Lịch sử công nghệ RO

22/04/2017

Công nghệ RO được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống và sản xuất, như sản xuất nước uống, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay phòng thí nghiệm...

Lịch sử công nghệ RO
Màng lọc RO: Màng lọc RO được sản xuất từ chất liệu Polyamit, công nghệ lọc RO được phát minh và nghiên cứu từ những năm 50 của thế kỷ trước và phát triển hoàn thiện vào thập niên 70 sau đó.
Vậy nên 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.
Lược đồ thời gian của công nghệ thẩm thấu ngược có thể tóm tắt như sau:

1748 Abbe Noilett phát hiện ra hiện tượng thẩm thấu trong tự nhiên
1855 - Adolph Fick, một nhà khoa học Đức lần đầu chế tạo được màng lọc bằng vật liệu cellulose nitrate (nitrocellulose) để làm “da” nhân tạo.
1866 - Thomas Graham, nhà vật lý học, nhà hoá học người Anh lần đầu dùng từ “thận nhân tạo”.
1869 - Schoenbein.nghiên cứu và chế tạo thành công loại polymer nhân tạo
1907 - Bechold lần đầu giới thiệu thuật ngữ Siêu lọc - ultrafiltration.
1927 – Công ty Sartorius sản xuất đại trà màng lọc thẩm thấu ngược.
1934 - G. R. Elder nghiên cứu về lọc thận nhân tạo.
1950 - Gerald Hassler giới thiệu màng thẩm thấu ngược lọc nước biển.
1958 - C. E. Reid và E. J. Breton chứng minh cellulose acetate là loại vật liệu hiệu quả nhất để chế tạo màng lọc nước biển.
1960 - Sidney Loeb và Srinivasa Sourirajan chế tạo thành công màng lọc nước biển với quy mô công nghiệp.
1960 - H. K. Londsdale phát triển loại màng dùng tấm composite siêu mỏng.
1963 - H. I. Mahon phát triển loại màng hình ống (Hollow Fiber).
1965 – Nhà máy lọc nước công nghệ thẩm thấu ngược đầu tiên được khánh thành tại in Coalinga, California.
1977 - John Cadotte được chính phủ cấp bằng sáng chế ra màng lọc siêu mỏng

Sau này công nghệ RO được ứng dụng rộng rãi vào trong đời sống và sản xuất, như sản xuất nước uống, cung cấp nước tinh khiết cho sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay phòng thí nghiệm...
Cho đến ngày nay công nghệ RO đã trở nên phổ biến và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực mà bản chất là sử dụng nguồn nước tinh khiết như:

Lọc nước uống đóng chai, đóng bình
Nước cho các nhà máy sản suất nước ngọt, nước có ga
Nước uống dùng trong gia đình
Nước uống dùng trong công xưởng, nhà máy, trường học, bệnh viện
Nước uống công cộng, nhà ga, bến tàu xe
Nước dùng cho sản xuất dược phẩm, y tế
Nước dùng để chạy thận nhân tạo
Nước cho công nghệ mạ địện,
Nước dùng cho rửa bảng mạch điện tử, biến thế...

Vậy tại sao nước RO lại được ứng dụng nhiều đến như vậy, hãy tìm hiểu rõ công nghệ RO là gì để có thể ứng dụng chúng trong đời sống.
Trước tiên, RO là viết tắt của chữ Reverse Osmosis ( Thẩm thấu ngược)
Vậy thẩm thấu ngược là gì:
Để hiểu được quá trình thẩm thấu ngược, đầu tiên chúng ta phải xem xét quá trình thẩm thấu là gì?

Nước có xu hướng di chuyển sang các dung dịch hòa tan có nồng độ cao. Thẩm thấu là quá trình xảy ra giữa hai dung dịch, được ngăn bởi một lớp màng bán thấm và một trong hai dung dịch có nồng độ cao có xu hướng làm cân bằng chúng vì nước sẽ di chuyển từ dung dịch có nồng độ thấp sang dung dịch có nồng độ cao hơn làm cho cân bằng tỉ lệ hòa tan dung môi.
Do đó thẩm thấu ngược là tạo ra áp suất để giữ nước khỏi di chuyển sang dung dịch có nồng độ cao. Khi nước được đẩy sang dung dịch có nồng độ thấp hơn và đi qua một lớp màng được đục lỗ, chất tan được tách ra khỏi dung dịch và chỉ có nước nguyên chất đi qua được lớp màng bán thấm.

Mô hình thẩm thấu ngược và thẩm thấu tự nhiên

Nguyên lý hoạt động của màng RO:
Theo một cơ chế ngược lại với các cơ chế lọc thẩm thấu thông thường, nhờ lực hấp dẫn của trái đất để tạo ra sự thẩm thấu của các phân tử nước qua các mao mạch của lõi lọc (chẳng hạn như lõi lọc dạng gốm Ceramic). Màng lọc RO hoạt động trên cơ chế chuyển động của các phần tử nước nhờ áp lực nén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh (đây có thể gọi là quá trình phân ly trong chính dòng nước ở môi trường bình thường nhờ áp lực) đẩy các thành phần hóa học, các kim loại, tạp chất..có trong nước chuyển động mạnh, văng ra vùng có áp lực 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 (nhỏ hơn 500,000 lần so với đường kính một sợi tóc của con người) nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt lọc này thì hầu hết các thành phần hóa chất kim loại, các loại vi khuẩn đều không thể lọt qua
Quy trình xử lý nước uống tinh khiết theo công nghệ R.O. gồm có các công đoạn như sau:

PP (Polipropylen): kích thước của cặn lọc được, từ 1 µm đến 5 µm; Lọc giữ lại tạp chất dạng như: cát, rong rêu, gỉ sắt...
Carbon (UDF): Hấp thụ ion kim loại nặng, khử hóa chất, độc tố.
Carbon (CTO): Khử màu, khử mùi, làm trong nước,
Màng lọc R.O (R.O. membrane): Kích thước của cặn lọc được là 0,001 µm; Lọc thải vi khuẩn, virut, các chất độc hại, kim loại nặng chất phóng xạ, thuốc trừ sâu, làm giảm độ TDS, tạo ra nguồn nước tinh khiết.
Carbon T/33: Làm từ than hoạt tính gáo dừa, có tác dụng làm cho nước uống có vị ngọt mát tự nhiên.

Lịch sử công nghệ RO

Các tin khác