Màng lọc được sử dụng phổ biến trong các thiết bị lọc nước hiện nay

Trước thực trạng môi trường ngày càng ô nhiễm, đặc biệt là nước sinh hoạt, việc sở hữu một hệ thống lọc nước hiệu quả trở nên thiết yếu cho gia đình. Nhiều người chú ý đến thương hiệu hay số lượng lõi lọc mà ít để tâm đến yếu tố quan trọng nhất – màng lọc. Thực tế, màng lọc đóng vai trò quan trọng nhất trong thiết bị, quyết định chất lượng và độ tinh khiết của nước. Một màng lọc chất lượng không chỉ loại bỏ cặn bẩn, vi khuẩn, virus, kim loại nặng mà còn giữ lại các khoáng chất tự nhiên có lợi cho sức khỏe.
Bài viết này website kangen.vn sẽ giúp bạn tìm hiểu sâu về các loại màng lọc phổ biến, nguyên lý hoạt động, ưu và nhược điểm cũng như cách chọn màng lọc phù hợp với nhu cầu.

Khái niệm và vai trò của màng lọc trong hệ thống lọc nước

Màng lọc là lớp vật liệu có cấu trúc lỗ siêu nhỏ, cho phép chỉ nước đi qua, chặn lại tạp chất, vi sinh vật, ion kim loại hoặc các chất hòa tan kích thước lớn hơn. Màng lọc thường từ vật liệu đặc biệt như polymer tổng hợp (polyamide, cellulose acetate, polysulfone, polyethersulfone…) để đảm bảo bền, chịu áp lực và tương thích với nguồn nước.

Trong hệ thống lọc nước, màng lọc giữ vai trò trung tâm. Nếu ví lõi PP, lõi than hoạt tính như “cửa gác” lọc thô, thì màng lọc là “cửa kiểm soát” cuối định chất lượng nước đủ sạch để uống trực tiếp. Công nghệ áp dụng trong màng lọc quyết định khả năng, từ loại bỏ cặn bẩn thô đến tách các ion kim loại ở cấp phân tử.

Công nghệ màng lọc không chỉ ứng dụng trong máy lọc nước gia đình mà còn trong xử lý nước công nghiệp, y tế, thực phẩm, hóa chất, nước tinh khiết dùng trong phòng thí nghiệm hay điện tử.

Phân loại các loại màng lọc phổ biến

Trên thị trường hiện nay, màng lọc phân loại theo kích thước lỗ lọc, áp suất vận hành và khả năng loại bỏ tạp chất. Bốn loại phổ biến gồm: màng vi lọc (MF), màng siêu lọc (UF), màng nano (NF) và màng thẩm thấu ngược (RO). Mỗi loại có đặc điểm riêng, phù hợp với từng nguồn nước.

Màng vi lọc (Microfiltration – MF)

Màng vi lọc có cấp độ thấp nhất, với kích thước lỗ khoảng 0,05 – 5 micromet. Lớp màng này cho phép nước và khoáng chất đi qua, giữ lại hạt cặn, bùn đất, rong rêu, nấm men và vi sinh vật lớn.

Màng MF thường dùng ở giai đoạn đầu xử lý nước – “lọc sơ bộ”. Nó bảo vệ các màng lọc tinh sau như UF, NF hay RO tránh tắc nghẽn.

Ưu điểm:

• Hoạt động ở áp suất thấp, tiết kiệm năng lượng.

• Dễ dàng làm sạch và có thể tái sử dụng qua phương pháp rửa ngược.

• Chi phí đầu tư và bảo trì thấp.

Nhược điểm:

• Không thể loại bỏ virus, vi khuẩn nhỏ hay các ion đã hòa tan.

• Không làm ra nước tinh khiết đạt tiêu chuẩn uống trực tiếp.

Ứng dụng:
Màng vi lọc thường được sử dụng trong xử lý nước công nghiệp, sản xuất đồ uống, lọc nước hồ bơi, hoặc là bước chuẩn bị trong hệ thống lọc RO.

Màng siêu lọc (Ultrafiltration – UF)

Màng siêu lọc là sự cải tiến của MF, với lỗ siêu nhỏ chỉ từ 0,001 đến 0,05 micromet. Cấu trúc màng UF gồm các sợi rỗng mảnh, tạo thành hàng triệu lỗ siêu nhỏ. Khi nước chảy qua, các cặn bẩn, vi khuẩn, bào tử nấm, chất keo và protein lớn bị giữ lại, trong khi phân tử nước và khoáng chất vẫn có thể đi qua.

