Aplicación de elementos de membrana de osmose inversa de alta eficiencia no tratamento de augas residuais

Tecnoloxía de separación por membrana de osmose inversa

A tecnoloxía de separación por membrana de osmose inversa (OI) utiliza a diferenza de presión estática a través da membrana como forza motriz. As moléculas pequenas, como as de auga, superan a presión osmótica para atravesar a membrana de OI, separándoas así das impurezas. A presión de funcionamento xeralmente está entre 1,5 e 10,5 MPa, e o sistema pode reter moléculas pequenas de 1 a 10 A.

No tratamento da auga, a osmose inversa, como equipo clave, pode eliminar máis do 97 % da materia inorgánica soluble, o 99 % da materia orgánica cun peso molecular relativo de 300 ou superior, máis do 99 % de diversas partículas, incluídas as bacterias, e o 95 % do SiO2 na auga.

A maior área de aplicación doméstica das membranas de osmose inversa segue a ser a alimentación de auga para caldeiras a grande escala, seguida de varios mercados industriais de auga pura e auga potable. As aplicacións das membranas tamén alcanzaron unha escala significativa nas industrias electrónica, de semicondutores, farmacéutica, médica, alimentaria, de bebidas, do alcohol, química, de protección ambiental, metalúrxica e téxtil. As aplicacións potenciais futuras inclúen o tratamento de augas residuais para a auga de refrixeración das centrais eléctricas, a desalación de auga de mar a grande escala, a desalación de auga salobre e o tratamento de augas residuais municipais e industriais a grande escala.

Aplicación da membrana de osmose inversa no tratamento de augas residuais

1Aplicación no tratamento de augas residuais con alto contido en sal

(1) O tratamento de afluentes de augas residuais de alta mineralización, representadas polas augas de mina, caracterízase por unha alta salinidade, especialmente a saída de augas subterráneas, cun contido medio de sal de máis de 1000 mg/L. Os compoñentes orgánicos dos SS que conteñen unha gran cantidade de Ca2+Mg2+K+, Cl-, SO42-, HCO3 e HCO3- son inferiores a 1,5 mg/L. Para as zonas mineiras con grave escaseza de auga, promoveuse amplamente o uso da tecnoloxía de osmose inversa para o tratamento profundo da auga de produción e doméstica.

Empregando auga mineral como axente de pretratamento, engadíronse floculación, sedimentación e filtración rápida para eliminar a maior parte dos SSS da auga, o que resultou nunha turbidez de entrada por osmose inversa inferior a 1 NTU. Despois do tratamento por osmose inversa, a taxa de eliminación de turbidez do efluente achegouse ao 100 %, cunha taxa de desalinización do 96 %.

(2) Tratamento de augas residuais metalúrxicas

A industria siderúrxica, unha industria que require moitos recursos e moita auga e é altamente contaminante, representa o 14 % do consumo total de auga da China. As augas residuais da industria siderúrxica utilízanse amplamente na industria metalúrxica. As augas residuais teñen unha composición complexa e flutúan moito en varios parámetros, especialmente en niveis elevados de Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, SO42-, F e SiO2. Se non se eliminan previamente os extractantes con alto contido en metais presentes na membrana de osmose inversa, pode provocar unha grave contaminación inorgánica.

Para as augas residuais dunha planta siderúrxica sometida a un tratamento bioquímico secundario, a aireación realízase primeiro nun tanque de aireación para oxidar o Fe2+ a Fe3+. Simultaneamente, engádese NaClO para mellorar a capacidade de oxidación do Fe2+ e a eficacia bactericida. Engádese leite de cal para axustar o pH, seguido da floculación con PAM e PAC. Despois, utilízase a sedimentación, a filtración rápida e a adsorción de carbón activado para eliminar a materia orgánica, o cloro residual e os ións de metais pesados. Tras o tratamento por UF, o efluente trátase cun axente redutor. Os inhibidores de incrustacións e o ácido entran no sistema de osmose inversa.

2 Aplicación no tratamento de augas residuais orgánicas refractarias

As augas residuais de impresión e tinguidura e o tratamento de augas residuais petroquímicas, as augas residuais de impresión e tinguidura, ademais dunha gran cantidade de colorantes, lodos, sales inorgánicos, ácidos e álcalis, teñen as características de ata 4000 veces a cor, gran volume de auga, alto contido de contaminantes orgánicos, calidade de auga diversa, mala biodegradabilidade, etc. O tratamento profundo dos lixiviados de vertedoiros provén principalmente da sedimentación dos vertedoiros, e os contaminantes proveñen principalmente da descomposición microbiana do lixo e da lixiviación por precipitación. A calidade da auga é complexa e a COD é moito maior que a das augas residuais urbanas. Ademais, os lixiviados tamén conteñen unha variedade de ións metálicos, como Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+ e a concentración de Fe2+ durante o proceso de fermentación.

