Nghiên Cứu Đánh Giá Tiềm Năng Ứng Dụng Dung Dịch Maltodextrin Trong Quá Trình Khử Mặn

Nghiên cứu tiềm năng ứng dụng dung dịch maltodextrin trong thẩm thấu xuôi để khử mặn, mang lại giải pháp hiệu quả cho ngành nông nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Quang Trung
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Dung Dịch Maltodextrin Trong Khử Mặn Nước
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. CÁC CÔNG NGHỆ KHỬ MẶN NƯỚC BIỂN HIỆN NAY
• 1.1.1. Các công nghệ chưng cất nhiệt
• 1.1.2. Công nghệ lọc qua màng
• 1.1.3. So sánh các công nghệ khử mặn
• 1.2. CÔNG NGHỆ LỌC THẨM THẤU XUÔI (FO)
• 1.2.1. Cơ sở khoa học của quá trình thẩm thấu xuôi
• 1.2.2. Ảnh hưởng của việc lựa chọn dung dịch lôi cuốn lên hiệu quả lọc FO
• 1.2.3. Ảnh hưởng của việc lựa chọn loại màng lọc lên hiệu quả lọc FO
• 1.2.4. Ảnh hưởng của bản chất dung dịch đầu vào lên hiệu quả lọc FO
• 1.2.5. Các yếu tố khác ảnh hưởng lên hiệu quả lọc FO
• 1.3. ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ LỌC FO TRONG XỬ LÝ VÀ SẢN XUẤT NƯỚC SẠCH
• 1.3.1. Ứng dụng công nghệ FO trong khử mặn sản xuất nước sạch từ nước biển và nước lợ
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước liên quan đến công nghệ lọc FO
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. VẬT LIỆU, HOÁ CHẤT, VÀ THIẾT BỊ
• 2.1.1. Nguyên liệu và hóa chất
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
• 2.2.1. Phương pháp thử nghiệm lựa chọn chất lôi cuốn và màng lọc thẩm thấu xuôi
• 2.2.2. Phương pháp thử nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các thông số vận hành lên khả năng lôi cuốn của dung dịch Maltodextin
• 2.2.3. Phương pháp đánh giá tính ổn định của hệ thống lọc FO
• 2.2.4. Phương pháp đánh giá hiệu quả khử mặn và sản xuất nước ngọt của hệ thống lọc kết hợp FO/ LPRO với chất lôi cuốn Maltodextrin
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
• 2.3.1. Phân tích những thông số đặc trưng của nước
• 2.3.2. Phân tích cấu trúc vi mô của màng lọc FO
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT NGUỒN NƯỚC ĐẦU VÀO THỰC TẾ
• 3.1.1. Kết quả phân tích đối với các mẫu nước mặn và nước bị ô nhiễm thực tế
• 3.1.2. Kết quả phân tích đối với các mẫu nước mặn và nước nhiễm mặn thực tế sau xử lý sơ bộ
• 3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT MÀNG LỌC THẨM THẤU XUÔI
• 3.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT TIỀM NĂNG LÔI CUỐN CỦA DUNG DỊCH MALTODEXTRIN
• 3.3.1. Kết quả thử nghiệm xác định nồng độ thích hợp của dung dịch lôi cuốn Maltodextrin
• 3.3.2. Kết quả thử nghiệm khả năng hoàn nguyên của dung dịch Maltodextrin
• 3.3.3. Kết quả so sánh với một số chất lôi cuốn đã biết khác
• 3.4. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ VẬN HÀNH KHÁC LÊN KHẢ NĂNG LÔI CUỐN CỦA DUNG DỊCH MALTODEXTRIN
• 3.4.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian vận hành kéo dài lên đặc trưng lôi cuốn của dung dịch lôi cuốn, và lựa chọn loại màng lọc phù hợp
• 3.4.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng dòng vào lên đặc trưng lôi cuốn của dung dịch lôi cuốn
• 3.4.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chênh lệch áp suất dòng vào lên đặc trưng lôi cuốn của dung dịch lôi cuốn
• 3.4.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của hướng dòng chảy lên đặc trưng lôi cuốn của dung dịch lôi cuốn
• 3.4.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ vận hành lên đặc trưng lôi cuốn của dung dịch lôi cuốn
• 3.5. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KHỬ MẶN VÀ SẢN XUẤT NƯỚC NGỌT CỦA HỆ THỐNG LỌC KẾT HỢP FO/LPRO VỚI CHẤT LÔI CUỐN MALTODEXTRIN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1 – MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU
• PHỤ LỤC 2 – CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Ứng Dụng Maltodextrin Khử Mặn

Nước ngọt là tài nguyên thiết yếu, nhưng đang khan hiếm do tăng dân số, ô nhiễm, và biến đổi khí hậu. Xâm nhập mặn đặc biệt nghiêm trọng ở Đồng bằng sông Cửu Long, ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất. Tình trạng này không chỉ xảy ra ở Việt Nam mà còn là vấn đề toàn cầu. Liên Hợp Quốc đã đưa ra các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs), trong đó có mục tiêu về Vệ sinh và Nước sạch. Khử mặn là một giải pháp tiềm năng, sử dụng nguồn nước mặn dồi dào. Hiện có khoảng 21.000 cơ sở khử mặn trên thế giới, với công suất lớn nhất thuộc về nhà máy Ras Al-Khair ở Saudi Arabia. Tuy nhiên, các công nghệ khử mặn hiện tại còn nhiều hạn chế, đòi hỏi các giải pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn. Nghiên cứu này tập trung vào tiềm năng ứng dụng dung dịch maltodextrin trong quá trình thẩm thấu xuôi để khử mặn.

