Công nghệ lọc Nano hay còn được gọi tắt là công nghệ lọc NF là một công nghệ lọc nhờ áp lực. Đây là hình thức lọc trung gian giữa siêu lọc UF và lọc thẩm thấu ngược RO. Hiệu quả lọc nước được dựa trên sự khác biệt giữa kích thước lỗ lọc trên màng lọc.

Công nghệ lọc nano có tính lọc ion, nhờ đó có thể làm mềm nước nhờ việc có thể giữ lại những ion kim loại hóa trị cao như Ca2+, Mg2+ trên màng lọc, nước sạch và những ion có hóa trị nhỏ được đi qua.

Các loại mô đun dùng trông công nghệ lọc Nano

Mô đun hay còn được gọi là thiết bị tách đơn, sử dụng các màng ngăn được thiết kế để giúp giảm giá thành sản xuất, giúp quá trình rửa lọc, tháo lắp được dễ dàng. Để đạt được những hiệu quả trên, mô đun được thiết kế cần phải được chế tạo gọn, chắc chắc, có bề mặt trao đổi cực đại cho một đơn vị thể tích, đồng thời bề mặt màng ngăn có sự lưu thông chất lỏng đủ lớn để hạn chế hiện tượng phân cực nồng độ cũng như những hạt kết tủa.

Trong công nghệ lọc Nano thường sử dụng 2  loại mô đun:

Mô đun xoắc ốc

Đây là loại mô đun được sử dụng nhiều và phổ biến nhất và được thiết kế theo tiêu chuẩn.

Mô đun được cấu tạo từ những tấm màng được bọc xung quanh một ống rỗng ở trung tâm. Tại mép được dán keo dọc thân ống, dọc theo ba cạnh trên một tấm đệm thấm để tạo thành lá. Giữa lớp màng và lá được cố định và ngăn cách bởi một lưới chất dẻo mềm. Nước chảy vào một phía của màng lọc, thẩm thấu qua màng vài đi vào ống trung tâm

Mô đun hình ống rỗng

Trong mô đun này, lớp màng lọc được đặt bên trong ống, trên thành ống có các lỗ kích thước từ 10 -40mm và nước sẽ được bơm vào bên trong ống, nước sạch sẽ đi ra ngoài.

Mô đun hình ống gồm một bó ống được đặt song song hoặc nối tiếp trong một ống hình trụ. Mô đun dạng ống dễ dàng được làm sạch nên rất thích hợp cho việc lọc những chất lỏng “ bẩn”, có độ nhớt cao

Điều kiện hoạt động công nghệ lọc NF

Xử lý nước bằng công nghệ lọc nano

Nếu công nghệ lọc MF hay lọc UF không đòi hỏi về điều kiện lọc thì với công nghệ lọc Nano lại đòi hỏi một điều kiện lọc khá cao nhưng không nghiêm ngặt như công nghệ thẩm thấu ngược.

Chất lượng nước đầu vào cần tuân thủ theo các yêu cầu của nhà cung cấp, phụ thuộc vào màng lọc cũng như những thông tin kỹ thuật của từng loại máy lọc Nano. Có thể liệt kê một vài tiêu chuẩn sau:

–         Mật độ tối đa các kim loại Fe, Al, Zn, Mn không qua 5ppm

–         Không có Clo tự do trong nước đầu vào

–         Nhiệt độ tối đa 40 – 500C

–         Áp lực vận hành tối đa 45 bar

–         Khoảng pH thích hợp trong quá trình lọc từ 3 – 10, trong quá trình làm sạch từ 2 – 12

Tính hiệu quả mà công nghệ lọc Nano mang lại

Công nghệ lọc Nano giúp loại bỏ được hầu hết các tạp chất, vi khuẩn gây hại

Bằng việc sử dụng màng lọc Nano, các chất ô nhiễm trong nước có kích thước nhỏ như thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu, một số chất màu có thể được loại bỏ do chúng không đi qua được lớp màng lọc. Năng suất loại bỏ một số các thông số của màng  lọc NF đã được kiểm tra đạt:

–         Chất tan >75%

–         Vi sinh vật gây hại: vi khuẩn, tảo, nấm…lên đến hơn 90%

–         Các chất hữu cơ bền là 50 – 75%

–         Các hợp chất hữu cơ đạt 50 – 90%

–         Kim loại từ 50 – 90%

–         Muối vô cơ

Những ưu – nhược điểm của công nghệ lọc Nano

Ưu điểm

–         Giảm hàm lượng muối và hàm lượng các chất hòa tan trong nước lợ

–         Làm mêm nước rất hiệu quả, đặc biệt khi sử dụng màng mềm đặc hiệu

–         Giảm kim loại nặng

–         Giảm nitrat và sulfat

–         Giảm màu, độ đục, tannin

–         Không cần thêm hóa chất trong quá trình vận hành

–         Với những vật liệu lọc được bổ sung thêm phân tử bạc Ag+ còn giúp khử trùng cho nước

–         Khả năng tự động hóa lên đên 95%, quá trình làm sạch có thể hoàn toàn tự động trừ việc thay thế màng lọc được làm bằng tay.

Nhược điểm

–         Tiêu thụ điện năng cao hơn công nghệ lọc MF, UF

–         Cần xử lý nước trước khi đưa vào màng lọc Nano

–         Màng lọc Nano đắt hơn so với màng lọc RO

–         Màng có độ nhạy cao vơi Clo tự do. Vì thế, nước cần được khử clo bằng một bộ lọc than hoạt tính trước khi vào màng lọc NF

Ứng dụng của công nghệ lọc Nano trong cuộc sống

Hệ thống xử lý nước công bằng công nghệ lọc Nano

Phương pháp lọc Nano có thể được sử dụng để loại bỏ các ion đa hóa trị, các chất hữu cơ đơn phân tử, các tập chất, những vi sinh vật, vi khuẩn, viruts có trong nước. Các ion đơn hóa trị như Na+, Cl- sẽ đi qua được màng lọc, chính vì vậy, màng lọc NF thường hay được sử dụng cho giai đoạn tiền lọc trong công nghệ lọc nước biển.

Bên cạnh ứng dụng trong lọc nước, hiện nay công nghệ lọc Nano còn được ứng dụng trong một số ngành sản xuất như:

–         Trong công nghiệp hóa chất: giúp phục hồi dung môi, trao đổi dung môi

–         Trong công nghệ hóa dầu: giúp loại bỏ một số thành phần, làm sạch ngưng tụ khí

–         Trong sản xuất tinh dầu: dùng trong giai đoạn chiết thô, làm giàu các hợp chất

–         Trong sản xuất dược phẩm: chiết xuất acid amin và chất béo từ máu và các tế bào nuôi cấy.

–         Trong công nghiệp sản xuất sữa và các loại nước trái cây.

Xem thêm: Hệ thống máy lọc nước RO công nghiệp

Công nghệ lọc Nano chính là một giải pháp thay thế tuyệt vời cho công nghệ lọc RO – một công nghệ tiên tiến nhất nhưng chi phí cao, tiên tốn nhiều năng lượng. Không chỉ đơn giản là lọc nước, xử lý nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt,  công nghệ lọc NF được nhiều người biết đến trong việc xử lý nước nhiễm mặn rất hiệu quả, giúp giải quyết tình trạng thiếu nước sinh hoạt cho người dân vùng biển.