Aplicação de elementos de membrana de osmose reversa de alta eficiência no tratamento de esgoto

Tecnologia de separação por membrana RO

A tecnologia de separação por membrana de osmose reversa utiliza a diferença de pressão estática através da membrana como força motriz. Moléculas pequenas, como as de água, superam a pressão osmótica para atravessar a membrana de osmose reversa, separando-as das impurezas. A pressão operacional geralmente fica entre 1,5 e 10,5 MPa, e o sistema pode reter moléculas pequenas de 1 a 10 A.

No tratamento de água, a RO, como um equipamento essencial, pode remover mais de 97% da matéria inorgânica solúvel, 99% da matéria orgânica com peso molecular relativo de 300 ou mais, mais de 99% de várias partículas, incluindo bactérias, e 95% de SiO2 na água.

A maior área de aplicação doméstica para membranas de osmose reversa continua sendo a água de alimentação de caldeiras em larga escala, seguida por diversos mercados industriais de água pura e água potável. As aplicações de membranas também alcançaram uma escala significativa nas indústrias de eletrônicos, semicondutores, farmacêutica, médica, alimentícia, de bebidas, de álcool, química, de proteção ambiental, metalúrgica e têxtil. Possíveis aplicações futuras incluem o tratamento de águas residuais para resfriamento de usinas de energia, dessalinização de água do mar em larga escala, dessalinização de água salobra e tratamento de águas residuais municipais e industriais em larga escala.

Aplicação de membrana RO no tratamento de esgoto

1Aplicação no tratamento de águas residuais com alto teor de sal

(1) O tratamento de efluentes de águas residuais de alta mineralização, representadas por águas de mineração, é caracterizado por alta salinidade, especialmente nas águas subterrâneas, com teor médio de sal superior a 1000 mg/L. Os componentes orgânicos do SS, que contêm grandes quantidades de Ca₂+Mg₂+K₂, Cl₂, SO₂₂-, HCO₂ e HCO₂-, são inferiores a 1,5 mg/L. Para áreas de mineração com grave escassez de água, o uso da tecnologia de osmose reversa para tratamento profundo de águas de produção e domésticas tem sido amplamente promovido.

Utilizando água mineral como agente de pré-tratamento, floculação, sedimentação e filtração rápida foram adicionadas para remover a maior parte do SSS da água, resultando em uma turbidez na entrada por osmose reversa inferior a 1 NTU. Após o tratamento por osmose reversa, a taxa de remoção da turbidez do efluente se aproximou de 100%, com uma taxa de dessalinização de 96%.

(2) Tratamento de águas residuais metalúrgicas

A indústria siderúrgica, uma indústria intensiva em recursos, com uso intensivo de água e altamente poluente, é responsável por 14% do consumo total de água na China. As águas residuais da indústria siderúrgica são amplamente utilizadas na indústria metalúrgica. As águas residuais possuem uma composição complexa e flutuam amplamente em diversos parâmetros, particularmente em altos níveis de Ca₂+, Mg₂+, Fe₂+, Mn₂+, SO₂₂-, F₂ e SiO₂. A não remoção prévia dos extratantes com alto teor de metais presentes na membrana de osmose reversa pode levar à poluição inorgânica grave.

Para águas residuais de uma siderúrgica submetidas a tratamento bioquímico secundário, a aeração é realizada inicialmente em um tanque de aeração para oxidar Fe2+ a Fe3+. Simultaneamente, adiciona-se NaClO para aumentar a capacidade de oxidação do Fe2+ e a eficácia bactericida. Leite de cal é adicionado para ajustar o pH, seguido de floculação com PAM e PAC. Sedimentação, filtração rápida e adsorção de carvão ativado são então utilizadas para remover matéria orgânica, cloro residual e íons de metais pesados. Após o tratamento com UF, o efluente é tratado com um agente redutor. Inibidores de incrustação e ácido entram no sistema de osmose reversa.

2 Aplicação no tratamento de águas residuais orgânicas refratárias

Águas residuais de impressão e tingimento e tratamento de águas residuais petroquímicas, além de uma grande quantidade de corantes, lamas, sais inorgânicos, ácidos e álcalis, apresentam características de até 4.000 vezes a cor, grande volume de água, alto teor de poluentes orgânicos, qualidade da água variada, baixa biodegradabilidade, etc. O tratamento profundo do chorume de aterro sanitário provém principalmente da sedimentação de aterros sanitários, e os poluentes provêm principalmente da decomposição microbiana do lixo e da lixiviação por precipitação. A qualidade da água é complexa e a DQO é muito superior à do esgoto urbano. Além disso, o chorume também contém uma variedade de íons metálicos, como Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+, e a concentração de Fe2+ durante o processo de fermentação.