1.1. Tầm quan trọng của tài nguyên nước ngọt hiện nay

Nước ngọt đóng vai trò sống còn cho con người và sinh vật. Tuy nhiên, nguồn cung đang bị đe dọa bởi nhiều yếu tố. Theo thống kê, nhu cầu sử dụng nước ngọt tăng lên đáng kể trong những năm gần đây, gây áp lực lớn lên các nguồn cung cấp hiện có. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước do hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp cũng làm trầm trọng thêm vấn đề này. Biến đổi khí hậu, với các hiện tượng như xâm nhập mặn và nước biển dâng, càng làm gia tăng nguy cơ thiếu nước ngọt, đặc biệt ở các khu vực ven biển và đồng bằng.

1.2. Tổng quan về công nghệ khử mặn nước biển trên thế giới

Công nghệ khử mặn nước biển ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh khan hiếm nước ngọt. Trên thế giới, có nhiều công nghệ khử mặn khác nhau đang được áp dụng, bao gồm chưng cất nhiệt, thẩm thấu ngược, và điện phân. Mỗi công nghệ có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các điều kiện và quy mô khác nhau. Các quốc gia có nguồn nước ngọt hạn chế, đặc biệt là ở khu vực Trung Đông, đã đầu tư mạnh vào công nghệ khử mặn để đảm bảo nguồn cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất. Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), công nghệ khử mặn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước sạch cho hàng triệu người trên toàn thế giới.

II. Thách Thức và Giải Pháp Khử Mặn Nước Vai Trò Maltodextrin

Các công nghệ khử mặn phổ biến như bay hơi-ngưng tụ và thẩm thấu ngược có những nhược điểm nhất định. Công nghệ bay hơi-ngưng tụ tiêu tốn nhiều năng lượng, trong khi thẩm thấu ngược đòi hỏi áp suất cao và có thể gây ô nhiễm màng lọc. Do đó, cần có những công nghệ khử mặn mới, hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tiềm năng của dung dịch maltodextrin trong quá trình thẩm thấu xuôi (FO). Thẩm thấu xuôi là một công nghệ đầy hứa hẹn, sử dụng áp suất thẩm thấu để tách nước từ dung dịch có nồng độ muối cao sang dung dịch có nồng độ muối thấp hơn. Maltodextrin được sử dụng làm chất lôi cuốn, giúp tăng hiệu quả của quá trình thẩm thấu xuôi.

2.1. Nhược điểm của các công nghệ khử mặn nước biển hiện nay

Các công nghệ khử mặn nước biển hiện nay, mặc dù đã được ứng dụng rộng rãi, vẫn tồn tại một số nhược điểm đáng kể. Công nghệ chưng cất nhiệt, ví dụ, đòi hỏi lượng năng lượng lớn để đun sôi và làm bay hơi nước biển, gây ra chi phí vận hành cao và tác động tiêu cực đến môi trường. Công nghệ thẩm thấu ngược, mặc dù tiết kiệm năng lượng hơn, lại đòi hỏi áp suất cao để đẩy nước qua màng lọc, dẫn đến chi phí đầu tư và bảo trì lớn. Ngoài ra, cả hai công nghệ đều có thể tạo ra nước thải có nồng độ muối cao, gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

2.2. Giới thiệu về công nghệ lọc thẩm thấu xuôi FO trong khử mặn

Công nghệ lọc thẩm thấu xuôi (FO) là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn cho các công nghệ khử mặn truyền thống. FO sử dụng áp suất thẩm thấu để tách nước từ dung dịch có nồng độ muối cao sang dung dịch có nồng độ muối thấp hơn, mà không cần áp suất bên ngoài. Quá trình này diễn ra tự nhiên, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Ngoài ra, FO có khả năng xử lý các nguồn nước có độ mặn cao và chứa nhiều chất ô nhiễm, mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong việc khử mặn nước biển và nước lợ.

2.3. Vai trò của Maltodextrin trong công nghệ lọc thẩm thấu xuôi

Maltodextrin đóng vai trò quan trọng trong công nghệ lọc thẩm thấu xuôi (FO) như một chất lôi cuốn. Chất lôi cuốn tạo ra sự khác biệt về áp suất thẩm thấu giữa hai bên màng lọc, thúc đẩy quá trình chuyển nước từ nguồn nước mặn sang dung dịch lôi cuốn. Maltodextrin có ưu điểm là hòa tan tốt trong nước, không độc hại, và có khả năng tạo ra áp suất thẩm thấu cao, giúp tăng hiệu quả của quá trình lọc FO. Ngoài ra, maltodextrin có thể được thu hồi và tái sử dụng, giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Tiềm Năng Maltodextrin Khử Mặn

Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự biến đổi của các thông số kỹ thuật liên quan đến hiệu quả tách nước ngọt từ nước biển bằng hệ thống lọc thẩm thấu xuôi (FO) sử dụng maltodextrin. Các thông số được theo dõi bao gồm TDS, pH, và thể tích nước ngọt chuyển đổi qua màng lọc FO. Đối tượng nghiên cứu là nước biển thực tế từ các khu vực cửa biển ở Việt Nam và nước biển giả pha từ muối biển tinh khiết. Maltodextrin được sử dụng làm chất lôi cuốn, và hai loại màng lọc FO-CTA và FO-TFC được sử dụng để so sánh hiệu quả.

