THUYET TRINH XU LY NUOC BIÊN THANH NUOC CAP, SS CHUNG CAT VA RO

THUYET TRINH XU LY NUOC BIÊN THANH NUOC CAP, SS CHUNG CAT VA RO

GVHD: TS ĐẶNG VIẾT HÙNG

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC NÂNG CAO

XỬ LÝ NƯỚC BIỂN (NƯỚC MẶN) THÀNH NƯỚC CẤP (NƯỚC

NGỌT)

SO SÁNH: CHƯNG CẤT VÀ RO

Một số hệ thống khử mặn trên thế giới

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

 Hình 1.1: Tổng lượng nước trên Trái đất

 Dân số hiện nay 7,34 tỉ người (25/8/2016)

Latinh, Vùng Địa Trung Hải, Đông Nam Á và Tây Nam Á, Châu Phi, Tây Nam Hoa Kỳ và Úc

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Hình 1.2 Water availability estimates for 2011

Courtesy of the Water Stress Index 2011 by Maplecroft.

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

đáp ứng đủ nguồn nước uống và gần 2,5 tỉ người không được cung cấp một hệ thống nước hợp vệ sinh

nghèo và đang phát triển Đây là một bi kịch mà thế giới đang mắc phải

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

từ đất liền Gần 200.000d/m3

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

nghiên cứu và phát triển vấn đề khử muối giúp tạo ra các kỹ thuật làm cho việc khử muối ngày càng hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn ( từ 0,5- 0,8$/m3 đối với nước biển và 0,2 –

0,35$/m3 đối với nước lợ).

NƯỚC BIỂN VÀ NHU CẦU XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Hình 2.1 Available worldwide desalination capacity based on feed water

sources (Pankratz 2014)

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Hình 2.2: Quá trình khử muối

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Bảng 1.1 Các phương pháp khử muối (Valero et al 2001)

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Hình 2.3 Tổng công suất lắp đặt trên toàn thế giới theo công nghệ

(Pankratz 2014)

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

mỗi giai đoạn, ở áp suất thấp hơn áp suất bão hòa của nó.

độ cao

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

MSF Desalination Plant at Jebel Ali G Station, Dubai

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Hình 2.7 Multi-effect distillation process

In this photo, Doosan Heavy Industries & Construction loads MED type evaporators are being shipped on a large barge Evaporators will be installed at the Marafiq Yanbu Seawater Desalination Plant in Saudi Arabia.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

 Sự thẩm thấu là một hình thức đặc biệt của sự khuếch tán

sang bên có nồng độ cao hơn, cho đến khi đạt đến cái gọi là Cân bằng thẩm thấu

ngược lại.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

Hình 2.4 Hollow-fiber module

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN

SO SÁNH 2 CÔNG NGHỆ: CHƯNG CẤT VÀ RO

 2008, Viện KHVLƯD thuộc Viện KH và CN

VN đã vận hành thiết bị với công suất 300

l/h với giá 20,000 đồng/m3(1/5 giá nước

trên đảo).

MỘT SỐ HỆ THỐNG KHỬ MẶN TRÊN THẾ GIỚI

Ở Việt Nam

Cột trao đổi Cation

Người dân, QCVN 01:2009/BYT

Người dân, QCVN 01:2009/BYT

Màng lọc 5 µm Màng RO

 2003, CTC thiết kế và lắp

đặt tại đảo Bạch Long

Vĩ.

Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước biển ở đảo Bạch Long Vĩ

MỘT SỐ HỆ THỐNG KHỬ MẶN TRÊN THẾ GIỚI

 Nhà máy khử muối đa hiệu ứng (MED) lớn ở Thiên Tân với công suất 200,000 m3/ngày.

 ¾ dùng cho cộng đồng dân cư, còn lại dùng cho công nghiệp.

 Chất lượng nước đầu ra: TDS ~5 ppm.

MỘT SỐ HỆ THỐNG KHỬ MẶN TRÊN THẾ GIỚI

Hình 4.2 Quy trình xử lý nước biển công suất 200 m3/ngày của nhà máy MED ở Thiên Tân

 Công suất 25 triệu

 Công suất 25 triệu

gallon/ngày

 9408 màng RO, lỗ màng

RO~0,001µm

MỘT SỐ HỆ THỐNG KHỬ MẶN TRÊN THẾ GIỚI

STT Tác giả Tên bài báo Đối tượng

nghiên cứu

Mô hình nghiên cứu Điều kiện vận

hành

Kết quả thu được

1 Ehab S Ali, Ahmed

Nước biển ở phạm vi biển

đỏ và biển Địa Trung Hải

Mô hình RO, AD (silica gel-water), Mô hình vật

lý và mô hình toán học, phần mềm ROSA (phần mềm phân tích hệ thống RO) và phần mềm MATLAB

- Nhiệt độ: thấp (năng lượng mặt trời, nhiệt thừa.)

