1
Bạn cần hỗ trợ?

4 Công nghệ lọc nước được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới

Sự cần thiết của nước

Bạn có thể sống sót mà không có thức ăn trong vài tuần, bởi vì cơ thể của bạn sẽ dần dần chuyển sang sử dụng chất béo và protein tích trữ để làm cho năng lượng của nó. Nhưng cắt nguồn cung cấp nước của bạn và bạn sẽ chết trong vài ngày. 

Nước chính là cuộc sống: nó đơn giản như vậy. Khoảng hai phần ba cơ thể của bạn (khoảng 75 phần trăm nếu bạn là một đứa trẻ) là H2O. Ngay cả xương của bạn, mà bạn có thể nghĩ là hoàn toàn rắn, chứa khoảng 25 phần trăm nước. 

Trung bình, mỗi ngày chúng ta cần 2,4 lít nước (0,6 gals) để giữ cho mình khoẻ mạnh (mặc dù chúng ta không phải uống bất cứ thứ gì giống như vậy – chúng ta có rất nhiều nước từ thực phẩm bên trong). 

Với nước rất quan trọng đối với cuộc sống của chúng tôi, chúng tôi không ngạc nhiên khi chúng tôi thích nó sạch sẽ, tinh khiết, và ngon. Cái đó có thể loại bỏ bất kỳ tạp chất có hại. Làm thế nào để họ làm việc – và chúng ta thực sự cần chúng? Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn!

Bộ lọc nước hoạt như thế nào?

Một hệ thống lọc nước uống

Ảnh: Bộ lọc nước sinh hoạt: Một hệ thống lọc nước thải cổ điển được phác họa trong một bằng sáng chế 1901 bởi Cleophas Monjeau của Middletown, Ohio. Nước bẩn giọt xuống từ bể ở đầu (màu xanh), đi qua thực vật (có thể là một cái giường bằng lau), loại bỏ chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, một số loại ô nhiễm, và một số vi khuẩn, trước khi nhỏ giọt qua cát, than và sỏi bộ lọc. 

Nước sạch hơn được thu thập để tái sử dụng trong một bể khác ở phía dưới. Giường lau sậy vẫn được sử dụng rộng rãi trong việc lọc nước thải cho đến ngày nay, kể cả trong các hệ thống làm sạch dòng chảy từ đường cao tốc. 

Tác phẩm nghệ thuật từ Bằng sáng chế Hoa Kỳ 681.884: Làm sạch nước của Cleophas Monjeau, được ban hành bởi Văn phòng Sáng chế và Nhãn hiệu Hoa Kỳ ngày 3 tháng 9 năm 1901.

Nhờ phần lớn cấu trúc phân tử bất thường, nước có khả năng hòa tan rất tốt. Đôi khi điều đó rất hữu ích: nếu bạn muốn phá các bụi bẩn từ quần jean của bạn, chỉ cần ném chúng trong máy giặt với một số chất tẩy rửa, nước và xà phòng. Nhưng rõ ràng đây cũng chính là một nhược điểm. Khi mà nước cũng có thể hòa tan những chất có hại cho cơ thể. Vậy giải pháp là gì?

Công nghệ lọc nước sử dụng hai kỹ thuật khác nhau để loại bỏ bụi bẩn. Một là lọc bằng phương pháp vật lý nhằm loại bỏ những cặn bẩn trong nước. Sử dụng những vật liệu lọc nước nhằm hấp thụ các chất bị hòa tan trong nước, từ đó làm sạch nước. Hai là lọc bằng phương pháp hóa học. Phương pháp này sử dụng các đặc tính hóa học của chất làm sạch nước để khử, ngưng tụ hay kết tủa các chất hòa tan trong nước, từ đó làm sạch nước thông qua vật liệu lọc.

Những công nghệ lọc nước phổ biến hiện này

Có bốn công nghệ lọc nước phổ biến. Và nó sử dụng một hỗn hợp các kỹ thuật vật lý và hóa học.

Công nghệ lọc nước than hoạt tính

Nhà máy xử lý nước ở Irac

Ảnh: Nhà máy xử lý nước lọc nước để tái sử dụng bằng cách đưa nước bẩn từ nhà và nhà máy thông qua các lớp than củi và cát. Nó giống như một phiên bản khổng lồ của bộ lọc trong tác phẩm nghệ thuật của chúng tôi lên trên, mặc dù không có giường nilông trong hệ thống này.

