intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cấp nước quy mô nhỏ: Lọc màng - PGS.TS. Nguyễn Việt Anh

Chia sẻ: Nguyenngoc Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

79
lượt xem
16
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cấp nước quy mô nhỏ: Lọc màng" cung cấp cho người học các kiến thức: Định nghĩa màng lọc, các thông số đặc trưng của màng lọc, phân chia các loại màng lọc, các hình thức lọc qua màng, các loại màng lọc, các ứng dụng của màng lọc. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cấp nước quy mô nhỏ: Lọc màng - PGS.TS. Nguyễn Việt Anh

3/31/2013<br /> <br /> N I DUNG TRÌNH BÀY<br /> <br /> LỌC MÀNG<br /> <br /> I<br /> <br /> Đ NH NGHĨA MÀNG L C.<br /> <br /> II CÁC THÔNG S Đ C TRƯNG C A MÀNG L C.<br /> III<br /> <br /> PHÂN CHIA CÁC LO I MÀNG L C.<br /> <br /> IV CÁC HÌNH TH C L C QUA MÀNG.<br /> <br /> V<br /> <br /> CÁC LO I MÀNG L C.<br /> <br /> VI<br /> <br /> CÁC<br /> <br /> NG D NG C A MÀNG L C.<br /> <br /> PGS. TS. NGUY N VI T ANH, Đ I H C XÂY D NG<br /> <br /> Đ NH NGHĨA MÀNG L C<br /> <br /> NGUYÊN T<br /> <br /> Màng l c là m t l p màng v t li u m ng có kh<br /> năng phân tách v t ch t theo đ c tính v t lý và hóa<br /> h c c a chúng khi ch u m t áp l c nh t đ nh.<br /> Đ C ĐI M:<br /> Không c n s d ng nhi u hóa ch t.<br /> Có th lo i b vi khu n, virut mà không c n ch t<br /> kh trùng.<br /> Lo i b đư c h u h t các thành ph n kim lo i, các<br /> ch t có h i trong nư c.<br /> Không c n nhi u di n tích.<br /> X y ra ngay nhi t đ thư ng, không làm thay đ i<br /> pha c a dung d ch ban đ u.<br /> <br /> S<br /> <br /> C HO T Đ NG<br /> <br /> Màng là m t l p v t li u<br /> m ng, có th phân chia<br /> các thành ph n c a nư c<br /> theo nhu c u<br /> Nư c c n x lý khi g p<br /> màng chia thành 2 dòng<br /> ch y:<br /> Nư c b n<br /> (concentrate)<br /> Nư c l c (Permeate)<br /> <br /> KHÁC BI T GI A L C MÀNG VÀ L C H T<br /> <br /> LỌC THÔNG THƯỜNG VÀ LỌC MÀNG<br /> Đ C ĐI M<br /> CH T LƯ NG NƯ C<br /> S<br /> <br /> D NG HÓA CH T<br /> <br /> DI N TÍCH CT<br /> <br /> L C H T TRUY N<br /> TH NG<br /> <br /> L C MÀNG<br /> <br /> CHƯA T T<br /> <br /> R TT T<br /> <br /> NHI U<br /> <br /> ÍT HƠN<br /> <br /> L N<br /> <br /> ÍT HƠN<br /> <br /> LO I B<br /> <br /> KL N NG<br /> <br /> CHƯA T T<br /> <br /> T T<br /> <br /> LO I B<br /> <br /> CHC, VK,VR<br /> <br /> CHƯA T T<br /> <br /> T T<br /> <br /> LO I B<br /> <br /> (N)<br /> <br /> CHƯA T T<br /> <br /> T T<br /> <br /> KHÔNG<br /> <br /> CÓ<br /> <br /> KH<br /> <br /> M N<br /> <br /> Nguyen Viet Anh. IESE<br /> <br /> 1<br /> <br /> 3/31/2013<br /> <br /> ƯU ĐI<br /> <br /> NHƯ<br /> <br /> M C A MÀNG L C<br /> <br /> C ĐI M<br /> <br /> Có th lo i tr virus và vi khu n protozoa m t cách đáng<br /> <br /> Nư c c n x lý ph i đư c làm s ch đ n m t m c đ<br /> <br /> tin c y<br /> <br /> nh t đ nh trư c khi đưa vào thi t b