Embora o processo de tratamento bioquímico de dois estágios A/O tenha sido amplamente utilizado para degradação de matéria orgânica e desnitrificação em chorume de aterro, o desempenho do efluente é instável. Portanto, com base na filtração mecânica, o uso de membranas de ultrafiltração e A/O para formar um processo MBR melhorou a taxa de remoção de matéria orgânica em chorume de aterro.

Após a separação do lodo por membranas de ultrafiltração, o efluente entra em um sistema de nanofiltração (NFN). A NF pode separar com eficácia matéria orgânica com peso molecular de 200 m a 2000 m e também pode ser usada para separar matéria orgânica de alto valor da água produzida por MBR. Foram realizadas pesquisas sobre as propriedades dos íons metálicos e o processo de tratamento composto por membranas de três camadas de MBR+NF+OR. Os resultados demonstram que o processo opera de forma eficaz e que a qualidade do efluente atende aos padrões de controle de poluição para aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos.

Durante a operação, se o efluente de NF atender aos requisitos de descarte, ele pode ser descartado diretamente. Caso contrário, pode ser tratado posteriormente usando o seguinte sistema de RO. Pesquisas sobre o processo Ar/O-MBR+NF+RO para tratamento de chorume de aterro sanitário demonstraram que a adição de carvão ativado ao reator de A/O não apenas melhora a eficiência de remoção de matéria orgânica e metais pesados, como também reduz a incrustação da membrana.

3 Aplicação em tratamento de reciclagem de alta qualidade

A China também estabeleceu usinas de reciclagem de água em larga escala em Pequim, Tianjin, Hebei, Shandong e outros locais. Entre elas, diversas grandes estações de recuperação de água reciclada utilizam o processo de membrana dupla "UF(MF)+RO" para tratar dois tipos de esgoto urbano em água bruta, produzindo água reciclada de alta qualidade, que é utilizada como parte da água para caldeiras de usinas termelétricas e a outra parte como água de rios paisagísticos e águas diversas domésticas.

Uma estação de tratamento de águas residuais local utiliza MBR combinado com osmose reversa para tratar águas residuais municipais para reúso. A água atingiu níveis de COT

Para aproveitar ao máximo as vantagens da tecnologia de osmose reversa, minimizar a incrustação de membranas e reduzir os custos de tratamento de água, nossa empresa desenvolveu uma série de processos combinados adaptados às características de qualidade da água. Métodos tradicionais de tratamento de água, como coagulação e sedimentação, filtração de alta concentração e alta eficiência, são normalmente utilizados para remover SS. Filtros de NaClO, leite de cal e areia de manganês são utilizados para reduzir RO, sais de manganês, sais de cálcio e sais de sílica no sistema de aeração e oxidação de Sargassum afluente. A oxidação de O3 é utilizada para tratar matéria orgânica A/O recalcitrante. MBR, UF e NF são utilizados para reter SS finos e pequenas moléculas orgânicas. Íons de alta valência são combinados com sistemas de membrana dupla UF+RO ou MBR+RO, ou mesmo sistemas de membrana tripla MBR+NF+RO, garantindo a operação estável do sistema e o tratamento por RO de águas residuais orgânicas recalcitrantes.

Recomendações da empresa

A "HID Membrane" se concentra na tecnologia de separação por membrana e no desenvolvimento de produtos de membrana, fornecendo aos clientes separação profissional de líquidos, soluções de concentração de membrana e conjuntos completos de equipamentos de sistema, desde fabricação de membranas, pesquisa e desenvolvimento de aplicações, consultoria de projetos, integração de sistemas até serviços técnicos integrados.

A marca está comprometida com a tecnologia de tratamento de efluentes industriais e aplicações de produtos de membrana há mais de 16 anos. Foi pioneira mundial em diversos campos de aplicação de membranas de osmose reversa, acumulou vasta experiência em aplicações e obteve inúmeras patentes de invenção e modelo de utilidade em áreas correlatas, preenchendo inúmeras lacunas no mercado nacional e internacional, além de possuir grande reputação no setor.