Anwendung hocheffizienter Umkehrosmose-Membranelemente in der Abwasserbehandlung

RO-Membrantrenntechnologie

Die RO-Membrantrenntechnologie nutzt den statischen Druckunterschied über der Membran als Antriebskraft. Kleine Moleküle, wie beispielsweise Wassermoleküle, überwinden den osmotischen Druck, um die RO-Membran zu passieren und werden so von Verunreinigungen getrennt. Der Betriebsdruck liegt in der Regel zwischen 1,5 und 10,5 MPa, und das System kann kleine Moleküle von 1 bis 10 A zurückhalten.

Bei der Wasseraufbereitung kann RO als Schlüsselgerät mehr als 97 % der löslichen anorganischen Stoffe, 99 % der organischen Stoffe mit einem relativen Molekulargewicht von 300 oder mehr, mehr als 99 % verschiedener Partikel einschließlich Bakterien und 95 % SiO2 im Wasser entfernen.

Der größte Anwendungsbereich für Umkehrosmosemembranen im Inland ist nach wie vor die Kesselspeisewasseraufbereitung in großen Mengen, gefolgt von verschiedenen industriellen Reinwasser- und Trinkwasseranwendungen. Membrananwendungen haben auch in der Elektronik-, Halbleiter-, Pharma-, Medizin-, Lebensmittel-, Getränke-, Alkohol-, Chemie-, Umweltschutz-, Metallurgie- und Textilindustrie einen bedeutenden Umfang erreicht. Zukünftige potenzielle Anwendungen umfassen die Abwasseraufbereitung für Kraftwerkskühlwasser, die großflächige Meerwasserentsalzung, die Brackwasserentsalzung sowie die großflächige kommunale und industrielle Abwasseraufbereitung.

Anwendung von RO-Membranen in der Abwasserbehandlung

1Anwendung in der Hochsalzabwasserbehandlung

(1) Die Zulaufbehandlung von hochmineralisiertem Abwasser, wie Grubenwasser, ist durch einen hohen Salzgehalt gekennzeichnet, insbesondere Grundwasserabfluss, mit einem durchschnittlichen Salzgehalt von über 1000 mg/l. Die organischen Bestandteile des SS, die große Mengen an Ca2+Mg2+K+, Cl-, SO42-, HCO3 und HCO3- enthalten, liegen unter 1,5 mg/l. In Bergbaugebieten mit starkem Wassermangel wird der Einsatz der Umkehrosmose-Technologie zur Tiefenreinigung von Produktions- und Brauchwasser stark gefördert.

Durch die Verwendung von Mineralwasser als Vorbehandlungsmittel wurden Flockung, Sedimentation und Schnellfiltration durchgeführt, um den Großteil der SSS aus dem Wasser zu entfernen. Dies führte zu einer Umkehrosmose-Einlasstrübung von weniger als 1 NTU. Nach der Umkehrosmosebehandlung lag die Trübungsentfernungsrate des Abwassers bei nahezu 100 %, bei einer Entsalzungsrate von 96 %.

(2) Metallurgische Abwasserbehandlung

Die Stahlindustrie, eine ressourcen- und wasserintensive sowie stark umweltbelastende Industrie, ist für 14 % des gesamten Wasserverbrauchs Chinas verantwortlich. Abwässer der Stahlindustrie werden häufig in der metallurgischen Industrie verwendet. Die Zusammensetzung des Abwassers ist komplex und schwankt stark hinsichtlich verschiedener Parameter, insbesondere hoher Konzentrationen von Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, SO42-, F und SiO2. Werden die auf der Umkehrosmosemembran vorhandenen hochmetallischen Extraktionsmittel nicht vorab entfernt, kann dies zu schwerwiegenden anorganischen Verunreinigungen führen.

Bei Abwasser aus Stahlwerken, das einer sekundären biochemischen Behandlung unterzogen wird, wird zunächst in einem Belüftungstank eine Belüftung durchgeführt, um Fe2+ zu Fe3+ zu oxidieren. Gleichzeitig wird NaClO zugegeben, um die Fe2+-Oxidationskapazität und die bakterizide Wirksamkeit zu erhöhen. Kalkmilch wird zur pH-Wert-Einstellung hinzugefügt, gefolgt von einer Flockung mit PAM und PAC. Anschließend werden Sedimentation, Schnellfiltration und Aktivkohleadsorption eingesetzt, um organische Stoffe, Restchlor und Schwermetallionen zu entfernen. Nach der UF-Behandlung wird das Abwasser mit einem Reduktionsmittel behandelt. Kesselsteininhibitoren und Säure gelangen in das RO-System.

2 Anwendung bei der Behandlung von feuerfesten organischen Abwässern

Abwasser aus Druck- und Färbeverfahren sowie die Behandlung petrochemischer Abwässer: Abwasser aus Druck- und Färbeverfahren enthält neben großen Mengen an Farbstoffen, Schlämmen, anorganischen Salzen, Säuren und Laugen eine bis zu 4000-mal stärkere Farbe, ein großes Wasservolumen, einen hohen Gehalt an organischen Schadstoffen, eine unterschiedliche Wasserqualität und eine schlechte biologische Abbaubarkeit. Die Tiefenbehandlung von Deponiesickerwasser erfolgt hauptsächlich durch die Sedimentation von Deponien, und die Schadstoffe stammen hauptsächlich aus der mikrobiellen Zersetzung von Müll und der Auswaschung von Niederschlägen. Die Wasserqualität ist komplex und der CSB-Wert ist viel höher als der von städtischen Abwässern. Darüber hinaus enthält das Sickerwasser auch verschiedene Metallionen wie Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+ und die Fe2+-Konzentration während des Fermentationsprozesses.

