Nghiên cứu, ứng dụng màng thẩm thấu chuyển tiếp trong sản xuất nước sinh hoạt. Mã số đề tài: VAST.CTG.08/14-16

Chủ nhiệm đề tài PGS. Tiến sỹ Lê Trường Giang
Đơn vị thực hiện Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công nghệ
Thời gian thực hiện 2014 - 2016
Tổng kinh phí 700.000.000 đồng (bảy trăm triệu đồng)
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm màng thẩm thấu chuyển tiếp và thiết kế, chế tạo pilot thử nghiệm FO-NF/RO nhằm sản xuất nước sạch từ nước thải, nước mặt và nước biển.

Kết quả đạt được

-    Về khoa học: Đã đăng thành công 02 bài trên Hội thảo khoa học quốc tế và 01 bài đăng trên tạp chí nước ngoài SCI. Đào tạo được 01 Thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường.
-    Về ứng dụng: đã nghiên cứu, chế tạo được máy sản xuất nước sinh hoạt từ nước biển và nước thải, về chất lượng của nước sinh hoạt theo các tiêu chuẩn vủa Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (US.EPA), Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và QCVN 02:2009/BYT.

ltgiang

Những đóng góp mới

-    Nghiên cứu, phát hiện ra một số phức sắt có thể đóng vai trò là dung dịch lôi cuốn áp dụng trong hệ thống lọc FO như: Ammonium Iron (II) Sulfate, Ammonium Iron (III) Sulfate, Ammonium Iron (III) Citrate.
-    Nghiên cứu đã thiết kế thành công máy sản xuất nước sinh hoạt từ nước biển và nước thải ứng dụng màng thẩm thấu chuyển tiếp.

Sản phẩm

*   Các bài báo đã công bố (liệt kê)
1)    Le Van Nhan, Nguyen Quang Trung, Pham Thi Phuong Thao, Le Truong Giang. Effects of feed concentration on the ability of freshwater-filter using FO membrane in laboratory scale. Scientific workshop on “Progress and trends in science and technology” commemorating 10 years of partnership between the Vietnam academy of science and technology and the Russian foundation for basic research. Hanoi, February 2016. ISBN: 978-604-77-2226-6. 233-239.
2)    Le Van Nhan, Nguyen Quang Trung, Le Truong Giang. Potential application of Forward Osmosis membrane in desalination. Scientific workshop on “Progress and trends in science and technology” commemorating 10 years of partnership between the Vietnam academy of science and technology and the Russian foundation for basic research. Hanoi, February 2016. ISBN: 978-604-77-2226-6. 240-247.
3)    Nguyen Quang Trung, Le Van Nhan, Pham Thi Phuong Thao, Le Truong Giang. Novel draw solutes of ions complexes easier recovery in forward osmosis process.  Journal of Water reuse and Desalination. DOI: 10.2166/wrd.2017.150
*    Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ): Máy sản xuất nước sinh hoạt từ nước biển và nước thải.
Cấu tạo: Hệ pilot thử nghiệm FO-NF được thiết kế cấu tạo bởi các bộ phận: bể chứa nước biển, bể chứa dung dịch lôi cuốn, bể chứa nước sạch, bộ lọc thô, bộ lọc than hoạt tính, bộ lọc tinh 1 µm, màng lọc FO, màng lọc NF, bơm nguồn thấp áp (p = 25 psi), bơm tuần hoàn dung dịch lôi cuốn, bơm qua màng NF, van áp cao số 1 và van áp cao số 2, đầu nối với nguồn.
Nguyên lý hoạt động:
- Nước biển sau khi lấy vào bể chứa (1) được máy bơm thấp áp (p = 25 psi) (2) bơm qua hệ thống lọc thô 5 µm (3) để tách cặn rắn và một số vật chất lơ lửng bằng sau đó được lọc qua bộ lọc than carbon hoạt tính (4) để xử lý các chất hữu cơ và màu. Nước sau khi xử lý thô được chuyển qua thiết bị có gắn màng FO (phía bên lớp chọn lọc), một phần nước ngọt sẽ được tách bởi dung dịch lôi cuốn qua màng, phần còn lại sau đó được hồi lưu về bể chứa nước biển ban đầu.
- Dung dịch lôi cuốn từ bể chứa (8) nhờ bơm áp thấp (7) chuyển qua bộ lọc thô 5 µm (6) sau đó đi vào thiết bị gắn màng lọc FO (phía bên lớp mang). Trong thiết bị gắn màng lọc FO xảy ra quá trình lôi kéo nước từ phía nước biển sang phía dung dịch lôi cuốn nhờ sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu qua màng làm cho nồng độ của dung dịch lôi cuốn giảm đi và chuyển về bể chứa ban đầu.
- Hai quá trình trên xảy ra đồng thời với nhau và được điều chỉnh bằng van và được đo bằng các lưu lượng kế tương ứng. Trong quá trình hoạt động, nồng độ của dung dịch lôi cuốn (8) sẽ giảm xuống theo thời gian, đồng thời nó được bơm thấp áp (9) đưa vào thiết bị lọc NF (10) để tách nước sạch khỏi dung dịch này. Nước sạch được thu bởi bể chứa (11), phần dung dịch còn lại được hồi lưu trở về bể chứa dung dịch lôi cuốn (8).
- Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sản xuất nước sinh hoạt sử dụng kết hợp màng lọc FO và NF được trình bày ở hình sau:


ltgiang1 
- Hiện tại thiết bị đang được lưu giữ tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm về An toàn Thực phẩm và Môi trường – Trung tâm Đào tạo, Tư vấn và Chuyển giao Công nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Địa chỉ ứng dụng

* Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài): Nghiên cứu này mới chỉ thành công bước đầu trong việc tạo ra công nghệ sản xuất nước sinh hoạt từ nước biển và nước thải, tuy nhiên với chi phí còn cao. Kính đề nghị Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam xem xét và tiếp tục cấp kinh phí đầu tư cho việc nghiên cứu thêm để tối ưu hóa công nghệ này và đưa công nghệ ra ứng dụng thực tiễn.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".