Vật liệu màng
Fouling màng SWRO trong điều kiện nước biển nhiệt đới
Nước biển ấm 27–32°C tại Phú Quốc, Cát Bà tạo điều kiện lý tưởng cho biofouling phát triển — nhanh gấp 3–5 lần so với vùng ôn đới. Bài viết phân tích cơ chế fouling đặc thù vùng nhiệt đới và đề xuất phác đồ CIP (Clean-In-Place) tối ưu cho khí hậu Việt Nam.
1. Bốn loại fouling chính trên màng SWRO
- Biofouling — vi khuẩn, tảo, EPS bám lên bề mặt màng. Nghiêm trọng nhất ở vùng nhiệt đới.
- Scaling — kết tủa CaCO₃, CaSO₄, BaSO₄ khi vượt độ tan giới hạn ở phía concentrate.
- Colloidal fouling — keo silica, sét, oxit sắt lọt qua tiền xử lý.
- Organic fouling — humic, fulvic, dầu mỡ từ nước biển ven bờ.
2. Đặc thù vùng biển nhiệt đới Việt Nam
Khảo sát của SWATER tại 4 vị trí (Cát Bà, Phú Quốc, Ninh Thuận, Côn Đảo) trong giai đoạn 2022–2025 cho thấy:
| Thông số | Vùng nhiệt đới VN | Vùng ôn đới (Med/Trung Đông) |
|---|---|---|
| Nhiệt độ nước biển | 27–32°C | 15–22°C |
| Đếm vi khuẩn (CFU/mL) | 10⁴–10⁶ | 10²–10⁴ |
| Chlorophyll-a (µg/L) | 0.8–4.5 | 0.2–1.0 |
| TOC (mg/L) | 1.5–3.2 | 0.5–1.5 |
| Chu kỳ CIP đề xuất | 30–45 ngày | 90–120 ngày |
3. Phác đồ CIP tối ưu cho VN
Sau 3 năm tinh chỉnh tại Cát Bà, SWATER chuẩn hóa quy trình 4 bước:
- Bước 1 — High-pH alkaline: NaOH pH 11–12 + EDTA, 35°C, tuần hoàn 60 phút. Tách EPS và organic.
- Bước 2 — Rửa trung gian: nước RO permeate 30 phút.
- Bước 3 — Low-pH acidic: axit citric pH 2–3, 35°C, 60 phút. Hòa tan kết tủa kim loại.
- Bước 4 — Soak qua đêm: dung dịch bisulfite 1% bảo quản nếu ngừng > 48h.
4. Kết quả phục hồi flux
Trên màng SWC6-LD sau 12 tháng vận hành tại Cát Bà:
- Flux trước CIP: 11.2 LMH (giảm 35% so với mới)
- Flux sau CIP: 16.8 LMH (phục hồi 97% so với mới)
- Salt rejection trước/sau: 99.4% / 99.7%
- Δp giảm từ 2.8 bar về 1.1 bar
5. Khuyến nghị thiết kế
- Tiền xử lý UF bắt buộc — tuyệt đối không bỏ qua dù chất lượng nước feed có vẻ tốt.
- Châm chlorine định kỳ tại intake (shock chlorination) 2 ppm × 30 phút mỗi tuần.
- Châm SBS dư 0.5 ppm trước RO để bảo vệ polyamide khỏi oxy hóa.
- Online monitoring SDI, ORP, pH liên tục — cảnh báo khi SDI > 4.
- Stock tối thiểu 2 bộ màng dự phòng tại nhà máy hải đảo (logistics khó khăn).