Công nghệ điện phân màng chọn lọc trong xử lý nước mặnĐiện phân màng chọn lọc
Công nghệ điện phân màng chọn lọc trong xử lý nước mặn
Điện phân màng chọn lọc (Electrodialysis - ED) là một kỹ thuật tách ion hiện đại, sử dụng động lực là điện trường để vận chuyển các ion qua hệ thống màng bán thấm có tính chọn lọc. Khác với công nghệ thẩm thấu ngược (RO) vốn tiêu tốn năng lượng để tạo áp suất cơ học cực lớn nhằm đẩy các phân tử nước qua màng, ED tập trung vào việc di chuyển các hạt mang điện hòa tan, để lại các phân tử nước trung hòa trong ngăn lọc.
Cấu tạo cốt lõi của một hệ thống ED là một "chồng màng" gồm hàng trăm ngăn hẹp được hình thành bởi hai loại màng polymer đặc biệt đặt xen kẽ: màng trao đổi cation (CEM) chứa các nhóm chức tích điện âm cố định, chỉ cho phép các ion dương xuyên qua; và màng trao đổi anion (AEM) chứa các nhóm chức tích điện dương cố định, chỉ cho phép các ion âm xuyên qua. Khi áp một hiệu điện thế một chiều vào hai đầu điện cực (anode và cathode), các cation sẽ di chuyển về phía cực âm, trong khi các anion di chuyển về phía cực dương.
Trong quá trình di chuyển, các ion bị "nhốt" vào các ngăn xen kẽ do sự sắp xếp đối xứng của màng. Kết quả là hình thành hai dòng sản phẩm riêng biệt: dòng nước loãng đã được khử muối và dòng nước đậm đặc chứa nồng độ muối cao. Hiệu suất của quá trình bị giới hạn bởi một thông số gọi là mật độ dòng điện giới hạn. Nếu vận hành vượt quá ngưỡng này, tại bề mặt màng sẽ xảy ra hiện tượng phân cực nồng độ, dẫn đến việc phân ly các phân tử nước thành ion H+ và OH-. Sự thay đổi pH cục bộ này không chỉ gây lãng phí năng lượng dưới dạng nhiệt điện trở mà còn dẫn đến hiện tượng đóng cặn hóa học trên bề mặt màng, làm giảm tuổi thọ thiết bị.
Tại Việt Nam, ED đang được nghiên cứu ứng dụng mạnh mẽ trong việc xử lý nước lợ tại các vùng xâm nhập mặn nhờ ưu điểm có tỷ lệ thu hồi nước ngọt cao (lên tới 90%) và khả năng vận hành bền bỉ với nguồn nước có độ đục trung bình mà không cần hệ thống tiền xử lý quá phức tạp như RO.
Giáo trình Công nghệ xử lý nước bằng phương pháp màng (Khoa Kỹ thuật Hóa học - Đại học Bách Khoa Hà Nội)
Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5 dưới đây:
Chọn từ không quá 2 tiếng phù hợp để điền vào chỗ trống:
Trong cấu tạo của màng trao đổi anion (AEM), các nhóm chức hóa học cố định được gắn trên bề mặt polyme phải mang điện tích _______
Đáp án đúng là: dương
Tìm kiếm thông tin về màng trao đổi anion.
Đáp án cần điền là: dương
Chọn từ không quá 3 tiếng phù hợp để điền vào chỗ trống:
Khác với phương pháp RO, công nghệ ED không tách nước ra khỏi muối mà thực hiện việc tách ______ ra khỏi dòng nước để thu được nước ngọt.
Đáp án đúng là: ion/hạt mang điện
Bản chất đối nghịch giữa RO (đẩy nước qua màng) và ED (kéo muối qua màng).
Đáp án cần điền là: ion/hạt mang điện
Chọn từ không quá 3 tiếng phù hợp để điền vào chỗ trống:
Đối với nguồn nước đầu vào có độ đục trung bình, công nghệ ED được đánh giá là ưu việt hơn RO nhờ khả năng vận hành mà không yêu cầu hệ thống _______ quá khắt khe.
Đáp án đúng là: tiền xử lý
Dựa vào thông tin về ứng dụng công nghệ ED.
Đáp án cần điền là: tiền xử lý
Chọn từ không quá 2 tiếng phù hợp để điền vào chỗ trống:
Khi vận hành vượt ngưỡng mật độ dòng điện giới hạn, năng lượng điện sẽ bị tiêu tốn một cách vô ích cho quá trình _______ các phân tử nước tại bề mặt màng thay vì dùng để tách muối.
Đáp án đúng là: phân ly
Dựa vào thông tin về việc vận hành vượt ngưỡng mật độ dòng điện giới hạn
Đáp án cần điền là: phân ly
Chọn từ không quá 2 tiếng phù hợp để điền vào chỗ trống:
Xét về mặt cơ chế, hệ thống ED thực chất là một quá trình _______ dựa trên sự khác biệt về điện tích, giúp phân định hỗn hợp nước ban đầu thành các dòng sản phẩm có đặc tính đối lập.
Đáp án đúng là: tách ion
Từ khái niệm và cơ chế của ED.
Đáp án cần điền là: tách ion
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
