Zastosowanie wysokowydajnych elementów membran odwróconej osmozy w oczyszczaniu ścieków

Technologia separacji membranowej RO

Technologia separacji membranowej RO wykorzystuje różnicę ciśnień statycznych po obu stronach membrany jako siłę napędową. Małe cząsteczki, takie jak cząsteczki wody, pokonują ciśnienie osmotyczne, aby przejść przez membranę RO, oddzielając je w ten sposób od zanieczyszczeń. Ciśnienie robocze wynosi zazwyczaj od 1,5 do 10,5 MPa, a system może zatrzymywać małe cząsteczki o ciśnieniu od 1 do 10 A.

W uzdatnianiu wody odwrócona osmoza (RO) jest kluczowym urządzeniem, które może usunąć ponad 97% rozpuszczalnej materii nieorganicznej, 99% materii organicznej o względnej masie cząsteczkowej wynoszącej 300 lub więcej, ponad 99% różnych cząsteczek, w tym bakterii, a także 95% SiO2 w wodzie.

Największym obszarem zastosowań membran do odwróconej osmozy w kraju pozostaje woda zasilająca kotły na dużą skalę, a następnie różne rynki przemysłowej wody oczyszczonej i wody pitnej. Zastosowania membran osiągnęły również znaczącą skalę w przemyśle elektronicznym, półprzewodnikowym, farmaceutycznym, medycznym, spożywczym, napojowym, alkoholowym, chemicznym, ochrony środowiska, metalurgicznym i tekstylnym. Przyszłe potencjalne zastosowania obejmują oczyszczanie ścieków w elektrowniach, odsalanie wody morskiej na dużą skalę, odsalanie wody słonawej oraz oczyszczanie ścieków komunalnych i przemysłowych na dużą skalę.

Zastosowanie membrany odwróconej osmozy (RO) w oczyszczaniu ścieków

1Zastosowanie w oczyszczaniu ścieków o dużej zawartości soli

(1) Oczyszczanie ścieków o wysokiej mineralizacji, reprezentowanych przez wody kopalniane, charakteryzuje się wysokim zasoleniem, zwłaszcza w przypadku odpływu wód podziemnych, ze średnią zawartością soli powyżej 1000 mg/l. Zawartość składników organicznych SS, zawierających dużą ilość Ca2+Mg2+K+, Cl-, SO42-, HCO3 i HCO3-, wynosi mniej niż 1,5 mg/l. W obszarach górniczych z poważnymi niedoborami wody szeroko promuje się stosowanie technologii odwróconej osmozy do głębokiego oczyszczania wody produkcyjnej i użytkowej.

Wykorzystując wodę mineralną jako czynnik wstępnego oczyszczania, zastosowano flokulację, sedymentację i szybką filtrację, aby usunąć większość SSS z wody, co pozwoliło uzyskać mętność na wlocie do ścieków metodą odwróconej osmozy poniżej 1 NTU. Po oczyszczeniu metodą odwróconej osmozy, stopień usunięcia mętności ścieków zbliżył się do 100%, a stopień odsalania wyniósł 96%.

(2) Oczyszczanie ścieków metalurgicznych

Przemysł stalowy, przemysł zasobochłonny, wodochłonny i silnie zanieczyszczający środowisko, odpowiada za 14% całkowitego zużycia wody w Chinach. Ścieki z przemysłu stalowego są szeroko wykorzystywane w przemyśle metalurgicznym. Ścieki mają złożony skład i charakteryzują się dużymi wahaniami parametrów, szczególnie wysokimi poziomami Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, SO42-, F i SiO2. Niedostateczne usunięcie ekstrahentów o wysokiej zawartości metali obecnych na membranie odwróconej osmozy może prowadzić do poważnego zanieczyszczenia nieorganicznego.

W przypadku ścieków z huty stali poddawanych wtórnemu oczyszczaniu biochemicznemu, najpierw przeprowadza się napowietrzanie w zbiorniku napowietrzającym w celu utlenienia Fe2+ do Fe3+. Jednocześnie dodaje się NaClO w celu zwiększenia zdolności utleniania Fe2+ i skuteczności bakteriobójczej. W celu dostosowania pH dodaje się mleko wapienne, a następnie przeprowadza się flokulację z użyciem PAM i PAC. Następnie stosuje się sedymentację, szybką filtrację i adsorpcję na węglu aktywnym w celu usunięcia materii organicznej, resztkowego chloru i jonów metali ciężkich. Po oczyszczeniu metodą ultrafiltracji (UF), ścieki są oczyszczane za pomocą środka redukującego. Do systemu odwróconej osmozy (RO) przedostają się inhibitory osadzania kamienia i kwas.

