Feed spacer là thành phần quan trọng trong công nghệ thẩm thấu ngược (RO), có ảnh hưởng đến dòng chảy nước và nâng cao hiệu suất màng RO. So với các loại feed spacer tiêu chuẩn truyền thống, Feed spacer 36 mil cải thiện khả năng chống bám bẩn và kéo dài tuổi thọ màng RO. Bài viết này của ATS Water Technology sẽ khám phá chi tiết về công nghệ feed spacer 36 mil Ultra-low dP và những lợi ích ưu việt mà nó mang lại cho hệ thống RO.
1. Tổng quan về Feed spacer
Trước khi đề cập về các ưu điểm của Feed spacer 36 mil, mời Quý khách cùng chúng tôi tìm hiểu những thông tin tổng quan về feed spacer qua nội dung dưới đây.
1.1. Feed spacer là gì?
Feed spacer là vật liệu dạng lưới được đặt giữa các tấm màng RO để tạo thành một khoảng trống cho nước đầu vào lưu thông. Đây là thành phần quan trọng trong cấu tạo màng RO dạng xoắn ốc, vì nó ảnh hưởng đến áp suất dòng chảy qua màng và khả năng chịu bám bẩn của màng.
Hầu hết các nhà sản xuất màng RO đều sử dụng feed spacer có độ dày 28 hoặc 34 mil, tùy thuộc vào tổng diện tích bề mặt màng. Feed spacer 28 mil thường được áp dụng cho mô-đun màng có diện tích màng hoạt động là 440 ft2, và feed spacer 34 mil thường được áp dụng cho mô hình màng có diện tích 400 ft2.
Feed spacer 34 mil có khả năng chống bám bẩn màng tốt hơn feed spacer 28 mil do độ dày của chúng. Trong giai đoạn vận hành ban đầu của hệ thống RO, màng sử dụng feed spacer 34 mil sẽ có chỉ số dP thấp hơn so với màng sử dụng feed spacer 28 mil. Dưới đây là thông tin chuyển đổi từ mil sang đơn vị mm mà quý khách hàng có thể tham khảo:
- 1 mil = 0,0254 mm
- 26 mil = 0,6604 mm
- 28 mil = 0,7112 mm
- 30 mil = 0,762 mm
- 32 mil = 0,8128 mm
- 34 mil = 0,8636 mm
- 36 mil = 0,9144 mm
Trong quá trình vận hành hệ thống lâu dài, màng sử dụng feed spacer 34 mil có tốc độ tăng dP chậm hơn do bám bẩn. Ngoài ra, dP cũng có thể bị ảnh hưởng bởi cấu trúc lưới của màng có feed spacer.
1.2. Cấu tạo của feed spacer
Feed spacer được cấu tạo từ các sợi lưới với cách bố trí đa dạng, tạo ra sự khác biệt giữa các loại feed spacer. Có 2 cấu hình feed spacer cơ bản là loại sợi lưới được đan lại với nhau, và loại sợi lưới không đan được bố trí trên 2 mặt phẳng song song.
Từ 2 cấu hình cơ bản, phát triển thêm các loại cấu hình feed spacer kết hợp 2 loại cơ bản này là cấu trúc sợi đan hoàn toàn và đan một phần, cấu trúc không đan song song và không đan có lớp giữa.
- (a) Feed spacer có cấu trúc dạng không đan: các sợi lưới được bố trí trên 2 mặt phẳng song song.
- (b) Feed spacer có cấu trúc dạng không đan có lớp giữa: cách bố trí trên 2 mặt phẳng song song giống với loại (a) nhưng một trong 2 lớp sợi lưới sẽ có đường kính nhỏ hơn và được bố trí xuyên qua lớp bố trí sợi còn lại tại chính giữa lớp lưới.
- (c) Feed spacer có cấu trúc dạng đan một phần: đây là sự kết hợp giữa một phần sợi lưới không đan được giữ thẳng và một phần sợi đan.
- (d) Feed spacer có cấu trúc dạng đan hoàn toàn: các sợi lưới được đan xen kẽ nhau hoàn toàn.
Với các cấu tạo feed spacer như trên, sự bố trí các sợi lưới tạo ra khoảng trống để nước đầu vào RO có thể đi qua. Hướng của dòng chảy sẽ thay đổi ở bề mặt trên và dưới của sợi lưới feed spacer.
1.3. Feed spacer có ảnh hưởng gì đến hiệu suất của màng RO?
Ảnh hưởng của feed spacer là gì đối với hiệu suất của màng RO? Trên thị trường hiện nay, có nhiều loại màng RO công nghiệp khác nhau từ các nhà sản xuất khác nhau với cấu tạo và thiết kế không giống nhau. Do đó, kích thước của lớp này sẽ khác biệt tùy thuộc vào từng loại màng.
Trước đây, hầu hết các nhà sản xuất đều sử dụng feed spacer có độ dày tiêu chuẩn 28 mil (0,7112 mm) cho các dòng màng RO thế hệ cũ của họ.
Tuy nhiên, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, độ dày của lớp này đã được cải tiến đáng kể. Các nhà sản xuất đã tăng kích thước feed spacer lên mức lớn hơn để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của màng. Điển hình là công nghệ feed spacer 34 mil (0,8636 mm) trên dòng sản phẩm RO 8040 của LG Chem sau khi sáp nhập công ty NanoH2O vào năm 2014.
Gần đây nhất, LG Chem tiếp tục đưa ra đột phá mới với feed spacer có kích thước 36 mil (0,9144 mm) trên sản phẩm màng RO cao cấp LG MaxRO R. Sự khác biệt về kích thước so với tiêu chuẩn cũ đem lại nhiều lợi ích vượt trội về hiệu năng hoạt động và tuổi thọ của màng.
Ưu điểm vượt trội của feed spacer 36 mil là làm giảm đáng kể nhu cầu vệ sinh, sử dụng hóa chất và thay thế màng, tiết kiệm chi phí vận hành. LG MaxRO R có khả năng chống cáu cặn hiệu quả cao nhờ ứng dụng feed spacer 36 mil, mà vẫn đảm bảo khử muối cao và tiết kiệm năng lượng. Đây được xem là bước tiến mới trong công nghệ màng RO của LG Chem.
1.4. Các yếu tố của feed spacer ảnh hưởng đến sự chênh lệch áp suất (dP)
Để có thể cải tiến được feed spacer thì cần phải nắm được các yếu tố nào của feed spacer ảnh hưởng đến sự chênh lệch áp suất (dP).
Với cấu trúc lưới feed spacer thông thường (dạng lưới không đan) sẽ có 3 yếu tố ảnh hưởng đến dP là kích thước ô lưới, góc đan giữa 2 sợi lưới và độ dày sợi.
Bảng dưới đây chỉ ra tác động của từng thông số của cấu tạo feed spacer đến chênh lệch áp suất.
| Lớn hơn | Nhỏ hơn | |
| Kích thước ô sợi | dP ↓ | dP ↑ |
| Độ dày spacer | dP ↓ | dP ↑ |
| Độ dày sợi lưới | dP ↑ | dP ↓ |
| Góc | dP ↑ | dP ↓ |
Ảnh hưởng của hình dạng feed spacer đến chênh lệch áp suất
Bảng trên đã cho thấy độ dày feed spacer lớn hơn thì sự chênh lệch áp suất (dP) càng giảm và ngược lại, feed spacer nhỏ hơn thì sự chênh lệch áp suất (dP) càng tăng. Việc tìm hiểu và tối ưu hóa các thông số này là cần thiết để cải thiện thiết kế và hiệu suất của hệ thống RO.
Với cấu trúc khác nhau của feed spacer, trên thị trường hiện tại có các loại từ 26, 28, 30, 32 cho đến 34-mil. Nổi trội nhất là thiết kế feed spacer cải tiến của LG Chem lên đến 36-mil lớn nhất trên thị trường màng RO, cho phép sự chênh lệch áp suất (dP) là thấp nhất hiện tại.
2. Công nghệ Feed spacer 36 mil ULD – Ultra-low dP cải tiến của LG Chem
LG Chem đã tiến hành cải tiến Feed spacer dựa trên các yếu tố ảnh hưởng của hình dạng feed spacer đến việc chênh lệch áp suất. Thiết kế feed spacer có áp suất chênh lệch thấp bằng cách giảm kích thước lưới và góc giữa các sợi lưới.
Độ dày sợi mỏng hơn là một yếu tố khác làm giảm dP của phần tử màng. Tuy nhiên, việc giảm độ dày sợi cũng có nghĩa là tổng độ dày của miếng đệm giảm theo cấu trúc lưới loại tiêu chuẩn hiện tại.
