So sánh 4 loại màng lọc nước phổ biến

Con người cần có nguồn nước sạch để duy trì, sinh hoạt cho đời sống. Nhưng hiện tại, các ao, hồ, sông, suối các nguồn nước sạch tự nhiên đang dần cạn kiệt do nhiều nguyên nhân như: ô nhiễm nguồn nước, hiện tượng nhà kính làm cho toàn cầu nống lên dẫn đến biến đổi vòng tuần hoàn của nước. Chính vì thế, nhu cầu sử dụng nước sạch ngày càng gia tăng, dẫn đến việc người tiêu dùng quan tâm nhiều hơn đến các loại màng lọc nước.

Trên thị trường hiện nay, có bốn loại màng lọc phổ biến nhất: RO (Reverse Osmosis), UF (Ultra Filtration), MF (Micro Filtration) và Nano. Mỗi loại màng lọc đều có những đặc điểm riêng phù hợp với từng nhu cầu sử dụng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ so sánh chi tiết từng loại màng lọc nhằm giúp bạn lựa chọn được giải pháp lọc nước phù hợp nhất.

1. Giới thiệu về công nghệ màng lọc nước

Công nghệ màng lọc nước là một phương pháp lọc vật lý dựa trên nguyên tắc dòng chảy ngang qua bề mặt màng, giúp loại bỏ các tạp chất từ lớn đến nhỏ nhất. Mỗi loại màng được thiết kế với kích thước lỗ khác nhau để đáp ứng từng nhu cầu lọc nước cụ thể. Công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong sinh hoạt, công nghiệp, y tế và dự trữ thực phẩm.

Màng lọc là một trong những công nghệ quan trọng trong xử lý nước, giúp loại bỏ tạp chất, vi khuẩn và các chất hòa tan không mong muốn.

2. Phân loại màng lọc nước và nguyên lý hoạt động

2.1. Màng vi lỗ (Microfiltration – MF)

“Tấm chắn” cơ học hiệu quả cho các tạp chất lớn. Màng MF có kích thước lỗ từ 0,1 – 10 µm, Màng MF hoạt động dựa trên nguyên lý lọc cơ học, giúp loại bỏ các hạt bụi, vi khuẩn, tạp chất lơ lửng và nấm men trong nước. Hiểu quả lọc mang lại lên đến trên 90% một còn số chưa thực sự quá cao nhưng cũng khá ấn tượng.

Các ứng dụng chính gồm xử lý nước uống, tách vi khuẩn trong sản xuất thực phẩm và dược phẩm, xử lý nước trước khi vào bước tiếp theo, sản xuất bia, sữa, nước giải khát. MF có chi phí thấp, dễ thay thế nhưng với kích thước lỗ còn chưa được tối ưu như những loại màng lọc khác, thì một nhược điểm của màng lọc vi lỗ là không thể loại bỏ được virus và các ion hòa tan.

– Phân loại theo cấu trúc màng

• Màng lọc MF dạng sợi rỗng (Hollow Fiber)
• Màng lọc MF dạng tấm phẳng (Flat Sheet Membrane)
• Màng lọc MF dạng cuộn xoắn (Spiral Wound)

– Phân loại theo vật liệu màng

• Màng lọc MF bằng Polysulfone (PS) hoặc Polyethersulfone (PES)
• Màng lọc MF bằng Polypropylene (PP)
• Màng lọc MF bằng Cellulose Acetate (CA)

2.2. Màng siêu lọc (Ultrafiltration – UF)

Màng UF có kích thước lỗ 0,01 – 0,1 µm, giúp loại bỏ hầu hết các loại virus, protein và các hợp chất hữu cơ. Đây là bước tiền xử lý trước khi dùng RO hoặc dùng trong y tế (điển hình là lọc máu). UF hiệu quả cao hơn MF được tối ưu hơn về mặt kích thước lỗ nhưng vẫn không loại bỏ được muối hoà tan, dẫn đến độ cứng của nước vẫn còn. Màng UF loại bỏ hầu hết virus, vi khuẩn nhỏ và protein, được dùng rộng rãi trong y tế và sản xuất thực phẩm.

– Phân loại theo cấu trúc màng

Màng UF dạng sợi rỗng (Hollow Fiber UF)

Màng UF dạng tấm phẳng (Flat Sheet UF)

Màng UF dạng cuộn xoắn (Spiral Wound UF)

– Phân loại theo vật liệu màng

Màng UF Polyethersulfone (PES)

Màng UF Polysulfone (PS)

Màng UF Cellulose Acetate (CA)

⇒Tìm hiểm thêm: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG: GIẢI PHÁP TIÊN TIẾN CHO BẢO VỆ TÀI NGUYÊN NƯỚC

2.3. Màng lọc nano (Nanofiltration – NF)

Màng NF được làm từ các vật liệu như polyamide hoặc các polymer khác, có kích thước lỗ 0,001 – 0,01 µm, chủ yếu loại bỏ ion đa hóa trị, kim loại nặng và các chất hữu cơ. NF thường được dùng để giảm độ cứng của nước sinh hoạt và lọc nước trong ngành thực phẩm, dược phẩm- Giải pháp “mềm hóa” nước hiệu quả.

