Màng RO hoạt động thế nào để loại bỏ vi khuẩn, kim loại nặng?

Trong bối cảnh nguồn nước ngày càng ô nhiễm bởi vi sinh vật, kim loại nặng và các tạp chất khác, màng lọc RO (Reverse Osmosis) trở thành giải pháp lọc nước hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay. Không chỉ dùng trong gia đình, màng RO còn là thành phần cốt lõi trong các hệ thống xử lý nước công nghiệp, y tế, thực phẩm, và sản xuất công nghệ cao. Nhưng màng lọc nước RO thực sự hoạt động như thế nào để loại bỏ được vi khuẩn, asen, chì, thủy ngân và hàng loạt chất ô nhiễm khác? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết này.

Thẩm thấu ngược – Trái tim của máy lọc nước RO

Thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis) là một quá trình lọc nước bằng cách sử dụng màng bán thấm có khả năng ngăn chặn hầu hết các phân tử lớn và ion có trong nước, chỉ cho phép nước tinh khiết đi qua.

Khác với hiện tượng thẩm thấu tự nhiên (nước di chuyển từ nơi ít đậm đặc sang nơi đậm đặc hơn qua màng bán thấm), thẩm thấu ngược sử dụng áp lực cao để ép nước đi ngược chiều, buộc nó phải thấm qua màng RO và để lại các chất bẩn ở phía bên kia.

Màng lọc RO có kích thước lỗ siêu nhỏ, chỉ khoảng 0.0001 micron, nhỏ hơn gấp hàng trăm lần so với vi khuẩn và virus – điều này giúp màng lọc chặn đứng hầu hết các tác nhân gây bệnh và kim loại nặng.

Cấu tạo màng lọc RO – Tinh vi nhưng hiệu quả

Một màng RO thông thường bao gồm nhiều lớp màng siêu mỏng (thin-film composite membrane – TFC), cuộn lại theo hình xoắn ốc quanh ống lõi thu nước. Vật liệu màng thường là polyamide, một hợp chất bền bỉ với nước và hóa chất.

Cấu trúc của màng gồm 3 lớp chính:

• Lớp bảo vệ polyester (support layer): Đảm bảo độ bền cơ học.

• Lớp xen kẽ polysulfone (middle layer): Cho phép dòng nước phân phối đều trên bề mặt màng.

• Lớp polyamide siêu mỏng (active layer): Là nơi chính thực hiện quá trình tách lọc.

Chính nhờ lớp polyamide có đặc tính bán thấm và khả năng từ chối các ion có kích thước lớn, mà màng RO có thể loại bỏ lên đến:

• 99.9% vi khuẩn và virus

• 95-99% các kim loại nặng như chì, asen, thủy ngân, cadmium

• 90-98% muối hòa tan (TDS)

• Gần như toàn bộ thuốc trừ sâu, hóa chất công nghiệp

Tại sao màng lọc RO có thể loại bỏ vi khuẩn và kim loại nặng?

Về mặt kích thước:

• Vi khuẩn thường có kích thước từ 0.2 đến 1 micron.

• Virus: 0.01 đến 0.1 micron

• Kim loại nặng tồn tại dưới dạng ion (Pb²⁺, As³⁺…) hoặc phân tử.

Trong khi đó, kích thước lỗ của màng RO chỉ khoảng 0.0001 micron, đủ nhỏ để chặn hoàn toàn vi khuẩn, virus, và ion kim loại hòa tan trong nước.

Về mặt hóa học:

Bề mặt lớp polyamide của màng RO có điện tích âm nhẹ, giúp hấp thụ và đẩy lùi các ion dương như chì (Pb²⁺), thủy ngân (Hg²⁺), và đồng thời từ chối các hợp chất phân cực, thuốc trừ sâu, clo dư,…

Ứng dụng thực tế của màng RO trong lọc nước

Trong hộ gia đình

Máy lọc nước RO gia đình thường tích hợp lõi RO cùng nhiều lõi lọc khác (than hoạt tính, PP, lọc khoáng). Chúng giúp loại bỏ mọi nguy cơ gây bệnh từ nước sinh hoạt:

• Nước máy có Clo dư

• Nước giếng khoan chứa sắt, mangan, asen

• Vi khuẩn E.Coli, Coliform gây tiêu chảy

Trong nhà hàng – khách sạn

Màng RO giúp đảm bảo nguồn nước sạch cho chế biến thực phẩm, pha chế đồ uống, rửa dụng cụ ăn uống. Nước sau RO có thể đạt tiêu chuẩn nước uống trực tiếp của Bộ Y tế.

Trong công nghiệp và sản xuất

• Sản xuất điện tử: Yêu cầu nước siêu tinh khiết, không dẫn điện – điều mà chỉ RO mới đảm bảo được.

• Dược phẩm – mỹ phẩm: Màng RO loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn và ion kim loại nặng.

• Chế biến thực phẩm – đồ uống: Đảm bảo nước không chứa vi sinh vật gây hại hay làm biến đổi hương vị sản phẩm.

Một số lưu ý khi sử dụng màng lọc RO

• Thay định kỳ: Màng RO có tuổi thọ từ 18–36 tháng tùy theo chất lượng nước đầu vào.

• Bảo trì hệ thống lọc tiền xử lý (PP, than hoạt tính…) để tránh tắc nghẽn màng.

• Không nên dùng nước quá nhiễm mặn (>3000 ppm) nếu màng RO không phải loại chuyên dụng (RO áp cao).

• Vệ sinh, hoàn nguyên định kỳ (đặc biệt trong hệ công nghiệp).

Kết luận

Với khả năng loại bỏ đến 99.9% vi khuẩn, virus và kim loại nặng, màng lọc RO là giải pháp tiên tiến và đáng tin cậy cho nhu cầu nước sạch hiện nay. Dù ở quy mô gia đình hay nhà máy sản xuất, công nghệ màng lọc nước RO đều đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe và chất lượng sản phẩm.

Hiểu rõ cơ chế hoạt động của màng RO không chỉ giúp người dùng lựa chọn sản phẩm phù hợp mà còn hỗ trợ vận hành hiệu quả và bền bỉ hơn trong dài hạn.

---