Bộ Lọc Nylon In 3D Giá Rẻ Loại Bỏ Tới 85% Chất Ô Nhiễm Trong Nước Thải Xám
Các nhà nghiên cứu từ Trường Đại học Kỹ thuật và Công nghệ Khulna (KUET) đã phát triển một bộ lọc tổ ong tái sử dụng, chế tạo từ nylon tái chế, có khả năng loại bỏ tới 85% chất ô nhiễm trong nước thải xám với chi phí thấp.
Bộ lọc được in bằng máy in 3D Ultimaker FFF, sử dụng hỗn hợp nylon nguyên sinh và nylon tái chế, sau đó phủ hạt nano titanium dioxide (TiO₂) để tăng khả năng bám giữ chất bẩn. Nylon được lựa chọn vì khả năng kháng hóa chất và độ bền cao khi tiếp xúc nhiều lần với nước thải, vượt trội so với các vật liệu in 3D phổ biến như PLA, ABS hay PETG.
Với kích thước 195 × 195 mm và độ rỗng 58%, cấu trúc tổ ong đảm bảo độ ổn định cơ học và lưu thông nước hiệu quả. Thử nghiệm so sánh hai phương thức lọc: lọc dòng thẳng (dead-end) – nước chảy vuông góc qua bề mặt lọc, và lọc chiều sâu (depth filtration) – nước chảy qua các lớp lọc xếp chồng.
-
Hiệu suất chu kỳ 1: Lọc dòng thẳng loại bỏ 85% BOD và 80% COD; lọc chiều sâu đạt 80% BOD và 75% COD.
-
Hiệu suất chu kỳ 5: Lọc dòng thẳng giảm còn 62% BOD và 55% COD; lọc chiều sâu còn 58% BOD và 50% COD.
Mặc dù hiệu quả xử lý BOD và COD cao, độ đục (235–247 NTU) và tổng chất rắn lơ lửng TSS (> 410 mg/L) vẫn vượt giới hạn tiêu chuẩn nước uống của Bangladesh. Nhóm nghiên cứu đề xuất giảm kích thước lỗ, thêm nhiều lớp hoặc kết hợp vật liệu lọc mịn hơn để cải thiện kết quả.
Việc sử dụng nylon tái chế giúp giảm tới 40% chi phí vật liệu, đưa giá thành mỗi mô-đun xuống dưới 2 USD. Dù tốc độ in chậm hơn sản xuất công nghiệp, phương pháp này cho phép sản xuất cục bộ, lô nhỏ mà không cần khuôn—thích hợp cho xử lý nước phân tán trong các ứng dụng như tưới tiêu, xả toilet và vệ sinh.
Nghiên cứu được công bố trên Micro & Nano Letters, mở ra hướng tiếp cận mới cho tái chế nước với chi phí thấp ở những khu vực hạn chế tài nguyên.
