77Qúy Anh Chị có thể nghe nội dung này tại đây:
Hệ thống lọc nước RO được đánh giá là giải pháp lọc nước tốt nhất hiện nay, vì có thể loại bỏ đến 99% tạp chất hòa tan. Trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ cung cấp một số thông tin liên quan đến hệ thống RO. Đừng bỏ lỡ nhé!
1. Tổng quan về hệ thống lọc RO
Chủ đề nói về hệ thống lọc nước RO đã có nhiều tài liệu, hình ảnh liên quan đến cấu tạo, nguyên lý vận hành, bảo dưỡng, nên chúng tôi chỉ đề cập lại vài điểm chính mà khách hàng băn khoăn, chưa có câu trả lời rõ ràng trong thời gian qua. Đồng thời, mở rộng thêm một số thông tin liên quan về nước sạch, nước hệ thống RO, nước tinh khiết, nước siêu sạch cũng như là có cái nhìn chung về nước tinh khiết để thảo luận nhiều hơn sau này khi cần thiết.
- Nước sạch được hiểu là nước thủy cục mà chúng ta sử dụng tại từng hộ gia đình hoặc cho công ty, đã đạt QCVN 01-1:2018/BYT về các chỉ tiêu hóa học – lý học và vi sinh. Nước này có thể được cung cấp từ trạm mạng nước thủy cục chung hoặc tự xử lý tại chỗ từ các nguồn khác nhau như nước giếng, nước sông, nước suối, nước biển hoặc nước nhiễm mặn.
- Nước tinh khiết được hiểu là không còn tạp chất hoặc Ion nào và đã loại bỏ tất cả các vi sinh vật – nghĩa là chỉ còn hoàn toàn phân tử nước. Để đạt được điều này thì cần lọc vật lý như màng RO và có thể kết hợp lọc hóa học bằng trao đổi Ion cùng tiệt trùng. Trong thực tế khái niệm tinh khiết này mang tính kỹ thuật hơn là phổ thông. Để chỉ mức độ tinh khiết tuyệt đối, còn sử dụng thuật ngữ kỹ thuật “nước siêu tinh khiết”
- Nước khử Ion hay nước DI là nước không còn Ion nào, nhưng vẫn còn nhiều tạp chất không ion, vì do mang điện tích nên cần loại bỏ để tránh ảnh hưởng đến sản xuất trong một số ngành đặc biệt
- Nước đóng chai, đóng bình để uống trực tiếp theo QCVN 6-1:2010/BYT có thể là nước đã qua hệ thống lọc nước RO hoặc nước khoáng thiên nhiên và tiệt trùng bằng UV, Ozone. Nước đóng chai vẫn chứa các Ion có lợi cho cơ thể – và đây cũng là tiêu chuẩn đánh giá chất lượng
- Nước uống Ion kiềm còn gọi là nước điện giải – là nước sạch đã tiệt trùng qua bộ điện phân để tăng pH mức kiềm (8.5 – 9.5) để tốt cho cơ thể. Việc tăng pH này hoàn toàn khác với tăng pH của hóa chất kiềm, mà tăng do điện phân. Lượng ion hydro trong nước điện giải được giới thiệu có tác dụng tốt cho cơ thể nhưng chưa có kết luận rõ ràng
2. Nước RO là gì?
Nước RO là nước đã được lọc qua hệ thống RO (thẩm thấu ngược) được hiểu đơn giản là lọc cơ học với kích thước cực kỳ nhỏ (<0.001 micromet) nên lọc được 98 – 99.8% các thành phần có trong nước, kể cả vi sinh. Tuy nhiên, sau màng vẫn còn 0.2 – 2.0% các ion đơn có kích thước nhỏ (hóa trị 1) hoặc khi kiểm tra vẫn còn phát hiện vi sinh dù tần suất phát hiện ít.
Nước RO có được từ các nguồn nước khác nhau tuy nhiên cần kiểm tra đầu vào để có các biện pháp xử lý thích hợp để tránh mau nghẹt hư màng dẫn đến chi phí bảo dưỡng, thay thế màng trì tăng cao.
Trong thực tế có nhầm lẫn giữa nước RO, tinh khiết và đóng chai.
Mô tả theo lý thuyết các tạp chất và Ion bị lọc khi qua màng RO
Màng RO là lọc cao nhất trong các màng lọc
3. Nước RO có tác dụng gì? Uống có tốt không?
Phổ biến nhất của tác dụng nước RO là dùng để uống trực tiếp hay đóng chai, đóng bình; tuy nhiên cần phải tiệt trùng thêm bằng tia UV hoặc Ozone để luôn đảm bảo vi sinh vật.
