Ứng dụng màng chưng cất chân không nhằm tối ưu hóa quá trình khử mặn nước biển

Trong nghiên cứu này, một giải pháp đáng chú ý được đưa ra đó là kết hợp màng RO với màng chưng cất chân không (VMD) để tăng khả năng lọc nước thải của quá trình lọc RO và tăng cường quá trình thu hồi nước ngọt toàn cầu. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng màng chưng cất chân không nhằm tối ưu hóa quá trình khử mặn nước biểnTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 20, số 4/2015 ỨNG DỤNG MÀNG CHƯNG CẤT CHÂN KHÔNG NHẰM TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH KHỬ MẶN NƯỚC BIỂN Đến toà soạn 2 - 6 - 2015 Lê Trường Giang, Đào Minh Châu, Nguyễn Ngọc Tùng Viện Hóa học, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. SUMMARY APPLIED VACUUM MEMBRANE DISTILLATION PROCESS TO OPTIMIZE SEAWATER DESALINATIONReverse Osmosis (RO) is an attractive solution for sea water desalination to supply drinkingwater. Nonetheless, owing to some drawbacks of RO, such as limitation by the osmoticpressure, large volume of brines and low recovery factor, coupling RO and VMD is becomingan interesting solution to further concentrate RO brines and increase the global recovery ofthe process. The idea of this study is then to study the feasibility of VMD for the treatment ofRO brines on long-term experiments. All the tests were carried out with a bench-scale VMDpilot plant and simulations were performed to optimize the operating conditions.Keyword: Reverse Osmosis (RO), sea water1. MỞ ĐẦU ngược (RO) được xem như là quá trình hấpCác kết quả điều tra cho thấy, 96,5% lượng dẫn nhất để sản xuất nước ngọt từ nướcnước trên trái đất hiện nay được tìm thấy biển hoặc nước lợ. Từ năm 2001, RO đãtrong các đại dương và chỉ có 2,5% của thay thế các quy trình chưng cất nước biểntổng số nước này là nước ngọt (hình 1), hầu trước đây, 60% nhà máy đã áp dụng cônghết lượng nước ngọt này nằm ở trong băng nghệ RO là công nghệ chính để khử muốiở hai địa cực và trong lòng đất. Chỉ có nước biển. Tuy nhiên, do hạn chế bởi áp1,3% nước ngọt là từ nguồn nước mặt. Do suất thẩm thấu, và không có khả năng thuđó, khử muối nước biển để cung cấp nước hồi cao, do đó một lượng lớn nước biển đãuống là yêu cầu cấp thiết đối với nhiều bị thải ngược trở lại biển và tốc độ dòngquốc gia. Trong năm 2010, có hơn 49.000 chảy sản xuất bị hạn chế. Một giải phápnhà máy lọc nước biển trên thế giới, với đáng chú ý được đưa ra đó là kết hợp màngcông suất là 48 triệu m3 nước/ngày. Hiện RO với màng chưng cất chân khôngnay đã có một số phương pháp khử muối (VMD) để tăng khả năng lọc nước thải củanước biển khác nhau. Trong đó, thẩm thấu quá trình lọc RO và tăng cường quá trình96thu hồi nước ngọt toàn cầu [2,3]. Cũng như dạng hơi thông qua các lỗ của màng. Quábất kỳ quá trình chưng cất màng nào,VMD trình ngưng tụ hơi nước sẽ xảy ra phía saulà một công nghệ bay hơi, trong đó chân màng. Trong VMD, các đặc tính bay hơikhông hoặc áp suất thấp sẽ được sử dụng của hợp chất dễ bay hơi hơn ở bề mặt lỏng-trên mặt thấm qua các mô-đun màng bằng hơi và khuếch tán hơi thông qua các lỗ chânmáy bơm chân không. Dung dịch đầu vào lông màng theo một cơ chế Knudsen.sẽ chảy tiếp tuyến với bề mặt màng; do đó, Trong thời gian gần đây, VMD đã trởmột miếng màng dạng phẳng hoặc một số thành một lĩnh vực nghiên cứu của nhiềuống mao mạch rỗng và sợ màng có thể nhà khoa học trên thế giới. Một vài nghiênđược sử dụng. Trong quá trình này, nước cứu đã được thực hiện trên VMD với dungnóng sẽ bốc hơi gần các lỗ màng dưới áp dịch muối có nồng độ cao và sau đó chỉ chosuất rất thấp và sau đó khuếch tán dưới dung dịch NaCl [1,2]. Hình 1: Biểu đồ sự phân bố nước trên Trái đất2. THỰC NGHIỆM theo mẫu hệ thí nghiệm đã tham khảo trong2.1. Dụng cụ, hóa chất, thiết bị tài liệu [5]Các thí nghiệm được thực hiện với một hệthí nghiệm quy mô nhỏ VMD như hình 2 Hình 2: Hệ thí nghiệm quy mô nhỏ với VMD 97Bình chứa dung dịch cần xử lý được làm muối bằng màng. Hai phương pháp để làmbằng thép không gỉ với dung tích 5 lít, bao thí nghiệm là thay đổi áp suất và thay đổigồm một máy khuấy và một tụ điện. Hệ nhiệt độ.thống điều chỉnh nhiệt độ (một bồn nước Áp dụng thí nghiệm đối với màngnóng và một bộ trao đổi nhiệt). Máy bơm Fluoropore theo phương pháp biến đổi ápchuyển với hệ số Reynolds trong khoảng suất, nhiệt độ trong bể chứa được giữ cố850 và 7000, tốc độ ở đầu vào mô-đun định ở mức 40oC. Áp lực thấm qua Pp đãtrong khoảng 0,4-2,0 m/s T1, T2 và T3 là giảm từng bước từ 6000 Pa đến 2500 Pa vànhiệt độ ở đầu vào, đầu ra mô-đun. Bơm tốc độ dòng chảy đầu vào là 150 l/h. Trongchân không phương ph ...