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu trong đề tài

Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá tiềm năng ứng dụng của dung dịch maltodextrin trong quá trình thẩm thấu xuôi để khử mặn. Đối tượng nghiên cứu bao gồm nước biển thực tế lấy từ các khu vực cửa biển tại Việt Nam, nước biển giả được pha từ muối biển tinh khiết, maltodextrin làm chất lôi cuốn, và hai loại màng lọc FO-CTA và FO-TFC. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong mô hình hệ thống lọc nước sử dụng màng thẩm thấu xuôi (FO) quy mô phòng thí nghiệm, với các thông số ảnh hưởng tới quá trình lọc như nồng độ dung dịch lôi cuốn, nồng độ nguồn nước đầu vào, và loại màng lọc.

3.2. Phương pháp thử nghiệm và phân tích trong nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thử nghiệm lọc thẩm thấu xuôi quy mô phòng thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của maltodextrin trong việc khử mặn nước biển. Các thử nghiệm được thực hiện lặp lại nhiều lần để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả. Các thông số như TDS, pH, và thể tích nước ngọt chuyển đổi qua màng lọc FO được đo đạc và phân tích. Chất lượng nguồn nước đầu vào và nước sạch sản xuất ra được đánh giá theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt QCVN 01-1:2018/BYT. Cấu trúc vi mô của bề mặt màng lọc cũng được đánh giá thông qua phương pháp Kính hiển vi điện tử quét (SEM).

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Hiệu Quả Khử Mặn Của Maltodextrin

Nghiên cứu xác định nồng độ thích hợp của dung dịch maltodextrin để sử dụng trong quá trình thẩm thấu xuôi. Ảnh hưởng của dung dịch đầu vào đến hiệu quả lọc nước cũng được đánh giá. Các yếu tố khác như lưu lượng dòng chảy, áp suất, và nhiệt độ cũng được xem xét để tối ưu hóa hiệu quả khử mặn. Kết quả cho thấy maltodextrin có tiềm năng lớn trong việc khử mặn nước biển, mang lại hiệu quả cao và thân thiện với môi trường.

4.1. Xác định nồng độ Maltodextrin tối ưu cho quá trình khử mặn

Một trong những mục tiêu quan trọng của nghiên cứu là xác định nồng độ maltodextrin tối ưu để đạt được hiệu quả khử mặn cao nhất. Các thử nghiệm được thực hiện với các nồng độ maltodextrin khác nhau, và hiệu quả khử mặn được đánh giá dựa trên các thông số như TDS và thể tích nước ngọt thu được. Kết quả cho thấy có một nồng độ maltodextrin tối ưu, tại đó hiệu quả khử mặn đạt mức cao nhất. Việc sử dụng nồng độ maltodextrin quá cao hoặc quá thấp đều có thể làm giảm hiệu quả của quá trình lọc.

4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố vận hành đến hiệu quả khử mặn

Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của các yếu tố vận hành khác nhau đến hiệu quả khử mặn của quá trình thẩm thấu xuôi sử dụng maltodextrin. Các yếu tố này bao gồm lưu lượng dòng chảy, áp suất, và nhiệt độ. Kết quả cho thấy việc điều chỉnh các yếu tố vận hành một cách hợp lý có thể cải thiện đáng kể hiệu quả khử mặn. Ví dụ, tăng lưu lượng dòng chảy có thể làm tăng tốc độ chuyển nước qua màng lọc, nhưng cũng có thể làm giảm thời gian tiếp xúc giữa dung dịch và màng lọc, ảnh hưởng đến hiệu quả khử mặn.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn và Triển Vọng Của Maltodextrin Khử Mặn

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn. Nó đóng góp vào hệ thống nghiên cứu về phương pháp lọc thẩm thấu khử mặn tại Việt Nam và trên thế giới. Việc xác định được chất lôi cuốn mới tiềm năng như maltodextrin mở ra cơ hội phát triển các phương pháp khử mặn hiệu quả và bền vững. Điều này góp phần giải quyết tình trạng thiếu nước và xâm nhập mặn đang diễn ra ngày càng phức tạp tại Việt Nam do hậu quả của biến đổi khí hậu.

5.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc mở rộng kiến thức về công nghệ lọc thẩm thấu xuôi và ứng dụng của maltodextrin trong khử mặn. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các hệ thống khử mặn hiệu quả và bền vững. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu này có thể đóng góp vào việc giải quyết tình trạng thiếu nước và xâm nhập mặn đang diễn ra ngày càng phức tạp tại Việt Nam và các khu vực khác trên thế giới.

5.2. Triển vọng phát triển của công nghệ khử mặn sử dụng Maltodextrin

Công nghệ khử mặn sử dụng maltodextrin có triển vọng phát triển lớn trong tương lai. Maltodextrin là một chất lôi cuốn tiềm năng, có nhiều ưu điểm so với các chất lôi cuốn truyền thống. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ này có thể dẫn đến các hệ thống khử mặn hiệu quả hơn, tiết kiệm năng lượng hơn, và thân thiện với môi trường hơn. Điều này có thể giúp giải quyết vấn đề khan hiếm nước ngọt và đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch cho cộng đồng.

VI. Kết Luận Maltodextrin Giải Pháp Khử Mặn Bền Vững

Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của dung dịch maltodextrin trong quá trình thẩm thấu xuôi để khử mặn. Maltodextrin là một chất lôi cuốn hiệu quả, có thể giúp tăng hiệu quả của quá trình lọc và giảm chi phí năng lượng. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để tối ưu hóa các điều kiện vận hành và đánh giá tính ổn định lâu dài của hệ thống. Với những ưu điểm vượt trội, maltodextrin có thể là một giải pháp khử mặn bền vững trong tương lai.

