EnglishMáy xử lý nước DIVION là sản phẩm đầu tiên tại Việt Nam ứng dụng công nghệ pin điện hóa do PGS. TS. Đinh Viết Cường và cộng sự, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội nghiên cứu, phát triển và sản xuất.
Quy trình xử lý nước diễn ra qua 3 bước chính để xử lý nước: Lọc màng - hấp phụ điện hoá- khử trùng UV như sau:
1. Tiền xử lý nước thô: Lọc màng MF/UF
2. Khử ion bằng pin điện hóa:
- Quá trình xử lý: Nạp điện áp 1-2.5 V vào Pin điện hoá (BDI) để thu giữ các ion;
- Quá trình hoàn nguyên: 0 V hoặc đảo chiều để nhả ion đã thu giữ trước đó.
3. Khử trùng và thu nước sạch sau xử lý: Dòng nước sau khi đi qua bộ pin điện hoá sẽ được khử trùng bằng tia cực tím và lưu chứa tại bình chưa kín.
Chất lượng nước đầu ra đạt theo QCVN 01-1:2018/BYT đối với chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt và có thể kiểm soát để đảm bảo QCVN 6-1:2010/BYT đối với chất lượng nước uống trực tiếp. Sơ đồ quy trình nguyên lý của máy DIVION được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1. Sơ đồ quy trình công nghệ của máy DIVION
Hình 2. So sánh công nghệ pin điện hoá với công nghệ hiện tại
Máy hoạt động với hiệu quả cao, kiểm soát được hiệu quả xử lý nước để đạt được nhiều mục tiêu khác nhau thông qua việc kiểm soát lưu lượng và điện áp. Đặc biệt, quá trình xử lý nước không dùng hóa chất, không cần màng lọc, tự tái sinh điện cực, dễ tích hợp điện mặt trời. Qua đó, các đặc tính của công nghệ giúp máy có thể được kéo dài tuổi thọ, giảm phát thải, tiết kiệm chi phí, góp phần vào mục tiêu Net Zero 2050. Cụ thể, một số điểm mới và sáng tạo của Máy DIVION như sau:
1) Máy DIVION sử dụng công nghệ điện hoá nên có khả năng chọn lọc khoáng tự nhiên các ion trong nước, tính năng mà công nghệ RO không có được. Cụ thể, các ion khoáng có lợi trong nước tự nhiên thường có hoá trị thấp (Na+, K+...) hơn so với các ion không có lợi trong nước như (Pb2+, Cu2+...). Do đó, các ion không có lợi trong nước được loại bỏ dễ dàng và triệt để hơn so với các ion khoáng có lợi;
2) Khác biệt với các công nghệ truyền thống, Máy DIVION có khả năng điều chỉnh chất lượng nước thành phẩm tức thì để phù hợp với các yêu cầu sử dụng khác nhau (như ăn uống, sinh hoạt, tưới, rửa, sản xuất...) thông qua việc điều chỉnh điện áp và lưu lượng. Chất lượng nước sau xử lý được giám sát liên tục thông qua sensor tổng chất rắn hòa tan (TDS) được lắp đặt trong máy;
3) So sánh với các công nghệ truyền thống, các chất ô nhiễm bị giữ lại trong vật liệu xử lý hoặc Máy có khả năng tự hoàn nguyên phục hồi lại năng lực thu giữ ion của điện cực sau mỗi chu kỳ xử lý: Giúp kéo dài tuổi thọ và duy trì được độ ổn định sau thời gian dài hoạt động. Máy cũng được nhóm nghiên cứu phát triển gồm 3 quá trình phục hồi chức năng của điện cực: (1) Quá trình nghỉ ngắn – hoàn nguyên bằng nước (được thực hiện tự động sau mỗi chu kỳ xử lý) và (2) Quá trình nghỉ dải – hoàn nguyên bằng nước (được thực hiện tự động khi téc nước sau xử lý đầy) và (3) Quá trình rửa bằng dung dịch chuyên dụng (được thực hiện tự động sau 100 vòng hoạt động).
4) Tỷ lệ thu hồi nước cao: Đạt từ 70-90% đối với nước đầu vào có hàm lượng tổng chất rắn hòa tan (TDS) thấp trong khoảng từ 500-1000 mg/L, đối với nước có hàm lượng TDS cao (> 1000 mg/L), tỷ lệ thu hồi nước dao động 50-60%, cao hơn đáng kể so với nhiều hệ thống RO (20-40%) khi phải xử lý nguồn nước có chất lượng nước đầu vào tương tự;
5) Máy sử dụng quá trình điện hoá với điện áp nhỏ (1-2,5 V): An toàn và tiết kiệm chi phí vận hành;
6) Máy hoạt động thông qua quá trình xử lý không dùng hóa chất: Không gây ô nhiễm thứ cấp;
7) Máy không cần màng lọc: Giảm phát thải nhựa ra môi trường;
8) Tổn thất áp lực qua máy thấp, không có hiện tượng tắc nghẽn: Không cần bơm áp cao, tiết kiệm điện năng;
9) Máy có mức độ tự động hoá hoàn toàn, hợp khối nâng công suất đơn giản, linh hoạt.
Máy DIVION được áp dụng với quy mô hộ gia đình với công suất 0.5-2 m³/ngày đối với xử lý cấp 1 (nước sinh hoạt) và 1-2 L/phút đối với xử lý cấp 2 (nước uống trực tiếp). Trong tương lai sẽ thử nghiệm với quy mô và công suất lớn hơn đồng thời nghiên cứu và phát triển máy xử lý nước uống trực tiếp có bổ sung thêm kiềm để mục đích sử dụng cho các khu chung cư, nhà máy và các công trình công cộng ở cả khu vực nông thôn và thành thị Việt Nam.
Máy có thể sử dụng để xử lý nước ô nhiễm với các thành phần ô nhiễm khác nhau như độ cứng, độ mặn, thành phần kim loại nặng, và amoni đảm bảo QCVN 01- 1:2018/BYT hoặc cũng có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng nước tại vòi thành nước uống trực tiếp. Chất lượng nước nguồn đầu vào của thiết bị đảm bảo QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc QCVN 09-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất.