Công nghệ xử lý nước tinh khiết đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống hiện đại, đảm bảo cung cấp nguồn nước sạch, an toàn cho sinh hoạt, sản xuất và nhiều lĩnh vực khác. Từ các hộ gia đình đến các nhà máy công nghiệp quy mô lớn, nhu cầu về nước đạt chuẩn tinh khiết ngày càng tăng cao. Để đáp ứng nhu cầu này, hàng loạt các phương pháp và công nghệ tiên tiến đã được nghiên cứu và ứng dụng. Cùng Đại Nam tìm hiểu chi tiết về 6 công nghệ xử lý nước ngay dưới đây nhé!
1. Công nghệ xử lý nước tinh khiết lọc đa tầng (Sand Filter, Carbon Filter)
Công nghệ lọc đa tầng là phương pháp xử lý cơ bản, sử dụng cột lọc chứa nhiều lớp vật liệu như sỏi, cát thạch anh, than hoạt tính và có thể cả vật liệu chuyên dụng như cát mangan. Nước chảy qua các lớp này sẽ được loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng, cặn bẩn, bùn đất, đồng thời than hoạt tính giúp hấp phụ clo dư, chất hữu cơ gây mùi và cải thiện màu sắc nước.
Ưu điểm chính của phương pháp này là chi phí đầu tư và vận hành thấp, vận hành đơn giản, và quan trọng là giúp giảm tải, bảo vệ các hệ thống lọc tinh vi hơn như RO hay UF ở giai đoạn sau. Tuy nhiên, lọc đa tầng chủ yếu xử lý tạp chất vật lý và một phần hóa học cơ bản, không thể loại bỏ hiệu quả các ion hòa tan, kim loại nặng (trừ khi có vật liệu chuyên dụng) hay vi sinh vật.
Công nghệ lọc đa tầng loại bỏ hiệu quả các chất rắn lơ lửng, cặn bẩn, bùn đất
2. Công nghệ xử lý nước tinh khiết lọc bằng màng siêu lọc (UF - Ultrafiltration)
Màng siêu lọc (UF) là công nghệ lọc màng áp suất thấp, sử dụng màng lọc sợi rỗng hoặc xoắn ốc với kích thước lỗ lọc cực nhỏ (0.01-0.1 micromet). Khi nước được đẩy qua màng, các phân tử nước và ion khoáng chất hòa tan có kích thước nhỏ hơn sẽ đi qua, trong khi các tạp chất lớn hơn như vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, chất keo và các hạt lơ lửng bị giữ lại hoàn toàn.
Ưu điểm nổi bật của UF là khả năng loại bỏ triệt để vi sinh vật mà vẫn giữ lại được các khoáng chất tự nhiên có lợi trong nước, hoạt động ở áp suất thấp giúp tiết kiệm năng lượng và không cần hóa chất trong quá trình lọc. Dù vậy, UF không loại bỏ được các chất hòa tan như muối hay kim loại nặng và cần hệ thống tiền xử lý tốt để tránh tắc nghẽn màng. Công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong lọc nước uống gia đình (giữ khoáng), tiền xử lý cho RO, xử lý nước công nghiệp và tái sử dụng nước thải.
Module màng siêu lọc UF lọc sạch vi sinh vật mà vẫn giữ lại khoáng chất tự nhiên trong nước
3. Công nghệ xử lý nước tinh khiết lọc thẩm thấu ngược (RO - Reverse Osmosis)
Công nghệ thẩm thấu ngược (RO) là một trong những phương pháp lọc tiên tiến nhất, hoạt động dựa trên nguyên lý dùng áp suất cao ép nước đi qua màng bán thấm có kích thước lỗ lọc siêu nhỏ (~0.0001 micromet). Quá trình này cho phép phân tử nước đi qua nhưng giữ lại gần như toàn bộ các tạp chất khác, bao gồm ion muối hòa tan, kim loại nặng, vi khuẩn, virus, chất hữu cơ và hóa chất độc hại, tạo ra nước có độ tinh khiết rất cao.
Ưu điểm lớn nhất của RO là hiệu quả lọc vượt trội, loại bỏ đến 99.9% TDS và các chất ô nhiễm, phù hợp cho sản xuất nước uống đóng chai, nước siêu tinh khiết trong y tế, dược phẩm, điện tử và khử muối nước biển. Tuy nhiên, RO cũng loại bỏ khoáng chất tự nhiên, tạo ra lượng nước thải đáng kể, yêu cầu áp suất cao gây tốn năng lượng, chi phí đầu tư và thay màng cao, đồng thời cần hệ thống tiền xử lý kỹ lưỡng để bảo vệ màng.
