Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thẩm thấu ngược ro trong khử mặn và phục vụ cấp nước cho các vùng duyên hải và hải đảo

..

NGUYỄN CẢNH DŨNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------

NGUYỄN CẢNH DŨNG

NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THẨM THẤU NGƯỢC
RO TRONG KHỬ MẶN VÀ PHỤC VỤ CÂP NƯỚC CHO
CÁC VÙNG DUYÊN HẢI VÀ HẢI ĐẢO

LUẬN VĂN THẠC SĨ MƠI TRƯỜNG

KHĨA 2005-2007

HÀ NỘI 2008
à ộ
00


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------

NGUYỄN CẢNH DŨNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THẨM THẤU NGƯỢC RO
TRONG KHỬ MẶN VÀ PHỤC VỤ CÂP NƯỚC CHO
CÁC VÙNG DUYÊN HẢI VÀ HẢI ĐẢO

Chuyên ngành: Kỹ thuật Mơi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ MƠI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS: ĐẶNG XUÂN HIỂN

Hà Nội - 2008


SUMMARY OF THESIS
Warmer Global is the cause of sea-level rising, this is the main affection
come to water supply in the world. Main due to which look for a solutions
bump off face is a requests is necessary.
Base on the reverse osmosis principle, the Thesis concentrates to study for
reverse osmosis membrane's desalination capability and namely "The
desalination capability research of the reverse osmosis membrane's (RO) and
Application puts forward the solution to supply water for salt’s polluted water
regions”
It includes following contents:
Chapter 1: General, deliver to a generality look reader about the water
resources of the world and Viet Nam, the challenges in sustain level of julep
delivered to conditions of life and production of human being. Near that is
potential provide juleps from well-spring to prepossess saltiness. In this
chapter, a number of desalinated method tractate also approached, from sloyd
to complexity

Chapter 2: the base theoretically of the osmotic process negative that this is
Chapter provide basic knowledges, the reverse osmosis process
Chapter 3: The desalination capability research of the reverse osmosis
membrane's, this chapter includes describing method collecting actual data
and method converting them into input data. Analysing some resons that
effection to the productivity of the desalination capability. In which we built the
equation of the fitted model and the optimize response
Chapter 4: Application puts forward the solution to supply water for salt’s
polluted water regions, this chapter includes some desalination’s solution to
suplly the water for island and salt-marsh region.


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

MỞ ĐẦU
Chiến lược kinh tế - xã hội của công nghiệp đến năm 2010 cũng đã xác định
“Phát triển nhanh, hiệu quả và bền vững, tăng trưởng kinh tế đi đôi với bảo đảm
tiến bộ công bằng xã hội và bảo vệ môi trường’. Vấn đề phát triển bền vững cũng
được nêu trong nhiều văn kiện, chỉ thị, nghị quyết của Đảng, văn bản quy phạm
pháp luật do Quốc hội ban hành và thể hiện rõ trong chương trình hành động cụ thể
của Chính phủ nhằm thực hiện các chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, chiến lược
tăng trưởng và xố đói giảm nghèo, chiến lược bảo vệ mơi trường… Do đó việc
chăm lo cho đời sống nhân dân, ổn định xã hội là một trọng tâm không thể thiếu
trong việc phát triển bền vững.
Nước sạch đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống và sản xuất của con
người, mọi hoạt động sinh tồn và phát triển của con người đều cần đến nước sạch.
Việc thiếu nước ngọt không những ảnh hưởng đến kinh tế, sức khỏe của con người
mà nó có thể ảnh hưởng đến tình hình xã hội của một cộng đồng dân cư sống trong

khu vực. Điều đó ảnh hưởng rất nhiều đến sự phát triển bền vững của bất kỳ một
quốc gia. Nhận thức được điều này, Đảng và nhà nước ta từ lâu đã coi nhu cầu
nước sạch là một nhu cầu thiết yếu đối với người dân, hàng trăm ngàn tỷ đồng đã
được chi ra nhằm mục đích đưa nước sạch đến với từng người dân, tuy nhiên đến
nay vấn đề này vẫn đang gặp phải những khó khăn rào cản về khoảng cách địa lý,
địa hình.
Cơng nghệ màng lọc thẩm thấu ngược RO đã được nghiên cứu và sử dụng
rộng rãi tại các nước tiên tiến trên thế giới trong việc tạo ngọt hóa nước biển và tạo
ra nước siêu sạch phục vụ nhiều ngành nghề khác nhau. Tại một số quốc gia ở vùng
Trung Đông như Arab Saudi, UAE, Kuwat… để có thể cung cấp đầy đủ nước cho
nhu cầu người dân nhiều nhà máy khử muối dùng công nghệ này đã được xây dựng
và đem lại hiệu quả to lớn về nhiều mặt.
Với mục đích đưa ra các giải pháp kỹ thuật góp phần cải thiện tình hình thiếu
hụt nước tại những vùng khó khăn về nước ngọt như vùng hải đảo và ven biển, đề
tài “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thẩm thấu ngược (RO) trong khử mặn phục
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

1


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

vụ cấp nước cho các vùng duyên hải và hải đảo” hy vọng đóng góp nhỏ bé của
mình trong việc cung cấp nước sạch cho vùng ven biển, hải đảo và vùng nước
nhiễm mặn.
Đề tại này sẽ đi sâu vào nghiên cứu tổng thể về công nghệ màng thẩm thấu
ngược RO, hiệu quả của sự khử muối bằng công nghệ màng thẩm thấu ngược (RO)
cũng như các yếu tố ảnh hưởng tới lưu lượng và hiệu suất của quá trình khử muối

của màng.
Các nội dung nghiên cứu sẽ được trình bày theo các chương mục trong Luận
văn này, cụ thể:
Chương 1: Tổng quan, cung cấp cho người đọc một cái nhìn tổng quát về tài
nguyên nước của thế giới và Việt Nam, những thách thức trong việc duy trì lượng
nước ngọt cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất của con người. Bên cạnh đó là tiềm
năng cung cấp nước ngọt từ các nguồn nước nhiễm mặn. Trong chương này, luận
văn cũng đề cập đến những phương pháp từ thủ công đến phức tạp trong việc khử
muối tạo nước ngọt.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết của quá trình thẩm thấu ngược, đây là chương
cung cấp các kiến thức cơ bản của quá trình thẩm thấu ngược.
Chương 3: Nghiên cứu khả năng khử muối trong nước của màng thẩm thấu
ngược RO, ở chương này với các số liệu thí nghiệm, luận văn phân tích rõ những
yếu tố ảnh hưởng đến cơng suất và hiệu suất khử muối của màng bán thấm, từ đó
tìm ra được phương trình hồi quy, điều kiện tối ưu của công suất và hiệu suất dựa
theo nhiệt độ, áp suất và độ mặn đầu vào.
Chương 4: Đề xuất sơ đồ công nghệ khử muối tại các vùng ven biển, hải đảo
và vùng nước nhiễm mặn, sau đó chạy chương trình winflow2004 (một phần mềm
thiết kế hệ thống RO) với các thông số chọn lựa để kiểm nghiệm tính xác thực, ở
chương này luận văn đề xuất những công nghệ cung cấp nước ngọt cho các vùng
trên dựa trên các yếu tố đặc trưng của vùng.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

2


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

TỔNG QUAN

1.1.

Tổng quan tài nguyên nước của thế giới

1.1.1. Tổng quan về trữ lượng và phân bố nước trên trái đất
1.1.1.1 . Tổng trữ lượng nước trên trái đất
Nước bao phủ 71% diện tích của quả đất trong đó có 97% là nước mặn, còn
lại là nước ngọt. Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha lỗng các yếu tố
gây ơ nhiễm mơi trường, nó cịn là thành phần cấu tạo chính yếu trong cơ thể sinh
vật, chiếm từ 50%-97% trọng lượng của cơ thể, chẳng hạn như ở người nước chiếm
70% trọng lượng cơ thể và ở Sứa biển nước chiếm tới 97%.
Trong 3% lượng nước ngọt có trên quả đất thì có khoảng hơn 3/4 lượng nước
mà con người khơng sử dụng được vì nó nằm q sâu trong lịng đất, bị đóng băng,
ở dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục điạ... chỉ có 0, 5% nước ngọt
hiện diện trong sơng, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử dụng. Tuy nhiên,
nếu ta trừ phần nước bị ô nhiễm ra thì chỉ có khoảng 0,003% là nước ngọt sạch mà
con người có thể sử dụng được và nếu tính ra trung bình mỗi người được cung cấp
879.000 lít nước ngọt để sử dụng (Miller, 1988).

Hình 1.1. Tỉ lệ giữa các loại nước trên thế giới (Liêm, 1990)
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

3


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Hiện nay, nước trên hành tinh của chúng ta phát sinh từ 3 nguồn: bên trong
lòng đất, từ các thiên thạch ngoài quả đất mang vào và từ tầng trên của khí quyển;
trong đó thì nguồn gốc từ bên trong lịng đất là chủ yếu.
Theo sự tính tốn thì khối lượng nước ở trạng thái tự do phủ lên trên trái đất
khoảng 1,4 tỷ km3, nhưng so với trử lượng nước ở lớp vỏ giữa của qủa đất ( khoảng
200 tỷ km3) thì chẳng đáng kể vì nó chỉ chiếm không đến 1%. Tổng lượng nước tự
nhiên trên thế giới theo ước tính có khác nhau theo các tác giả và dao động từ
1.385.985.000 km3 (Lvovits, Xokolov - 1974) đến 1.457.802.450 km3 (F. Sargent 1974).
Bảng 1.1. Trữ lượng nước trên thế giới (theo F. Sargent, 1974)
Loại nước

Trữ lượng (km3)

Biển và đại dương
Nước ngầm
Băng và băng hà
Hồ nước ngọt
Hồ nước mặn
Khí ẩm trong đất
Hơi nước trong khí ẩm
Nước sơng
Tuyết trên lục địa

1.370.322.000
60.000.000
26.660.000
125.000
105.000
75.000

14.000
1.000
250

1.1.1.2. Nước mặt
Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sơng, biển; sự thốt hơi nước ở thực vật và
động vật..., hơi nước vào trong khơng khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi
xuống mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi
thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sơng và được tích tụ
lại ở những nơi thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc được đưa thẳng ra biển hình
thành nên lớp nước trên bề mặt của vỏ trái đất.
Trong quá trình chảy tràn, nước hịa tan các muối khống trong các nham
thạch nơi nó chảy qua, một số vật liệu nhẹ khơng hịa tan được cuốn theo dịng
chảy và bồi lắng ở nơi khác thấp hơn, sự tích tụ muối khống trong nước biển sau
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

4


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

một thời gian dài của quá trình lịch sử của quả đất dần dần làm cho nước biển càng
trở nên mặn.
Có hai loại nước mặt là nước ngọt hiện diện trong sông, ao, hồ trên các lục
địa và nước mặn hiện diện trong biển, các đại dương mênh mông, trong các hồ
nước mặn trên các lục địa.
1.1.1.3. Nước ngầm
Ðó là loại nước tích tụ trong các lớp đất đá dưới sâu trong lịng đất, nước

tíctụ làm đất ẩm ướt và lấp đầy những tế khổng trong đất. Phần lớn nước trong các
tế khổng của lớp đất mặt bị bốc hơi, được cây hấp thụ và phần còn lại dưới ảnh
hưởng của trọng lực, trực di xuống tới các lớp nham thạch nằm sâu bên dưới làm
bảo hịa hồn tồn các lổ trống bên trong cho các lớp đá này ngậm nước tạo nên
nước ngầm. Quá trình hình thành nước ngầm diễn ra rất chậm từ vài chục đến hàng
trăm năm.
Có hai loại nước ngầm: nước ngầm khơng có áp lực và nước ngầm có áp lực.
Nước ngầm khơng có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá
ngậm nước và lớp đá nầy nằm bên trên lớp đá không thấm như lớp diệp thạch hoặc
lớp sét nén chặt. Loại nước ngầm này có áp suất rất yếu, nên muốn khai thác nó
phải thì phải đào giếng xun qua lớp đá ngậm rồi dùng bơm hút nước lên. Nước
ngầm loại nầy thường ở không sâu dưới mặt đất, có nhiều trong mùa mưa và ít dần
trong mùa khơ.
Nước ngầm có áp lực: là dạng nước được giữ lại trong các lớp đá ngậm nước
và lớp đá nầy bị kẹp giữa hai lớp sét hoặc diệp thạch không thấm. Do bị kẹp chặt
giữa hai lớp đá không thấm nên nước có một áp lực rất lớn vì thế khi khai thác
người ta dùng khoan xuyên qua lớp đá không thấm bên trên và chạm vào lớp nước
này nó sẽ tự phun lên mà không cần phải bơm. Loại nước ngầm nầy thường ở sâu
dưới mặt đất, có trữ lượng lớn và thời gian hình thành nó phải mất hàng trăm năm
thậm chí hàng nghìn năm.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

