Những lưu ý về chất lượng nguồn nước khi thiết kế và vận hành hệ thống RO (Phần 1)
Trong hệ thống RO, việc kiểm soát chất lượng nguồn nước là rất quan trọng. Để có thể vận hành tốt hệ thống RO, ATS Water Technology khuyến nghị quý khách hàng nên vận hành hệ thống với chất lượng nước đầu vào nằm trong giới hạn cho phép theo khuyến cáo của nhà sản xuất và bảo dưỡng các tấm màng bằng các phương pháp đúng kỹ thuật.
Dưới đây là bảng tóm tắt các chỉ tiêu quan trọng trong nguồn nước đầu vào và tác động của chúng:
Bảng tóm tắt các chỉ tiêu quan trọng trong nguồn nước đầu vào màng RO (theo tài liệu Guidelines for Feedwater Quality của LG Chem)
Những lưu ý bổ sung:
1. Silt Density Index (SDI)/ Chỉ số mật độ bùn
SDI là thông số dự đoán khả năng gây tắc nghẽn màng dạng keo có trong nguồn nước đầu vào. SDI phải được đo theo tiêu chuẩn ASTM 4189 mỗi 15 phút. Nhìn chung, SDI trong nguồn nước đầu vào phải bé hơn 5.
2. Oil and Grease/ Dầu mỡ
Về nguyên tắc, không được có dầu mỡ trong nguồn nước đầu vào. Tác hại của dầu mỡ đối với màng RO phụ thuộc vào bản chất của các chất hữu cơ như: chất hữu cơ bão hoà, không bão hoà, vòng thơm hoặc chất béo và cũng phụ thuộc phần lớn vào các nhóm chức. Các hợp chất hữu cơ có nhiều hơn 7 nguyên tử Carbon được biết đến có nhiều tác dụng phụ hơn.
3. TOC, COD, and BOD/ TOC, COD và BOD
Hàm lượng chất hữu cơ cao trong nước đầu vào có thể làm tăng nguy cơ bẩn màng hữu cơ và bẩn màng sinh học. Mức độ bẩn màng hữu cơ có thể chịu được, phụ thuộc vào bản chất của các chất hữu cơ như NOM/SOC, vòng thơm/chất béo, điện tích và khối lượng phân tử. Hướng dẫn thiết kế theo các chỉ tiêu TOC, COD và BOD trong nguồn nước đầu vào, được cung cấp trong phần mềm thiết kế Q+ của LG Chem.
Tìm hiểu màng công nghệ chống cáu cặn của màng RO NanoH2O tại đây
4. Aluminum, Manganese and Iron/ Nhôm, Mangan và Sắt
Cần tránh sự có mặt của Nhôm, Mangan và Sắt trong nguồn nước đầu vào vì chúng có thể gây tắc nghẽn màng nghiêm trọng. Nồng độ tối đa cho phép đối với Nhôm và Mangan trong nguồn nước đầu vào là 0.05 mg/L. Sắt thường tồn tại ở dạng Fe2+ khi pH < 6 và oxy hoà tan bé hơn 0.5 mg/L. Cần tránh sự tồn tại của Fe3+ vì có thể gây tắc nghẽn nghiêm trọng, giá trị tối đa cho phép là 0.05 mg/L.
5. Free Chlorine/ Chlorine tự do
Sự xuất hiện của Clo dư có thể gây phá huỷ màng RO. LG Chem khuyến cáo nên liên tục theo dõi nồng độ Clo dư và chỉ số oxy hoá khử (ORP).
6. Chloramine
Lớp Polyamide của màng RO có khả năng kháng Chloramine tốt hơn clo tự do. Trong các ứng dụng tái sử dụng nước thải sinh hoạt, nồng độ Chloramine chấp nhận được từ 3-5 mg/L. Tuy nhiên, rất khó để xác định nồng độ Chloramine chấp nhận được, vì chloramine có thể gây ra quá trình oxy hóa xúc tác làm hỏng màng khi hoạt động ở nhiệt độ cao và pH thấp, khi có mặt các ion halogen (như brom, iot,…) và các kim loại chuyển tiếp trong nước đầu vào. Do đó cần phân tích chi tiết nguồn nước trước khi xác định liều lượng Chloramine.