Máy lọc nước RO hiện nay khá phổ biến trong các gia đình, trường học, bệnh viện… không chỉ ở thành phố, nhà máy mà kể cả ở nông thôn. Với lượng sử dụng ít và do nhu cầu năng động, đi lại, tiện lợi khắp nơi thì nước RO xem như là ưu tiên tốt về chọn lựa, tuy nhiên do không còn chất khoáng nên về dinh dưỡng sẽ không đảm bảo cho sức khoẻ nếu sử dụng lâu dài và cần bổ sung thêm chất khoáng sau công đoạn lọc qua màng RO.
Còn trong công nghiệp cần năng suất lớn thì kết hợp với các bước xử lý trước và sau máy lọc nước RO thì có rất nhiều ứng dụng cho các ngành thực phẩm, điện tử, sinh học, lò hơi, các nhà máy có độ chính xác cao…
4. Tại sao nên lắp đặt hệ thống lọc nước RO?
Như đã nói ở trên, mục này tập trung về sử dụng nước RO để làm nước uống. Câu hỏi đặt ra là nếu không dùng nước RO thì dùng nước gì hay phương án gì để thay thế?
4.1. Mang lại nguồn nước sạch
Rất khó có máy lọc nào tốt hơn cho các nhu cầu nhỏ lớn khác nhau mà chất lượng đầu ra phải đạt nhiều chỉ tiêu về an toàn thực phẩm trong khi nguồn nước đầu vào ô nhiễm hay chất lượng không ổn định. Nước RO đạt được tiêu chí ổn định cho chất lượng đầu ra mà ít phụ thuộc đầu vào.
Do vậy khi so sánh về 2 mặt này thì nước RO dùng để uống vẫn là tối ưu trong ngắn hạn.
4.2. Phòng ngừa bệnh tật
Hiện nay có rất nhiều nguyên nhân gây ra bệnh tật do nước ô nhiễm nước, chẳng hạn 10 chỉ tiêu phổ biến nhất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ được mô tả tại đây
Chúng ta có thể chia ra 2 nhóm ảnh hưởng đến sức khoẻ
- Ảnh hưởng tức thời như pH (độ chua, độ axit, độ kiềm), vi sinh gây bệnh đường ruột, mùi…
- Ảnh hưởng lâu dài khó nhận biết như ung thư, vô sinh, chậm lớn, giảm trí nhớ, stress… do kim loại nặng, chất hữu cơ, thuốc trừ sâu…đến khi phát hiện thì việc chữa bệnh đã rất khó khăn hoặc không thể.
Nước RO đã lọc được 98-99% tạp chất trong đó bao gồm chất độc hại sẽ phòng ngừa được các bệnh tật, đặc biệt là các vùng nước ô nhiễm chưa có nguồn nước thủy cục đạt chất lượng
4.3. Tiết kiệm chi phí
Chi phí ở đây được hiểu là tổng thể gồm mua máy lọc nước RO, tiêu tốn điện năng, vật tư thay thế, vận chuyển nước RO đi đến nơi sử dụng, sử dụng lâu dài…
Hiện nay máy lọc nước RO để uống đủ loại công suất được lắp ráp thành 1 cụm, di chuyển rất dễ dàng, thiết kế đẹp bao gồm cả chức năng nóng – lạnh rất tiện lợi cho nhiều mục đích khác. Chỉ cần cắm điện là sẽ có nước uống ngay tại chỗ rất nhanh chóng. Việc đóng bình lớn có chi phí khá thấp, chai nhỏ tiện lợi nhiều nơi.
Như vậy, tính tổng thể thì chi phí máy lọc nước RO rất thấp so với phương pháp khác.
5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy lọc nước RO
Máy lọc nước RO hoạt động trên nguyên tắc dùng áp lực bằng bơm đẩy, lọc qua màng thẩm thấu ngược RO, do đó 2 phần quan trọng nhất đó là bơm áp lực RO và màng RO.