Các bộ lọc nước gia dụng phổ biến nhất được sử dụng trong các hạt cacbon hoạt tính (đôi khi được gọi là carbon hoạt tính hoặc AC) dựa trên than củi (một dạng carbon rất xốp, được làm bằng cách đốt một cái gì đó giống như gỗ trong một lượng oxy giảm). 

Than củi giống như một chữ thập giữa chì than chì “chì” bằng bút chì và bọt biển. Nó có diện tích bề mặt khổng lồ, đóng nắp và các khe nứt, thu hút và bẫy tạp chất hóa học thông qua một quá trình gọi là hấp phụ (nơi mà chất lỏng hoặc khí bị bẫy bởi chất rắn hoặc chất lỏng). 

Nhưng trong khi than củi rất tốt cho việc loại bỏ nhiều tạp chất thông thường (bao gồm các hóa chất chlorine được sử dụng trong quá trình lọc nước thải, một số loại thuốc trừ sâu và dung môi công nghiệp), nó không thể đối phó với “độ cứng “kim loại (trừ khi sử dụng một loại than hoạt tính đặc biệt), natri, nitrat, flo hoặc vi khuẩn. 

Những bất lợi chính của than hoạt tính là các bộ lọc cuối cùng bị tắc với tạp chất và phải được thay thế. Điều đó có nghĩa là có chi phí liên tục (và đôi khi đáng kể).

Công nghệ lọc nước thẩm thấu ngược

Sự thẩm thấu ngược nghĩa là bơm nước bị ô nhiễm thông qua một màng (hiệu quả, một bộ lọc rất tốt) ở áp suất, do đó nước đi qua nhưng các chất ô nhiễm vẫn ở phía sau.

Thế nào là thẩm thấu ngược? Giả sử bạn lấy một ít nước bị ô nhiễm và ép nó xuyên qua màng để làm nước tinh khiết. Một cách hiệu quả, bạn đang làm cho nước đi theo hướng đối ngược với sự thẩm thấu thông thường làm nó di chuyển (không phải từ dung dịch tập trung ít hơn đến dung dịch tập trung nhiều hơn, như trong thẩm thấu, nhưng từ một dung dịch tập trung hơn đến một dung dịch ít- Dung dịch cô đặc).

Vì bạn đang làm nước di chuyển theo độ nghiêng tự nhiên của nó, thẩm thấu ngược liên quan đến việc buộc nước bị ô nhiễm thông qua một màng dưới áp suất – và điều đó có nghĩa là bạn cần sử dụng năng lượng. Nói cách khác, các bộ lọc ngược thẩm thấu phải sử dụng máy bơm điện chạy bằng điện mà chi phí để chạy. 

Giống như than hoạt tính, thẩm thấu ngược có thể loại bỏ một số chất ô nhiễm (muối, nitrates, hoặc đá vôi), nhưng ít có hiệu quả trong việc loại bỏ các chất khác (ví dụ như vi khuẩn). Hạn chế khác là hệ thống thẩm thấu ngược tạo ra khá nhiều nước thải – một số chất thải bốn hoặc năm lít nước cho mỗi lít nước sạch mà họ sản xuất.

Dưới đây là những gì một đơn vị công nghệ lọc nước thẩm thấu ngược trông giống như trong thực tế, thể hiện trong cutaway. Nước không lọc (ống màu xanh) được bơm vào một đơn vị tinh chế (màu xám) và đi qua một màng nhựa, bán thẩm thấu (màu vàng) được tạo ra (trong trường hợp này) của cellulose acetate. Nước sạch chảy ra qua đường ống màu đỏ; tạp chất tràn qua đường màu xanh lá cây:

Cutaway tác phẩm nghệ thuật cho thấy các tính năng cơ bản của một bộ lọc thẩm thấu ngược

Ảnh minh hoạ: Một miếng lọc màng lọc cơ bản, thẩm thấu ngược. Tác phẩm nghệ thuật của Văn phòng Sáng chế và Nhãn hiệu Hoa Kỳ từ Bằng sáng chế Hoa Kỳ 3.390.773: Hệ thống làm sạch nước của Ulrich Merten. Vịnh nguyên tử nguyên tử Inc, ngày 2 tháng 7 năm 1968.

Một bộ lọc nanophiber

Ảnh: Bộ lọc NanoCeram Nanoalumina là một bộ lọc vật lý được làm từ gốm có chứa alumina . Nó có các sợi nano cỡ nhỏ – đủ nhỏ để loại bỏ 99,99999% virus và vi khuẩn khỏi nước hoặc không khí bị ô nhiễm . Ảnh của Warren Gretz do Cục Năng lượng Hoa Kỳ / Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (DOE / NREL) .

