Tillämpning av högeffektiva membranelement för omvänd osmos i avloppsrening

RO-membranseparationsteknik

RO-membranseparationsteknik använder den statiska tryckskillnaden över membranet som drivkraft. Små molekyler, såsom vattenmolekyler, övervinner det osmotiska trycket för att passera genom RO-membranet och separerar dem därigenom från föroreningar. Driftstrycket ligger vanligtvis mellan 1,5 och 10,5 MPa, och systemet kan hålla kvar små molekyler på 1 till 10 Å.

Vid vattenrening kan RO, som en viktig utrustning, avlägsna mer än 97 % av lösligt oorganiskt material, 99 % av organiskt material med en relativ molekylvikt på 300 eller högre, mer än 99 % av olika partiklar inklusive bakterier och 95 % av SiO2 i vatten.

Det största inhemska tillämpningsområdet för omvänd osmosmembran är fortfarande storskalig matarvatten för pannor, följt av olika industriella marknader för rent vatten och dricksvatten. Membrantillämpningar har också nått en betydande skala inom elektronik-, halvledar-, läkemedels-, medicin-, livsmedels-, dryckes-, alkohol-, kemi-, miljöskydds-, metallurgi- och textilindustrin. Framtida potentiella tillämpningar inkluderar avloppsrening för kraftverkskylvatten, storskalig avsaltning av havsvatten, avsaltning av bräckt vatten och storskalig kommunal och industriell avloppsrening.

Användning av RO-membran i avloppsrening

1Användningsområden för behandling av avloppsvatten med högt saltinnehåll

(1) Inloppsrening av högmineraliserat avloppsvatten, representerat av gruvvatten, kännetecknas av hög salthalt, särskilt grundvattenutflöde, med en genomsnittlig salthalt på mer än 1000 mg/L. De organiska komponenterna i SS som innehåller en stor mängd Ca2+Mg2+K+, Cl-, SO42-, HCO3 och HCO3- är mindre än 1,5 mg/L. För gruvområden med allvarlig vattenbrist har användningen av omvänd osmosteknik för djuprening av produktions- och hushållsvatten i stor utsträckning främjats.

Med mineralvatten som förbehandlingsmedel tillsattes flockulering, sedimentation och snabbfiltrering för att avlägsna det mesta av SSS i vattnet, vilket resulterade i en turbiditet i inloppet med omvänd osmos på mindre än 1 NTU. Efter behandling med omvänd osmos närmade sig borttagningsgraden för turbiditet i utflödet 100 %, med en avsaltningsgrad på 96 %.

(2) Metallurgisk avloppsrening

Stålindustrin, en resursintensiv, vattenintensiv och mycket förorenande industri, står för 14 % av Kinas totala vattenförbrukning. Avloppsvatten från stålindustrin används flitigt inom metallurgisk industri. Avloppsvattnet har en komplex sammansättning och varierar kraftigt i olika parametrar, särskilt höga halter av Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, SO42-, F och SiO2. Underlåtenhet att i förväg avlägsna extraktionsmedlen med hög metallhalt på membranet för omvänd osmos kan leda till allvarlig oorganisk förorening.

För avloppsvatten från ett stålverk som genomgår sekundär biokemisk behandling utförs först luftning i en luftningstank för att oxidera Fe2+ till Fe3+. Samtidigt tillsätts NaClO för att förbättra Fe2+-oxidationskapaciteten och den bakteriedödande effekten. Kalkmjölk tillsätts för att justera pH-värdet, följt av flockulering med PAM och PAC. Sedimentation, snabbfiltrering och adsorption av aktivt kol används sedan för att avlägsna organiskt material, kvarvarande klor och tungmetalljoner. Efter UF-behandling behandlas avloppsvattnet med ett reduktionsmedel. Kalkstenshämmare och syra kommer in i RO-systemet.

2 Användning vid behandling av eldfast organiskt avloppsvatten

Tryck- och färgningsavloppsvatten och petrokemisk avloppsrening, tryck- och färgningsavloppsvatten, har förutom en stor mängd färgämnen, uppslamningar, oorganiska salter, syror och alkalier, egenskaper som upp till 4000 gånger högre färg, stor vattenvolym, högt innehåll av organiska föroreningar, varierande vattenkvalitet, dålig biologisk nedbrytbarhet etc. Djuprening av lakvatten från deponier kommer huvudsakligen från sedimentation på deponier, och föroreningarna kommer huvudsakligen från mikrobiell nedbrytning av sopor och nederbördslakning. Vattenkvaliteten är komplex, och COD är mycket högre än för stadsavlopp. Dessutom innehåller lakvattnet också en mängd olika metalljoner, såsom Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+, och Fe2+-koncentrationen under fermenteringsprocessen.