Màng NF đã có bước tiến vượt bậc so với MF và UF, khi có khả năng loại bỏ ion đa hóa trị, kim loại nặng và giảm độ cứng của nước. Với hiệu quả lọc 50-80% muối hòa tan và 99% vi khuẩn, tạp chất hữu cơ, NF được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp nhẹ và nước trong các nhà máy chế biến thực phẩm.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng màng NF mặc dù đã mang lại tác dụng lọc được các loại ion đa hóa trị, nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn muối.  Hiệu quả mang đến chỉ dừng lại ở con số 50-80% chưa phải là con số cần và đủ để đạt các yêu cầu khắt khe hiện nay.

So với MF và UF, màng NF yêu cầu áp suất vận hành cao hơn, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng lớn hơn. Ngoài ra, nếu không được bảo trì đúng cách, màng lọc có thể bị tắc nghẽn do cặn bẩn và vi sinh vật tích tụ, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống lọc.

– Phân loại theo cấu trúc màng

Màng NF dạng cuộn xoắn (Spiral Wound NF)

Màng NF dạng tấm phẳng (Flat Sheet NF)

– Phân loại theo mức độ lọc

Màng NF loại bỏ 50-70% muối hòa tan

Màng NF loại bỏ 70-90% muối hòa tan

2.4. Màng thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis – RO)

Màng lọc RO được cấu tạo từ các lớp màng mỏng làm từ vật liệu polyamide, cuộn lại thành dạng xoắn ốc quanh một ống trung tâm. RO có kích thước lỗ < 0,001 µm. Cấu trúc này giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, tối ưu hóa hiệu suất lọc. Các tạp chất như kim loại nặng, vi khuẩn và virus bị giữ lại, chỉ cho phép phân tử nước tươi đi qua.

RO thường được dùng để khử muối nước biển, sản xuất nước siêu tinh khiết cho ngành điện tử, y tế. Mặc dù hiệu quả đạt được rất ấn tượng và vượt trội, nhưng để sở hữu phải bỏ ra chi phí đầu tư, vận hành cao và yêu cầu bảo trì nghiêm ngặt hơn so với các công nghệ màng lọc khác.

RO là công nghệ lọc nước tiên tiến nhất hiện nay, có khả năng loại bỏ đến 95-99% muối hòa tan, kim loại nặng, vi khuẩn và virus. Nước sau lọc RO đạt độ tinh khiết cao, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe về chất lượng nước.

Công nghệ RO được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề. Chẳng hạn, trong ngành sản xuất thực phẩm và đồ uống, các công ty như Coca-Cola sử dụng hệ thống lọc RO để đảm bảo chất lượng nước trong quá trình sản xuất, giúp đảm bảo hương vị và độ an toàn cho sản phẩm cuối cùng.

Hệ thống này hoạt động ở áp suất cao, dẫn đến tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với các công nghệ lọc khác. Một nhược điểm đáng kể của RO là lượng nước thải lớn, thường chiếm từ 50-75% lượng nước đầu vào, gây lãng phí nước. Bên cạnh đó, chi phí đầu tư ban đầu và bảo trì hệ thống cũng khá cao, khiến việc sử dụng công nghệ này cần cân nhắc về hiệu quả kinh tế.

– Phân loại theo cấu trúc màng

• Màng RO dạng cuộn xoắn (Spiral Wound)
• Màng RO dạng sợi rỗng (Hollow Fiber)

– Phân loại theo vật liệu màng

• Màng RO Cellulose Acetate (CA)
• Màng RO TFC (Thin Film Composite)