Công nghệ lọc nước trao đổi ion

Công nghệ lọc nước trao đổi ion đặc biệt tốt ở nước “làm mềm” (loại bỏ lớp vôi). Chúng được thiết kế để phân tách các nguyên tử của một chất gây ô nhiễm để tạo ra các ion (nguyên tử điện tích với quá nhiều hoặc quá ít điện tử). Sau đó, chúng bẫy các ion đó và giải phóng, thay vào đó, một số ion khác ít phiền phức hơn – nói cách khác, chúng trao đổi ion “xấu” cho những chất “tốt”.

Hoạt hình cho thấy các ion magiê và canxi được trao đổi với natri trong bộ lọc nước trao đổi ion.

Tác phẩm: Làm thế nào trao đổi ion công trình: Magnesium và ion canxi (cam và đỏ) chảy vào các tinh thể nước lọc tinh thể (màu xám), ban đầu có chứa natri natri (màu vàng). Các ion magie và canxi bị kẹt lại và các ion natri được giải phóng ở vị trí của chúng.

Công nghệ lọc nước trao đổi ion làm việc như thế nào? 

Công nghệ lọc trao đổi ion được làm từ rất nhiều zeolit hạt có chứa ion natri. Nước cứng chứa các hợp chất magiê và canxi và, khi bạn đổ nó vào bộ lọc trao đổi ion, các hợp chất này phân tách thành các dạng magiê và canxi. Các hạt lọc tìm thấy magnesi và canxi ion hấp dẫn hơn so với natri, vì vậy chúng bắt giữ các magiê và canxi đến và giải phóng ion natri của chúng để thay thế chúng. Nếu không có các ion magie và canxi, nước có vị mềm hơn và (cho nhiều người) dễ chịu hơn. 

Tuy nhiên, natri chỉ đơn giản là một dạng chất gây ô nhiễm khác nhau, vì vậy bạn không thể mô tả sản phẩm cuối cùng của lọc trao đổi ion là “nước tinh khiết” (natri thêm vào có thể là vấn đề đối với người dùng chế độ ăn kiêng thấp). Một bất lợi khác của lọc trao đổi ion là bạn cần phải nạp tiền vào các bộ lọc định kỳ với nhiều ion natri, thông thường bằng cách thêm một loại muối đặc biệt. 

(Đây là lý do tại sao bạn phải thêm “muối” vào máy rửa chén, thỉnh thoảng: muối nạp lại máy làm mềm nước của máy rửa chén và giúp ngăn ngừa việc tích tụ dần dần lớp vôi có thể làm hỏng máy).

Công nghệ lọc nước chưng cất

Một trong những cách đơn giản nhất để làm sạch nước là để đun sôi nó, nhưng mặc dù nhiệt làm sạch nhiều loại vi khuẩn khác nhau, nó không loại bỏ các chất hoá học, chất kết tụ và các chất gây ô nhiễm khác. 

Chưng cất đi thêm một bước nữa so với nấu bình thường: bạn đun sôi nước để tạo hơi nước, sau đó nắm bắt hơi nước và ngưng tụ (làm nguội) nó lại vào trong một bình chứa riêng biệt. Vì nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn một số chất gây ô nhiễm chứa trong kim loại nặng (như kim loại nặng độc hại), chúng vẫn ở đằng sau khi hơi nước tách ra và đun sôi. 

Tuy nhiên, đáng tiếc, một số chất gây ô nhiễm (bao gồm các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi hoặc VOCs) sôi ở nhiệt độ thấp hơn nước và có nghĩa là chúng bay hơi với hơi nước và không bị loại bỏ bằng quy trình chưng cất.

Kết luận

Bạn có thể thấy rằng các loại lọc khác nhau sẽ loại bỏ các chất gây ô nhiễm khác nhau – nhưng không có kỹ thuật duy nhất loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm khỏi nước. Đó là lý do tại sao nhiều hệ thống lọc nước tại nhà sử dụng hai hoặc nhiều quá trình này lại với nhau. Nếu bạn đang tìm kiếm một bộ lọc nước gia đình, hãy cẩn thận. 

Hãy nhớ rằng bạn sẽ không nhất thiết phải loại bỏ tất cả các nasties. Hãy nhớ rằng, hầu hết các bộ lọc nước yêu cầu một số chi phí liên tục và, mà không có bảo trì thường xuyên để giữ cho chúng hoạt động bình thường, có thể để nước của bạn ở dạng tồi tệ hơn nó đã được bắt đầu với!

 

Trả lời

http://greenhouses.com.vn - Chuyên máy lọc nước hàng đầu Việt Nam Bỏ qua