5


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

1.1.2. Các vấn đề ảnh hưởng đến tài nguyên nước
1.1.2.1. Hạn hán
Theo các nhà nghiên cứu thì khả năng cung cấp nước ngọt hiện nay là một
vấn đề nghiêm trọng trên tồn thế giới. Có ít nhất 80 nước ở vùng sa mạc và bán sa
mạc (chiếm khoảng 40% dân số thế giới) thuộc hai lục điạ Á Châu và Phi Châu
thường xuyên bị hạn hán và thất mùa nên thường xuyên không cung cấp đủ lương
thực để nuôi sống dân của họ.
Trong những thập niên 1970 thảm họa hạn hán đe dọa trên khoảng 24, 4 triệu
người và hàng năm đã giết chết hơn 23.000 người, hậu quả này vẫn còn kéo dài đến
1980. Năm 1985 hơn 154 triệu người thuộc 21 quốc gia ở Phi Châu rơi vào nạn đói
do hạn hán, thêm vào đó sự gia tăng dân số quá mức và chiến tranh lan rộng, mặt
khác còn do việc quản lý và sử dụng nguồn tài nguyên và phát triển nông nghiệp
kém hiệu quả. Ở các nước này, người dân nghèo phải mất nhiều thời gian để đi tìm
nước thường là ở những dịng sơng và suối đã bị ơ nhiễm và để có được nước
những người phụ nữ và trẻ em phải đi bộ từ 16 km - 25 km một ngày và chỉ mang
được một bình đầy nước trên đường trở về( Miller, 1988 ).
1.1.2.2. Ngập lụt
Ngược lại, ở những quốc gia khác có vũ lượng mưa tương đối lớn thì một
lượng lớn nước mưa nhận được chỉ trong một thời gian ngắn trong năm. Chẳng hạn
như ở Ấn Ðộ, 90% lượng nước mưa tập trung vào giữa tháng 6 đến tháng 9 thường
gây nên ngập lụt.
Trong những thập niên 1970, thảm họa lụt lội đã đe dọa trên 15, 4 triệu
người và hằng năm giết chết trung bình 4.700 người, làm thiệt hại trung bình 15 tỉ
USD, hậu quả này vẫn cịn kéo dài đến năm 1980. Nguyên nhân dẫn đến lụt lội là
do con người phá rừng, đốt rừng để lấy đất canh tác, khai thác quặng mỏ, mở rộng
đô thị ... Mặc dù lụt lội được xem là một thiên tai gây chết người và làm thiệt hại
hoa màu, tài sản của người dân nhưng sau các trận lụt, do sự lắng đọng của phù sa
làm tăng thêm độ màu mỡ cho đất ( Miller, 1988 ). Ðể ngăn ngừa và làm giảm sự
tàn phá của lụt lội ở những quốc gia nầy, nhiều biện pháp được thực hiện như xẻn
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

6


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

kinh thoát nước, xây đập và hồ chứa nước, trồng cây gây rừng trên các đồi trọc, giữ
lại rừng ở đầu nguồn.
1.1.2.3. Sự úng nước
Ở những vùng có địa hình thấp hoặc nơi có mực nước ngầm quá cao làm cho
mặt đất ln bị phủ kín bởi một lớp nước tù đọng lâu ngày tạo nên trạng thái úng
nước, đất bị úng nước nên ln yếm khí.
Trên những vùng đất bị úng nước thường có những thực vật thủy sinh đặc
trưng như một số các loài rong tảo, năn, lác rất phát triển vì thế nên đất nơi đó dồi
dào mùn , đạm và các acid hữu cơ vì thế làm cho đất và nước bị chua, đất nghèo lân
nhưng lại giàu những chất độc như H2S, CH4, Fe2+. Do những tính chất vật lý và
hóa học của nước và đất của vùng bị úng nước đó khơng tốt cho sự trồng trọt cũng
như sử dụng nước cho công nghiệp và sinh hoạt
1.1.2.4. Nước ngọt bị ô nhiễm
Theo nhịp độ phát triển của nền công nghiệp, nông nghiệp và sự nâng cao
mức sống của con người thì nhu cầu về nước sử dụng ngày một tăng. Vấn đề về
nước ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc biệt là nước mặt ngày càng thối hóa và
mức độ ơ nhiễm nước ngày càng tăng. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO -1980) ước
tính rằng ở các quốc gia kém phát triển thì 70% dân chúng ở các vùng ven thành
phố và 25% dân cư ở các đơ thị khơng có đủ nước sạch để sử dụng.
Ở Việt Nam, do nền công nghiệp mới phát triển, số đô thị và các khu cơng
nghiệp cịn ít và các điểm tập trung dân cư chưa nhiều nên lượng nước dùng cho
công nghiệp và sinh hoạt cịn q ít so với trữ lượng trong tự nhiên. Tuy vậy, sự

nhiễm bẩn nguồn nước đã bắt đầu xuất hiện do việc sử dụng thuốc trừ sâu trong
nông nghiệp; lượng nước thải ra môi trường của các nhà máy luyện kim, nhiệt điện,
hóa chất, thực phẩm; cùng với lượng nước thải do sinh hoạt... đã trở thành một vấn
đề cấp bách cần phải được quan tâm.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

7


Luận văn thạc sỹ
1.2.