Även om den tvåstegs biokemiska behandlingsprocessen för A/O har använts i stor utsträckning för nedbrytning och denitrifikation av organiskt material i lakvatten från deponier, är avloppsvattnets prestanda instabil. Därför har användningen av ultrafiltreringsmembran och A/O för att bilda en MBR-process, baserat på mekanisk filtrering, förbättrat borttagningshastigheten för organiskt material i lakvatten från deponier.

Efter slamseparation genom ultrafiltreringsmembran går avloppsvattnet in i ett nanofiltreringssystem (NFN). NF kan effektivt separera organiskt material med en molekylvikt på 200 μm till 2000 μm och kan också användas för att separera en del högvärdigt organiskt material från MBR-producerat vatten. Forskning har utförts på egenskaperna hos metalljoner och behandlingsprocessen med trelagersmembrankomposit MBR+NF+RO. Resultaten visar att processen fungerar effektivt och att avloppskvaliteten uppfyller föroreningskontrollstandarder för kommunala deponier för fast avfall.

Om NF-utloppsvattnet under drift uppfyller utsläppskraven kan det släppas ut direkt. Annars kan det renas ytterligare med följande RO-system. Forskning om Ar/O-MBR+NF+RO-processen för behandling av lakvatten från deponier har visat att tillsatsen av aktivt kol till A/O-reaktorn inte bara förbättrar borttagningseffektiviteten av organiskt material och tungmetaller utan också minskar membranföroreningar.

3 Användningsområden för högkvalitativ återvinning

Kina har också etablerat storskaliga återvinningsanläggningar för vatten i Peking, Tianjin, Hebei, Shandong och andra platser. Bland dem använder flera stora återvinningsstationer för vatten med dubbelmembranprocessen "UF(MF)+RO" för att behandla två typer av stadsavloppsvatten till råvatten, vilket producerar högkvalitativt återvunnet vatten, som används som en del av vattnet för pannvärmekraftverk och den andra delen används som landskapsfloder och diverse hushållsvatten.

Ett lokalt avloppsreningsverk använder MBR i kombination med omvänd osmos för att behandla kommunalt avloppsvatten för återanvändning. Vattnet har uppnått TOC-nivåer

För att fullt ut utnyttja fördelarna med omvänd osmos-teknik, minimera membranföroreningar och sänka vattenreningskostnaderna har vårt företag utvecklat en serie kombinerade processer skräddarsydda för vattenkvalitetens egenskaper. Traditionella vattenreningsmetoder, såsom koagulering och sedimentation, högkoncentrerad och högeffektiv filtrering, används vanligtvis för att avlägsna SS. NaClO-, kalkmjölks- och mangansandfilter används för att minska RO, mangansalter, kalciumsalter och kiseldioxidsalter i det inkommande Sargassum-luftnings- och oxidationsystemet. O3-oxidation används för att behandla svåråtkomligt organiskt material från A/O. MBR, UF och NF används för att behålla fint SS och små organiska molekyler. Högvärdiga joner kombineras med UF+RO- eller MBR+RO-dubbelmembransystem, eller till och med MBR+NF+RO-trippelmembransystem, vilket säkerställer stabil systemdrift och RO-behandling av svåråtkomligt organiskt avloppsvatten.

Företagsrekommendationer

"HID Membrane" fokuserar på membranseparationsteknik och utveckling av membranprodukter och förser kunder med professionell vätskeseparation, membrankoncentreringslösningar och kompletta uppsättningar av systemutrustning, från membrantillverkning, applikationsforskning och utveckling, projektkonsultation, systemintegration till integrerade tekniska tjänster.

Varumärket har varit engagerat i industriell avloppsreningsteknik och membranprodukter i mer än 16 år. Det har varit pionjärer inom världen inom flera tillämpningsområden för omvänd osmosmembran, samlat på sig rik tillämpningserfarenhet och erhållit många uppfinningspatent och bruksmodellpatent inom relaterade områden, fyllt många luckor hemma och utomlands, och har ett gott rykte i branschen.