Tuy nhiên 1 máy lọc nước RO khi đề cập đến công suất nhỏ hay 1 hệ thống lọc nước RO khi đề cập công suất lớn thì gồm 3 phần hay công đoạn chính sau đây:
5.1. Tiền xử lý trước màng RO
Nghĩa là loại bỏ các tạp chất tránh gây mau nghẹt màng trước khi vào màng lọc RO nhằm nâng cao tuổi thọ, đảm bảo chất lượng đầu ra cũng như giảm chi phí đầu tư và bảo trì. Tùy vào chất lượng nước mà có thể có các bước xử lý như:
- Oxi hoá
- Lắng
- Lọc thô
- Lọc than hoạt tính
- Làm mềm
- Lọc tinh
Trên nguyên tắc tiền xử lý cho màng RO như các bước trên, tuy nhiên tùy thuộc vào năng suất, chất lượng đầu ra và vào mà có nhiều thay đổi nhưng nhìn chung phải đưa chất lượng nước từ mọi nguồn về chất lượng nước thuỷ cục, sau đó tuỳ thuộc vào thực tế mà có thể xử lý thêm như làm mềm
Ví dụ tiền xử lý từ nước thuỷ cục gồm: Lọc cát -> Than -> Làm mềm
Có thể tham khảo thêm xử lý từ các nguồn khác tại các bài viết sau để có thêm thông tin các thành phần của các nguồn nước khác nhau thì có công nghệ và thiết bị xử lý khác nhau để có chất lượng xử lý tốt nhất:
>> Xử lý nước giếng
>> Xử lý nước sông
>> Xử lý nước nhiễm mặn
>> Xử lý nước biển
5.2. Máy lọc nước RO là gì?
Đây là phần chính của hệ thống lọc RO, có thể chia ra thành 2 phần
- Phần chính: Bơm cao áp và màng lọc RO
- Phần kiểm soát gồm:
- Chất lượng, số lượng nước: pH; ORP hoặc Chlroine, Độ dẫn điện (TDS); Lưu lượng
- Cơ khí, điện và vận hành: áp lực, độ lệch áp; cảnh báo về áp, lưu lượng, mực nước; tự động xả bỏ (auto flush)
Cấu tạo máy lọc nước RO
- Hiệu quả vận hành máng RO qua việc kéo dài tuổi thọ của màng bằng hoá chất:
- Chống cặn, kiểm soát vi sinh và chlorine
- Vệ sinh CIP định kỳ
5.3. Sau màng RO
Tuỳ thuộc vào nước RO cho mục đích gì mà sau màng cần phải xử lý tiếp. Vui lòng tham khảo ở mục tiếp theo trong bài viết này.
6. Quy trình lắp đặt hệ thống lọc nước RO
Hệ thống lọc nước RO cũng như các hệ thống xử lý nước khác nên được thực hiện bởi nhà thầu có chuyên môn cao và kinh nghiệm, nhằm mang lại giá trị tốt nhất cho khách hàng. Vì chi phí đầu tư, bảo trì rất cao, chất lượng sau xử lý cần ổn định nên các bước sau là không thể thiếu khi thực hiện dự án.
1- Yêu cầu về năng suất và chất lượng sau xử lý.
2- Tìm hiểu nguồn nước và phân tích lại nếu thấy chưa chắc chắn.
3- Sơ bộ phương án, chi phí đầu tư và vận hành.
4- Thảo luận lại để có chọn lựa tốt nhất và ký hợp đồng.
5- Tiến hành triển khai thiết kế chi tiết, lắp đặt, chạy thử hệ thống lọc nước RO.
6- Kiểm tra, hiệu chỉnh chất lượng, năng suất theo thiết kế.
7- Hướng dẫn vận hành và bàn giao.
8- Kiểm tra, báo cáo hệ thống định kỳ.
7. Những điều cần biết khi thiết kế hệ thống lọc RO
Dưới đây là những thông tin liên quan đến hệ thống lọc nước RO được nhiều khách hàng quan tâm và thường xuyên đặt câu hỏi với chúng tôi hoặc cần hỗ trợ trong thời gian qua.
7.1. Thiết kế hệ thống lọc nước RO dễ hay khó?
Đối với hệ thống lọc nước công nghiệp năng suất lớn thì nên đề cập đến “tối ưu” chi phí giữa đầu tư và vận hành. Khi đầu tư hệ thống, nếu bỏ qua công đoạn nào đó thì chi phí vận hành, thay thế, bảo trì có thể tăng lên hoặc chất lượng sau xử lý sẽ khó ổn định. Chúng tôi khuyên rằng, nên đầu tư theo hướng dài hạn và bền vững để tránh mọi ảnh hưởng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất.