⇒Tìm hiểm thêm: Xử lý nước nhiễm mặn

3. So sánh chi tiết 4 loại màng lọc

Tiêu chí	MF (Microfiltration)	UF (Ultrafiltration)	NF (Nanofiltration)	RO (Reverse Osmosis)
Kích thước lỗ lọc	0.1 – 10 µm	0.01 – 0.1 µm	0.001 – 0.01 µm	0.0001 – 0.001 µm
Khả năng loại bỏ	Vi khuẩn, bụi, tảo, cặn bẩn	Vi khuẩn, một số virus, chất keo	Vi khuẩn, virus, một phần muối, kim loại nặng, hóa chất hữu cơ	Gần như toàn bộ tạp chất, virus, vi khuẩn, muối hòa tan, kim loại nặng
Giữ lại	Khoáng chất, muối hòa tan, ion	Khoáng chất, muối hòa tan	Một số khoáng chất có lợi, ít muối hòa tan hơn RO	Không giữ lại khoáng chất, cần bổ sung khoáng sau lọc
Ứng dụng chính	Lọc nước sinh hoạt, thực phẩm, đồ uống	Xử lý nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, y tế	Làm mềm nước, xử lý nước uống, công nghiệp thực phẩm	Sản xuất nước tinh khiết, y tế, công nghiệp điện tử
Năng lượng tiêu thụ	Thấp	Trung bình	Cao hơn UF, thấp hơn RO	Cao nhất
Chi phí đầu tư	Thấp	Trung bình	Cao	Rất cao
Chi phí vận hành	Thấp	Trung bình	Cao hơn UF	Rất cao (do tiêu thụ năng lượng và bảo trì)
Tuổi thọ màng lọc	3 – 5 năm	3 – 5 năm	2 – 3 năm	2 – 3 năm
Nhược điểm	Không loại bỏ được virus, kim loại nặng, muối hòa tan	Không loại bỏ muối hòa tan, dễ tắc màng	Không lọc sạch hoàn toàn muối, tiêu hao năng lượng	Tốn nhiều nước thải, tiêu hao năng lượng cao, chi phí đắt đỏ

4. Kết luận 

Công nghệ màng lọc nước đóng vai trò không thể thiếu trong việc cung cấp nguồn nước sạch, an toàn cho cả sinh hoạt hàng ngày và các hoạt động sản xuất công nghiệp. Mỗi loại màng lọc, từ MF, UF, NF đến RO, đều được thiết kế với những đặc tính riêng biệt, đáp ứng nhu cầu lọc nước đa dạng. Việc lựa chọn công nghệ màng lọc phù hợp không chỉ giúp cải thiện đáng kể chất lượng nước mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành, đảm bảo tính kinh tế và hiệu quả lâu dài.

Công nghệ màng lọc nước đóng vai trò không thể thiếu trong việc cung cấp nguồn nước sạch, an toàn cho cả sinh hoạt hàng ngày và các hoạt động sản xuất công nghiệp. Mỗi loại màng lọc, từ MF, UF, NF đến RO, đều được thiết kế với những đặc tính riêng biệt, đáp ứng nhu cầu lọc nước đa dạng. Việc lựa chọn công nghệ màng lọc phù hợp không chỉ giúp cải thiện đáng kể chất lượng nước mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành, đảm bảo tính kinh tế và hiệu quả lâu dài.

Màng lọc MF là lựa chọn đơn giản, hiệu quả cho việc loại bỏ các cặn bẩn lớn và vi khuẩn, nhưng không thể xử lý virus hay muối hòa tan. Màng UF vượt trội hơn với khả năng loại bỏ hầu hết vi khuẩn và một phần virus, thường được sử dụng như bước tiền xử lý. Màng NF mang lại giải pháp làm mềm nước, giảm độ cứng và loại bỏ kim loại nặng, tuy nhiên hiệu quả lọc muối còn hạn chế.

Màng RO, công nghệ tiên tiến nhất, loại bỏ gần như hoàn toàn tạp chất, virus, vi khuẩn và muối hòa tan, mang lại nước tinh khiết, nhưng chi phí đầu tư và vận hành cao hơn, đồng thời tạo ra nhiều nước thải.

Việc lựa chọn loại màng lọc phù hợp đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên nhu cầu sử dụng cụ thể, ngân sách có sẵn và yêu cầu về chất lượng nước. Người dùng cần so sánh hiệu suất lọc, chi phí vận hành và tuổi thọ của từng loại màng để đảm bảo hiệu quả sử dụng lâu dài và tiết kiệm chi phí. Sự lựa chọn thông minh sẽ mang lại nguồn nước sạch, an toàn và bền vững.

Dịch vụ xử lý nước thải mới nhất tại – Công ty TNHH Công nghệ môi trường Hòa Bình Xanh

Bạn đang muốn xây dựng hệ thống xử lý nước nhiễm mặn, muốn có nguồn nước tinh khiết? Bạn đang muốn tìm kiếm một nhà thầu chuyên nghiệp và uy tín? Đừng lo ngại, Hòa Bình Xanh sẽ giúp bạn tận tình với những dịch vụ chuyên nghiệp nhất.

Công ty TNHH Công nghệ Môi trường Hòa Bình Xanh chúng tôi luôn tự hào vì có đội ngũ chuyên gia, kỹ sư giàu kinh nghiệm đã góp phần tạo sự tin tưởng và an tâm cho khách hàng. Mục tiêu của chúng tôi là mang đến cho khách hàng một trải nghiệm dịch vụ xuất sắc với mức đầu tư phù hợp nhất.

Qúy doanh nghiệp có nhu cầu hợp tác công ty để xử lý nước thải hoặc quan tâm đến các hạng mục khác, hãy liên hệ với chúng tôi qua HOTLINE: 0943.466.579.