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Tổng quan về tài nguyên nước của Việt Nam

1.2.1. Tiềm năng tài nguyên nước của Việt Nam
Nước ngọt của nước ta được cung cấp bởi hai nguồn chính là nước mặt và
nước ngầm.
1.2.1.1. Tiềm năng về nguồn nước mặt
Với hệ thống sơng ngịi chằng chịt, nguồn nước mặt tại Việt Nam là khá
phong phú, Ở Việt Nam hiện có trên 2.000 con sơng có chiều dài hơn 10 km trong
đó có 8 con sơng có diện tích lưu vực lớn hơn 10.000 km2. Tổng lượng dòng chảy
nằm trên các lưu vực sơng Việt Nam khoảng 847 tỷ m3, trong đó có 327 m3 sản
sinh trên lĩnh vực Việt Nam.
Bảng 1.2: Tổng lượng dịng chẩy trung bình/năm của
các nguồn nước mặt tại Việt Nam
Phân loại dịng chảy

Tổng lượng dịng chảy
trung bình /năm

Tỷ lệ

Tổng lượng dòng chảy

847 km3

100%

Tổng lượng nước từ bên ngồi
chảy vào

527 km3

60%

Tổng lượng dịng chảy nội địa

327 km3

40%.

Với những số liệu phân tích ta có thể nhận thấy rằng tuy nguồn tài nguyên
nước mặt của Việt Nam là rất phong phú tuy nhiên tài nguyên này sẽ bị ảnh hưởng
rất nhiều khơng chỉ theo mùa mà cịn thay đổi theo chiến lược sử dụng nước của
các nước trên thượng nguồn.
1.2.1.2. Tiềm năng về nguồn nước ngầm
Nước tàng trử trong lòng đất cũng là một bộ phận quan trọng của nguồn tài

nguyên nước ở Việt Nam. Mặc dù nước ngầm được khai thác để sử dụng cho sinh
hoạt đã có từ lâu đời nay; tuy nhiên việc điều tra nghiên cưú nguồn tài ngun nầy
một cách tồn diện và có hệ thống chỉ mới được tiến hành trong chừng chục năm
gần đây. Hiện nay phong trào đào giếng để khai thác nước ngầm được thực hiện ở
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

8


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

nhiều nơi nhất là ở vùng nông thôn bằng các phương tiện thủ cơng, cịn sự khai
thác bằng các phương tiện hiện đại cũng đã được tiến hành nhưng còn rất hạn chế
chỉ nhằm phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt ở các trung tâm công nghiệp và khu
dân cư lớn mà thôi.
1.2.2. Hiện trạng sử dụng tài nguyên nước và tiềm năng của các nguồn nước
ngọt tại Việt Nam
Hiện nay, trên tồn nước ta có trên 240 nhà máy nước với tổng công suất
thiết kế là 3,22 triệu m3/ngàyđêm, phục vụ sinh hoạt và sản xuất của hơn 600 đô thị.
Đối với các đô thị là thị xã nhỏ, thị trấn mới chỉ có khoảng gần 25% (150/560) có
hệ thống cấp nước tập trung với tổng cơng suất cấp nước đạt 433.000 m3/ngày.
Tổng công suất cấp nước hiện nay ở đô thị đạt gần 1,8 triệu m3/ngày, trong đó 35%
cho nhu cầu đời sống, 30% cho sản xuất dịch vụ. Tính bình qn cho các nơi được
cấp nước đạt 54 lít/ngày/người. Trong đó, ở Hà Nội đạt 100 lít/ngày/người, TP Hồ
Chí Minh, Đà Lạt đạt 80 lít/ngày/người. So với tiêu chuẩn Nhà nước cho phép (200
- 250 l/ngày/người ở thành phố và 150 - 200 l/ngày/người ở thị xã - khu cơng
nghiệp) thì con số này cịn kém xa và mới chỉ đạt 1/2 đến đến 1/4 tiêu chuẩn cấp
nước ở một số nước khu vực Đông - Nam Á. Theo định hướng phát triển cấp nước

đô thị, nhu cầu cấp nước ở các đơ thị trên tồn quốc đến năm 2010 là 8,8 triệu
m3/ngày; tới năm 2020 là 15,94 triệu m3/ngày.
1.2.3. Những thách thức về nhu cầu sử dụng nước
1.2.3.1. Nhu cầu dùng nước tăng lên mạnh mẽ
Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội và sự gia tăng dân số, nhu cầu dùng
nước cho sinh hoạt, sản xuất công nông nghiệp sẽ tăng lên mạnh mẽ trong tất cả
các vùng. Theo kết quả đánh giá năm 1999, tổng lượng nước cần dùng của cả nước
chiếm khoảng 8,8% tổng lượng dòng chảy năm tương ứng với tần suất 75%, tăng
lên tới 12,5% vào năm 2000 và 16,5% vào khoảng năm 2010. Tổng lượng nước
dùng để tưới cho cây trồng khá lớn, từ 41 km3 (chiếm 89,8%) năm 1985, tăng lên
46,9 km3 (năm 1990) và 60 km3 năm 2000 (chiếm 85%). Lượng nước cần dùng
trong mùa cạn rất lớn, nhất là lượng nước dùng cho nông nghiệp. Tổng lượng nước
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

