH.
③ Tiếp tục nước được đẩy sang cột lọc DI số 2 chất liệu cột bằng composite, bên trong chứa các hạt nhựa Anion. Kết hợp cùng Autovale 5 cửa lọc hệ có tác dụng loại bỏ các ion âm tồn tại trong nước. Khi hạt no được tái sinh bằng HCl.
♦ Nước thành phẩm của công nghệ trao đổi ion có độ dẫn điện cực thấp < 5µs/cm.

♦ Thay công nghệ trao đổi ion bằng hạt CationAnion thì có thể sử dụng hạt DI Mixbed để khử ion như sau:
④ Bơm áp lực lấy nước từ bồn thành phẩm RO đẩy vào cột lọc DI mixbed chất liệu cột bằng composite, bên trong chứa các hạt nhựa resin Mixbed. Nó là hỗn hợp trao đổi cation axit mạnh dạng hiđrô và anion bazơ mạnh theo tỉ lệ nhất định và được xử lý tinh luyện đặc biệt. Dưới tác dụng liên tục của ion âm và dương, hạt có khả năng loại bỏ các ion trong nước tạo ra nước thành phẩm có độ dẫn điện < 1µs/cm.
⑤ Công đoạn cuối nước DI đi qua thống đèn UV diệt khuẩn nhằm tiêu diệt các vi khuẩn sót lại trong nước và được đẩy sang hệ lọc xác khuẩn chứa các lõi lọc có kích thước 0.2micron sẽ giữ lại tất cả các xác của vi khuẩn vừa được diệt bằng hệ thống đèn UV.
♦ Nước đã hoàn toàn đạt tiêu chuẩn khắt khe của nhà máy để đưa vào sản xuất.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống khử khoáng RO - DI công nghiệp
Sơ đồ nguyên lý hệ thống khử khoáng RO – DI

III. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC RO – EDI – DI MIXBED

   1. Giới thiệu công nghệ EDI

EDI là viết tắt của điện cực hóa tên tiếng anh ( Electro – de – ionzation) là một kỹ thuật xử lý làm nước sạch kết hợp kỹ thuật trao đổi ion, kỹ thuật trao đổi màng ion, kỹ thuật lực điện động( kỹ thuật thẩm tách bằng điện). Kỹ thuật này lợi dụng việc trao đổi ion để khử muối khắc phục độ phân cực của thẩm tách điện làm cho việc khử muối không được triệt để đồng thời lợi dụng thẩm tách điện xảy ra hiện tượng điện phân nước thành ion H+ và OH- làm hạt nhựa trao đổi hồi phục chức năng bị tiêu biến thông qua hoá chất được hồi phục trở lại. Đây là một sáng tạo mang tính cách mạng trong ngành xử lý nước. Mô-đun EDI là một cải tiến lớn của giường hỗn hợp trao đổi ion thông thường
Công nghệ lọc nước siêu tinh khiết EDI được ứng dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất yêu cầu khắt khe độ an toàn và siêu tinh khiết của nước như ngành Công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dược phẩm vắc xin, công nghiệp điện tử sản xuất vi mạch, công nghiệp điện lực, công nghiệp năng lượng sản xuất chất bán dẫn, công nghiệp quang điện tử, công nghiệp hóa chất, công nghiệp sơn xi mạ,…

   2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống RO – EDI – DI mixbed

      2.1. Cấu tạo của hệ thống xử lý nước RO – EDI – Mixbed

– Cấu tạo hệ thống RO – EDI – Mixbed gồm: ① Hệ bơm lọc áp lực ② Hệ tiền xử lý hay gọi là hệ lọc thô ③ Hệ lọc tinh hay gọi là hệ lọc an toàn ④ Bồn trung chuyển ⑤ Hệ bơm áp cao ⑥ Hệ lọc RO cấp 1 ⑦ Hệ lọc RO cấp 2 ⑧ Bồn chứa nước RO ⑨ Bơm áp lực ⑩ Hệ EDI ⑪ Hệ DI mixbed ⑫ Hệ diệt khuẩn gồm Đèn UV và bộ lọc xác khuẩn ⑬ Bồn nước hoàn ⑭ Hệ tuần hoàn.

Tham khảo hệ thống lọc nước siêu tinh khiết RO – EDI – Mixbed công suất 500 lít/giờ tại đây:

https://locnuocro.com.vn/he-thong-xu-ly-nuoc-sieu-tinh-khiet-ro-edi-mixbed-500l-h/

      2.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản hệ RO – EDI – DI Mixbed