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và tầm quan trọng của lõi lọc nước thô tại đây.

Ưu điểm:

• Khả năng lọc vượt trội, loại bỏ được tới 99% vi khuẩn và chất rắn lơ lửng.

• Vận hành không cần điện, sử dụng áp suất nước tự nhiên.

• Giữ lại vài khoáng chất tự nhiên có lợi cho sức khỏe.

• Không sinh ra nước thải, thân thiện với môi trường.

Nhược điểm:

• Không thể hoàn toàn loại bỏ muối hòa tan và ion kim loại nặng.

• Không thích hợp với nước bị ô nhiễm nặng hoặc có độ cứng cao.

Ứng dụng:
Màng UF phổ biến trong các máy lọc nước gia đình dùng nước máy đã qua xử lý, hoặc làm tầng lọc trung gian trong hệ thống RO để giảm tải cho màng chính. Ngoài ra, UF còn được ứng dụng trong ngành thực phẩm, dược phẩm và xử lý nước thải công nghiệp.

Màng nano (Nanofiltration – NF)

Màng nano nằm giữa UF và RO, với kích thước lọc khoảng 0,001 micromet. Loại màng này được phát triển để lọc sạch mức cao nhưng vẫn duy trì một lượng khoáng chất nhất định nhằm tránh nước trở nên "quá tinh khiết".

Ưu điểm:

• Có khả năng loại bỏ ion đa hóa trị (Ca²⁺, Mg²⁺), hỗ trợ làm mềm nước.

• Duy trì các ion đơn và khoáng chất thiết yếu như Na⁺, K⁺.

• Áp suất vận hành thấp hơn RO, tiết kiệm điện năng.

• Sản sinh ít nước thải hơn.

Nhược điểm:

• Không hoàn toàn loại bỏ muối và ion nhỏ.
• Hiệu quả thay đổi dựa trên áp suất.

Ứng dụng: Màng NF thường được sử dụng trong các hệ thống lọc nước sinh hoạt quy mô lớn, nhà máy nước sạch, hoặc máy lọc nước cao cấp để cân bằng giữa khả năng lọc sạch và giữ khoáng. Trong công nghiệp, NF cũng giúp tách chất hữu cơ, loại bỏ độ cứng và sản xuất nước mềm cho những dây chuyền sản xuất.

Có thể bạn quan tâm: Máy lọc nước Mitsubishi Cleansui EU301 

Màng thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis – RO)

Màng RO là công nghệ lọc tiên tiến nhất hiện nay, với kích thước lỗ cực nhỏ chỉ khoảng 0,0001 micromet – nhỏ hơn hàng nghìn lần so với sợi tóc người. Với cấu trúc đặc biệt, màng RO chỉ cho phép các phân tử nước tinh khiết đi qua, hoàn toàn giữ lại vi khuẩn, virus, kim loại nặng, muối, clo và các hợp chất hữu cơ hòa tan.

Nguyên lý hoạt động:

Màng RO vận hành dựa trên nguyên tắc thẩm thấu ngược – sử dụng áp suất cao để ép nước qua màng bán thấm. Trong quá trình này, các phân tử nước tinh khiết đi qua màng, còn các chất ô nhiễm bị đẩy ngược ra ngoài theo dòng nước thải.

Ưu điểm:

• Đem lại nước tinh khiết gần như tuyệt đối.
• Loại bỏ hầu hết các loại tạp chất, virus và ion kim loại nặng.
• Có thể xử lý mọi nguồn nước, kể cả nước mặn hay nước phèn.

Nhược điểm:

• Cần bơm tăng áp để hoạt động, tiêu thụ điện năng.
• Gây ra lượng nước thải đáng kể.
• Loại bỏ cả khoáng chất có lợi, cần bổ sung lõi khoáng để cải thiện vị nước.

Ứng dụng: Màng RO được sử dụng phổ biến nhất trong máy lọc nước gia đình, đặc biệt tại Việt Nam – nơi nguồn nước sinh hoạt thường chứa nhiều tạp chất và kim loại. Ngoài ra, còn được ứng dụng trong sản xuất nước đóng chai, xử lý nước biển, nước cất cho y tế và công nghiệp điện tử.