- Nồng độ muối:

30.000 ppm -45.000ppm

- Hơn 95%, tương quan giữa mô hình

RO và phần mềm ROSA.

- Sự thu hồi nước của RO-AD tăng khoảng 25% so với một hệ thống RO đơn lẻ.

- Dung dịch muối cô đậm đặc được tập trung và qua thiết bị chiết tách để khai thác muối nếu cần thiết.

CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

STT Tác giả Tên bài báo Đối tượng

nghiên cứu

Mô hình nghiên cứu

Điều kiện vận hành Kết quả thu được

cell

Nước muối đậm đặc từ các nhà máy

xử lý nước biển bằng RO

Mô hình gồm 4buồng:

buồng anot, buồng sản xuất acid, buồng khử muối và buồng catốt.

- Nhiệt độ 30 ± 1 ° C

- Điện áp 1V

- Độ pH min và max trong buồng sản suất acid và buồng catot tương ứng 1.08 ± 0.06 and 12.2 ± 0.10

- Các anode làm bằng graphite (D=25 mm, H=30 mm) và cathode làm bằng cách lăn than hoạt tính và PTFE như lớp chất xúc tác trên lưới thép không gỉ (90 mesh)

- Hoạt động trong 18h.

- Dòng cô đặc RO (RO concentrate) có thể được xử lý hiệu quả bằng cách sử dụng MEDCC.

- Tổng tiêu thụ năng lượng trung bình là 6.51 ± 0.17–9.81

± 0.23 kWh/m3, trong đó 37%–61% được cung cấp bởi năng lượng sinh học.

CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

STT Tác giả Tên bài báo Đối tượng

Nước biển Bộ thu năng lượng MT bằng

phẳng với chất hấp thụ không ăn mòn, một mô-đun chưng cất màng xoắn ốc có thu hồi nhiệt, máy bơm nước nguồn, mô đun PV và bể chứa nước đầu vào và nước chưng cất

- Rất ít tốn kém để duy trì khi hoạt động và năng lượng có chi phí tối thiểu hoặc thậm chí không có, nhưng chi phí đầu tư ban đầu cao.

CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

STT Tác giả Tên bài báo Đối tượng

of cleaning on the permeate conductivity

Dung dịch các muối hòa tan

để mô phỏng thành phần nước biển

Màng polypropylene: kích thước lỗ trung bình là 0,2 μm; Độ dày 0,4 mm; Độ xốp khoảng 70%; Và đường kính bên trong là 1,8 mm, được lắp vào trong hệ thống Mỗi màng chứa 3 mao mạch chứa trong vỏ thủy tinh

- Nhiệt độ đầu vào 60 °C

và áp suất đầu vào 1 bar.

- Áp suất chân không là

20 mbar.

- Tốc độ dòng vào 36 L/h.

- Sau khi làm sạch toàn bộ tính thấm có

độ dẫn thấp (khoảng 1 μS cm-1), với giá trị loại bỏ rất cao(>99.99%)

- Không làm sạch giữa các phép thử VMD, độ dẫn thẩm thấu không đổi, nhưng có thể lấy nước tinh khiết

- Các thông lượng thấm qua là không đổi, và không bị ảnh hưởng bởi quá trình làm sạch

- Quy trình làm sạch tạo ra nước độ tinh khiết cao

CÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Tài liệu tham khảo

1. TS Trịnh Xuân Lai, Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, 2009.

2. Hongfei Zheng, Chapter 1 – General Problems in Seawater Desalination, 2017.

3. Haiping Luo et al., Treatment of reverse osmosis concentrate using microbial electrolysis desalination and chemical production cell, 2017.

4. Ehab S.Ali et al., Recycling brine water of reverse osmosis desalination employing adsorption desalination: A theoretical simulation, 2017.

5. Mark Will and Kenneth Klinko, Optimization of seawater RO systems design, 2001.

6. Mohammed Rasool Qtaishat and Fawzi Banat, Fawzi Banat, Desalination by solar powered membrane distillation systems, 2013.

7.

8. http://www.tampabaywater.org/tampa-bay-seawater-desalination-plant.aspx

9. china/seawater-desalination-a-promise-for-china-s.html

http://www.waterworld.com/articles/wwi/print/volume-28/issue-4/international-show-previews/ida-world-congress-2013-tianjin-THANKS FOR YOUR ATTENTION!!!