6.1. Tóm tắt kết quả và đánh giá chung về tiềm năng của Maltodextrin

Nghiên cứu đã đạt được những kết quả quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng của dung dịch maltodextrin trong quá trình thẩm thấu xuôi để khử mặn. Kết quả cho thấy maltodextrin là một chất lôi cuốn hiệu quả, có thể giúp tăng hiệu quả của quá trình lọc và giảm chi phí năng lượng. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để tối ưu hóa các điều kiện vận hành và đánh giá tính ổn định lâu dài của hệ thống.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và khuyến nghị

Để phát triển công nghệ khử mặn sử dụng maltodextrin một cách hiệu quả, cần có thêm nghiên cứu trong các lĩnh vực sau: Tối ưu hóa các điều kiện vận hành, bao gồm nồng độ maltodextrin, lưu lượng dòng chảy, áp suất, và nhiệt độ. Đánh giá tính ổn định lâu dài của hệ thống, bao gồm khả năng chống tắc nghẽn màng lọc và khả năng tái sử dụng maltodextrin. Nghiên cứu các phương pháp thu hồi và tái sử dụng maltodextrin một cách hiệu quả. Phát triển các hệ thống khử mặn quy mô lớn sử dụng maltodextrin.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nước ngọt là nguồn tài nguyên thiết yếu cho sự sống và phát triển kinh tế xã hội, tuy nhiên hiện nay đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng như ô nhiễm, xâm nhập mặn và biến đổi khí hậu. Tại Đồng bằng sông Cửu Long, hiện tượng xâm nhập mặn đã ảnh hưởng sâu rộng, với mức độ nhiễm mặn lên đến hơn 60 km vào đất liền, gây thiếu hụt nguồn nước ngọt phục vụ sinh hoạt và sản xuất. Trên thế giới, hơn 21.000 cơ sở sản xuất nước ngọt bằng công nghệ khử mặn đang hoạt động, trong đó nhà máy Ras Al-Khair tại Saudi Arabia có công suất lên tới 1,4 triệu m³/ngày. Tuy nhiên, các công nghệ khử mặn truyền thống như chưng cất nhiệt và thẩm thấu ngược (RO) vẫn tồn tại nhiều hạn chế về chi phí và tiêu thụ năng lượng.

Luận văn tập trung nghiên cứu tiềm năng ứng dụng dung dịch lôi cuốn Maltodextrin trong quá trình thẩm thấu xuôi (FO) để khử mặn nước biển, nhằm phát triển công nghệ khử mặn hiệu quả, thân thiện môi trường và tiết kiệm năng lượng. Nghiên cứu được thực hiện trên mô hình phòng thí nghiệm tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, với phạm vi khảo sát các thông số kỹ thuật của hệ thống FO sử dụng Maltodextrin làm chất lôi cuốn, bao gồm TDS, pH, thể tích nước ngọt thu được và ảnh hưởng của các điều kiện vận hành. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghệ khử mặn mới, góp phần giải quyết tình trạng thiếu nước ngọt và xâm nhập mặn tại Việt Nam cũng như trên thế giới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Nguyên lý thẩm thấu xuôi (Forward Osmosis - FO): Quá trình chuyển dịch nước qua màng bán thấm từ dung dịch có áp suất thẩm thấu thấp (nước biển) sang dung dịch có áp suất thẩm thấu cao (dung dịch lôi cuốn Maltodextrin) nhờ chênh lệch áp suất thẩm thấu tự nhiên. Công thức tính thông lượng nước qua màng FO là:

$$ J_w = A (\Delta \pi - \Delta P) $$

trong đó $J_w$ là thông lượng nước, $A$ là hệ số thẩm thấu thủy lực của màng, $\Delta \pi$ là chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa hai dung dịch, và $\Delta P$ là chênh lệch áp suất thủy lực.

• Phương trình Van’t Hoff: Tính áp suất thẩm thấu của dung dịch:

$$ \pi = iCRT $$

với $i$ là hệ số Van’t Hoff, $C$ là nồng độ chất tan, $R$ là hằng số khí lý tưởng, và $T$ là nhiệt độ dung dịch.

• Khái niệm chất lôi cuốn: Maltodextrin được lựa chọn làm chất lôi cuốn nhờ khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao, độ nhớt thấp, dễ hoàn nguyên và thân thiện môi trường.

• Màng lọc FO: Sử dụng màng FO-CTA và FO-TFC với đặc tính chọn lọc cao, khả năng chống nhiễm bẩn và độ bền cơ học tốt, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả lọc.

• Hiện tượng phân cực nồng độ: Là nguyên nhân làm giảm thông lượng nước qua màng FO, gồm phân cực nồng độ bên trong và bên ngoài màng, ảnh hưởng đến hiệu suất lọc.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nước đầu vào gồm mẫu nước biển thực tế lấy từ các cửa biển Việt Nam và nước biển giả pha muối tinh khiết với độ mặn 10‰ – 30‰. Dung dịch lôi cuốn là Maltodextrin với nồng độ khảo sát từ 5% đến 30%. Màng lọc FO sử dụng là FO-CTA và FO-TFC.

• Phương pháp thử nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện trên hệ thống lọc FO quy mô phòng thí nghiệm Forward Osmosis CF042 Cell Assembly tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Thử nghiệm gồm hai công đoạn: lọc FO để tách nước ngọt và lọc RO/NF để hoàn nguyên dung dịch lôi cuốn. Mỗi thử nghiệm được lặp lại tối thiểu 5 lần, thời gian vận hành kéo dài 150 phút đến 168 giờ để đánh giá tính ổn định.

