Hệ thống lọc nước tưới vườn lan

Nhắc đến hệ thống tưới tự động vườn lan ta có thể nghĩ ngay tới tưới nhỏ giọt hoặc tưới phun sương. Cả hai hệ thống tưới này đều có đặc điểm chung là sử dụng rất nhiều đầu tưới có đường kính bé. Nước cứng chứa nhiều khoáng chính là kẻ thù của cả cây lan và đầu tưới. Một mặt nước cứng nói chung có hại cho rễ của lan, mặt khác các cặn khoáng lâu ngày bám trong ống gây tắc đầu tưới phát sinh mảng bám cho rêu mốc phát triển.

Người trồng lan ai cũng biết lan không cần nhiều nước để phát triển và chủ yếu lấy nước từ độ ẩm không khí nên mức độ tinh khiết của nước là 99.99%. Để loại bỏ hiêu quả độ cứng của nước thì phải có hệ thống lọc nước tưới đặc biệt cho vườn lan. Ngoài những thiết bị lọc đã biết như lọc lưới, lọc đĩa sẽ không loại bỏ hiệu quả khoáng hòa tan. Đầu tư vào thiết bị lọc như trên sẽ không hiệu quả, ta phải xem xét hệ thống lọc nước tưới vườn lan hiệu quả nhất hiện tại là lọc thẩm thấu. Chúng ta hãy xem một hệ thống lọc thẩm thấu cho tưới tự động vườn lan sẽ như thế nào.

Lọc thẩm thấu

Lọc thẩm thấu là phương pháp làm mềm nước không sử dụng nhiệt. Ngoài việc đun nước cứng để lấy nước mềm hóa hơi, ta có thể dùng phản ứng hóa học để loại bỏ chất rắn hòa tan. Phương pháp thẩm thấu cho nước đi qua các vi hạt làm bằng vật liệu Zeolite – về cơ bản là một dạng ion Na+. Khi nước thẩm thấu qua các lõi chứa vi hạt thì các ion Ca+ Mg+ sẽ thay thế Na+ và bị giữ lại trong lõi. Ion Natri thực tế có thể phản ứng với clorua trong nước tạo thành muối NaCl nên để tưới cây sẽ không thể chọn nước máy làm nguồn vào.

Lọc thẩm thấu có hạn dùng khi mà toàn bộ chất liệu Zeolite trong lõi bị phản ứng hết. Điều này bắt buộc bạn phải thay lõi lọc định kì. Công nghệ lọc thẩm thấu Zeolite đơn giản, không lắp đặt cầu kì nên tiết kiệm nhiều chi phí ban đầu nên sẽ phù hợp với rất nhiều vườn lan ươm quy mô cỡ nhỏ đến trung bình. Trong dài hạn thì việc kiểm tra định kì và thay thế các lõi lọc sẽ tiêu tốn thêm chi phí.

Hệ thống lọc nước tưới vườn lan cao cấp nhất - Lọc thẩm thấu RO

Lọc RO là công nghệ lọc thẩm thấu ngược với nguyên lý tương đối phức tạp. Hiểu nôm na là: nếu lọc thẩm thấu là lọc kim loại ra khỏi nước, thì lọc thẩm thấu ngược RO là lọc nước ra khỏi kim loại.

Ưu điểm mạnh nhất của hệ thống lọc RO là: nếu mục đích duy nhất là khử độ cứng (TDS) trong nước thì phải rất lâu ta mới cần thay thế lõi lọc. Chi phí đầu tư ban đầu có thể nhiều hơn nhưng về lâu về dài sẽ tiết kiệm được rất nhiều. 

Nguyên lý cơ bản phụ thuộc vào áp lực nước bởi máy bơm tăng áp gia tăng tốc độ dòng chảy. Các phân tử nước thì lọt qua màng lọc kích cỡ 0,0001 micromet, kích cỡ cưc nhỏ để các phần tử kim loại không thể lọt qua kể cả vi khuẩn. Kim loại, bụi bẩn và cặn sẽ theo phần nước không thấm qua màng sẽ được lọc tiếp ở các giai đoạn tiếp theo và cuối cùng sẽ bị thải ra khu vực xử lý. Do tính chất rửa trôi các phần tử lọc theo luồng nước mà hệ thống lọc thẩm thấu ngược không đòi hỏi phải vệ sinh thường xuyên mà tuổi thọ trung bình của lõi lọc lên tới 4 năm. Riêng nếu chỉ để tưới lan thì tuổi thọ càng cao hơn nữa, có thể lên tới 13 năm. Lý do thay lõi thường do ăn mòn cơ học vì không có phản ứng hóa học nào xảy ra trong lõi.

Màng lọc được cấu thành bởi 3 lớp Polyester, Polysulfone và Polyamid chỉ cho nước thấm qua  

Màng lọc và tấm dịch chuyển dòng cuộn thành lõi lọc, bên trong phân 2 luồng nước nguyên chất và nước cứng đậm đặc

Nước nguyên chất được đẩy theo đường xoắn ốc đến tâm lõi - là đoạn ống dọc theo chiều dài lõi chỉ chứa nước nguyên chất. Nước cứng đậm đặc hơn tiếp tục chạy dọc lõi và qua một nhánh ống khác để tiếp tục lọc thêm lần nữa.

Nước cứng đậm đặc sẽ qua thêm 2 lần lọc nữa với số lượng lõi lọc ít hơn lần thứ nhất. Theo tính toán tiêu chuẩn của hệ thống lọc thẩm thấu ngược công nghiệp thì 52 lõi đầu tiên sẽ lọc được 65% nước cứng, hiệu suất giảm dần ở tổ hợp thứ 2 là 10% với 24 lõi, cuối cùng hiệu suất là 5% ở tổ hợp thứ 3 với 12 lõi. Đây là cách đầu tư để có hiệu suất hợp lý nhất cho sản xuất nông nghiệp, ta có tổng hiệu suất 80% nước được lọc từ nguồn nước cứng với công suất ước tính đạt 50 triệu lít/ngày. 20% còn lại là nước cứng đậm đặc sẽ được chuyển đến các khu vực xử lý đặc biệt.

Công nghệ lọc RO được xem như là hệ thống lọc nước tưới vườn lan hiện đại nhất hiện nay. Được cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ nghiên cứu và phát triển từ năm 1970. Hệ thống lọc RO có công suất lớn đủ để phục vụ tưới tiêu nông nghiệp, chăn nuôi thủy sản và ứng dụng để xử lý nước uống trực tiếp cho con người. Đừng đắn đo nếu bạn có thể đầu tư một hệ thống lọc thẩm thấu ngược cho trang trại trồng lan quy mô kỹ thuật cao.