9


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

cần dùng trong mùa cạn năm 2000 đạt tới 70,7 km3, chiếm khoảng 42,4% tổng
lượng nước có khả năng cung cấp trong mùa cạn (bao gồm nước sông, nước dưới
đất và nước do các hồ chứa điều tiết), hay 51% tổng lượng dòng chảy mùa cạn
tương ứng với tần suất 75%. Vào khoảng năm 2010, tổng lượng nước cần dùng
trong mùa cạn có thể tới 90 km3, chiếm khoảng 54% tổng lượng nước có thể cung
cấp hay 65% tổng lượng dòng chảy trong mùa cạn tương ứng với tần suất 75%.
Đặc biệt, ở khơng ít vùng và lưu vực sơng, lượng nước cần dùng có thể gấp vài lần
tổng lượng nước có thể cung cấp, tức là chẳng những vượt q xa ngưỡng lượng
nước cần có để duy trì sinh thái mà cịn khơng có nguồn nước tại chỗ để cung cấp

cho sinh hoạt và sản xuất.
1.2.3.2. Cạn kiệt và ô nhiễm nguồn nước
Như trên đã nêu, sự gia tăng dân số và các hoạt động của con người sẽ ngày
càng tác động mạnh mẽ đến môi trường tự nhiên nói chung và mơi trường nước nói
riêng. Những hoạt động tự phát, khơng có quy hoạch của con người như chặt phá
rừng bừa bãi, canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý và thải chất thải bừa bãi vào
các thuỷ vực... đã và sẽ gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng, làm cho nguồn
nước bị cạn kiệt, bị ô nhiễm, hạn hán có khả năng càng khốc liệt. Nguy cơ thiếu
nước sạch càng trầm trọng, nhất là vào mùa cạn ở các vùng mưa ít.Một minh chứng
cụ thể là việc phát triển ồ ạt các KCN trong thời gian qua, mơi trường nói chung và
mơi trường nước nói riêng đã bị những tác động ô nhiễm nghiêm trọng. Trong cả
nước hiện nay mới chỉ có 33 trên tổng số 135 KCN đang hoạt động có hệ thống xử
lý nước thải tập trung, điều đó đồng nghĩa với việc có khoảng 223.750 m3 nước thải
chưa được qua xử lý đổ xuống các sông hồ mỗi ngày gây ảnh hưởng to lớn tới
nguồn tài nguyên nước mặt của nước ta. Những việc làm đó về lâu dài sẽ ảnh
hưởng trực tiếp tới nguồn cung cấp nước ngọt, hiện tại đã có rất nhiều con sông trở
thành sông chết và nước tại các con sông này không thể sử dụng được nữa.
1.2.3.3. Tác động của biến đối khí hậu tồn cầu
Sự biến đổi của khí hậu tồn cầu đã, đang và sẽ tác động mạnh mẽ đến tài
nguyên nước. Theo đánh giá bước đầu, vào khoảng năm 2070, với kịch bản nhiệt
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

10


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

độ khơng khí tăng thêm 2,5 - 4,50C, lượng dịng chảy sơng ngịi cũng sẽ biến đổi

tuỳ theo mức độ biến đổi của lượng mưa, nếu lượng mưa giảm 10% thì dịng chảy
năm có thể giảm 17 - 53% đối với kịch bản nhiệt độ khơng khí tăng 2,50C và giảm
26 - 90% với kịch bản nhiệt độ khơng khí tăng 4,50C. Mức độ biến đổi mạnh nhất
xẩy ra ở Nam Trung Bộ và Đơng Nam Bộ.
Ngồi ra, trái đất nóng lên sẽ làm cho nước biển có thể dâng cao thêm 0,3 1,0 m và do đó nhiều vùng thấp ở đồng bằng sông Cửu Long, vùng đồng bằng châu
thổ Bắc Bộ và ven biển Trung Bộ sẽ bị ngập chìm trong nước biển. Nếu nước biển
dâng 1 m, diện tích ngập lụt là 40.000 km2, chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long,
1700 km2 vùng đất ngập nước cũng bị đe doạ và 17 triệu người sẽ chịu hậu quả của
lũ lụt.
Cuối cùng, sự cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước cũng như sự khan hiếm nguồn
nước sẽ càng trầm trọng nếu khơng có các biện pháp quản lý tốt tài ngun nước.
Cũng vì lẽ đó mà người ta cho rằng, khủng hoảng nước hiện nay không chỉ do nước
q ít khơng đủ để thoả mãn nhu cầu của con người mà còn do sự quản lý nguồn
nước quá kém gây nên hàng tỷ người và môi trường gánh chịu hậu quả.
1.3. Vấn đề khử mặn từ nước biển đối với các vùng ven biển và hải đảo
1.3.1. Tầm quan trọng của việc khử muối trong nước biển đối với các vùng ven
biển và hải đảo
Với đặc thì về địa lý Việt Nam có ba mặt giáp biển. Đơng và nam giáp biển
Đơng (thuộc Thái Bình Dương) với bờ biển kéo dài khoảng 3.260km, kể từ Móng
Cái ở phía bắc đến Hà Tiên ở phía tây nam, và với hệ thống đảo ven bờ gồm có
2.773 hịn đảo lớn nhỏ diện tích từ 0,001 km2 đến 100 km2, diện tích tổng cộng lên
đến 1.720 km2, kèm theo đó là một lượng lớn dân cư sống tại đây việc đảm bảo
những nhu cầu vật chất tối thiểu cho lượng dân cư sống tại đây là một yêu cầu cực
kỳ quan trọng, nó ảnh hưởng sâu sắc tới tình hình an ninh, chính trị và quân sự.
Với những phân tích ở trên, ta dễ dàng nhận thấy Việt Nam là một lượng có
tài nguyên nước thuộc loại khá trên thế giới tuy nhiên với đặc thù phân bố không
đều và không ổn định theo thời gian, đến nay gần 40 % dân số Việt Nam vẫn chưa
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