• Phân tích số liệu: Các thông số như thông lượng nước (Jw), thông lượng muối thẩm thấu ngược (Js), thông lượng chất lôi cuốn thẩm thấu ngược (Jds), và hiệu suất hoàn nguyên dung dịch (%RS) được tính toán dựa trên khối lượng dung dịch, diện tích màng và thời gian vận hành. Chất lượng nước đầu ra được đánh giá theo tiêu chuẩn QCVN 01-1:2018/BYT.

• Phân tích cấu trúc màng: Sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để khảo sát bề mặt và cấu trúc vi mô của màng FO trước và sau vận hành nhằm đánh giá hiện tượng nhiễm bẩn và tổn thương màng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Nồng độ Maltodextrin tối ưu: Nồng độ Maltodextrin từ 15% đến 20% cho hiệu quả lôi cuốn cao nhất, với thông lượng nước qua màng FO đạt khoảng 10 LMH, vượt trội so với các nồng độ thấp hơn hoặc cao hơn. Thông lượng muối thẩm thấu ngược được kiểm soát dưới 0,5 GMH, đảm bảo chất lượng nước ngọt.

2. Ảnh hưởng loại màng lọc: Màng FO-TFC cho thông lượng nước trung bình 11 LMH, cao hơn màng FO-CTA khoảng 27%, tuy nhiên màng FO-CTA có khả năng chống nhiễm bẩn tốt hơn, phù hợp vận hành lâu dài. Hiệu suất khử mặn đạt trên 99,8% với cả hai loại màng.

3. Tác động của điều kiện vận hành: Tăng lưu lượng dòng vào dung dịch lôi cuốn từ 50 L/h lên 100 L/h làm tăng thông lượng nước qua màng FO lên 15%, trong khi tăng nhiệt độ vận hành từ 10°C lên 40°C cũng cải thiện thông lượng khoảng 20%. Áp suất dòng vào dung dịch lôi cuốn duy trì cao hơn dung dịch đầu vào giúp giảm hiện tượng phân cực nồng độ và tăng hiệu quả lọc.

4. Tính ổn định hệ thống: Vận hành liên tục trong 168 giờ, thông lượng nước giảm dưới 10%, cho thấy hệ thống FO sử dụng Maltodextrin có tính ổn định cao và khả năng chống tắc màng tốt. Hình ảnh SEM cho thấy màng FO-TFC sau vận hành có ít vết nhiễm bẩn hơn so với màng FO-CTA.

Thảo luận kết quả

Hiệu quả lọc FO sử dụng Maltodextrin làm chất lôi cuốn vượt trội nhờ khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao và độ nhớt thấp, giúp tăng thông lượng nước và giảm thất thoát chất lôi cuốn. So với các chất lôi cuốn truyền thống như muối vô cơ, Maltodextrin giảm thiểu tiêu thụ năng lượng trong quá trình hoàn nguyên nhờ dễ dàng tái sinh bằng lọc RO/NF. Kết quả phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy FO/LPRO tiêu thụ điện năng chỉ bằng khoảng 50% so với hệ thống SWRO truyền thống.

Việc lựa chọn màng FO phù hợp là yếu tố then chốt, màng FO-TFC cho hiệu suất cao nhưng cần kiểm soát nhiễm bẩn, trong khi màng FO-CTA bền hơn nhưng thông lượng thấp hơn. Điều kiện vận hành như lưu lượng, nhiệt độ và áp suất dòng chảy ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả lọc, cần được tối ưu hóa để duy trì hiệu suất cao và tuổi thọ màng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ Maltodextrin và thông lượng nước, biểu đồ so sánh hiệu suất giữa hai loại màng FO, và bảng tổng hợp các thông số vận hành ảnh hưởng đến hiệu quả lọc. Các kết quả này góp phần khẳng định tiềm năng ứng dụng của Maltodextrin trong công nghệ FO khử mặn, mở ra hướng phát triển công nghệ lọc nước sạch tiết kiệm năng lượng và thân thiện môi trường.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa nồng độ Maltodextrin: Khuyến nghị sử dụng Maltodextrin ở nồng độ 15-20% để đạt hiệu quả lôi cuốn tối ưu, giảm thất thoát chất lôi cuốn và tiết kiệm năng lượng trong quá trình hoàn nguyên. Thời gian áp dụng: 6-12 tháng, chủ thể: các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ lọc nước.

2. Lựa chọn màng FO phù hợp: Ưu tiên sử dụng màng FO-TFC cho các hệ thống quy mô lớn cần hiệu suất cao, đồng thời phát triển công nghệ xử lý và làm sạch màng để kéo dài tuổi thọ. Thời gian áp dụng: 12-18 tháng, chủ thể: nhà sản xuất màng và đơn vị vận hành.

3. Kiểm soát điều kiện vận hành: Thiết kế hệ thống vận hành đảm bảo lưu lượng dòng lôi cuốn cao hơn dòng đầu vào, duy trì nhiệt độ vận hành trong khoảng 25-40°C để tối ưu hiệu suất lọc. Thời gian áp dụng: liên tục, chủ thể: kỹ sư vận hành và quản lý hệ thống.

4. Phát triển công nghệ hoàn nguyên dung dịch: Nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp lọc RO/NF hiệu quả để tái sinh dung dịch Maltodextrin, giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành. Thời gian áp dụng: 12-24 tháng, chủ thể: viện nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ.

5. Xây dựng quy trình tiền xử lý nguồn nước: Áp dụng các bước lọc sơ bộ, xử lý loại bỏ clo, dầu mỡ và chất rắn huyền phù để bảo vệ màng FO, nâng cao hiệu quả và tuổi thọ hệ thống. Thời gian áp dụng: 6-12 tháng, chủ thể: đơn vị vận hành và nhà cung cấp thiết bị.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường, kỹ thuật hóa học: Nghiên cứu sâu về công nghệ lọc FO, vật liệu màng lọc và ứng dụng Maltodextrin trong khử mặn, phục vụ phát triển đề tài và luận văn.

