3 cách lọc nước biển thành nước ngọt

15/04/2021 380

Sự xâm thực của nước biển khiến cho tình trạng ngập mặn tại nhiều tỉnh thành đang trở nên nghiêm trọng hơn bao giờ hết. Nếu tình trạng này vẫn tiếp diễn thì tương lai nông nghiệp Việt Nam sẽ phải hứng chịu những hậu quả nặng nề. Để giảm thiểu nguy cơ này, người ta đã nghiên cứu ra 3 cách lọc nước biển thành nước ngọt. Cùng đi tìm hiểu 3 phương pháp này là gì nhé.

Hiện nay trên thế giới có hơn 15.000 nhà máy ứng dụng công nghệ biến nước mặn thành nước ngọt. 50% trong số đó nằm ở Trung Đông, 24% là của Mỹ và 10% là của Nhật Bản, phần còn lại là của một số nước Tây Âu. Mặc dù có đến 3 phương pháp lọc nước biển thành nước ngọt nhưng phần lớn phương pháp lọc nước biển thành nước ngọt được các nhà máy này sử dụng là phương pháp chưng cất, ứng dụng công nghệ màng lọc. Chỉ một số ít nhà máy sử dụng công nghệ trao đổi ion.

Nguyên do đâu khiến phương pháp chưng cất được nhiều nhà máy lựa chọn như vậy? Cùng đi vào tìm hiểu chi tiết từng phương pháp ở phần dưới đây!

Xem thêm:

Chuyên gia mách nhà nông cách lọc nước mặn thành nước ngọt

Đất nhiễm mặn trồng cây gì phù hợp nhất?

Phương pháp 1: Lọc nước mặn thành nước ngọt bằng phương pháp chưng cất

Lọc nước mặn thành nước ngọt bằng phương pháp chưng cất

Lọc nước biển thành nước ngọt bằng phương pháp chưng cất

Nguyên tắc của phương pháp này là giảm hàm lượng muối NaCl trong nước xuống để biến thành nước sinh hoạt. Các nhà máy sẽ chưng cất nước bằng cách đun nóng. Khi các phân tử nước (H2O) bay hơi gặp lạnh sẽ ngưng tụ thành nước lỏng không có NaCl và các chất khác. Khi đó người ta thu được nước ngọt tinh khiết (nước cất). 

Nhiệt độ làm bay hơi nước ở 1000C là 2256 kJ/kg (hay 539 kcal/kg), nghĩa là cần tiêu tốn 539 kcal nhiệt để thu được 1kg nước ngọt.

Ưu điểm của phương pháp này là cách làm khá đơn giản, ít tốn điện năng và nước thu được sau khi lọc 100% là nước tinh khiết không lẫn các tạp chất.

Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là chi phí bảo trì và sửa chữa khá tốn do bộ phận trao đổi nhiệt sẽ có nhiều khả năng bị đóng cặn và tắc nghẽn khi sử dụng lâu dài.

Phương pháp 2: Lọc màng

Lọc màng

Sơ đồ phương pháp lọc màng

Lọc màng cũng là một cách lọc nước biển thành nước ngọt được sử dụng khá phổ biến. Đa phần người ta hay sử dụng màng thẩm thấu ngược R.O để loại bỏ muối từ nước biển. Loại màng này được sử dụng khá nhiều trong y tế để làm sạch nước ngọt.

Công nghệ lọc nước biển thành nước ngọt bằng màng lọc R.O bao gồm 4 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Tích nước trong bể chứa để lắng cặn hoặc sử dụng màng lọc PP5 để lọc sơ bộ rác cặn lơ lửng có kích thước lớn (hơn 5 micromet) 

Giai đoạn 2: Sử dụng bơm tăng áp lực phù hợp với màng lọc.

Giai đoạn 3: Tách muối ra khỏi nước. Nước biển được bơm qua màng lọc R.O dưới áp lực cao. Nhờ đó tạo thành dòng nước ngọt tinh khiết và dòng nước muối đậm đặc.

Giai đoạn 4: Nước sau khi được tách muối thì được ổn định pH, sau đó được khử trùng và đưa vào sử dụng.

Phương pháp này được xem là phù hợp nhất đối với nguồn nước ở Việt Nam hiện nay. Bởi nó có thể lọc sạch được đến 99,99% vi khuẩn. Đồng thời xử lý mọi nguồn nước: nước nhiễm mặn, nhiễm đá vôi,…

Tuy nhiên hạn chế của phương pháp này là cần phải có một nguồn điện ổn định để hệ thống hoạt động. Bên cạnh đó, với cách lọc này nguồn nước thải ra cũng khá lớn (tỷ lệ đến 50 – 50)

Phương pháp 3: Trao đổi ion

Trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion

Với cách này, người ta chế tạo ra các tấm nhựa trao đổi ion. Nhựa trao đổi các ion âm gọi là anionit. Nhựa trao đổi ion dương gọi là cationit. 

Đầu tiên người ta cho nước biển đi qua bể chứa các tấm nhựa cationit và anionit. Các cation như Na+ bị tấm nhựa cationit giữ lại và đẩy vào nước ion H+. Các anion như Cl- bị tấm nhựa anionit hấp phụ và đẩy vào nước ion OH-. Từ đó, nước ra khỏi bể sẽ có hàm lượng ion Na+ và Cl- nhỏ. Điều này đồng nghĩa với việc hàm lượng muối NaCl trong nước thu được nhỏ và ta thu được nước ngọt.

Cách lọc nước biển thành nước ngọt này vô cùng đơn giản, dễ thực hiện và không tốn kém. Tuy nhiên lại không hoàn toàn loại bỏ được muối ra khỏi nước. Nguồn nước thu được vẫn chưa đạt tiêu chuẩn nước tinh khiết.

Những thông tin chúng tôi chia sẻ trên đây có hữu ích với bạn không? Hãy like và share để nhiều người biết và áp dụng thử nhé!