Do đó, để kiểm soát độ dày của feed spacer mà vẫn duy trì hoặc tăng tổng độ dày của nó, thì một cấu trúc feed spacer loại ba lớp đã được phát triển. Cấu trúc độc đáo của feed spacer loại ba lớp sẽ giúp feed spacer 36 mil của LG Chem khác biệt hơn so với các loại feed spacer thông thường. Trong thiết kế feed spacer mới, một lớp sợi lưới bổ sung đã được thêm vào vị trí trung tâm theo hướng dòng chảy.
Với thiết kế mới này, feed spacer 36-mil đã đạt được các tiêu chí cần cải thiện của 1 feed spacer cơ bản là độ dày sợi lưới thấp hơn và độ dày feed spacer lớn hơn, 2 yếu tố này đều làm giảm sự chênh lệch áp suất (dP) của hệ thống.
Để đánh giá hiệu suất của feed spacer ba lớp (ULD – Ultra-low dP), một thử nghiệm đã được thực hiện bằng cách sử dụng màng RO tích hợp với feed spacer ULD ở nhiều lưu lượng đầu vào khác nhau.
Thử nghiệm đã xác nhận rằng, ở lưu lượng đầu vào là 44 GPM, feed spacer ba lớp có thể giảm dP của màng khoảng 60% so với màng RO có thiết kế feed spacer tiêu chuẩn.
Mô phỏng dòng chảy CFD (Computational Fluid Dynamics) và mô hình vật lý đã chứng minh rằng, thiết kế ba lớp này đạt được sự cân bằng tinh tế giữa các yếu tố cạnh tranh, chẳng hạn như giảm áp suất, truyền khối và xu hướng bám bẩn. Cấu trúc cải tiến cho phép độ dày của tổng thể của feed spacer lớn hơn (36 mil), đồng thời giảm chênh lệch áp suất.
Màng RO có Feed spacer 36 mil Ultra-low DP có khả năng chống bám bẩn màng nổi bật có thể thấy rõ bằng mắt thường khi so sánh với màng RO có feed spacer tiêu chuẩn.
Với cấu trúc feed spacer ba lớp, sợi lưới được căn chỉnh theo hướng dòng chảy của dòng đầu vào mà không làm tăng thêm sức cản dòng chảy, cùng với đó giúp cho dòng chảy ít bị chảy rối. Đồng thời, cấu trúc lưới sợi mỏng hơn góp phần cải thiện khả năng chống bám bẩn bằng cách giảm độ dày của lớp sợi lưới, vốn là nơi dễ bị bám bẩn trong mô-đun màng.
Với các kết quả thí điểm cho thấy màng Feed spacer 36 mil Ultra-low DP có khả năng chống bám bẩn vượt trội phù hợp cho các ứng dụng tái sử dụng nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.
3. Ứng dụng công nghệ Feed Spacer 36 mil tiên tiến vào màng RO LG MaxRO R
ATS Water Technology cung cấp một loạt các sản phẩm màng RO chất lượng cao để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng. Phần lớn các sản phẩm màng RO do chúng tôi phân phối đều sử dụng feed spacer 34 mil.
Tuy nhiên, để tiếp tục đổi mới và nâng cao hiệu suất, ATS Water Technology đã giới thiệu sản phẩm mới nhất từ nhà sản xuất hàng đầu LG Chem – đó là màng RO nước lợ LG MaxRO R, được trang bị feed spacer 36 mil tiên tiến. Đây là một giải pháp tiên tiến trong lĩnh vực xử lý nước, đặc biệt là tái sử dụng nước thải – một xu hướng phát triển bền vững đang được ưu tiên trong công nghiệp hiện đại.
Sản phẩm này có feed spacer 36 mil đại diện cho bước đột phá công nghệ mới nhất của LG Chem trong lĩnh vực màng RO. So với các loại feed spacer phổ biến trên thị trường như 28 mil, 30 mil, 31 mil, 32 mil và thậm chí cả 34 mil, feed spacer 36 mil của LG Chem mang lại nhiều lợi thế vượt trội. Đáng chú ý là tính đến thời điểm hiện tại, LG MaxRO R là sản phẩm duy nhất trên thị trường sử dụng công nghệ Feed Spacer 36 mil.