2 Zastosowanie w oczyszczaniu ścieków organicznych opornych

Ścieki z procesów drukowania i farbowania oraz petrochemiczne oczyszczanie ścieków, oprócz dużej ilości barwników, szlamów, soli nieorganicznych, kwasów i zasad, charakteryzują się nawet 4000-krotnym nasyceniem barw, dużą objętością wody, wysoką zawartością zanieczyszczeń organicznych, zróżnicowaną jakością wody, słabą biodegradowalnością itp. Głębokie oczyszczanie odcieków składowiskowych pochodzi głównie z sedymentacji składowisk, a zanieczyszczenia pochodzą głównie z mikrobiologicznego rozkładu śmieci i wymywania wytrącającego. Jakość wody jest złożona, a ChZT jest znacznie wyższy niż w ściekach miejskich. Ponadto odcieki zawierają również różnorodne jony metali, takie jak Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+, a stężenie Fe2+ podczas procesu fermentacji

Chociaż dwuetapowy biochemiczny proces oczyszczania A/O jest szeroko stosowany do degradacji materii organicznej i denitryfikacji odcieków ze składowisk odpadów, wydajność ścieków jest niestabilna. Dlatego też, w oparciu o filtrację mechaniczną, zastosowanie membran ultrafiltracyjnych i A/O w procesie MBR poprawiło szybkość usuwania materii organicznej z odcieków ze składowisk odpadów.

Ścieki, po separacji osadu przez membrany ultrafiltracyjne, trafiają do systemu nanofiltracji (NFN). NF pozwala na skuteczną separację materii organicznej o masie cząsteczkowej od 200 m³ do 2000 m³, a także może być stosowany do oddzielania niektórych wysokowartościowych substancji organicznych z wody produkowanej przez MBR. Przeprowadzono badania nad właściwościami jonów metali oraz procesem oczyszczania z zastosowaniem trójwarstwowej membrany kompozytowej MBR+NF+RO. Wyniki badań dowodzą, że proces działa efektywnie, a jakość ścieków spełnia normy kontroli zanieczyszczeń obowiązujące na składowiskach odpadów komunalnych.

W trakcie eksploatacji, jeśli ścieki NF spełniają wymagania dotyczące zrzutu, mogą być odprowadzane bezpośrednio. W przeciwnym razie mogą być poddane dalszemu oczyszczaniu za pomocą poniższego systemu odwróconej osmozy (RO). Badania nad procesem Ar/O-MBR+NF+RO w oczyszczaniu odcieków ze składowisk odpadów wykazały, że dodatek węgla aktywnego do reaktora A/O nie tylko poprawia wydajność usuwania materii organicznej i metali ciężkich, ale także zmniejsza zanieczyszczenie membrany.

3 Zastosowanie w wysokiej jakości przetwarzaniu recyklingowym

Chiny uruchomiły również duże zakłady odzysku wody w Pekinie, Tianjin, Hebei, Szantungu i innych miejscach. Wśród nich kilka dużych stacji odzysku wody z recyklingu wykorzystuje dwumembranowy proces „UF(MF)+RO” do oczyszczania dwóch rodzajów ścieków miejskich i uzyskiwania wody surowej, wytwarzając wysokiej jakości wodę z recyklingu, która jest wykorzystywana jako część wody dla elektrowni cieplnych, a pozostała część do nawadniania rzek i innych celów bytowych.

Lokalna oczyszczalnia ścieków wykorzystuje technologię MBR w połączeniu z odwróconą osmozą do oczyszczania ścieków komunalnych w celu ich ponownego wykorzystania. Woda osiągnęła poziomy TOC

Aby w pełni wykorzystać zalety technologii odwróconej osmozy, zminimalizować zanieczyszczenie membran i obniżyć koszty uzdatniania wody, nasza firma opracowała szereg łączonych procesów dostosowanych do charakterystyki jakości wody. Tradycyjne metody uzdatniania wody, takie jak koagulacja i sedymentacja, filtracja wysokoskoncentrowana i wysokowydajna, są zazwyczaj stosowane do usuwania zanieczyszczeń stałych. NaClO, mleko wapienne i filtry z piaskiem manganowym służą do redukcji RO, soli manganowych, soli wapniowych i soli krzemionkowych w systemie napowietrzania i utleniania na wlocie Sargassum. Utlenianie O3 służy do oczyszczania opornej materii organicznej A/O. MBR, UF i NF służą do zatrzymywania drobnych cząsteczek stałych i małych cząsteczek organicznych. Jony wysokowartościowe są łączone z systemami UF+RO lub MBR+RO z podwójną membraną, a nawet z systemami MBR+NF+RO z potrójną membraną, co zapewnia stabilną pracę systemu i gwarantuje oczyszczanie opornych ścieków organicznych metodą RO.

Rekomendacje firmy

Firma „HID Membrane” zajmuje się technologią separacji membranowej i rozwojem produktów membranowych, zapewniając klientom profesjonalne rozwiązania w zakresie separacji cieczy, zagęszczania membran oraz kompletne zestawy urządzeń systemowych, począwszy od produkcji membran, badań i rozwoju zastosowań, doradztwa projektowego, integracji systemów aż po zintegrowane usługi techniczne.

Marka od ponad 16 lat zajmuje się technologią przemysłowego oczyszczania ścieków oraz zastosowaniami membran. Jest pionierem na świecie w wielu dziedzinach zastosowań membran do odwróconej osmozy, zgromadziła bogate doświadczenie w tej dziedzinie oraz uzyskała wiele patentów na wynalazki i wzory użytkowe w pokrewnych dziedzinach, wypełniając tym samym wiele luk w kraju i za granicą. Cieszy się również wysoką reputacją w branży.