Do đó, hệ thống lọc nước RO hoặc công nghệ khác như hệ thống lọc nước DI, thiết bị lọc Mixed Bed thì không nên thiết kế theo kiểu kinh nghiệm, đoán mò mà phải thật sự nắm rõ tính chất nguồn nước, sự thay đổi trong năm để đưa ra hệ số dự phòng phù hợp hoặc thêm các bước xử lý một cách an toàn sao cho nước trước và sau màng lọc ít ảnh hưởng nhất.
Việc tiêu thụ nước cho một nhà máy thì cũng cần phải xem xét tổng thể, mục đích sử dụng, gồm cả số lượng và chất lượng.
Ví dụ: Một nhà máy thực phẩm có 4 điểm cần đến nước, đó là:
- Nước cấp lò hơi cần loại bỏ độ cứng qua bộ làm mềm nước để hạn chế sử dụng hóa chất lò hơi.
- Nước bổ sung cho hệ thống giải nhiệt phải đáp ứng tiêu chuẩn LEED nên cần giảm độ cứng một phần, cũng là giảm thiểu hóa chất tháp giải nhiệt sau này.
- Nước cho sản xuất thực phẩm phải qua hệ thống lọc nước RO.
- Nước uống cho toàn bộ nhân viên cần phải tiệt trùng nước RO bằng đèn cực tím UV.
Nguồn nước có thể chứa nhiều thành phần khác nhau nên loại bỏ càng nhiều thì màng RO sẽ ít bị nghẹt. Phổ biến như oxy hóa khử và tách kim loại nặng; lọc thô bằng cát loại bỏ chất; lọc than bỏ hợp chất hữu cơ và Chlorine bằng; làm mềm nước để giảm độ cứng; bộ điện phân và thu cặn FujiKlean thu nhiều chất như Silica, độ cứng, sắt; tinh lọc, màng lọc UF, màng lọc Nano loại bỏ hầu hết chất lơ lững, dùng bộ điện từ FujiKlean hoặc hóa chất chống cặn tăng cường hạn chế cặn bám trong màng…
Hệ thống RO 20 m3/h đã thi công thực tế
7.2. Nước sau khi lọc RO thì xử lý gì tiếp theo?
Nước sau màng lọc RO thì tùy vào nhu cầu sử dụng mà có những bước xử lý tiếp theo, ví dụ như một số trường hợp sau.
STT Xử lý sau RO Nơi sử dụng 1 RO → Không cần xử lý gì thêm Cấp cho lò hơi, tháp giải nhiệt, hệ thống lạnh,… 2 RO → Ozone, UV Thực phẩm, nước uống trực tiếp. 3 RO → Bổ sung khoáng + Ozone, UV Đóng chai, đóng bình. 4 RO 1 → RO 2 → EDI Điện tử, lò hơi cao áp, sản xuất hóa chất,… 5 RO 1 → Hạt nhựa trao đổi ion 6 RO 1 → RO 2 → Than hoạt tính → Chưng cất Dược phẩm, y tế,…
Như vậy, không chỉ đơn thuần là tập trung vào hệ thống lọc nước RO mà khách hàng nên có phương án tổng thể về nhu cầu cho cả nhà máy. Trong thời gian qua, chúng tôi đã hỗ trợ nhiều khách hàng đánh giá nguồn nước, thiết lập phương án tổng thể ban đầu hoặc đánh giá lại tình trạng hiện có về kỹ thuật và ngân sách đầu tư – vận hành tối ưu nhất. Vui lòng liên lạc để cùng nhau làm việc mang lại hiệu quả tốt đẹp!
7.3. Tỷ lệ thu hồi được bao nhiêu % và tuổi thọ màng lọc
- Dựa vào độ muối (TDS) mà chia màng thành 3 nhóm, màng lọc nước ngọt, lọc nước lợ và lọc nước biển. Khi TDS càng cao thì áp lực lọc càng cao, trong khi tỷ lệ thu hồi giảm tương ứng.
Thủy cục Nước lợ Nước mặn (biển) Muối, TDS < 1% 1 – 10% > 10% < 10,000 ppm 10,000 – 100,000 ppm > 100,000 ppm Tỷ lệ thu hồi 60 – 85% 50 – 70% 35 – 45% Áp vận hành 7 – 10 bar 10 – 40 bar 50 – 75 bar
Các thông số chỉ tham khảo, vui lòng liên lạc để biết chi tiết
- Lượng thu hồi bao nhiêu tùy thuộc rất nhiều vào chất lượng nước cấp, có thể thu hồi hơn 80% hoặc nhỏ hơn 50%, thậm chí không thể dùng màng RO hoặc phải xử lý trước khi vào RO, hoặc để chuyển sang sử dụng hạt nhựa hệ thống cation – anion, hệ DI và hạt nhựa hỗn hợp (Mixed Resin).
