Ứng dụng hạt thủy tinh trong lọc nước thải chủ yếu dựa trên các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của chúng, chẳng hạn như độ tròn cao, độ ổn định hóa học, khả năng chống mài mòn và phân bố kích thước hạt có thể kiểm soát. Sau đây là các phương pháp ứng dụng cụ thể và ưu điểm kỹ thuật của hạt thủy tinh trong lọc nước thải:
1. Là vật liệu lọc
: Hệ thống lọc đa lớp: Hạt thủy tinh có thể được kết hợp với các vật liệu lọc khác (như cát thạch anh) để tạo thành lớp lọc phân cấp. Các hạt thủy tinh có kích thước hạt khác nhau được xếp chồng lên nhau để tối ưu hóa sự phân bố lỗ rỗng và cải thiện khả năng ngăn chặn ô nhiễm.
Thuận lợi:
Độ tròn cao và bề mặt nhẵn: giảm độ bám dính của bụi bẩn, giảm tần suất rửa ngược và lượng nước tiêu thụ7.
Chống mài mòn: có thể duy trì hiệu suất lọc sau thời gian dài sử dụng và có tuổi thọ cao.
Tính trơ về mặt hóa học: không giải phóng các chất độc hại và tránh gây ô nhiễm thứ cấp.
2. Hạt thủy tinh biến tính đặc biệt
Hạt thủy tinh chuyên dụng dùng để lọc nước: một số sản phẩm được pha thêm bột than đen hoặc than hoạt tính để tăng khả năng hấp phụ, lọc các chất lơ lửng và ức chế sự phát triển của vi khuẩn4.
Hạt thủy tinh quang xúc tác: Một số nghiên cứu đã phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ dưới ánh sáng cực tím bằng cách phủ bề mặt bằng vật liệu quang xúc tác (như TiO₂).
3. Trường hợp ứng dụng thực tế
Nhà máy xử lý nước thải: Sử dụng lò phản ứng màng sinh học vi hạt thủy tinh rỗng, hiệu suất xử lý cao hơn 20% so với phương pháp bùn hoạt tính truyền thống.
Xử lý nước thải công nghiệp: Hệ thống lọc hạt thủy tinh được sử dụng để loại bỏ dầu mỡ và chất rắn lơ lửng, chẳng hạn như nước thải chế biến thực phẩm.
Lọc nước mưa: Các lớp lọc hạt thủy tinh được sử dụng để làm sạch nước mưa chảy tràn trong đô thị và giảm các hạt vật chất và kim loại nặng.
4. Hướng phát triển trong tương lai
Hệ thống lọc thông minh: Kết hợp các cảm biến để theo dõi tình trạng tắc nghẽn của các lớp lọc hạt thủy tinh theo thời gian thực và tối ưu hóa chu trình rửa ngược.
Biến đổi nano: Phát triển các hạt thủy tinh phủ nano để cải thiện khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm vi lượng (như kim loại nặng và dư lượng thuốc).
Ứng dụng rộng rãi của hạt thủy tinh trong lọc nước thải là nhờ các đặc tính vật lý tùy chỉnh và lợi thế về môi trường của chúng. Trong tương lai, với sự tiến bộ của khoa học vật liệu, hiệu suất và khả năng ứng dụng của chúng sẽ được mở rộng hơn nữa.