2. Doanh nghiệp sản xuất và cung cấp thiết bị lọc nước: Áp dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến sản phẩm màng lọc FO, phát triển hệ thống lọc FO/LPRO tiết kiệm năng lượng và thân thiện môi trường.

3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách về tài nguyên nước: Tham khảo để xây dựng chính sách phát triển công nghệ xử lý nước sạch, khuyến khích ứng dụng công nghệ mới nhằm giải quyết vấn đề thiếu nước ngọt và xâm nhập mặn.

4. Các tổ chức phi chính phủ và dự án phát triển bền vững: Sử dụng kết quả nghiên cứu để triển khai các dự án cung cấp nước sạch tại vùng bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn, góp phần thực hiện mục tiêu phát triển bền vững SDG 6 về nước sạch và vệ sinh.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn Maltodextrin làm chất lôi cuốn trong công nghệ FO?
   Maltodextrin có khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao, độ nhớt thấp, dễ hòa tan và hoàn nguyên, không độc hại, thân thiện môi trường, giúp tăng hiệu quả lọc FO và giảm tiêu thụ năng lượng so với các chất lôi cuốn truyền thống.

2. Màng FO-TFC và FO-CTA khác nhau như thế nào?
   Màng FO-TFC có khả năng cho nước thấm qua cao hơn (khoảng 11 LMH so với 8 LMH của FO-CTA) và độ bền cơ học tốt, nhưng dễ bị nhiễm bẩn hơn. Màng FO-CTA có khả năng chống nhiễm bẩn tốt hơn nhưng thông lượng thấp hơn, phù hợp với vận hành lâu dài.

3. Các yếu tố vận hành nào ảnh hưởng đến hiệu quả lọc FO?
   Lưu lượng dòng chảy, nhiệt độ vận hành, áp suất dòng vào và hướng dòng chảy đều ảnh hưởng đến thông lượng nước và hiệu suất khử mặn. Ví dụ, tăng nhiệt độ từ 10°C lên 40°C có thể tăng thông lượng nước lên 20%.

4. Làm thế nào để hoàn nguyên dung dịch Maltodextrin sau khi sử dụng?
   Dung dịch Maltodextrin pha loãng được hoàn nguyên bằng phương pháp lọc màng áp suất thấp như RO hoặc NF, giúp tái sử dụng chất lôi cuốn và giảm tiêu thụ năng lượng so với các phương pháp nhiệt.

5. Công nghệ FO có ưu điểm gì so với RO truyền thống?
   FO tiêu thụ năng lượng thấp hơn do sử dụng áp suất thẩm thấu tự nhiên làm động lực, giảm hiện tượng tắc màng, ít phát thải khí nhà kính, và có thể kết hợp với các hệ thống lọc màng khác để nâng cao hiệu quả khử mặn.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định Maltodextrin là chất lôi cuốn tiềm năng, tối ưu ở nồng độ 15-20%, giúp tăng hiệu quả lọc FO và giảm tiêu thụ năng lượng.
• Màng FO-TFC và FO-CTA đều phù hợp cho hệ thống FO khử mặn, với ưu nhược điểm riêng về thông lượng và khả năng chống nhiễm bẩn.
• Điều kiện vận hành như lưu lượng, nhiệt độ và áp suất dòng chảy ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất lọc, cần được kiểm soát chặt chẽ.
• Hệ thống FO sử dụng Maltodextrin có tính ổn định cao, khả năng chống tắc màng tốt trong vận hành dài hạn.
• Đề xuất phát triển công nghệ hoàn nguyên dung dịch và tối ưu hóa hệ thống vận hành để ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nước sạch từ nước biển và nước lợ.

Tiếp theo, cần triển khai nghiên cứu quy mô pilot và ứng dụng thực tế nhằm đánh giá hiệu quả vận hành lâu dài và chi phí đầu tư, đồng thời phát triển các giải pháp xử lý tiền nguồn nước phù hợp. Các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp được khuyến khích hợp tác để thúc đẩy ứng dụng công nghệ FO/Maltodextrin trong thực tiễn, góp phần giải quyết vấn đề thiếu nước sạch và xâm nhập mặn tại Việt Nam và khu vực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. CÁC CÔNG NGHỆ KHỬ MẶN NƯỚC BIỂN HIỆN NAY 1. Các công nghệ chưng cất nhiệt 1.

Chưng cất nhanh nhiều bậc (Multistage Flash Distillation – MSFD) Trong quá trình chưng cất nhanh nhiều bậc, nước biển được làm nóng lên và bay hơi, sau đó hơi nước được cô đọng lại để sản xuất nước đã được khử muối. Hơi nước được cô đặc này sẽ được sử dụng như là một nguồn năng lượng nhiệt để làm nóng nước biển chảy vào. Sự bay hơi và phần cô đặc lại được phân chia thành nhiều giai đoạn lặp đi lặp lại nhiều lần, do đó làm tăng thêm phần hiệu quả. Một trong những tính năng tốt của quá trình xử lý nước chưng cất nhanh nhiều bậc là khả năng sản xuất ra số lượng lớn nước ở tại cùng một thời điểm.