Obwohl das zweistufige biochemische Behandlungsverfahren A/O weit verbreitet zum Abbau organischer Stoffe und zur Denitrifikation in Deponiesickerwasser eingesetzt wird, ist die Abwasserleistung instabil. Daher konnte durch den Einsatz von Ultrafiltrationsmembranen und A/O zur Bildung eines MBR-Prozesses auf Basis mechanischer Filtration die Entfernungsrate organischer Stoffe im Deponiesickerwasser verbessert werden.

Nach der Schlammabtrennung durch Ultrafiltrationsmembranen gelangt das Abwasser in ein Nanofiltrationssystem (NFN). NF kann organische Stoffe mit einem Molekulargewicht von 200 m bis 2000 m effektiv abtrennen und auch zur Abtrennung hochwertiger organischer Stoffe aus MBR-Wasser eingesetzt werden. Die Eigenschaften von Metallionen und das dreischichtige Membran-Verbundaufbereitungsverfahren MBR+NF+RO wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass das Verfahren effektiv funktioniert und die Abwasserqualität den Umweltschutzstandards für Hausmülldeponien entspricht.

Wenn das NF-Abwasser während des Betriebs die Anforderungen für die Einleitung erfüllt, kann es direkt eingeleitet werden. Andernfalls kann es mit dem nachfolgenden RO-System weiterbehandelt werden. Untersuchungen zum Ar/O-MBR+NF+RO-Verfahren zur Behandlung von Deponiesickerwasser haben gezeigt, dass die Zugabe von Aktivkohle zum A/O-Reaktor nicht nur die Entfernungseffizienz von organischen Stoffen und Schwermetallen verbessert, sondern auch die Membranverschmutzung reduziert.

3 Einsatz in der hochwertigen Recyclingaufbereitung

China hat außerdem in Peking, Tianjin, Hebei, Shandong und anderen Orten große Recyclingwasseranlagen errichtet. Mehrere große Recyclingwasser-Rückgewinnungsanlagen nutzen das Doppelmembranverfahren „UF(MF)+RO“, um zwei Arten von städtischen Abwässern zu Rohwasser aufzubereiten und so hochwertiges Recyclingwasser zu erzeugen, das zum Teil als Wasser für Kesselkraftwerke und zum anderen Teil als Wasser für Landschaftsflüsse und Haushaltswasser verwendet wird.

Eine lokale Kläranlage nutzt MBR in Kombination mit Umkehrosmose, um kommunales Abwasser für die Wiederverwendung aufzubereiten. Das Wasser erreicht TOC-Werte

Um die Vorteile der Umkehrosmose-Technologie voll auszuschöpfen, die Membranverschmutzung zu minimieren und die Wasseraufbereitungskosten zu senken, hat unser Unternehmen eine Reihe kombinierter Verfahren entwickelt, die auf die jeweiligen Wasserqualitätseigenschaften zugeschnitten sind. Herkömmliche Wasseraufbereitungsmethoden wie Koagulation und Sedimentation sowie Hochkonzentrations- und Hochleistungsfiltration werden typischerweise zur Entfernung von SS verwendet. NaClO-, Kalkmilch- und Mangansandfilter werden verwendet, um RO, Mangansalze, Calciumsalze und Silicasalze im Sargassum-Zulaufbelüftungs- und -oxidationssystem zu reduzieren. O3-Oxidation wird zur Behandlung hartnäckiger A/O-organischer Stoffe verwendet. MBR, UF und NF werden verwendet, um feine SS und kleine organische Moleküle zurückzuhalten. Hochvalente Ionen werden mit UF+RO- oder MBR+RO-Doppelmembransystemen oder sogar MBR+NF+RO-Dreifachmembransystemen kombiniert, um einen stabilen Systembetrieb sicherzustellen und die RO-Behandlung hartnäckiger organischer Abwässer zu gewährleisten.

Unternehmensempfehlungen

„HID Membrane“ konzentriert sich auf Membrantrenntechnologie und Membranproduktentwicklung und bietet Kunden professionelle Lösungen für Flüssigkeitstrennung, Membrankonzentration und komplette Systemausrüstungen von der Membranherstellung, Anwendungsforschung und -entwicklung, Projektberatung, Systemintegration bis hin zu integrierten technischen Dienstleistungen.

Die Marke engagiert sich seit mehr als 16 Jahren für die industrielle Abwasserbehandlungstechnologie und die Anwendung von Membranprodukten. Sie hat als weltweit erstes Unternehmen Pionierarbeit in zahlreichen Anwendungsbereichen von Umkehrosmosemembranen geleistet, umfangreiche Anwendungserfahrung gesammelt und zahlreiche Erfindungspatente und Gebrauchsmusterpatente in verwandten Bereichen erhalten, wodurch viele Lücken im In- und Ausland geschlossen wurden, und genießt in der Branche ein hohes Ansehen.