Applicazione di elementi a membrana ad osmosi inversa ad alta efficienza nel trattamento delle acque reflue

Tecnologia di separazione a membrana RO

La tecnologia di separazione a membrana a osmosi inversa (RO) sfrutta la differenza di pressione statica attraverso la membrana come forza motrice. Le molecole più piccole, come le molecole d'acqua, superano la pressione osmotica per attraversare la membrana a osmosi inversa, separandole così dalle impurità. La pressione di esercizio è generalmente compresa tra 1,5 e 10,5 MPa e il sistema può trattenere piccole molecole di dimensioni comprese tra 1 e 10 Å.

Nel trattamento dell'acqua, l'osmosi inversa (RO), in quanto apparecchiatura chiave, può rimuovere oltre il 97% della materia inorganica solubile, il 99% della materia organica con un peso molecolare relativo pari o superiore a 300, oltre il 99% di varie particelle, compresi i batteri, e il 95% di SiO2 nell'acqua.

Il principale campo di applicazione domestico delle membrane a osmosi inversa rimane l'acqua di alimentazione delle caldaie su larga scala, seguito da vari mercati industriali dell'acqua pura e dell'acqua potabile. Le applicazioni delle membrane hanno raggiunto una scala significativa anche nei settori dell'elettronica, dei semiconduttori, farmaceutico, medico, alimentare, delle bevande, degli alcolici, chimico, della protezione ambientale, metallurgico e tessile. Le potenziali applicazioni future includono il trattamento delle acque reflue per il raffreddamento delle centrali elettriche, la desalinizzazione dell'acqua di mare su larga scala, la desalinizzazione dell'acqua salmastra e il trattamento delle acque reflue urbane e industriali su larga scala.

Applicazione della membrana RO nel trattamento delle acque reflue

1Applicazione nel trattamento delle acque reflue ad alto contenuto di sale

(1) Il trattamento influente delle acque reflue ad alta mineralizzazione, rappresentate dalle acque minerarie, è caratterizzato da un'elevata salinità, in particolare per quanto riguarda il deflusso delle acque sotterranee, con un contenuto salino medio superiore a 1000 mg/L. I componenti organici delle SS, contenenti una grande quantità di Ca2+Mg2+K+, Cl-, SO42-, HCO3 e HCO3-, sono inferiori a 1,5 mg/L. Per le aree minerarie con gravi carenze idriche, è stato ampiamente promosso l'uso della tecnologia dell'osmosi inversa per il trattamento profondo dell'acqua di produzione e domestica.

Utilizzando acqua minerale come agente di pretrattamento, sono stati aggiunti processi di flocculazione, sedimentazione e filtrazione rapida per rimuovere la maggior parte dei sali minerali sintetici (SSS) presenti nell'acqua, ottenendo una torbidità in ingresso all'osmosi inversa inferiore a 1 NTU. Dopo il trattamento a osmosi inversa, il tasso di rimozione della torbidità dell'effluente si è avvicinato al 100%, con un tasso di desalinizzazione del 96%.

(2) Trattamento delle acque reflue metallurgiche

L'industria siderurgica, un'industria ad alta intensità di risorse, acqua e altamente inquinante, rappresenta il 14% del consumo idrico totale della Cina. Le acque reflue dell'industria siderurgica sono ampiamente utilizzate nell'industria metallurgica. Le acque reflue hanno una composizione complessa e variano notevolmente in base a vari parametri, in particolare elevati livelli di Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, SO42-, F e SiO2. La mancata rimozione preventiva degli estrattivi ad alto contenuto di metalli presenti sulla membrana a osmosi inversa può portare a un grave inquinamento inorganico.

Per le acque reflue provenienti da un'acciaieria sottoposte a trattamento biochimico secondario, l'aerazione viene inizialmente eseguita in una vasca di aerazione per ossidare Fe2+ a Fe3+. Contemporaneamente, viene aggiunto NaClO per migliorare la capacità di ossidazione di Fe2+ e l'efficacia battericida. Viene aggiunto latte di calce per regolare il pH, seguito da flocculazione con PAM e PAC. La sedimentazione, la filtrazione rapida e l'adsorbimento su carbone attivo vengono quindi utilizzati per rimuovere la materia organica, il cloro residuo e gli ioni di metalli pesanti. Dopo il trattamento con ultrafiltrazione, l'effluente viene trattato con un agente riducente. Inibitori di calcare e acido entrano nel sistema di osmosi inversa.

2 Applicazione nel trattamento delle acque reflue organiche refrattarie

Trattamento delle acque reflue da stampa e tintura e delle acque reflue petrolchimiche. Le acque reflue da stampa e tintura, oltre a contenere una grande quantità di coloranti, fanghi, sali inorganici, acidi e alcali, presentano caratteristiche di colore fino a 4000 volte superiore, elevato volume d'acqua, elevato contenuto di inquinanti organici, qualità dell'acqua variabile, scarsa biodegradabilità, ecc. Il trattamento profondo del percolato di discarica deriva principalmente dalla sedimentazione delle discariche e gli inquinanti provengono principalmente dalla decomposizione microbica dei rifiuti e dalla lisciviazione delle precipitazioni. La qualità dell'acqua è complessa e il COD è molto più elevato rispetto a quello delle acque reflue urbane. Inoltre, il percolato contiene anche una varietà di ioni metallici, come Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+, e la concentrazione di Fe2+ durante il processo di fermentazione.

