Phát triển công nghệ chưng cất màng tiếp xúc trực tiếp dạng nhúng chìm để xử lý nước nhiễm mặn

Abstract

Direct contact membrane distillation (DCMD) is a simple configuration that is commonly used in membrane distillation. This study is aimed to develop a DCMD technology for treating saline water with the use of a submerged tubular polytetrafluoroethylene membrane module. The change of feed temperature was operated to investigate its effect on permeate flux as well as distilled water quality. Feed temperatures varied from 40 to 60°C with the fixed operating parameters (cooling temperature of 22 ± 1°C, membrane pore size of 0.45 μm, total dissolved solids of feed water of 5,000 mg/L). The results showed that the permeate flux increased with an increase in feed temperature, but membrane layer (top layer) was swolen when the feed temperature was rising high. In this study, the feed temperature of 60°C was observed to be the optimum feed temperature with a permeate flux of 4.47 L/m²h. It indicates that the proposed DCMD system could treat saline water effectively with the salt removal of greater than 99.45%.

Tóm tắt

Chưng cất màng tiếp xúc trực tiếp (DCMD) trong nghiên cứu này là một cấu hình đơn giản có thể được phát triển và sử dụng phổ biến trong công nghệ chưng cất màng. Nghiên cứu này đã phát triển và thử nghiệm công nghệ DCMD để xử lý nước nhiễm mặn với việc sử dụng màng Polytetrafluoroethylene. Đồng thời, sự thay đổi của nhiệt độ đầu vào cũng được khảo sát nhằm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến thông lượng dòng thấm cũng như chất lượng nước cất. Nhiệt độ đầu vào được thay đổi từ 40 đến 60^oC với các thông số cố định bao gồm nhiệt độ làm mát ở 22 ± 1^oC, kích thước lỗ rỗng màng 0,45 µm, và nồng độ tổng chất rắn hòa tan đầu vào khoảng 5.000 mg/L. Kết quả khảo sát cho thấy thông lượng dòng thấm tăng lên cùng với sự tăng lên của nhiệt độ nước đầu vào, tuy nhiên khi nhiệt độ quá cao, màng dễ bị suy giảm cấu trúc (bị phá huỷ) và ảnh hưởng đến chất lượng nước cất dòng ra. Trong nghiên cứu này, nhiệt độ nước đầu vào 60^oC cho hiệu quả chưng cất cao với thông lượng dòng thấm đạt được 4,47 L/m²h. Hệ thống DCMD thử nghiệm này có khả năng xử lý nước nhiễm mặn đạt hiệu suất xử lý muối cao, trên 99,45%.