Màng lọc Nano là gì? Ưu điểm, Nhược điểm và ứng dụng của màng lọc Nano

Công nghệ lọc Nano (NF) là một công nghệ lọc có đặc điểm trung gian giữa siêu lọc Ultrafiltration (UF) và lọc thẩm thấu ngược Reverse Osmosis (RO). Trong quá trình lọc nano, nước được đẩy qua màng lọc để loại bỏ các chất hòa tan có kích thước trong khoảng 1-10 nanomet thông qua các lỗ siêu nhỏ trên màng. Điều này cho phép loại bỏ các chất có kích thước nano.

So sánh về khả năng lọc dựa trên kích thước và trọng lượng chất hòa tan, màng RO có khả năng lọc cao hơn NF, và NF có khả năng lọc cao hơn UF.

Công nghệ lọc nano NF có thể loại bỏ hiệu quả một số chất gây ô nhiễm như chất hữu cơ hòa tan, nội độc tố, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, kháng sinh, nitrat, đường, nhũ tương, chất keo và ion kim loại. Ngoài ra, NF cũng loại bỏ một phần muối hòa tan, với tỷ lệ loại bỏ thay đổi tùy thuộc vào loại muối.

Màng lọc nano NF có áp suất xuyên màng thường từ 50-225 psi (3,5-16 bar). Độ thấm của màng lọc nano tùy thuộc vào loại chất hòa tan và ứng dụng, có thể gần bằng 0 hoặc có giá trị cao hơn.

Các ứng dụng phổ biến của công nghệ lọc nano bao gồm loại bỏ màu và tổng carbon hữu cơ (TOC) trong nước mặt, loại bỏ độ cứng hoặc radium trong nước giếng, giảm tổng lượng chất rắn hòa tan (TDS), và tách chất hữu cơ khỏi chất vô cơ trong các lĩnh vực như thực phẩm và xử lý nước thải.

Màng lọc Nano HFW1000 của Pentair

2. Cơ Chế Hoạt Động Của Màng Lọc Nano

Cơ chế hoạt động của màng lọc nano dựa trên quá trình tách theo áp suất tương tự như RO, tuy nhiên, màng NF được thiết kế với các rào cản màng bán thấm. Màng NF có khả năng loại bỏ các chất hoà tan nhưng hiệu quả loại bỏ thấp hơn so với RO. Đối với các ion đơn trị, màng lọc nano chỉ loại bỏ khoảng 30-80%. Tuy nhiên, đối với các ion từ 2 hoá trị trở lên, màng NF có hiệu suất loại bỏ tương đối cao, lên tới 70-99%.

Màng lọc NF có thể loại bỏ các chất có kích thước lớn hơn khoảng 0,01-0,1 micromet nhờ các khe lọc siêu nhỏ trên màng. Cụ thể, màng NF có thể:

• Loại bỏ các chất hữu cơ hoà tan trong nước.
• Lọc bỏ độc tố, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ hoà tan trong nước.
• Xử lý các thành phần như kháng sinh, nitrat, đường, nhũ tương, chất keo.
• Loại bỏ ion kim loại có trong nước.

Màng lọc Nanofiltration (NF) được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cụ thể sau đây:

1. Loại bỏ màu nước và các chất hữu cơ có trong nguồn nước mặt, giúp cải thiện chất lượng nước uống.
2. Loại bỏ độ cứng và radium từ nước giếng, nước ngầm, góp phần vào quá trình làm mềm nước và giảm các chất gây ô nhiễm.
3. Giảm tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước ăn uống và sử dụng hàng ngày, đảm bảo nước sạch và an toàn cho sức khỏe.
4. Tách các chất hữu cơ và chất vô cơ trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và xử lý nước thải.

Ứng dụng màng lọc nano HFW1000 của Pentair loại bỏ màu hữu cơ tại nhà máy nước cấp

Nước sau qua màng lọc nano HFW100 của Pentair

5. Màng lọc nano HFW1000 của Pentair

TÍNH NĂNG VƯỢT TRỘI CỦA MÀNG NF X-Flow HFW1000  

Màng NF X-Flow HFW1000  sử dụng công nghệ nano mở kích cỡ 1000Delton (Open nano filtration) và là loại màng sợi rỗng với kích thước sợi 0.8mmID cấu tạo từ PES giúp cho màng có những tính năng đặc trưng vượt trội:

• Áp suất vận hành thấp (2-4bar).
• Có khả năng rửa ngược.
• Kích cỡ lọc chính xác để loại bỏ độ màu trong nước.
• Vật liệu màng PES có khả năng kháng chlorine như màng UF.
• Tiền xử lý đơn giản và bảo vệ bằng lọc thô 300 micron như cho màng UF, không như các loại màng nano khác cần có chất lượng nước đầu vào tương tự màng RO và rất nhạy cảm với chlorine.
• Ứng dụng để loại bỏ  thành phần màu hữu cơ như như axit humic hoặc axit fuvic , các chất hữu cơ hòa tan, và các hợp chất hóa học tổng hợp như thuốc nhuộm trong khi sự cân bằng khoáng chất của nước không bị ảnh hưởng