Sebbene il processo di trattamento biochimico a due stadi A/O sia stato ampiamente utilizzato per la degradazione della materia organica e la denitrificazione del percolato di discarica, le prestazioni dell'effluente sono instabili. Pertanto, basandosi sulla filtrazione meccanica, l'uso di membrane di ultrafiltrazione e A/O per formare un processo MBR ha migliorato il tasso di rimozione della materia organica nel percolato di discarica.

L'effluente, dopo la separazione dei fanghi attraverso membrane di ultrafiltrazione, entra in un sistema di nanofiltrazione (NFN). La NF può separare efficacemente la materia organica con un peso molecolare compreso tra 200 e 2000 μm e può anche essere utilizzata per separare parte della materia organica di alto valore dall'acqua prodotta dall'MBR. Sono state condotte ricerche sulle proprietà degli ioni metallici e sul processo di trattamento composito a membrana a tre strati MBR+NF+RO. I risultati dimostrano che il processo funziona efficacemente e che la qualità dell'effluente soddisfa gli standard di controllo dell'inquinamento per le discariche di rifiuti solidi urbani.

Durante il funzionamento, se l'effluente NF soddisfa i requisiti di scarico, può essere scaricato direttamente. In caso contrario, può essere ulteriormente trattato utilizzando il seguente sistema di osmosi inversa. La ricerca sul processo Ar/O-MBR+NF+RO per il trattamento del percolato di discarica ha dimostrato che l'aggiunta di carbone attivo al reattore A/O non solo migliora l'efficienza di rimozione di materia organica e metalli pesanti, ma riduce anche l'incrostazione delle membrane.

3 Applicazione nel trattamento di riciclaggio di alta qualità

La Cina ha inoltre installato impianti di riciclo delle acque su larga scala a Pechino, Tianjin, Hebei, Shandong e altre località. Tra questi, diverse grandi stazioni di recupero delle acque riciclate utilizzano il processo a doppia membrana "UF(MF)+RO" per trattare due tipi di acque reflue urbane trasformandole in acqua grezza, producendo acqua riciclata di alta qualità, utilizzata in parte per le centrali termoelettriche e in parte per la depurazione dei fiumi e per usi domestici.

Un impianto di trattamento delle acque reflue locale utilizza la tecnologia MBR combinata con l'osmosi inversa per trattare le acque reflue urbane destinate al riutilizzo. L'acqua ha raggiunto livelli di TOC

Per sfruttare appieno i vantaggi della tecnologia dell'osmosi inversa, ridurre al minimo l'incrostazione delle membrane e abbassare i costi di trattamento dell'acqua, la nostra azienda ha sviluppato una serie di processi combinati su misura per le caratteristiche qualitative dell'acqua. I metodi tradizionali di trattamento dell'acqua, come la coagulazione e la sedimentazione, la filtrazione ad alta concentrazione e ad alta efficienza, vengono generalmente utilizzati per rimuovere i SS. NaClO, latte di calce e filtri a sabbia al manganese vengono utilizzati per ridurre l'osmosi inversa (RO), i sali di manganese, i sali di calcio e i sali di silice nel sistema di aerazione e ossidazione Sargassum in ingresso. L'ossidazione dell'O3 viene utilizzata per trattare la materia organica A/O refrattaria. MBR, UF e NF vengono utilizzati per trattenere i SS fini e le piccole molecole organiche. Gli ioni ad alta valenza vengono combinati con sistemi a doppia membrana UF+RO o MBR+RO, o anche sistemi a tripla membrana MBR+NF+RO, garantendo un funzionamento stabile del sistema e il trattamento RO delle acque reflue organiche refrattarie.

Raccomandazioni aziendali

"HID Membrane" si concentra sulla tecnologia di separazione a membrana e sullo sviluppo di prodotti a membrana, fornendo ai clienti soluzioni professionali per la separazione dei liquidi, la concentrazione a membrana e set completi di apparecchiature di sistema, dalla produzione di membrane, alla ricerca e sviluppo di applicazioni, alla consulenza di progetto, all'integrazione di sistemi e ai servizi tecnici integrati.

Il marchio è impegnato nella tecnologia di trattamento delle acque reflue industriali e nelle applicazioni di prodotti a membrana da oltre 16 anni. È stato il primo al mondo in molteplici campi di applicazione delle membrane a osmosi inversa, ha accumulato una vasta esperienza applicativa e ha ottenuto numerosi brevetti di invenzione e brevetti per modelli di utilità in settori correlati, colmando numerose lacune in patria e all'estero, e gode di un'ottima reputazione nel settore.