Công nghệ xử lý nước tinh khiết RO hiện đại với các cụm màng lọc áp suất cao tạo ra nguồn nước tinh khiết
4. Công nghệ xử lý nước tinh khiết khử khoáng bằng nhựa trao đổi ion (DI – Deionization)
Khử khoáng bằng nhựa trao đổi ion (DI) là công nghệ chuyên dụng để loại bỏ gần như hoàn toàn các ion hòa tan (muối, khoáng chất) ra khỏi nước, tạo ra nước siêu tinh khiết với điện trở suất cực cao. Phương pháp này sử dụng các hạt nhựa cation và anion đặc biệt; nhựa cation trao đổi các ion dương (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺...) trong nước lấy ion H⁺, còn nhựa anion trao đổi các ion âm (Cl⁻, SO₄²⁻...) lấy ion OH⁻. Các ion H⁺ và OH⁻ sau đó kết hợp tạo thành nước (H₂O). DI thường được dùng sau RO như một bước "đánh bóng" cuối cùng, đạt độ tinh khiết ion cao nhất, lý tưởng cho các ngành công nghiệp điện tử, bán dẫn, dược phẩm và phòng thí nghiệm.
Ưu điểm là khả năng khử ion vượt trội và nhựa có thể hoàn nguyên tái sử dụng, nhưng hạn chế là không loại bỏ chất không ion hóa hay vi sinh vật, chi phí hóa chất hoàn nguyên cao và cần xử lý nước thải từ quá trình hoàn nguyên.
Các cột lọc chứa hạt nhựa trao đổi ion (DI) chuyên dụng trong hệ thống sản xuất nước siêu tinh khiết
5. Công nghệ xử lý nước tinh khiết khử trùng bằng tia UV
Khử trùng bằng tia cực tím (UV) là phương pháp vật lý an toàn và hiệu quả để tiêu diệt vi sinh vật gây hại trong nước. Công nghệ này sử dụng đèn phát tia UV-C ở bước sóng 254 nm chiếu vào dòng nước, ánh sáng này xuyên qua màng tế bào và phá hủy cấu trúc DNA/RNA của vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, làm chúng mất khả năng sinh sản và gây bệnh.
Ưu điểm lớn của UV là diệt khuẩn hiệu quả (kể cả loại kháng clo) mà không cần hóa chất, không làm thay đổi mùi vị hay thành phần hóa học của nước, không tạo sản phẩm phụ độc hại, vận hành đơn giản và xử lý nhanh. Tuy nhiên, UV không loại bỏ tạp chất vật lý hay hóa học (cần nước đầu vào trong), không có tác dụng khử trùng tồn dư sau khi ra khỏi đèn, và cần thay đèn định kỳ. Nó thường được dùng làm bước khử trùng cuối cùng cho nước uống, trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và xử lý nước thải.
Thiết bị khử trùng nước bằng tia UV công nghiệp giải pháp diệt khuẩn an toàn và hiệu quả
6. Công nghệ xử lý nước tinh khiết bằng Ozone (O₃)
Xử lý nước bằng Ozone (O₃) tận dụng khả năng oxy hóa cực mạnh của phân tử Ozone để khử trùng, khử màu, khử mùi và loại bỏ các tạp chất hữu cơ, vô cơ. Ozone được tạo ra tại chỗ và sục vào nước, nơi nó nhanh chóng phân hủy thành oxy và gốc oxy tự do (O•) có hoạt tính cao, tấn công và phá hủy màng tế bào vi sinh vật (hiệu quả hơn Clo), oxy hóa kim loại hòa tan (Fe, Mn) thành dạng kết tủa, và phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp.
Ưu điểm của Ozone là khả năng oxy hóa và khử trùng vượt trội, không tạo sản phẩm phụ clo độc hại, phân hủy thành oxy làm tăng DO trong nước và cải thiện đáng kể chất lượng cảm quan của nước. Tuy nhiên, công nghệ này đòi hỏi chi phí đầu tư cao, Ozone không bền và không có tác dụng tồn dư, có thể tạo Bromate nếu nước nguồn chứa Bromide, và là khí độc cần kiểm soát an toàn. Ozone được ứng dụng trong khử trùng nước đóng chai, xử lý nước cấp, xử lý nước thải công nghiệp (đặc biệt là khử màu) và nước hồ bơi.
Xử lý nước bằng Ozone (O₃) loại bỏ các tạp chất hữu cơ, vô cơ
Mỗi công nghệ xử lý nước tinh khiết đều sở hữu những ưu điểm và hạn chế riêng, phù hợp với các mục đích và yêu cầu chất lượng nước khác nhau. Từ phương pháp lọc cơ bản như lọc đa tầng đến các công nghệ màng tiên tiến như UF, RO hay các phương pháp khử khoáng, khử trùng chuyên sâu như DI, UV và Ozone, việc lựa chọn và kết hợp chúng một cách hợp lý là chìa khóa để tạo ra nguồn nước đạt chuẩn mong muốn. Nếu bạn đang tìm kiếm đơn vị thi công hệ thống xử lý nước thải hoặc các vấn đề môi trường, hãy liên hệ ngay đến Đại Nam để được tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc nhé!