MaxRO R là màng lọc BWRO cao cấp nhất, tích hợp với lớp lưới định hướng dòng chảy 36 mil. Kích thước lớn 36 mil (khoảng 0,9144 mm) cho phép tạo ra không gian rộng rãi hơn giữa các tấm màng RO.
Bên cạnh đó, công nghệ feed spacer 36 mil dẫn đến chênh lệch áp suất, góp phần nâng cao hiệu quả vận hành. Nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng, sản phẩm phù hợp cho các hệ thống công suất lớn, đồng thời giúp giảm chi phí vận hành.
Không chỉ vậy, module RO LG MaxRO còn nổi bật với khả năng chống bám bẩn vượt trội, giúp hạn chế cáu cặn, giảm tần suất vệ sinh và bảo trì. Điều này góp phần đảm bảo hệ thống xử lý nước vận hành ổn định, duy trì hiệu quả trong thời gian dài.
Mặc dù có kích thước lớn hơn, nhưng công nghệ feed spacer cải tiến với 36 mil cũng không làm giảm diện tích hoạt động của tấm màng. Do đó, khả năng khử muối cao 99,8% của dòng màng RO nước lợ này hoàn toàn được đảm bảo, cung cấp nguồn nước sạch chất lượng cao.
Ngoài ra, công nghệ này còn giúp giảm mức chênh lệch áp suất ban đầu và tối ưu hóa lưu lượng, dẫn đến sự tiết kiệm năng lượng trong suốt quá trình vận hành.
Với những ưu điểm trên, dòng sản phẩm này không chỉ đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe cho nguồn nước khó xử lý, mà còn là giải pháp lý tưởng cho Quý khách hàng hướng tới mục tiêu tiết kiệm chi phí và phát triển bền vững trong lĩnh vực tái sử dụng nước thải.
4. Câu hỏi thường gặp
Các loại feed spacer phổ biến trên thị trường hiện nay là gì?
Trên thị trường hiện nay, các loại feed spacer phổ biến có độ dày từ 28 mil, 30 mil, 34 mil đến 36 mil, với feed spacer 36 mil được xem là công nghệ tiên tiến nhất hiện nay.
Tại sao kích thước/ độ dày của feed spacer quan trọng với màng RO?
Feed spacer đóng vai trò thiết yếu trong việc ngăn ngừa hiện tượng phân cực nồng độ và hình thành cáu cặn trên màng RO. Nếu không có lớp này, các chất hòa tan sẽ tích tụ tạo cáu cặn bám lên bề mặt màng, làm giảm tuổi thọ và hiệu suất hoạt động của màng.
Feed spacer có ảnh hưởng đến sự chênh lệch áp suất (dP) trong hệ thống RO không?
Có, độ dày của feed spacer ảnh hưởng đến sự chênh lệch áp suất. Feed spacer dày hơn sẽ giúp giảm dP, tối ưu hóa quá trình lọc và tăng hiệu quả hoạt động của màng RO.
Feed spacer 36 mil là gì?
Feed spacer 36 mil là công nghệ mới nhất do LG Chem phát triển và ứng dụng trên dòng sản phẩm màng RO cao cấp LG MaxRO R. Nó có độ dày đột phá 36 mil (khoảng 0.9144 mm), lớn hơn so với feed spacer tiêu chuẩn cũ.
Feed spacer 36 mil phù hợp với những ứng dụng nào?
Feed spacer 36 mil thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao như tái sử dụng nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nơi cần giảm bám bẩn và tăng tuổi thọ màng.
Như vậy, bài viết trên của Công ty Công nghệ nước ATS đã giúp quý khách hàng hiểu được feed spacer là gì. Công nghệ này đóng vai trò quan trọng trong hệ thống màng RO, giúp ngăn ngừa phân cực nồng độ và cáu cặn. Công nghệ feed spacer 36 mil mới nhất của LG trên dòng LG MaxRO R là bước đột phá về chống cáu cặn, tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Hãy liên hệ với chúng tôi qua:
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS
- Trụ sở chính: 54/18 Bùi Quang Là, P. 12, Q. Gò Vấp, TP. HCM
- Chi nhánh: 77 ĐHT10B, P. Đông Hưng Thuận, Q. 12, TP. HCM
- Tư vấn hỗ trợ: (028) 6258 5368 – (028) 6291 9568
- Email: info@atswatertechnology.com
- Mạng xã hội: Facebook | LinkedIn | Zalo Official