7. Chlorine Dioxide/ ClO2
Việc sử dụng ClO2 chưa được chứng thực bởi LG Chem. ClO2 khi có mặt các kim loại chuyển tiếp hoặc brom có thể ảnh hưởng xấu đến hiệu suất hoạt động của màng RO. Tác động của ClO2 chưa được hiểu rõ một cách chính xác do đó nếu sử dụng ClO2 thì hợp chất này phải được loại bỏ ra khỏi nước đầu vào trước khi đến hệ thống RO.
8. Sodium Bisulfite (SBS)
Đối với quá trình khử Clo, trong công nghiệp thường sử dụng 3 mg SBS để loại bỏ 1 mg Clo dư. Cần thận trọng để không dùng quá liều SBS vì nồng độ SBS dư (do dùng quá mức) sẽ gây ra 2 rủi ro chính: oxy hoá màng và đóng bẩn vi sinh. Việc dùng quá mức hàm lượng SBS có thể dẫn đến quá tình oxy hoá màng nhanh chóng từ các phản ứng xúc tác khi nguồn nước đầu vào có chứa các kim loại chuyển tiếp (Co, Cu, Mn,…) và/ hoặc màng bị bám bẩn bởi các kim loại chuyển tiếp. Ngoài ra, lượng SBS dư thừa có thể dẫn đến hiện tượng tạo bọt sinh học từ sự phát triển của vi khuẩn khử sulfate, làm suy giảm nghiêm trọng hiệu suất hoạt động của màng. LG Chem khuyến cáo giữ hàm lượng SBS dư trong nước đầu vào dưới 1mg/L.
9. Oxidation Reduction Potential (ORP)/ Oxy hoá – khử
ORP là thông số để đo hàm lượng các chất oxy hoá có thể gây hại cho màng RO. Để tránh quá trình oxy hoá màng bất thường như quá trình oxy hoá xúc tác bởi SBS, LG Chem khuyến cáo nên theo dõi thường xuyên ORP ở dòng đậm đặc cũng như dòng đầu vào. Người dùng nên theo dõi ORP trong khi hệ thống ở chế độ offline cũng như online. Theo nguyên tắc chung, nên cài đặt cảnh báo Cao để hành động khắc phục ngay lập tức tại 250 mV cho dòng cấp vào/đậm đặc và cài đặt cảnh báo Rất Cao nhằm dừng khẩn cấp để bảo vệ màng RO tại 300 mV cho dòng cấp vào/đậm đặc.
Tuy nhiên, việc cài đặt/điều chỉnh giá trị ORP thích hợp cần được xác định bằng cách thường xuyên đo lượng Clo dư và tương ứng với giá trị ORP.
Ngoài các chỉ tiêu trên, nồng độ các chất như pH, SO42-, NO3-, PO43-, SiO2, Tổng độ cứng, Độ kiềm,… cũng quan trọng đối với quá trình hoạt động của màng RO.
>>>>>>> Xem Những lưu ý về chất lượng nguồn nước khi thiết kế và vận hành hệ thống RO (Phần 2)
Để biết thêm chi tiết về công nghệ, tư vấn thiết kế & thiết bị. Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi
Công ty TNHH Công Nghệ Nước ATS
Địa chỉ: 54/18 Bùi Quang Là, P. 12, Q. Gò Vấp, HCM
Tư Vấn Hỗ Trợ: (028) 3588 8961
Email: Info@atswatertechnology.com
Website: www.atswatertechnology.com
Tài liệu tham khảo: Guidelines for Feedwater Quality của LG Chem