Aínda que o proceso de tratamento bioquímico en dúas etapas de A/O se empregou amplamente para a degradación e desnitrificación da materia orgánica nos lixiviados de vertedoiros, o rendemento do efluente é inestable. Polo tanto, baseándose na filtración mecánica, o uso de membranas de ultrafiltración e A/O para formar un proceso MBR mellorou a taxa de eliminación de materia orgánica nos lixiviados de vertedoiros.

O efluente, despois da separación dos lodos a través de membranas de ultrafiltración, entra nun sistema de nanofiltración (NFN). A NF pode separar eficazmente a materia orgánica cun peso molecular de 200 μm a 2000 μm e tamén se pode usar para separar algunha materia orgánica de alto valor da auga producida por MBR. Realizouse unha investigación sobre as propiedades dos ións metálicos e o proceso de tratamento composto de membrana de tres capas MBR+NF+RO. Os resultados demostran que o proceso funciona eficazmente e que a calidade do efluente cumpre cos estándares de control da contaminación para os vertedoiros de residuos sólidos municipais.

Durante o funcionamento, se o efluente de NF cumpre os requisitos de descarga, pode descargarse directamente. En caso contrario, pode tratarse posteriormente mediante o seguinte sistema de osmose inversa. A investigación sobre o proceso Ar/O-MBR+NF+OI para o tratamento de lixiviados de vertedoiros demostrou que a adición de carbón activado ao reactor de A/O non só mellora a eficiencia de eliminación de materia orgánica e metais pesados, senón que tamén reduce a ensuciación da membrana.

3 Aplicación no tratamento de reciclaxe de alta calidade

China tamén estableceu plantas de auga reciclada a grande escala en Pequín, Tianjin, Hebei, Shandong e outros lugares. Entre elas, varias grandes estacións de recuperación de auga reciclada empregan o proceso de dobre membrana "UF(MF)+RO" para tratar dous tipos de augas residuais urbanas en auga bruta, producindo auga reciclada de alta calidade, que se utiliza como parte da auga para as centrais térmicas con caldeiras e a outra parte utilízase como auga de ríos paisaxísticos e auga miscelánea doméstica.

Unha planta de tratamento de augas residuais local emprega MBR combinado con osmose inversa para tratar augas residuais municipais para a súa reutilización. A auga alcanzou niveis de COT

Para aproveitar ao máximo as vantaxes da tecnoloxía de osmose inversa, minimizar a ensuciación das membranas e reducir os custos do tratamento da auga, a nosa empresa desenvolveu unha serie de procesos combinados adaptados ás características da calidade da auga. Os métodos tradicionais de tratamento da auga, como a coagulación e a sedimentación, a alta concentración e a filtración de alta eficiencia, úsanse normalmente para eliminar os SS. Os filtros de NaClO, leite de cal e area de manganeso úsanse para reducir a RO, os sales de manganeso, os sales de calcio e os sales de sílice no sistema de aireación e oxidación do sargazo influente. A oxidación de O3 úsase para tratar a materia orgánica A/O recalcitrante. O MBR, o UF e o NF úsanse para reter os SS finos e as pequenas moléculas orgánicas. Os ións de alta valencia combínanse con sistemas de dobre membrana UF+RO ou MBR+RO, ou mesmo con sistemas de tripla membrana MBR+NF+RO, o que garante un funcionamento estable do sistema e o tratamento por RO das augas residuais orgánicas recalcitrantes.

Recomendacións da empresa

"HID Membrane" céntrase na tecnoloxía de separación por membranas e no desenvolvemento de produtos de membrana, proporcionando aos clientes separación de líquidos profesional, solucións de concentración de membranas e conxuntos completos de equipos de sistemas, desde a fabricación de membranas, a investigación e desenvolvemento de aplicacións, a consultoría de proxectos e a integración de sistemas ata os servizos técnicos integrados.

A marca leva máis de 16 anos dedicada á tecnoloxía de tratamento de augas residuais industriais e ás aplicacións de produtos de membrana. Foi pioneira no mundo en múltiples campos de aplicación de membranas de osmose inversa, acumulou unha rica experiencia en aplicacións e obtivo moitas patentes de invención e patentes de modelos de utilidade en campos relacionados, cubrindo moitas lagoas no país e no estranxeiro, e ten unha gran reputación na industria.