Cấu trúc hệ thống lọc nước và vai trò của từng màng

Một hệ thống lọc nước hoàn chỉnh thường được thiết kế từng tầng, nhằm đảm bảo quá trình xử lý nước từ thô tới tinh:

• Lõi lọc thô (PP 5 micron): loại bỏ cặn lớn, rỉ sét, bùn đất.
• Lõi than hoạt tính (GAC/CTO): hấp thụ clo, thuốc trừ sâu, mùi và chất hữu cơ.
• Màng UF/NF/RO: lọc sâu, loại bỏ vi sinh vật, kim loại nặng và ion hòa tan.
• Lõi khoáng, lõi hồng ngoại, lõi ORP: bổ sung khoáng, cân bằng pH và cải thiện hương vị nước.

Mỗi tầng lọc sẽ thực hiện một chức năng nhất định. Khi kết hợp, chúng tạo ra hệ thống lọc hoàn hảo, đem lại nguồn nước tinh khiết, an toàn và dễ uống.

Click ngay để biết khi nào cần thay thế vật liệu lọc nước.

Cách chọn lựa màng lọc phù hợp

Để tìm được màng lọc hiệu quả, người dùng cần cân nhắc các yếu tố sau:

1. Chất lượng nguồn nước đầu vào:

• Nếu nguồn nước là nước máy đã qua xử lý, chỉ cần sử dụng màng UF hoặc NF.

• Nếu là nước giếng, nước phèn, hoặc nước có độ cứng cao hay nhiễm mặn, nên lựa chọn màng RO.

2. Nhu cầu sử dụng nước:

• Nếu chỉ phục vụ nấu ăn, tắm rửa, sử dụng UF để tiết kiệm chi phí.

• Nếu muốn nước uống trực tiếp, cần chọn hệ RO có lõi bổ trợ khoáng.

3. Chi phí đầu tư và bảo trì:

• Màng MF và UF có giá cả phải chăng và độ bền cao.

• Màng RO và NF có giá thành cao hơn nhưng mang đến nước sạch gần như tuyệt đối.

4. Lượng nước thải và điện năng tiêu thụ:

• UF hầu như không thải nước, tiết kiệm điện đáng kể.

• RO cần bơm áp, tiêu tốn điện năng và tạo nước thải.

5. Không gian và áp suất nước:

• Với nguồn nước yếu, nên sử dụng màng UF hoặc lắp thêm bơm tăng áp cho hệ RO.

Lưu ý khi sử dụng và bảo dưỡng màng lọc

Để duy trì hiệu quả và độ bền của màng lọc, người dùng nên:

• Thay lõi lọc đúng kỳ hạn (thường 18–36 tháng với RO, 12–24 tháng với UF).

• Tránh để nước có nhiều clo hay tạp chất tiếp xúc trực tiếp với màng.

• Đảm bảo áp lực nước ổn định trong quá trình vận hành máy.

• Thường xuyên xả nước thải (đối với RO) để làm sạch màng lọc.

• Đặt máy ở nơi khô ráo, tránh nơi có ánh nắng trực tiếp.

Bảo dưỡng hợp lý không chỉ kéo dài tuổi thọ mà còn giúp nước giữ chuẩn vệ sinh an toàn.

Kết luận

Màng lọc là phần quan trọng nhất trong mọi hệ thống lọc nước, quyết định khả năng làm sạch và chất lượng nước đầu ra. Mỗi loại màng – từ MF, UF, NF đến RO – đều có nhiệm vụ riêng và phù hợp với từng điều kiện nước khác nhau. Trong đó, màng RO nổi bật với khả năng lọc sạch gần như tuyệt đối, trong khi màng UF và NF lại ưu tiên giữ khoáng và tiết kiệm chi phí. Hiểu rõ đặc điểm từng loại màng, kết hợp bảo dưỡng hợp lý sẽ giúp bạn chọn giải pháp lọc nước hiệu quả, bền bỉ và an toàn cho sức khỏe gia đình. Một hệ thống lọc được trang bị màng chất lượng chính là chìa khóa để bạn yên tâm tận hưởng nước tinh khiết mỗi ngày.