11

Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

được sử dụng nước sạch (trong đó dân cư sống ở vùng ven biển và hải đảo chiếm
đa số), điều đó đặt ra thách thức cực kỳ to lớn đối với sự phát triển bền vững của
nước ta. Hiện nay nhà nước ta đã dùng nhiều phương pháp nhằm cung cấp nước
sạch đến các vùng này như đưa các xe nước sạch từ trong đất liền ra, xây dựng
đường ống cung cấp nước từ các vùng lân cận… Tuy nhiên các phương pháp này
rất tốn kém và không thể chủ động được cho người dân sống trong khu vực. Đó
khơng thể là một phương pháp dùng để duy trì lâu dài và địi hỏi phải có những
phương pháp khác thay thế.
Một nghịch lý khi mà các vùng ven biển và hải đảo xung quan đều được bao
bọc bởi nước biển, với trữ lượng lớn từ đại dương nó gần như là vơ tận. Nó sẽ là
nguồn ngun liệu tuyệt vời cho sản xuất nước ngọt đối với người dân hải đảo và
ven biển nếu có thể tìm cách khử muối của nước biển.
1.3.2. Những phương thức khử muối trong nước đơn giản
Từ ngàn xưa vấn đề này đã được con người nghĩ đến và áp dụng với mức độ
thô sơ và đã mang được những kết quả nhất định, tuy nhiên chất lượng nước thu
được vẫn chưa ổn định. Ta có thể lấy ví dụ một vài phương pháp khử mặn thô sơ
sau đây:
1.3.2.1. Lọc nước mặn bằng than đước
Đây là cách lọc "chữa cháy" khơng hồn tồn khử được muối, nước vẫn còn
lờ lợ, nhưng khá rẻ tiền, dễ làm.
Nguyên lý: Sử dụng than đước lọc, hấp thụ loại bỏ muối ra khỏi nước biển.
Cách thức thực hiện:
Đào một cái hố sâu khoảng 2 m, đuờng kính 2-3 m, như hình dưới. Chung
quanh đóng 2 hàng cừ thành hai vịng trịn có khoảng hở ở giữa chừng 0,5 - 0,8 m

(hoặc dày hơn thì càng tốt). Giữa 2 hàng cừ, đổ đầy than đước và lèn chặt cát ở
khoảng hở. Nước mặn thấm qua lớp than đước - cát sẽ làm giảm độ mặn.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

12


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Hình 1.2: Khử muối theo phương pháp lọc bằng than đước
Ưu điểm: Phương pháp vận hành đơn giản, không tiêu tốn năng lượng cho
việc loại bỏ muối.
Nhược điểm: Không loại bỏ được hoàn toàn muối trong nước, chất lượng
nước sau khi xử lý khơng được tốt vẫn cịn vị lờ lợ.
1.3.2.2. Khử mặn bằng nhiệt mặt trời
Nguyên lý: nước bốc hơi sẽ để lại các chất hịa tan trong nó.
Cách thức thực hiện:
Làm một hộp nóng như hình dưới, hộp nóng làm việc theo hiệu ứng nhà kính.
Góc nghiêng của kính phải bằng hoặc trên 45 độ. Có thể thu khoảng 3- 6 lít
nước/ngày tùy theo kích thước hộp nóng và khả năng thu nhiệt. Cách này tuy tổn
phí ban đầu nhưng tận dụng được năng lượng mặt trời.
Ưu điểm của phương pháp này: đơn giản, tận dụng được năng lượng mặt trời
cho việc cung cấp năng lượng để đưa nước lên nhiệt độ bay hơi.
Nhược điểm: hiệu suất thấp, phụ thuộc vào điều kiện khí hậu.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

13


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Hình 1.3. Khử muối bằng nhiệt mặt trời
1.3.2.3. Khử mặn bằng chưng cất đơn giản
Nguyên lý: sử dụng nhiệt để biến nước thành hơi, tách muối ra khỏi nước.
Làm một nồi hơi như hình dưới. Cách này thu được nhiều nước hơn nhưng
lại tốn nhiên liệu đốt, tốn công sức và thường xuyên phải cạo bỏ lớp muối cặn ở nồi.

Hình 1.4: Khử muối bằng chưng cất đơn giản
Ưu điểm của phương pháp: chủ động được trong việc khử muối ra khỏi nước.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

14


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Nhược điểm: đòi hỏi phải tiêu tốn năng lượng cho việc cung cấp nhiệt để bay
hơi nước.
Các phương pháp trên chính là các tiền đề cho các phương pháp khử muối
trong hiện đại như: chưng cất nhiều giai đoạn, lọc màng.
1.3.3. Những phương pháp khử muối hiện đại

Hiện nay để khử muối người ta dựa vào ba phương pháp chính là:
- Phương pháp chưng cất
- Phương pháp màng lọc thẩm thấu ngược RO
- Phương pháp điện thẩm tách.
Đây là các phương pháp sử dụng các công nghệ phức tạp để loại bỏ muối ra
khỏi nước.
1.3.3.1. Phương pháp chưng cất
Đây là công nghệ cổ xưa nhất trong việc loại muối ra khỏi nước biển, công
nghệ này đã được các thủy thủ sử dụng để tạo ra nước ngọt từ nước biển. Công
nghệ này dựa trên sự bay hơi nước nhằm tách các chất hịa tan ra khỏi nước sau đó
ngưng tụ hơi. Đây cũng chính là cách thức mà tự nhiên tạo ra nước ngọt từ nước
biển, 90% lượng nước ngọt có được là do q trình bay hơi của nước ngoài đại
dương, hơi nước sau khi bay hơi được ngưng tụ tạo thành các đám mây và tạo mưa
cung cấp nước ngọt.
Chưng cất: là quá trình tách hỗn hợp chất lỏng bay hơi thành những cấu tử
riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau, ở những nhiệt độ sôi khác nhau của mỗi
cấu tử chứa trong hỗn hợp đó, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần bay hơi và ngưng
tụ. Quá trình chưng cất dựa trên cơ sở là các cấu tử của hỗn hợp lỏng có áp suất hơi
khác nhau, khi đun nóng, những chất có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ bay hơi trước và
được tách riêng ra khỏi hỗn hợp.
Thực tế để khử muối khỏi nước biển thì địi hỏi phải có các phương pháp
chưng cất riêng biệt là phương pháp chưng cất đa ứng (MED, Multi Effect

