Nhật Bản phát triển công nghệ lọc màng để xử lý nước


Cuối thời kỳ Minh Trị (1868 – 1912), mới chỉ có 8,4% của dân số 49,9 triệu người Nhật được kết nối vào mạng nước máy. Từ thập niên 1950, hệ thống cấp nước Nhật bắt đầu phát triển nhanh chóng. Đến năm 1987, có 94% dân số đã được phục vụ nước máy, và năm 2000 con số đó là 96,5% với tổng công suất cấp nước là 17 tỉ m3/năm. Tuy nhiên, nhu cầu của người dân Nhật ngày càng thiên về nước uống an toàn, và chỗ đứng của nước máy khử trùng bằng clo ngày càng giảm. Lọc màng – công nghệ xử lý nước mới đã và đang được phát triển để đáp ứng xu thế đó.


Công nghệ xử lý nước ở Nhật trong thế kỷ 20 chủ yếu là lọc qua cát, nhưng từ những năm 1980 công nghệ lọc qua màng đã được đưa vào áp dụng. Đây là công nghệ sử dụng màng siêu lọc (UF) hay màng vi lọc (MF). Công nghệ lọc màng có ưu điểm là khả năng loại các chất rắn cao và nhà máy dễ bảo trì. Hiện nay, có khoảng 90 nhà máy nước trên thế giới sử dụng công nghệ lọc màng với công suất trên 5.000 m3/ngày. Ở Nhật, công nghệ lọc màng đang được sử dụng ở các nhà máy nước quy mô nhỏ (công suất dưới 1.000 m3/ngày) ở những nơi thiếu các kỹ sư.

Quá trình phát triển của công nghệ lọc màng ở Nhật đã đi qua 3 giai đoạn, thu hút sự tham gia của chính phủ, tư nhân và các nhà khoa học.
* Ở giai đoạn 1991-1993, dự án “Màng lọc nước cho thế kỷ 21” (MAC21) đã đi đến kết luận màng UF và MF là hoàn toàn thích hợp để khử đục và loại vi khuẩn ở các nhà máy nước quy mô nhỏ.
* Trong giai đoạn 1994-1996, Dự án NEW MAC21 đã phát triển các hệ thống lọc nước kết hợp hấp phụ bằng than hoạt tính và ozon hoá với lọc màng UF/MF.
* Trong Dự án nâng cao ACT21 giai đoạn 3 (1997-2000), lọc màng UF/MF đã được áp dụng vào các nhà máy quy mô vừa đến lớn.

Năm 2001, Nhật Bản có khoảng 240 nhà máy nước công nghệ lọc màng với tổng công suất xử lý 140.00 m3/ngày. Quy mô nhà máy nước lọc màng ngày càng mở rộng. Một nhà máy lọc màng công suất 30.00 m3/ngày sẽ được hoàn thành trong năm 2003, và dự kiến sẽ có một nhà máy công suất 150.000 m3/ngày trong tương lai không xa. (Cần nhớ rằng các nhà máy nước lớn như Nam Dư và Cáo Đỉnh ở Hà Nội có công suất 30.000m3/ngày) .

Nhật Bản hiện có một số nhà sản xuất màng lọc hàng đầu thế giới và có quá trình phát triển công nghệ lọc màng mạnh. Một loại màng lọc bằng sứ quy mô lớn với khả năng chịu nhiệt cao và tuổi thọ dài, và một loại màng MF chịu được ozon làm bằng polyvinyldenefluoride (PVDF) đã được chhé tạo và đưa vào sử dụng. Ở các nhà máy nước sử dụng màng lọc MF chịu ozon, quá trình lọc qua màng có thể đồng thời với ozon hoá.

Các loại màng lọc nước được phát triển ở Nhật Bản đang rất có triển vọng áp dụng rộng rãi trên thế giới.

Lược dịch từ Look Japan – Vol 49, No.566 , May 2003