Công nghệ lọc màng RO, viết tắt là Reverse Osmosis System, nghĩa là hệ thống lọc thẩm thấu ngược. Để hiểu thẩm thấu ngược là gì, chúng ta sẽ tìm hiểu thẩm thấu thuận trước.
Thẩm thấu thuận là quá trình nước đi từ nơi ít cô đặc đến nơi đậm đặc (nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao). Ví dụ, chúng ta có hai bình chứa nước mắm với bình A có độ mặn 20% và bình B có độ mặn là 10%. Hai bình được nối thông nhau với một màng chắn ở giữa không cho muối đi qua. Sau một khoảng thời gian, chúng ta sẽ thấy độ mặn trong bình A sẽ giảm và độ mặn trong bình B sẽ tăng lên. Lý do là nước từ bình B đã đi sang bình A. Đó gọi là thẩm thấu thuận.
Vậy thẩm thấu ngược là quá trình ngược lại. Người ta sẽ làm một cách nào đó để nước đi từ nơi đậm đặc hơn sang nơi ít đậm đặc. Để làm được điều đó, chúng ta dùng một áp lực để nén nước trong dung dịch đậm đặc sang nơi ít đậm đặc. Nguyên lý này được áp dụng trong xử lý nước bằng cách dùng một bơm cao áp, tạo ra một áp lực cao để đẩy nước trong dugn dịch đậm đặc đi qua màng và người ta thu được nước sạch. Phần nước không đi qua màng sẽ trở nên đậm đặc hơn và được thải bỏ ra ngoài.
Màng RO là gì?
Màng RO là một cấu trúc màng nhiều lớp cho phép nước đi theo nguyên lý thẩm thấu ngược dựa trên áp suất được tạo ra từ bơm đầu vào, có thể áp suất lên đến 1000 psi (đối với lọc nước biển) hoặc 100 – 300 psi đối với lọc nước cấp.
Màng RO là một cấu trúc gồm 4 lớp cuộn tròn với nhau và có điểm kết thúc ở ống thu nước bên trong trung tâm của màng.
Lớp A: gọi là lớp màng nước, đây là lớp dẫn nước thô đầu vào đi xen kẽ giữa các lớp màng. Đây là một lớp lưới bằng nhựa.
Lớp B: đây là lớp màng chính, nằm trên và dưới lớp C. Lớp màng này được làm từ vật liệu Polyamide, bán thấm, nghĩa là chỉ cho nước đi qua. Các phân tử có cấu trúc phân từ > 0.001 micromet sẽ bị giữ lại bên ngoài màng. Đây là lý do tại sao màng RO có thể lọc được các thành phần có kích thước phân tử lớn hơn 0.001 micromet.
Lớp C: đây là lớp Polyeste có chức năng dẫn nước sau khi nước đi qua lớp màng lọc B, đi vào lõi thu nước trung tâm. Đó là lý do lớp này được gọi là lớp thu dẫn nước dòng sản phẩm.
Khi quấn lại với nhau thì 4 lớp này sẽ xen ké nhau: 1 lớp lưới nhựa dẫn nước thô, tới một lớp màng lọc, tới 1 lớp thu nước thành phẩm, tới 1 lớp màng lọc và tới một lớp lưới dẫn nước,… Chúng lặp đi lặp lại như vậy.
X: là dòng nước thô đầu vào được phân phối đều trên các lớp lưới nhựa dẫn nước.
Y: là dòng thành phẩm, đã được đi qua lớp màng lọc vào lớp thu nước và dẫn vào lõi trung tâm, đi vào ống thành phẩm, gọi là dòng permeat hay product.
Z: là dòng chưa đi qua màng. Vì thành phần tạp chất khôgn đi qua màng, bị giữ lại cùng với nước nên đồng độ các thành phẩn tạp chất trong dòng nước này cao, người ta gọi là concentrate (nồng độ) hay là reject (thải bỏ). Thông thường, khi vận hành người ta sẽ điều chỉnh van để duy trì một tỉ lệ lưu lượng thải bỏ 20 – 40% so với lưu lượng đầu vào.
Dựa trên nguyên lý này, công nghệ màng RO được áp dụng để khử mặn trong nước biển hay nước ngọt bị nhiễm mặn