Bởi vì quá trình này chỉ cần sử dụng máy làm bay hơi áp lực/nhiệt độ thấp như một nguồn năng lượng nhiệt, thay vì các quá trình khử muối này mà phải gây tốn nhiệt từ nhà máy điện. Chưng cất nhiều cấp (Multieffect Distillation – MED) Lượng nước cung cấp bay hơi nhanh, tuy nhiên hầu hết nước biển này được phân tán qua một số ống của máy bay hơi và được đun sôi. Hơi nước sau đó được ngưng tụ lại để sản xuất ra nước sạch, quá trình này được liên tục lặp đi lặp lại. Quá trình bay hơi diễn ra trong một bơm chân không, nước biển bắn ra có thể đạt tới điểm sôi thậm chí kể cả ở nhiệt độ thấp.

Công nghệ lọc qua màng 1. Lọc thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis – RO) Thẩm thấu ngược (RO) là một quá trình tách qua màng cho phép nước biển thấm qua màng nhờ áp suất tác dụng vào lớn hơn áp suất thẩm thấu của nước biển. Màng cho phép nước thấm qua nhưng giữ lại các muối tan. Với phương pháp này này, ta tách được nước tinh khiết (sản phẩm) và phần cặn.

Một nhà máy khử muối bằng công nghệ RO điển hình bao gồm ba công đoạn, cụ thể là tiền xử lý, tạo áp và phân tách bằng màng RO và xử lý bổ sung. Mức 2 tiêu thụ năng lượng phụ thuộc vào hàm lượng muối của nước biển đầu vào. Sự phát triển công nghệ cho phép màng RO có tỉ lệ loại bỏ muối cao, trong khi vẫn duy trình tính thấm cao cũng như giảm năng lượng tiêu thụ. Lọc thẩm tách điện ly (Electrodialysis – ED) Nguyên tắc của quá trình ED là tách các ion ra khỏi nước bằng cách đẩy các ion này qua màng thấm ion chọn lọc nhờ lực hút tích điện.

Hệ thống ED bao gồm tập hợp các màng đặt giữa đường đi của dòng điện một chiều phát ra từ 2 điện cực ở hai đầu. Nước muối đi qua giữa các màng đặt vuông góc với hướng dòng điện và vận tốc dòng muối phải đủ lớn để xáo trộn hoàn toàn. Về cấu tạo, các màng cation và anion đặt xen kẽ nhau giữa hai điện cực âm, dương ngăn cách bởi đệm plastic và hình thành nên cụm ngăn. Cụm ngăn này có hàng trăm cặp ngăn, mỗi cặp gồm một ngăn loãng và ngăn đậm đặc cạnh nhau.

Dòng đậm đặc và loãng được thu qua ống thu riêng. Dòng một chiều khi qua nước muối sẽ kéo các anion về phía cực dương từ một ngăn qua ngăn kế bên. Màng thấm chọn lọc anion chỉ cho phép các anion thấm qua (Cl-, SO42-), tuy nhiên các anion sẽ bị giữ lại do màng cation. Tương tự với các màng cation theo hướng ngược lại.

Màng thấm chọn lọc cation chỉ cho phép các cation thấm qua (Na+, Ca2+), tuy nhiên các cation sẽ giữa lại do màng anion. Khoảng cách giữa các màng không quá lớn, khoảng 1mm. Do sự di chuyển của các ion, nước trong một ngăn có hàm lượng ion giảm đi trong khi lượng ion trong ngăn kế bên đậm đặc hơn, như vậy sẽ tạo ra hai dòng: dòng khử muối và dòng đậm đặc. Lọc màng kích thước nano (Nanofiltration – NF) Quá trình tách nước bằng màng NF là quá trình tách dựa trên áp lực, nước vận chuyển qua màng bán thấm, có kích thước cỡ nano.

Sự chênh lệch áp suất giữa 2 bên dung dịch đầu vào và dung dịch sau lọc ở 2 bên màng dẫn đến quá trình tách muối khỏi nước. Áp suất vận hành thấp, thông lượng nước lớn và khả năng giữ lại các ion hóa trị cao là các ưu điểm của quá trình NF. Lọc màng thẩm thấu xuôi (Forward Osmosis – FO) Nguyên lý chọn lọc thẩm thấu của màng có thể dựa trên kích thước hoặc dựa trên bản chất hoá học của của các thành phần chất hoà tan hoặc chất không hoà tan phân tán trong môi trường cần tiến hành phân tách. Động lực cho quá trình chuyển dịch các thành phần có thể là do chênh lệch về mặt áp suất, chênh lệch về mặt nhiệt độ, chênh lệch về mặt nồng độ, hoặc chênh lệch về mặt điện thế.

Khi động lực cho quá trình chuyển dịch các thành phần cần tiến hành phân tách là sự chênh lệch về mặt áp suất thẩm thấu tự nhiên giữa các pha chất lỏng nằm tại hai phía của màng bán thấm, thì quá trình này được gọi là quá trình lọc thẩm thấu xuôi. So sánh các công nghệ khử mặn Bảng 1.1 thể hiện sự so sánh các đặc điểm kỹ thuật của các công nghệ khử mặn. Có thể thấy rằng công nghệ FO yêu cầu ít năng lượng tiêu tốn hơn cho mỗi m3 nước so với các phương pháp nhiệt và màng khác. Màng lọc nano đã có những hứa hẹn bước đầu, tuy nhiên vẫn cần thời gian trước khi ứng dụng hiệu quả lý thuyết vào thực tế quá trình khử mặn.

Công nghệ màng nano nếu chỉ sử dụng độc lập sẽ có nhiều hạn chế, chẳng hạn như hiện tượng tắc màng, vì vậy cần kết hợp nó với công nghệ khác thích hợp. Chi phí yêu cầu cho một nhà máy FO là thấp hơn rõ ràng so với các công nghệ sử dụng nhiệt, thậm chí cả công nghệ RO. So với công nghệ RO, FO ít tắc màng hơn, phạm vi ứng dụng hẹp hơn và lượng nước cặn thải ít hơn. Mặc dù chất lượng nước đầu ra dao động trong khoảng rộng hơn các phương pháp nhiệt, nhưng điều đó không quá quan trọng vì thành phần chất rắn hòa tan vẫn dưới giới hạn cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).

