Màng lọc R.O viết tắt từ hai chữ Reverse osmosis (thẩm thấu ngược). Màng lọc RO được cung cấp từ chất liệu Polyamit, kỹ thuật lọc RO được phát minh và nghiên cứu từ các năm 50 của thế kỷ trước và tăng trưởng hoàn thiện vào thập niên 70 sau đấy.
Đầu tiên nó nó được nghiên cứu và ứng dụng chủ yếu cho lĩnh vực hàng hải và vũ trụ của Hoa Kỳ. Được phát minh bởi nhà khoa học Oragin.
Sau này kỹ thuật RO được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống và phân phối, như chế tạo nước uống, sản xuất nước trong sáng cho cung cấp thực phẩm, dược phẩm hay phòng thể nghiệm…
Lịch sử
- Năm 1748 thẩm thấu qua màng bán thẩm được quan sát lần trước tiên vào năm 1748 bởi Jean-Antoine Nollet (nhà khoa học người Pháp). Trong các thí điểm của mình, Nollet đã sử dụng bàng quang lợn làm màng lọc, thể nghiệm cho thấy các phân tử hòa tan trong nước có nồng độ thấp có thể đi xuyên qua thành bóng đái thành nồng độ chất tan cao hơn. bởi thế, ông trở thành người đầu tiên chứng minh công đoạn dung môi có thể đi qua qua màng bán thấm ngược với công đoạn thẩm thấu trong trùng hợp.
- Năm 1861 Graham. đầu tiên ông quan sát nguyên lý thẩm thấu.
- Năm 1903 Morse và Pierce. Họ sử dụng những điện cực và màng bán thẩm để lọc tách những chất hòa tan một cách mau chóng..
- Năm 1906 Bechold. đầu tiên tạo ra một màng lọc siêu nhỏ với kích thước 0,01 micron.
- Năm 1913, Abel cùng cộng sự của mình là Rowntree và Turner làm việc tại phòng thể nghiệm dược phẩm đã đề xuất ý tưởng về công đoạn lọc máu nhân tạo sử dụng màng bán thẩm. Đây là quá trình sơ khai hình thành định nghĩa chạy lọc thận nhân tạo trước tiên trên thế giới, ảnh hưởng sự phát triển cải tiến màng bán thẩm
- Năm 1943 Willem Kolff. hoàn tất ý tưởng về công đoạn thận nhân tạo. thầy thuốc Willem Kolff được coi là cha đẻ của chạy thận nhân tạo. bác sĩ trẻ người Hà Lan này đã cung cấp máy lọc máu đầu tiên (thận nhân tạo) vào năm 1943. Ý nghĩa việc áp dụng chạy thận nhân tạo góp phần giải quyết nhiều pha cấp cứu và góp phần tương tác phát triển công nghệ màng lọc.
- Năm 1950, tiến sĩ S Sourirajan. Phát minh ra một màng thẩm thấu sinh vật học nhân tạo. Cơ sở của thẩm thấu ngược.
- Năm 1953 Reid. Bắt đầu nghiên cứu thẩm thấu ngược.
- Năm 1959 UCLA. phát triển thẩm thấu ngược ở California.
- Năm 1960 Loeb & Sourirajan. Tạo màng thẩm thấu ngược axit axetic thứ 1. Nó có thông lượng nước cao với loại bỏ được muối hòa tan trong nước.
- Nhà máy RO trước tiên chế tạo 22 m3 mỗi ngày vào năm 1965.
- Đến năm 1970 phân phối màng thương mại bắt đầu tăng trưởng mạnh. nhãn hàng màng lọc RO Filmtec bắt đầu đi vào hoạt động – hiện tại là tên nhãn hàng Dow Filmtec xuất hiện trên toàn thế giới. ban sơ những màng bán thẩm RO này được sử dụng trong quân sự, vũ trụ, nghiên cứu… như: tàu ngầm và tàu vũ trụ đã có 1 cách khử muối và tái chế nước hiệu quả. tàu lặn có thể lọc nước biển thành nước ngọt thuần khiết. NASA Mỹ là người thứ nhất sử dụng RO. để bình phục và làm sạch nước giải và nước thải phi hành gia tàu con thoi “để uống…
- Ngay nay công nghệ RO phát triển, màng RO được sản xuất công nghiệp với mắt lưới vô cùng nhỏ (kích tấc 0.0001 – 0.0005 µm) thông lượng nước đi qua to, màng lọc RO được áp dụng vào dân dụng và công nghiệp vô cùng phổ quát, từ thiết bị máy lọc nước gia đình tới hệ thống lọc nước thuần khiết công suất lớn phục vụ trong y tế và phân phối công nghiệp..
Máy lọc nước Izuro IRO200 được áp dụng màng lọc RO cho nước tinh khiết đạt tiêu chuẩn uống trực tiếp
Nguyên lý hoạt động màng lọc RO
Theo 1 cơ chế trái lại với các cơ chế lọc thẩm thấu thông thường, nhờ lực quyến rũ của địa cầu để tạo ra sự thẩm thấu của những phân tử nước qua những mao mạch của lõi lọc (chẳng hạn như lõi lọc dạng gốm Ceramic).
Màng lọc RO hoạt động trên cơ chế di chuyển của những phần tử nước nhờ áp lực nén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh (đây có thể gọi là công đoạn phân ly trong chính dòng nước ở môi trường bình thường nhờ sức ép) đẩy những thành phần hóa học, những kim khí, tạp chất…có trong nước vận động mạnh, văng ra vùng có sức ép thấp hay trôi theo dòng nước ra ngoài theo đường thải (giống như nguyên lý hoạt động của thận người).
Trong khí ấy các phân tử nước thì lọt qua các mắt lọc cỡ kích cỡ 0,0001 micromet nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt lọc này thì đa số các thành phần hóa chất kim loại, những loại vi khuẩn đều không thể lọt qua.
Cấu tạo màng trong các máy lọc nước RO phổ biến hiện nay
Lõi lọc RO bây giờ được biết đến là lõi lọc được cấu thành bởi những cụm (module) màng lọc được cuộn tròn lại, mỗi một cụm (module) màng lọc bao gồm một màng dẫn nước sạch, 1 màng lọc thẩm thấu ngược và 1 màng dẫn nước cấp. các màng trên được xếp chồng lên nhau và quấn quanh ống thu hồi nước sạch trọng tâm.
Màng thẩm thấu ngược được quấn tròn để hình thành kênh nước cấp ở giữa 2 bề mặt ngoài ngay lập tức kề của màng. Kênh nước sạch được hình thành từ mặt trong liền kề của màng lọc thẩm thấu ngược. Màng dẫn nước sạch nằm giữa kênh nước sạch này.
Lõi lọc thẩm thấu ngược RO loại này các mép được dán kín ở hai mép bên của kênh nước sạch và 1 mép một ở cách xa ống thu hồi nước sạch trung tâm. vì thế, nước sau khi thẩm thấu sẽ chảy tập kết về một bên mép còn lại và nối với ống dẫn nước sạch trọng điểm.
Sau khi cụm (module) màng lọc được quấn quanh ống nước sạch trọng điểm, tất cả mặt ngoài của lõi lọc sẽ được bọc bởi 1 màng nhựa mỏng bên ngoài được dán kín trừ hai đầu của lõi lọc.
Đối với lõi lọc loại này, thứ nhất nước sẽ vào kênh nước cấp ở 1 đầu của lõi lọc: một phần của nước cấp sẽ được lọc bởi màng RO và chảy vào ống nước sạch trung tâm phê duyệt màng dẫn nước; một phần khác mà không được lọc qua màng RO là nước thải sẽ chảy dọc theo màng dẫn nước cấp và được thải ra ngoài ở đầu còn lại của lõi lọc.
Với lõi lọc loại này thì hướng của nước cấp và hướng của nước thải ra là cùng 1 hướng.
tuy nhiên, do kênh nước cấp rộng và đường đi của nước ngắn thì tốc độ dòng chảy của nước cấp dọc theo kênh nước cấp là hơi thấp và dẫn đến hiện tượng phân cực nồng độ siêu dễ xảy ra trên bề mặt của màng lọc. Điều này dẫn đến làm tăng tốc độ bám bẩn màng lọc, giảm tỉ lệ loại bỏ tạp chất, năng suất lọc thấp và tuổi thọ lõi lọc ngắn.
Màng lọc RO công nghệ Izuro
Màng lọc nước RO là là thiết bị thực hiện chức năng chính của máy lọc nước RO với những nhiệm vụ như sau:
- Loại bỏ những hợp chất hữu cơ như thuốc trừ sâu, phẩm nhuộm công nghiệp… thường có kích tấc phân tử to nên chẳng thể đi qua màng lọc nước RO được.
- những ion kim loại tuy nhỏ nhưng lại bị Hydrat hóa(bị những phân tử nước bao quanh) nên cũng trở nên kềnh càng hơn và ko hể chui lọt được qua các khe hở có trên lỗ lọc của màng RO
- những vi khuẩn(kích thước vài micromet) hay các loại virus nhỏ hơn kích tấc cũng vài chục nanomet đều lớn gấp hàng chục lần kích tấc của lỗ trên màng nên đều bị chặn lại
- Loại bỏ hoàn toàn những chất rắn, khí hòa tan trong nước
- do đó kết quả sau khi đi qua màng RO chỉ còn lại nước thuần khiết
Tham khảo sản phẩm máy lọc nước RO Izuro Nhật Bản
Máy lọc nước Izuro RO100 công nghệ màng lọc thẩm thấu ngược
