[Khám Phá] Công nghệ xử lý nước biển thành nước ngọt

70% bề mặt Trái Đất được bao phủ bởi nước, trong đó nước mặn chiếm đến 97%, chỉ có 3% nước ngọt ở dạng có thể sử dụng. Nước biển vốn có độ mặn rất cao nên muốn đưa vào sử dụng cần được xử lý để loại bỏ hoặc làm giảm lượng muối đến mức thấp nhất đạt tiêu chuẩn. Mời các bạn cùng Công ty xử lý nước Hợp Nhất tìm hiểu công nghệ xử lý nước biển thành nước ngọt qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

1. Xử lý nước biển thành nước ngọt là gì?

Xử lý nước biển thành nước ngọt là quá trình khử muối khỏi nước biển để thu được nước ngọt, quá trình này hiện nay khá tốn kém. Tuy nhiên trong tương lai sẽ có các nhà máy chuyên thực hiện công việc này, để đảm bảo nguồn cung nước ngọt cho con người dùng trong sinh hoạt hay nông nghiệp, lúc này chi phí để xử lý nước biển sẽ giảm xuống.

Dưới đây là một số phương pháp xử lý nước biển thành nước ngọt đang được áp dụng tại nhiều nơi.

2. Công nghệ xử lý nước biển thành nước ngọt

Sự ra đời của các công nghệ xử lý đã giúp ích cho người dân rất nhiều. Đặc biệt là những vùng ven biển, thường xuyên bị thiếu nước ngọt. Nếu như trước kia người ta phải đợi và phụ thuộc vào trời mưa mới có nước thì ngày nay đã có thể chủ động hơn rất nhiều.

2.1. Công nghệ màng lọc RO

Sử dụng màng lọc RO vào việc biến nước mặn thành nước ngọt được nhiều người dân vùng ven biển áp dụng.

- Để thực hiện phương pháp này, chúng ta cần xây dựng hệ thống lọc nước với các bộ phận như:

• Hệ thống bơm: Bơm nước từ biển lên hệ thống lọc.
• Hệ thống lọc thô: Là bước lọc đầu tiên nhằm loại bỏ cặn bẩn, rác thải, dầu lẫn trong nước biển.
• Hệ thống lọc tinh: Nơi loại bỏ tạp chất, kim loại, vi khuẩn, giúp làm mềm nước.
• Hệ thống màng lọc: Lọc sạch nước qua các màng lọc, tách muối ra khỏi nước.

- Quy trình biến nước biển thành nước ngọt được thực hiện qua 4 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Các máy bơm bơm hút nước biển vào các bể chứa để loại bỏ rác và lọc dầu.
• Giai đoạn 2: Nước biển được dẫn qua các bể lọc qua cát. Ở giai đoạn này, người ta thêm các hóa chất vào nước để các phân tử có kích thước nhỏ nổi trôi có thể liên kết lại thành khối lớn và bị lớp cát lọc giữ lại.
• Giai đoạn 3: Nước được kiểm tra để đo lường độ sạch, chuẩn bị đưa vào giai đoạn khử muối.
• Giai đoạn 4: Được xem là giai đoạn quan trọng nhất, giữ vai trò như “xương sống” của cả quá trình. Tại đây, nước được dẫn qua các màng lọc, màng lọc có nhiệm vụ tách các phân tử muối và phân tử nước.
• Sau cùng, nước được đưa vào hệ thống nước phục vụ cho hoạt động sinh hoạt. ½ lượng nước còn lại được đưa trở về nước biển.

Nước biển sau khi tách muối quá sạch sẽ mất hết khoáng chất nên các đơn vị xử lý thường bổ sung thêm các khoáng chất vào nước và sản phẩm nước sau khi xử lý cuối cùng sẽ có chất lượng tương đương với nước khoáng.

Trên thế giới đã có nhiều quốc gia xây dựng các nhà máy chuyển nước biển thành nước ngọt. Chẳng hạn như tại khu vực giáp biển Địa Trung Hải, nhà máy Sorek (thuộc tập đoàn IDE Technologies) được xây dựng và đi vào hoạt động vào năm 2013 với tổng chi phí 400 triệu USD, mỗi ngày nhà máy khử mặn nước biển và cung cấp hơn 600.00m3 nước sinh hoạt, chiếm 20% tổng lượng nước sinh hoạt cho người dân cả nước Israel.

2.2. Các phương pháp xử lý nước biển thành nước ngọt khác

Ngoài công nghệ xử lý nước biển thành nước ngọt nêu trên, người ta còn áp dụng các phương pháp xử lý khác như:

- Sử dụng phương pháp chưng cất nhiệt biến nước biển thành nước ngọt

Chưng cất nhiệt là phương pháp truyền thống có từ rất lâu. Cách thực hiện vô cùng đơn giản là đun sôi nước biển và sử dụng quá trình ngưng tụ để thu được nước ngọt. Tuy nhiên phương pháp này chủ yếu được thực hiện trong phòng thí nghiệm chứ không phổ biến như các phương pháp khác do năng suất không cao.

- Phương pháp trao đổi ion biến nước biển thành nước ngọt

Phương pháp trao đổi ion biến nước biển thành nước ngọt là phương pháp đơn giản được thực hiện bằng cách tạo ra các tấm nhựa. Nước biển được dẫn qua bể có lắp đặt các tấm nhựa trao đổi ion. Nhờ vào phản ứng hóa học, trao đổi ion nên có thể xử lý các ion muối có trong nước biển. Khi đi qua các tấm nhựa này, hóa chất và tạp chất trong nước biển sẽ bị giữ lại.

Điểm yếu của phương pháp này là không thể loại bỏ hoàn toàn hàm lượng muối có trong nước biển, sản phẩm nước sau khi xử lý chưa đáp ứng được chuẩn nước tinh khiến theo yêu cầu.

Hiệu quả của việc xử lý nước biển thành nước ngọt cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như  hàm lượng muối trong nước biển, hàm lượng muối này sẽ thay đổi tùy vào các vị trí như nước ở cửa biển hay nước ở ngoài khơi, nước biển ở tầng mặt hay tầng sâu bên dưới đáy.

3. Tài liệu tham khảo (Reference material)

Trong bài viết này, chúng tôi có tham khảo tài liệu và sử dụng hình ảnh từ các nguồn tổng hợp. Cảm ơn các tác giả đã cung cấp thông tin để chúng tôi hoàn thiện bài viết này.