Phát thải khí nhà kính của các phương pháp màng ít hơn đáng kể so với các công nghệ sử dụng nhiệt. Tuy nhiên, dung dịch lôi cuốn và vật liệu màng FO vẫn đang cần nghiên cứu sâu hơn để cải tiến quá trình công nghệ. Bên cạnh đó, so với các công nghệ màng khác, khả năng ít bị tắc màng cũng là ưu điểm của FO.1 So sánh các công nghệ khử mặn nước biển [1] Đặc Công nghệ khử mặn trưng MSF MED RO ED NF FO vận hành Năng Điện: Điện: Điện: lượng 4–6 2 – 2,5 3,5 – 4,5 < 0,6 0,3 - 1 0,84 tiêu thụ Nhiệt: Nhiệt: (kWh/m3) 55 – 120 30 – 120 Chất lượng 120 – nước tạo 1 – 50 1 – 50 50 – 90 0 – 10 30 – 45 200 ra (mg TDS/L) Thấp – Chi phí Thấp – Rất cao Cao trung Thấp Thấp đầu tư cao bình Sự thay đổi thành Trung phần bình – Cao Rất thấp Rất cao Rất thấp Rất thấp nước cao biển Cao Yêu cầu nhưng Trung bảo Thấp Cao Cao Thấp thấp hơn bình dưỡng so với RO Lớn Quy mô Nhỏ - Ít hơn Nhỏ Lớn Rất nhỏ nhưng ít ứng dụng vừa RO hơn RO Yêu cầu Trung Trung Lớn Lớn Nhỏ Nhỏ hóa chất bình bình Tỉ lệ nước tạo 0,1 – 0,3 – 0,1 – 0,2 0,3 – 0,5 0,8 – 0,9 0,7 ra/nước 0,25 0,85 đầu vào 5 Đặc Công nghệ khử mặn trưng MSF MED RO ED NF FO vận hành Cao – Yêu cầu Trung Trung Cao trung Thấp Thấp kỹ thuật bình bình bình Khả năng Cao Thấp Cao Thấp tắc màng Phát thải Không Không Không Không khí nhà Có Có có thông đáng kể đáng kể đáng kể kính tin Hệ thống vận hành tự động Có thể Có thể Có thể Có thể Có thể Có thể hoàn toàn Thiếu màng lọc Tắc tối ưu Quá màng, tạo ra trình lắp Bơm, vòng đời thông đặt và van, hệ Chất ô của lượng xây Hạn chế thống Bơm nhiễm vi màng bị nước dựng, độ chân khuẩn giới hạn, cao; ổn định không dư lượng thiếu của nhà hóa chất dung máy còn lại dịch lôi cuốn lý tưởng 1. CÔNG NGHỆ LỌC THẨM THẤU XUÔI (FO) 1.

Cơ sở khoa học của quá trình thẩm thấu xuôi Cơ sở khoa học của các quá trình lọc màng nói chung, và của quá tình lọc thẩm thấu xuôi (FO) nói riêng, là thông qua việc sử dụng một màng lọc phân cách cho phép sự thẩm thấu mang tính chọn lọc của một hay nhiều thành 6 phần tốt hơn so với các thành phần khác. Nguyên tắc chọn lọc thẩm thấu của màng có thể dựa trên kích thước hoặc dựa trên bản chất hoá học của của các thành phần chất hoà tan hoặc chất không hoà tan phân tán trong môi trường cần tiến hành phân tách. Động lực cho quá trình chuyển dịch các thành phần có thể là do chênh lệch về mặt áp suất, chênh lệch về mặt nhiệt độ, chênh lệch về mặt nồng độ, hoặc chênh lệch về mặt điện thế. Khi động lực cho quá trình chuyển dịch các thành phần cần tiến hành phân tách là sự chênh lệch về mặt áp suất thẩm thấu tự nhiên giữa các pha chất lỏng nằm tại hai phía của màng bán thấm, thì quá trình này được gọi là quá trình lọc thẩm thấu xuôi [2].

Cụ thể, trong quá trình khử mặn vận dụng công nghệ lọc thẩm thấu xuôi, việc tách nước được thực hiện dựa trên cơ sở sự chênh lệch áp suất thẩm thấu tự nhiên giữa dung dịch đầu vào (dung dịch nước mặn, có thành phần chủ yếu là các loại muối hoà tan) với áp suất thẩm thấu thấp hơn và dung dịch lôi cuốn (có thành phần chủ yếu là các loại chất lôi cuốn hoà tan) với áp suất thẩm thấu cao hơn. Hai dung dịch trên được phân cách với nhau bởi màng bán thấm (màng lọc FO), và do tồn tại sự chênh lệch về mặt áp suất thẩm thấu tự nhiên giữa hai dung dịch nên sẽ tạo thành dòng nước di chuyển qua màng lọc FO từ dung dịch đầu vào về hướng dung dịch lôi cuốn. Đồng thời, màng lọc FO cũng có tác dụng ngăn chặn sự di chuyển của các thành phần chất hoà tan khác từ từ dung dịch đầu vào về hướng dung dịch lôi cuốn và ngược lại, đặc biệt là sự di chuyển của các phân tử NaCl, bởi vậy thu được hiệu quả lọc tách nước ra khỏi dung dịch đầu vào [3].