- Ngoài chất lượng nước đầu vào, thiết kế hệ thống lọc nước RO thì tuổi thọ màng còn phụ thuộc vào việc bảo vệ màng bằng hóa chất, vệ sinh định kỳ (CIP) và vận hành hệ thống. Cần hiệu chỉnh các đầu dò chất lượng để nắm rõ số liệu thực tế và xử lý kịp thời trước khi quá trễ, gây hư hại màng, cho nên có nơi màng thì vận hành chỉ được vài tuần, có nơi thì được vài năm.
7.4. Bao nhiêu màng trong 1 vỏ màng và khi nào cần 1 hay 2 lần lọc?
Như đã nói ở trên, dựa vào thông số nguồn nước đầu vào, năng suất và chất lượng nước sau xử lý thì phần mềm thiết kế hệ thống lọc nước RO sẽ cho ra các cấu hình phân bố số lượng màng của 1 vỏ màng và số vỏ, cùng với kinh nghiệm thực tế sẽ điều chỉnh lại để có sự chọn lựa phù hợp cho năng suất bơm, lưu lượng nước vào màng, tiết kiệm chi phí đầu tư nhưng vẫn đảm bảo lượng thu hồi và chất lượng cao nhất.
Nếu TDS đầu vào cao hoặc sau xử lý đòi hỏi TDS thấp thì phương án lọc lại lần 2 (2 pass) thường thiết kế để đạt.
7.5. Nước bỏ của hệ thống RO tận dụng được cho việc gì?
Thông thường, TDS và các thành phần khác của nước xả bỏ cao gấp 2.5 – 5.0 lần nguồn nước sử dụng ban đầu. Do đó, chất lượng xả thải phụ thuộc vào rất nhiều nguồn nước cấp. Trong trường hợp nước ngọt (thủy cục) có các thành phần thấp thì nước xả bỏ từ hệ thống lọc nước RO có thể tận dụng để cấp một phần vào hệ giải nhiệt, tưới cây, vệ sinh nhà xưởng, rửa xe, dùng cho nhà vệ sinh…
Cấu hình màng RO và chất lượng nước xả bỏ
7.6. Ngoài lọc màng RO thì có phương án nào khác để đạt độ dẫn điện như nhau không?
(Vui lòng tham khảo thêm mục Hệ thống xử lý nước DI Mixed Bed)
Như đã nói ở trên, theo lý thuyết thì hệ thống lọc nước RO là kiểu lọc cơ học và loại bỏ được đến ion đơn – nghĩa là lọc hết tất cả, trong khi đó, lọc hóa học qua hạt nhựa hoặc lý học bốc hơi từ đun sôi hay năng lượng Mặt Trời thì về độ dẫn điện thì có thể đạt như nhau nhưng các thành phần không ion có trong nước sẽ khác nhau.
STT CÔNG NGHỆ THỂ LOẠI 1 Màng lọc RO Cơ học 2 Trao đổi hạt nhựa dương, âm, hỗn hợp Trao đổi Ion – Hóa học 3 Hấp thụ than hoạt tính + Chưng cất 1 – 2 lần Lý học
Việc chọn lựa công nghệ tùy thuộc vào mục đích và điều kiện thực tế, chẳng hạn như hệ thống lọc nước RO công nghiệp phù hợp với nguồn nước TDS cao, chưng cất phù hợp cho nhà máy dược phẩm sản xuất thuốc tiêm, trong khi sử dụng hạt nhựa để lọc hóa học, cho các dự án lọc nước công nghiệp có năng suất lớn hoặc nguồn nước đầu vào chứa Silica cao…
Hãy liên lạc với chúng tôi để cùng thảo luận phương án phù hợp, chi phí thấp nhất!
7.7. Nước lọc RO, siêu tinh khiết có lợi cho sức khỏe không?
(Vui lòng tham khảo bài viết về hệ thống xử lý nước DI, lọc nước qua thiết bị Mixed Bed)
Theo cảm tính, cứ nghĩ rằng nước uống có độ tinh khiết càng cao thì càng tốt, nhưng hiểu như thế là chưa đúng vì nước tinh khiết đã loại bỏ các thành phần khoáng chất có trong nước như Canxi, Magie, Kali, Natri, Phốtpho, Flo, HCO3-… rất cần cho sức khỏe.