màng l c<br /> <br /> Ít s d ng hóa ch t do đó gi m thi u đáng k ch t th i và<br /> Ch đ v n hành nghiêm ng t<br /> <br /> chi phí mua hóa ch t<br /> Kh trùng đ t hi u qu t i đa mà không t o s n ph m th<br /> c p gây ung thư (như trong trư ng h p s d ng Chlorine)<br /> <br /> Giá thành nư c x lý dùng thi t b màng cao so v i<br /> <br /> H th ng g n nh , ti t ki m di n tích s d ng, thi công<br /> <br /> công ngh truy n th ng<br /> <br /> nhanh<br /> Có kh năng t đ ng hóa cao<br /> <br /> CÁC TH NG S<br /> <br /> Đ C TRƯNG C A MÀNG L C<br /> <br /> PHÂN CHIA CÁC LO I MÀNG L C<br /> <br /> Kích thư c l r ng trên màng.<br /> <br /> Màng l c có th đư c phân lo i theo:<br /> A. Kích thư c v t ch t:<br /> <br /> Lo i v t li u ch t o màng.<br /> <br /> •<br /> <br /> MÀNG L C<br /> <br /> Công su t l c c a màng, t l thu h i c a màng.<br /> Di n tích b m t màng, t l di n tích h u ích.<br /> <br /> Màng vi l c MF - Micro Filtration<br /> <br /> •<br /> <br /> Màng siêu l c UF - Ultra Filtration<br /> <br /> •<br /> <br /> D ng màng ( khung ph ng, ng r ng ).<br /> <br /> Màng nano NF - Nano Filtration<br /> <br /> •<br /> <br /> Màng th m th u ngư c RO - Reverse Osmosis<br /> <br /> B. Áp l c trên màng.<br /> •<br /> <br /> Màng áp l c th p.<br /> <br /> •<br /> <br /> Áp su t ho t đ ng c a màng.<br /> <br /> Màng áp l c cao.<br /> <br /> PHÂN LO<br /> <br /> PHÂN LO<br /> <br /> I MÀNG<br /> <br /> (THEO KÍCH THƯ C L MÀNG)<br /> <br /> Mµng UF<br /> <br /> • L<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> <br /> I MÀNG<br /> <br /> (THEO L C LÀM VI C)<br /> <br /> c hút (Màng ng p nư c)<br /> Có th x lý ch t b n n ng đ cao<br /> Có th dùng đ c i t o, nâng c p nhà máy x lý nư c<br /> Tiêu t n nhi u năng lư ng<br /> Có v n đ v ti ng n và cân b ng<br /> <br /> Läc b»ng c¸t<br /> Mµng MF<br /> <br /> Lo i màng nào có th lo i x<br /> <br /> Nguyen Viet Anh. IESE<br /> <br /> lý đư c nư c bi n?<br /> <br /> 2<br /> <br /> 3/31/2013<br /> <br /> PHÂN LO<br /> <br /> I MÀNG<br /> <br /> PHÂN LO<br /> <br /> (THEO L C LÀM VI C)<br /> <br /> • Áp l c (Màng Canister)<br /> – Thi t b màng g n nh hơn<br /> – Tuy v y không th x lý nư c có n ng đ ch t th i cao<br /> (đ đ c > 100 NTU) trong th i gian dài<br /> <br /> I MÀNG<br /> <br /> (THEO C U TRÚC MÀNG)<br /> <br /> • Màng t m<br /> <br /> Màng cu n trôn c<br /> (Spiral Wound)<br /> <br /> Ch y u dùng v i màng Nano<br /> và RO<br /> <br /> PHÂN LO<br /> <br /> I MÀNG<br /> <br /> PHÂN LO<br /> <br /> (THEO C U TRÚC MÀNG)<br /> <br /> I MÀNG<br /> <br /> (THEO C U TRÚC MÀNG)<br /> <br /> • Màng ng (OD>3mm)<br /> <br /> • Màng s i r ng (ID<br /> 1000 Da<br /> <br /> Chênh l ch<br /> hóa th ,<br /> chênh l ch C,<br /> chênh l ch T<br /> <br /> Khu ch tán<br /> <br /> Phân t tan<br /> trong dung<br /> môi chi t;<br /> ch t bay hơi<br /> <br /> Phân t ko<br /> tan trong<br /> dung môi<br /> chi t; ch t<br /> ko bay hơi<br /> <br /> MBSX<br /> <br /> Chênh l ch<br /> hóa th ho c<br /> chênh l ch<br /> n ng đ<br /> <br /> Phân b<br /> khu ch tán<br /> <br /> Phân t tan<br /> trong dung<br /> môi chi t<br /> <br /> Phân t ko<br /> tan trong<br /> dung môi<br /> chi t<br /> <br /> Chênh l ch<br /> nhi t đ<br /> <br /> Khu ch tán<br /> <br /> Ch t bay hơi<br /> <br /> Ch t không<br /> bay hơi<br /> <br /> Chênh l ch<br /> n ng đ<br /> <br /> Khu ch tán<br /> <br /> Ion, ch t h u<br /> cơ phân t<br /> kh i nh<br /> <br /> Ion, ch t<br /> h u cơ kém<br /> th m<br /> <br /> MR<br /> <br /> Các lo i<br /> <br /> Các lo i<br /> <br /> Các ch t<br /> th m t t<br /> <br /> Các ch t<br /> kém th m<br /> <br /> Các h t ko<br /> ion và h t<br /> có MW l n<br /> <br /> Ch t tan (ion<br /> và h u cơ có<br /> MW nh ),<br /> lư ng dung<br /> môi nh<br /> <br /> MC<br /> Tiếp xúc<br /> màng<br /> <br /> SLM<br /> Màng lỏng<br /> trên giá ñỡ<br /> <br /> Hạt ở<br /> lại<br /> <br /> Hạt<br /> qua<br /> <br /> Pervaporation<br /> <br /> Chiết qua<br /> màng<br /> <br /> MD<br /> Cất màng<br /> <br /> ED<br /> ðiện thẩm<br /> <br /> Chênh l ch<br /> n ng đ<br /> <br /> D<br /> Thẩm tách<br /> <br /> Khu ch tán<br /> <br /> Màng lỏng<br /> trên giá ñỡ<br /> <br /> PHÂN LOẠI MÀNG<br /> <br /> PHÂN LOẠI MÀNG<br /> <br /> Thư c đo tính b ng mét<br /> 10−10 = 10−4 µm<br /> <br /> 10−9 = 0,001µm<br /> <br /> 10−8 = 0,01µm<br /> <br /> 10−7 = 0,1µm<br /> <br /> 10−6 = 1µm<br /> <br /> 1Å = 0,1 nm<br /> <br /> 1 nm<br /> <br /> 10 nm<br /> <br /> 100 nm<br /> <br /> 10−5 = 10µm<br /> <br /> 1000 nm<br /> <br /> 0,01mm<br /> <br /> Phân t kh i đo b ng Dalton, kho ng g n đúng<br /> 200<br /> Nguyên t<br /> t do<br /> <br /> 20.000<br /> <br /> Phân t h u<br /> cơ nh<br /> <br /> 500.000<br /> Các h t keo:<br /> H t albumin<br /> Phân t protein<br /> H t keo silic<br /> <br /> Phân t<br /> đư ng<br /> <br /> Th m th u ngư c<br /> <br /> Cryptosporidia<br /> <br /> Siêu vi trùng<br /> Virus<br /> <br /> Hóa ch t b o v<br /> th c v t<br /> Mu i<br /> hòa tan<br /> <br /> Vi trùng<br /> (t i ∼ 40 µm)<br /> <br /> T bào<br /> h ng<br /> c u<br /> <br /> Endotoxin<br /> Pyrogen<br /> <br /> L c v i l p h t dày,<br /> d > 1mm<br /> <br /> Siêu l c – UltraFiltration – UF<br /> L c nano – NanoFiltration – NF<br /> <br /> Vi l c – MF<br /> <br /> Phân lo i theo hình thái h c<br /> Ngu n: Nunes at al. Membrane Technology in Chem. Ind. Wiley-VCH, 2006, p.9<br /> <br /> Chi u tăng chi phí năng lư ng bơm<br /> <br /> PHÂN LOẠI MÀNG<br /> <br /> Màng polyeterimit (PEI) ch t o b ng phương pháp th dung môi<br /> (trái-17,5% PEI trong dimetylaxetamit; gi a-17,5% PEI trong 5,5% tetraetoxilan và<br /> 77% dimetylaxetamit; ph i-15,5% PEI trong 28% THF và 56% g-butyro lacton<br /> Ngu n: Nunes at al. Membrane Technology in Chem. Ind. Wiley-VCH, 2006, p.9<br /> <br /> Nguyen Viet Anh. IESE<br /> <br /> THEO VẬT LIỆU CHẾ TẠO<br /> <br /> Màng gốm, màng kim loại và màng polymer<br /> <br /> 4<br /> <br /> 3/31/2013<br /> <br /> KÍCH THƯỚC CÁC QUÁ TRÌNH LỌC MÀNG<br /> <br /> MÀNG POLYME<br /> Polym<br /> e<br /> <br /> Ưu ñiểm<br /> <br /> Nhược ñiểm<br /> <br /> Ứng dụng<br /> <br /> CA<br /> <br /> Chịu clo, giá thành<br /> thấp<br /> Chống tắc tốt hơn PA<br /> <br /> Chịu kiềm kém (pH > 6)<br /> Bị vi khuẩn phân hủy<br /> ðộ bền nhiệt, bền hóa kém<br /> Dòng thoát hơi thấp<br /> <br /> RO, NF, UF<br /> <br /> PA<br /> <br /> Nhìn chung bền hơn<br /> CA<br /> <br /> Dễ bị clo phá hủy (~0,1mg/L)<br /> <br /> RO, NF<br /> <br /> PAN<br /> <br /> Bền thủy phân<br /> Bền ôxi hóa<br /> <br /> Ưa nước<br /> Ròn, cần tạo copolyme<br /> <br /> UF, ñệm cho<br /> RO<br /> <br /> PSU,<br /> PES<br /> <br /> Tính cơ-lí-hóa ñều tốt<br /> <br /> Kị nước<br /> <br /> UF, ñệm cho<br /> RO<br /> <br /> PVDF<br /> PTFE<br /> <br /> Rất bền hóa chất<br /> Bền nhiệt<br /> <br /> Rất kị nước, ñắt<br /> UF, MF<br /> Kém bền cơ học, ñộ thấm kém<br /> <br /> PEI<br /> <br /> Rất bền hóa, nhiệt, cơ<br /> <br /> Kị nước, chịu dung môi kém<br /> PVDF, chịu kiềm kém PSU<br /> và PAN<br /> <br /> UF, ñệm cho<br /> RO<br /> <br /> PP<br /> <br /> Rẻ<br /> <br /> Kị nước<br /> <br /> UF, MF<br /> <br /> Khả năng loại bỏ vật chất của các loại màng<br /> Nư c<br /> <br /> ion hóa tr I<br /> <br /> Ion hóa tr cao<br /> <br /> Virus<br /> <br /> Vi khu n<br /> <br /> Quá trình<br /> <br /> CÁC HÌNH TH C L C QUA MÀNG<br /> Ch t lơ l ng<br /> <br /> 1.L C TRƯ T - L C TI P TUY N<br /> <br /> Vi l c (MF)<br /> <br /> Nư c<br /> <br /> ion hóa tr I Ion hóa tr cao<br /> <br /> Virus<br /> <br /> Vi khu n<br /> <br /> Ch t lơ l ng<br /> <br /> Siêu l c (MF)<br /> <br /> Nư c<br /> <br /> ion hóa tr I Ion hóa tr cao<br /> <br /> Virus<br /> <br /> Vi khu n<br /> <br /> Ch t lơ l ng<br /> <br /> Dòng dung d ch đ u vào song song<br /> v i phương ti p tuy n b m t<br /> màng.<br /> Đ c đi m: L c trư t c n áp l c<br /> l n, l c trư t gi m t c màng nh<br /> dòng quét, nhưng dòng th i ra l n.<br /> <br /> L c nano (NF)<br /> Nư c<br /> <br /> ion hóa tr I Ion hóa tr cao<br /> <br /> Virus<br /> <br /> Vi khu n<br /> <br /> Ch t lơ l ng<br /> <br /> Áp d ng: cho nư c có nhi u t p<br /> ch t, cho các dây chuy n l c nư c<br /> công nghi p, quy mô l n.<br /> <br /> Th m th u ngư c<br /> (RO)<br /> <br /> 2. L C CH N – L C VUÔNG GÓC<br /> <br /> CẤU TẠO MÀNG VÀ QUÁ TRÌNH LỌC<br /> Dòng dung d ch đ u vào vuông góc v i b<br /> m t màng. Có d ng khung t m ph ng.<br /> <br /> Đ c đi m: T l<br /> <br /> thu h i cao g n như<br /> <br /> 100%, d b t c màng .<br /> <br /> Áp d ng cho nư c có thành ph n ch t ít.<br /> Phù h p v i màng có kích thư c l r ng<br /> l n và áp l c v n hành th p.<br /> <br /> Nguyen Viet Anh. IESE<br /> <br /> 5<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
8=>2