Sự khác nhau giữa công nghệ RO - UF - Nano ở hệ thống lọc

1. Tổng quan các công nghệ RO - UF - Nano

Công nghệ RO, UF và Nano đều thuộc nhóm công nghệ lọc màng, sử dụng màng lọc có kích thước khe lọc siêu nhỏ để loại bỏ tạp chất trong nước. Điểm khác biệt cốt lõi giữa ba công nghệ này nằm ở kích thước lỗ màng, từ đó quyết định khả năng loại bỏ vi khuẩn, virus, kim loại nặng, muối hòa tan và các chất ô nhiễm khác.

• Công nghệ UF (Ultrafiltration) là công nghệ lọc màng có kích thước lỗ lọc tương đối lớn so với Nano và RO. UF chủ yếu được sử dụng để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như cặn lơ lửng, vi khuẩn, vi sinh vật và một phần chất hữu cơ cao phân tử.

• Công nghệ Nano (Nanofiltration) nằm ở mức trung gian giữa UF và RO. Màng Nano có khả năng loại bỏ tốt các chất hữu cơ nhỏ, vi khuẩn, virus và một phần kim loại nặng, đồng thời vẫn giữ lại một số khoáng chất tự nhiên trong nước.

• Công nghệ lọc RO (Reverse Osmosis - thẩm thấu ngược) trang bị ở hệ thống lọc nước công nghiệp RO là công nghệ lọc có độ tinh lọc cao nhất hiện nay. Màng RO có kích thước khe lọc cực nhỏ, cho phép loại bỏ gần như hoàn toàn tạp chất, bao gồm cả muối hòa tan, kim loại nặng, vi khuẩn và virus, tạo ra nguồn nước tinh khiết.

2. Nguyên lý và hiệu quả hoạt động của các công nghệ lọc

Trên thực tế, mỗi công nghệ lọc RO, UF và Nano đều được phát triển dựa trên nguyên lý vận hành khác nhau, tạo ra hiệu quả xử lý nước không giống nhau. 

2.1. Nguyên lý hoạt động của công nghệ UF

Công nghệ UF hoạt động dựa trên cơ chế lọc cơ học bằng màng siêu lọc. Màng UF có kích thước lỗ lọc dao động khoảng 0,01 - 0,1 micron. Khi nước được dẫn qua màng dưới áp lực tự nhiên hoặc áp lực thấp từ bơm, các phân tử nước và khoáng chất nhỏ sẽ đi qua màng, trong khi các tạp chất có kích thước lớn hơn sẽ bị giữ lại.

UF có khả năng loại bỏ:

• Cặn bẩn, bùn đất, chất rắn lơ lửng

• Vi khuẩn, tảo, một số vi sinh vật

• Chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn

Tuy nhiên, do kích thước lỗ màng còn tương đối lớn, UF không loại bỏ được muối hòa tan, kim loại nặng dạng ion và các chất ô nhiễm phân tử nhỏ. UF thường không cần sử dụng điện áp cao và có thể hoạt động ổn định với nguồn nước có áp lực sẵn.

2.2. Nguyên lý hoạt động của công nghệ Nano

Công nghệ Nano sử dụng màng lọc có kích thước lỗ lọc nhỏ hơn UF, dao động khoảng 0,001 - 0,01 micron. Màng Nano hoạt động dưới áp lực trung bình, cho phép nước đi qua màng trong khi giữ lại phần lớn các chất ô nhiễm có kích thước lớn hơn khe lọc.

Nguyên lý của Nano không chỉ dựa trên cơ chế lọc cơ học mà còn có sự tương tác điện tích giữa màng lọc và các ion trong nước. Nhờ đó, Nano có khả năng loại bỏ hiệu quả:

• Vi khuẩn, virus

• Chất hữu cơ hòa tan

• Một phần kim loại nặng và ion đa hóa trị

• Một phần độ cứng trong nước

Điểm đặc trưng của công nghệ Nano là vẫn giữ lại được khoáng chất có lợi, giúp nước sau lọc có vị tự nhiên hơn so với RO.

2.3. Nguyên lý hoạt động của công nghệ RO

Công nghệ này hoạt động theo nguyên lý thẩm thấu ngược, sử dụng áp lực cao để ép nước đi qua màng RO có kích thước khe lọc chỉ khoảng 0.0001 micron. Kích thước này nhỏ hơn rất nhiều so với vi khuẩn, virus và hầu hết các ion hòa tan trong nước.

Khi nước đi qua màng RO:

• Phân tử nước tinh khiết đi qua màng

• Tạp chất, muối hòa tan, kim loại nặng, vi khuẩn, virus bị giữ lại và xả ra ngoài theo dòng nước thải

Nhờ nguyên lý này, RO tạo ra nguồn nước tinh khiết gần như tuyệt đối. Nước sạch đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về quy chuẩn nước cấp cho y tế, công nghiệp và sản xuất thực phẩm…

3. Vị trí của từng công nghệ lọc trong hệ xử lý nước

Trong một hệ thống xử lý nước hoàn chỉnh, RO, UF và Nano thường không hoạt động độc lập mà được bố trí theo từng cấp lọc phù hợp.

• Công nghệ UF thường được đặt ở giai đoạn xử lý đầu hoặc trung gian, sau các cột lọc thô và cột lọc đa tầng. UF giúp loại bỏ vi khuẩn, cặn bẩn còn sót lại, giảm tải cho các cấp lọc tinh phía sau.

• Công nghệ Nano thường được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu chất lượng nước cao nhưng vẫn cần giữ khoáng. Dẫn chứng như: nước sinh hoạt cao cấp, nước uống trực tiếp hoặc tiền xử lý trước RO trong các hệ công nghiệp đặc thù.

• Công nghệ lọc RO giữ vị trí trung tâm trong các hệ thống lọc nước tinh khiết, thường nằm ở giai đoạn cuối của hệ xử lý. RO quyết định trực tiếp đến chất lượng nước đầu ra, đặc biệt trong các lĩnh vực như y tế, sản xuất thực phẩm, đồ uống, đá sạch và công nghiệp điện tử…

4. Kết luận

Sự khác nhau giữa công nghệ RO, UF và Nano trong hệ thống lọc thể hiện rõ ở nguyên lý hoạt động, khả năng loại bỏ tạp chất và vị trí ứng dụng. UF đóng vai trò lọc thô và bảo vệ hệ thống, Nano giữ vai trò trung gian giúp nâng cao chất lượng nước và giảm độ cứng, trong khi RO là công nghệ lõi tạo ra nước tinh khiết ở cấp độ cao nhất. Việc lựa chọn và kết hợp đúng các công nghệ này không chỉ giúp hệ thống xử lý nước đạt hiệu quả tối ưu mà còn đảm bảo tính bền vững và kinh tế trong vận hành lâu dài. 

Biên tập bởi

Senior Nguyễn Minh
⭐⭐⭐⭐

Chuyên gia nội dung với hơn 5 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn và lắp đặt hệ thống lọc nước RO công nghiệp tại Kensi.

Thông tin tác giả →