♦ Hệ thống được thiết kế vận hành hoàn toàn tự động bằng biến tần và bộ lập trình PLC.
① Hệ lọc thô => Hệ lọc RO cấp 1 => Hệ lọc RO cấp 2 hoạt động tuân theo nguyên lý của hệ thống xử lý nước tinh khiết RO.
② Bơm áp lực đưa nước vào thiết bị khử khoáng điện tử EDI. Quá trình làm việc của EDI như sau:
+ Khử ion: Loại bỏ các ion bởi các cation tích điện dương và anion tích điện âm. Nhựa cation trong hình thức hydro sẽ loại bỏ các cation như canxi, magie, kali, lưu huỳnh, amoni,… Nhựa anion trong hình thức hydroxit thay thế các anion như clorua, bicacbonat, sulfat, nitrat, silica,… bằng ion hydroxit. Kết quả của việc trao đổi các ion trong nước là các ion H+ và ion OH- thay thế cho các ion cation và anion trong nước kết hợp với nhau tạo thành nước tinh khiết.
+ Di chuyển ion: Khác với trao đổi ion, khi nhựa cation và anion đã thay thế hết các ion H+ và OH- cần phải tái sinh bằng axit và xút. Với thiết bị EDI, nguồn điện cung cấp một dòng điện giữa 2 cực, dòng điện di chuyển giữa các cực từ cực dương đến cực âm. Khi các ion bị loại bỏ khỏi nước cấp, các cation bị hút đến cực âm, các anion bị hút đến cực dương. Khi nước cấp được đưa vào thiết bị EDI, các ion tích điện dương di chuyển qua nhựa cation và di chuyển qua màng trao đổi cation vào khoang tập chung do bị hút đến cực âm. Tương tự, các ion tích điện âm đi chuyển qua nhựa anion và di chuyển qua màng trao đổi anion và khoang tập trung do bị hút đến cực dương.
Khi các ion di chuyển qua các màng vào khoang tập trung sẽ không thể di chuyển đến điện cực do việc bố trí vị trí của màng, màng cation nằm về phía cực dương và màng anion nằm về phía cực âm. Nước tại hoang tập trung là nước thải có chứa các cation và anion cần loại bỏ.
+ Tái sinh: Khác với hình thức trao đổi ion thông thường là phải sử dụng axit và xút để tái sinh hạt nhựa, thiết bị EDI tận dụng dòng điện được sử dụng trên toàn module EDI. Điện gây ra một tỉ lệ nhỏ các phân tử nước phân ly thành các ion hydro và hydroxit nên nó liên tục tái sinh nhựa cation và nhựa anion mà không cần phải dừng thiết bị để tái sinh. Chính vì vậy, hoạt động của thiết bị EDI là liên tục, các ion liên tục được loại bỏ và nhựa được tái sinh liên tục nhờ quá trình tách ion của điện.
+ DI mixbed: Từ EDI nước được đưa vào cột composite, bên trong chứa các hạt nhựa resin Mixbed có nhiệm vụ “đánh bóng” nước, sau đó tiếp tục chạy qua hệ thống đèn UV diệt khuẩn, qua bộ lọc xác khuẩn có kích thước lỗ lọc 0.2µm và chứa nào Bồn thành phẩm DI cũng chính là bồn tuần hoàn. Long Phú sử dụng bồn Inox kín chất liệu 316 hoặc 304 vi sinh.
+ Hệ tuần hoàn: Trên đường phân phối nước đến các điểm thu nước sử dụng và trên đường nước hồi về chúng tôi đã thiết kế hai hệ thống đèn UV diệt khuẩn và bộ lọc xác khuẩn nhằm tiêu diệt các vi khuẩn tồn tại trong nước do tiếp xúc từ bồn chứa, đường ống tại hệ thống hoặc trong nước tuần hoàn về từ điểm sử dụng.
Chất lượng nước thành phẩm: Tại đầu ra của hệ thống, nước thành phẩm có độ dẫn điện tiêu chuẩn đạt tới 18.2 MΩ×cm tương đương 0.056 µs/cm.

Sơ đồ nguyên lý hệ thống lọc nước siêu tinh khiết RO - EDI - Mixbed
Sơ đồ nguyên lý hệ thống lọc nước siêu tinh khiết RO – EDI – Mixbed

Liên hệ nhận tư vấn giải pháp, hồ sơ công nghệ, báo giá hệ thống xử lý nước công nghiệp

♦ Hơn 10 năm hoạt động trong lĩnh vực xử lý nước cấp, nước thải và môi trường. Với đội ngũ kĩ thuật giàu kinh nghiệm, Long Phú cam kết mang lại giải pháp, sản phẩm chất lượng, hệ thống xử lý nước có tính ổn định và hiệu quả lọc cao, yên tâm trong quá trình vận hành.

♦ Quý khách hàng có nhu cầu cần tìm hiểu về các công nghệ xử lý nước công nghiệp, hoặc cần tư vấn về giải pháp hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo số điện thoại 0982.369.569 – 0975.831.555 – 0984.370.370 hoặc 0243.2343.888 để được hỗ trợ, tư vấn, nhận hồ sơ công nghệ, báo giá các hệ thống xử lý nước công nghiệp theo tiêu chuẩn của đơn vị, nhà máy. Xin cảm ơn!

Công ty Cổ phần Công nghệ Môi trường Long Phú
Trụ sở: số 11, ngõ 102 Khuất Duy Tiến, P.Nhân Chính, Q.Thanh Xuân, Hà Nội
Phone: 024.6675.0576 / Hotline: 0984.370.370
VPĐD phía Nam: 34 Đoàn Giỏi, Sơn Kỳ, Tân Phú, HCM
GĐKT KV phía Nam: 0975 831 555 - Mr Hà
Website: https://locnuocro.com.vn/
FB: https://www.facebook.com/moitruonglongphu
Email: longphujsc@gmail.com