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

15


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Distillation), phương pháp chưng cất phân đoạn (MSF, Multi Stage Flash
Distillation).
Phương pháp chưng cất đa ứng dùng nhiệt năng ở nhiệt độ dưới 100 C và
phương pháp chưng cất phân đoạn, có hiệu suất cao hơn, dùng nhiệt năng ở
120/125 C. Hai phương pháp này cần đến 200 nhiệt năng cho mỗi mét khối nhưng
thích ứng với những nhà máy có cơng suất lớn
Những ưu nhược điểm của phương pháp chưng cất:
+ Ưu điểm:
- Đơn giản, dễ vận hành
+ Nhược điểm:
Đòi hỏi năng lượng lớn để đưa nhiệt độ nước lên nhiệt độ bay hơi.
1.3.3.2. Công nghệ màng
Công nghệ màng được phát triển từ những năm 60, đây là công nghệ sử dụng
những màng bán thấm có kích thước lỗ khác nhau để tách loại các chất dựa và kích
thước phân tử. Ứng dụng của màng trong xử lý nước được phát triển trong nhiều
thập kỷ qua và cho đến nay nó vẫn khơng ngừng được nghiên cứu để hồn thiện.
Dựa vào kích thước lỗ, khả năng loại bỏ các chất trong nước mà người ta có thể
chia ra bốn phương pháp lọc khác nhau đó là:
+ Thẩm thấu ngược (RO).
+ Lọc nanô (NF)
+ Siêu lọc (UF)
+ Vi lọc (MF).
Thẩm thấu ngược là phương pháp lọc tốt nhất trong tất cả các phương pháp
lọc màng. Quá trình lọc này chỉ cho nước đi qua màng còn tất cả các chất hòa tan,
chất rắn lơ lửng đều bị giữ lại.
Một loại lọc khác tương đương với lọc RO là lọc nano (NF). Trong thực tế
thì NF chỉ giữ lại các loại ion có hóa trị lớn hơn 1(Ca2+, Mg2+, SO42-…) trong khi
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

16


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

những ion hóa trị 1 thì vẫn có thể đi qua màng. Khả năng giữ lại muối vì thế có
hiệu suất từ 0-50% tùy theo nồng độ muối của nước đầu vào.
Siêu lọc (UF) là quá trình lọc mà các hợp chất phân tử có phân tử lượng lớn
như là protein và các chất rắn lơ lửng bị loại bỏ trong khi những hợp chất có phân
tử lượng thấp thì có thể đi qua màng dễ dàng. Vì thế những axit hữu cơ, axit vô cơ,
saccarit, muối, kiềm…vẫn đi qua màng dễ dàng.
Vi lọc (MF) là quá trình chỉ loại bỏ những chất rắn lơ lửng trong khi thấm
chí protein vẫn đi qua màng.
Việc sử dụng loại màng nào tùy thuộc vào mục đích sử dụng và chúng ta
phải cân nhắc đến nhiều yếu tố khác nữa như công suất, giá thành, nhân lực…
Những ưu nhược điểm của công nghệ màng
+ Ưu điểm:
- Quy trình cơng nghệ đơn giản.
- Tốn ít diện tích, chi phí năng lượng thấp.
- Không ảnh hưởng tới mơi trường.
- Có thể tiến hành ở nhiệt độ phịng và tốn ít hóa chất.
- Phạm vi áp dụng lớn.
- Khả năng xử lý và loại bỏ các chất ô nhiễm cao.
+ Nhược điểm:
- Màng dễ bị hỏng nếu vận hành sai chế độ.
- Nước cấp vào phải đạt được đến một giá trị nhất định.
- Do tiến hành ở áp suất cao nên thiết bị phải đặc biệt.

- Vận hành đòi hỏi sự tuân thủ cao.
- Giá thành đầu tư cao.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

17


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Bảng 1.3: So sánh 4 quá trình lọc màng [3]:
Cấu
màng

RO
trúc Khơng
xứng

NF
đối Khơng
xứng

Độ dày màng 1-150  m
mỏng
Kích thước <0.002  m
lỗ
Các loại hợp
Loại bỏ

chất,
nuối,
glucose,
amino axit

UF
đối Không
xứng

1-150  m

MF
đối Không
đối
xứng,
đối
xứng
1-250  m
10-150  m

<0.002  m

0.2-0.02  m

Các hợp chất
có phân tử
lượng
lớn,
mono-, di-và
oligosaccarit,

các iơn hóa
nhiều hóa trị
5-35 bar

Các phân tử Các
mảnh
lớn, protein, nhỏ, vi khuẩn
polysaccarit

0.02-4  m

1-10 bar
<2 bar.
Áp suất làm 15-150 bar
việc
Trong các hệ thống xử lý nước siêu sạch thì vai trị của RO là rất quan trọng
vì những ưu điểm vượt trội của nó (sẽ nói kĩ hơn ở phần tiếp theo của đồ án này).
Thông thường quá trình này có thể áp dụng cho q trình làm sạch triệt để.
1.3.3.3. Quá trình điện thẩm tách (ED)
Điện thẩm tách (ED) là phương pháp tách điện hóa học, trong đó các ion
được vận chuyển qua màng trao đổi ion từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ
cao hơn, dưới tác dụng của dòng điện một chiều (DC). Mảng trao đổi ion cho phép
những ion mang điện tích dương như là ion Na+, K+ đi qua, gọi là màng cation.
Màng trao đổi ion cho phép những ion mang điện tích âm như ion Cl-, SO42- đi qua,
gọi là màng anion.
Trong phương pháp điện thẩm tách, tạp chất (các ion) được tách loại khỏi
nước bằng điện. Dòng điện 1 chiều chuyển các ion qua 1 màng để tạo ra dịng nước
khử khống và dịng nước có nồng độ cao hơn. Màng sẽ hình thành một rào cản
giữa nước thu ion (hay dịng nước có nồng độ ion cao hơn trước )và nước khử
khống. Phía màng có nồng độ ion cao hơn sẽ gây ra hiện tượng phân cực nồng độ,

nhiễm bẩn hữu cơ, tạo cặn khoáng chất đá vôi và các kết tủa khác.
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

18


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Hình 1.5 dưới đây mơ tả q trình làm việc của một thiết bị điện thẩm tách
đơn giản để tách muối.

Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý quá trình điện thẩm tích.
Khi cho dịng điện một chiều đi qua, khoang số 1 và 6 khác biệt với các
khoang khác vì chứa các điện cực kim loại. Dưới tác dụng của dòng điện, khí clo,
khí oxy và ion H+ sinh ra ở anốt cịn khí H2 và ion OH- sẽ được tạo ra ở catôt.
Trong khoang số 2, ion Cl- bị đẩy qua màng trao đổi anion (A) vào khoang số
3, trong khi ion Na+ bị đẩy qua màng trao đổi cation (C) vào khoang số 1. Như vậy
khoang 2 là khoang được tách muối.
Trong khoang số 3, ion Na+ không thể đi qua được màng trao đổi anion nên
bị giữ lại trong khi đó anion Cl- cùng khơng thể đi qua được màng trao đổi cation
nên cũng bị giữ lại trong khoang 3. Khoang 3 trở thành khoang thu nhận muối.
Tương tự khoang 4 là khoang tách muối, khoang 5 là khoang thu muối. Như
vậy các khoang 2 và 4 hàm lượng ion giảm còn khoang 3 và 5 hàm lượng ion tăng
hình thành các ngăn dung dịch nhận muối và tách muối luân phiên nhau trong thiết
bị màng trao đổi ion dươí tác dụng của dịng điện một chiều.
Khi vận hành một thiết bị như trên sẽ tạo ra 2 dịng nước chính tách biệt
nhau: dịng nước đã tách muối và dòng nước thu muối và 2 dòng nước phụ từ các
khoang chứa các điện cực. Đó là cấu trúc đặc trưng và quan trọng nhất của một hệ

thống ED.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

19


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Người ta thấy rằng sự đổi chiều màng sau khi làm vệ sinh thiết bị sẽ làm đổi
ngược lại tác dụng nhiễm bẩn hưũ cơ, kéo dài năng lực làm việc giữa các làn làm
vệ sinh thiết bị và giảm nhu cầu vệ sinh hoá học. Trong những năm 1950, người ta
cố gắng phát triển một hệ thống màng ED đối xứng và dịng địện xoay chiều để có
thể tự động thay đổi môi trường và bề mặt của màng, thay đổi điều kiện nồng độ
cách một cách thuận lợi cho việc tự làm sạch màng trong quá trình làm ngọt nước.
Thiết bị làm sạch nước dựa trên kỹ thuật điện thẩm tách đảo chiều (EDR) đã ra đời.
Sự thay đổi căn bản trong việc kiểm soát sự tạo cặn mà khơng cần phải thêm hố
chất xuất hiện vào cuối những năm 1960 và được ứng dụng trong công nghệ dựa
trên kỹ thuật EDR. So với hoạt động của hệ ED trước đây, EDR ít bị ảnh hưởng bởi
sự tạo cặn rắn CaCO3 hay CaSO4 khi pH tăng hay trong nước có nhiều tạp chất hữu
cơ. Các nhà máy EDR có thể vận hành lâu hơn mà khơng cần tăng độ bền của
màng đối với các tạp bẩn và có thể khôi phục lại sự hoạt động ổn định mà khơng
cần thêm hố chất
Sự phổ biến rộng rãi và nhanh chóng kỹ thuật điện thẩm tách đảo chiều đã
cho thấy ưu thế đặc biệt của nó so với các phương pháp tách muối có sử dụng màng
một cách chung chung. Sự phân cực ngược làm giảm sự nhiễm bẩn dài hạn và làm
giảm việc sử dụng thêm hoá chất như thế là kinh tế và thực tiễn hơn nhiều so với
q trình ED. Tính chất vật lý tấm mỏng của khối màng cùng với tính chất chịu hóa

chất và khơng nhiễm bẩn màng làm cho EDR chiếm vị trí dẫn đầu trong cơng nghệ
tách muối của những nguồn nước khó xử lý hoặc xử lý tốn kém.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây EDR đẵ trở thành một phương pháp kinh tế
để tách muối bằng màng cho nước ngầm, nước mặt và nước thải. Các hệ thống
EDR đã được thiết kế và vận hành để tách muối từ nước sông, nước hồ dùng cho
mục đích cơng nghiệp và dân dụng. Các thiết bị EDR cũng được sử dụng cho hệ
thống làm mát, XLNT công nghiệp và nước thải đô thị nhằm tái sử dụng.
* Những ưu nhược điểm của cụng nghệ điện thẩm tích.
+Ưu điểm: Hiệu suất xử lý cao, các màng trao đổi cation và anion có độ chọn
lọc tối thiểu 90%, được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp quan trọng.
Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

20


Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

+Nhược điểm: Quá trình hình thành cặn làm cho chế độ vệ sinh, vận hành
phức tạp làm tăng giá thành sản phẩm. Thiết bị chế tạo địi hỏi cơng nghệ cao do
chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố chi phối do đó tương đối đắt tiền.
Trong hệ thống sản xuất nước siêu sạch thì phương pháp điện thẩm tách chủ
yếu được dùng để loại các ion trong nước ở công đoạn cuối cùng vì nó có khả năng
tách triệt để các ion. Tuy nhiên đối với các loại chất ô nhiễm khơng phải là ion thì
phương pháp này khơng hoặc ít có khả năng loại bỏ.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

21

Luận văn thạc sỹ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường

Kết luận chương 1:
- Với những gì phân tích ở trên ta nhận thấy tài nguyên nước của Việt Nam là
ở mức khá nếu so sánh với mặt bằng chung của tồn thế giới nhưng với đặc tính
phân bố khơng đều và không ổn định, một bộ phận khá lớn dân cư trong nước ta
vẫn phải chịu cảnh thiếu nước sạch cho cuộc sống sinh hoạt và sản xuất.
- Nước biển là nguồn nguyên liệu gần như là vô tận cho sản xuất nước ngọt.
Nước biển chiếm 97% tổng lượng nước trên toàn thế giới, về cơ bản nước biển có
độ ơ nhiễm thấp do đó khơng phải mất nhiều công trong việc xử lý (ngoại trừ xử lý
khử muối)
- Khử muối nước biển thành nước ngọt là hoàn toàn có khả năng với các
phương pháp hiện đại như lọc màng RO, điện thẩm tách, chưng cất.
- Với những phân tích ở trên ta nhận thấy rằng phương pháp màng thẩm thấu
ngược RO hồn tồn thích hợp với việc khử muối trong nước biển để tạo thành
nước ngọt cho các vùng ven biển và hải đảo của Việt Nam.

Nguyễn Cảnh Dũng, CHMT 05-07

22