Застосування високоефективних мембранних елементів зворотного осмосу в очищенні стічних вод

Технологія мембранного розділення RO

Технологія мембранного розділення RO використовує різницю статичного тиску на мембрані як рушійну силу. Малі молекули, такі як молекули води, долають осмотичний тиск, щоб пройти через мембрану RO, тим самим відокремлюючи їх від домішок. Робочий тиск зазвичай становить від 1,5 до 10,5 МПа, і система може затримувати малі молекули величиною від 1 до 10 Å.

У процесі очищення води RO, як ключове обладнання, може видаляти з води понад 97% розчинних неорганічних речовин, 99% органічних речовин з відносною молекулярною масою 300 або вище, понад 99% різних частинок, включаючи бактерії, та 95% SiO2.

Найбільшою сферою застосування мембран зворотного осмосу в побуті залишається виробництво великомасштабної живильної води для котлів, за якою йдуть різні ринки промислової чистої та питної води. Застосування мембран також досягло значного масштабу в електронній, напівпровідниковій, фармацевтичній, медичній, харчовій, напоєвій, алкогольній, хімічній, екологічній, металургійній та текстильній промисловості. Майбутні потенційні застосування включають очищення стічних вод для охолодження електростанцій, великомасштабне опріснення морської води, опріснення солонуватої води та великомасштабне очищення муніципальних та промислових стічних вод.

Застосування мембрани RO в очищенні стічних вод

1Застосування в очищенні стічних вод з високим вмістом солі

(1) Очищення стічних вод з високою мінералізацією, представлених шахтними водами, характеризується високою мінералізацією, особливо ґрунтових вод, що витікають, із середнім вмістом солі понад 1000 мг/л. Органічні компоненти нержавіючих сталей, що містять велику кількість Ca2+Mg2+K+, Cl-, SO42-, HCO3 та HCO3-, становлять менше 1,5 мг/л. Для гірничодобувних районів з гострим дефіцитом води широко пропагується використання технології зворотного осмосу для глибокого очищення виробничої та побутової води.

Використовуючи мінеральну воду як агент попередньої обробки, було додано флокуляцію, седиментацію та швидку фільтрацію для видалення більшої частини твердих залишків (SSS) з води, що призвело до каламутності на вході зворотного осмосу менше 1 NTU. Після обробки зворотним осмосом коефіцієнт видалення каламутності стічних вод наблизився до 100%, а коефіцієнт опріснення – до 96%.

(2) Очищення металургійних стічних вод

Сталеливарна промисловість, яка є ресурсоємною, водоємною та сильно забруднювальною галуззю, становить 14% від загального споживання води в Китаї. Стічні води сталеливарної промисловості широко використовуються в металургійній промисловості. Стічні води мають складний склад і сильно коливаються за різними параметрами, зокрема, високим рівнем Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, SO42-, F та SiO2. Нездатність попередньо видалити високометалеві екстрагенти, присутні на мембрані зворотного осмосу, може призвести до серйозного неорганічного забруднення.

Для стічних вод зі сталеливарного заводу, що проходять вторинну біохімічну обробку, спочатку проводиться аерація в аеротенку для окислення Fe2+ до Fe3+. Одночасно додається NaClO для підвищення окислювальної здатності Fe2+ та бактерицидної ефективності. Для регулювання pH додається вапняне молоко, після чого проводиться флокуляція з PAM та PAC. Потім для видалення органічних речовин, залишкового хлору та іонів важких металів використовуються седиментація, швидка фільтрація та адсорбція активованим вугіллям. Після ультрафільтраційної обробки стічні води обробляються відновником. Інгібітори накипу та кислота потрапляють у систему зворотного осмосу.

2 Застосування в очищенні вогнетривких органічних стічних вод

Стічні води від друкарства та фарбування, а також від очищення нафтохімічних стічних вод, друкарства та фарбування, окрім великої кількості барвників, шламів, неорганічних солей, кислот та лугів, мають характеристики кольору до 4000 разів, великий об'єм води, високий вміст органічних забруднювачів, різноманітну якість води, погану біорозкладність тощо. Глибоке очищення фільтрату зі сміттєзвалищ відбувається переважно внаслідок осадження сміттєзвалищ, а забруднювачі переважно походять від мікробного розкладання сміття та вилуговування опадами. Якість води складна, а ХСК значно вищий, ніж у міських стічних водах. Крім того, фільтрат також містить різноманітні іони металів, такі як Fe2+, Cd2+, Cr3+, Cu2+, Zn2+, а також концентрацію Fe2+ під час процесу ферментації.

Хоча двостадійний біохімічний процес очищення A/O широко використовується для розкладання органічних речовин та денітрифікації фільтрату зі звалищ, продуктивність стічних вод нестабільна. Тому, на основі механічної фільтрації, використання ультрафільтраційних мембран та A/O для формування процесу MBR покращило швидкість видалення органічних речовин з фільтрату зі звалищ.

Після відділення осаду через ультрафільтраційні мембрани стічні води потрапляють у систему нанофільтрації (NFN). NF може ефективно відділяти органічні речовини з молекулярною масою від 200 мкм до 2000 мкм, а також може бути використана для відділення деяких високоцінних органічних речовин від води, отриманої методом MBR. Були проведені дослідження властивостей іонів металів та процесу обробки тришаровою мембраною MBR+NF+RO. Результати показують, що процес працює ефективно, а якість стічних вод відповідає стандартам контролю забруднення для звалищ твердих побутових відходів.

Під час експлуатації, якщо стічні води NF відповідають вимогам щодо скидання, їх можна скидати безпосередньо. В іншому випадку їх можна додатково очищати за допомогою наступної системи зворотного осмосу (RO). Дослідження процесу Ar/O-MBR+NF+RO для обробки фільтрату зі звалищ показали, що додавання активованого вугілля до реактора A/O не тільки покращує ефективність видалення органічних речовин і важких металів, але й зменшує забруднення мембран.

3 Застосування у високоякісній переробці відходів

Китай також створив великомасштабні заводи з переробки стічних вод у Пекіні, Тяньцзіні, Хебеї, Шаньдуні та інших місцях. Серед них кілька великих станцій рекуперації стічних вод використовують процес подвійної мембрани "UF(MF)+RO" для очищення двох типів міських стічних вод до сирої води, виробляючи високоякісну оборотну воду, яка використовується як частина води для котелень теплових електростанцій, а інша частина використовується для ландшафтних річок та побутової сантехніки.

Місцева станція очищення стічних вод використовує мембранний бромідний реактор (МБР) у поєднанні зі зворотним осмосом для очищення міських стічних вод для повторного використання. Рівень вмісту органічного вуглецю (TOC) у воді становить

Щоб повною мірою скористатися перевагами технології зворотного осмосу, мінімізувати забруднення мембран та знизити витрати на очищення води, наша компанія розробила серію комбінованих процесів, адаптованих до характеристик якості води. Традиційні методи очищення води, такі як коагуляція та седиментація, висока концентрація та високоефективна фільтрація, зазвичай використовуються для видалення нержавіючих речовин. Для зменшення вмісту зворотного осмосу, солей марганцю, солей кальцію та солей кремнезему в системі аерації та окислення вхідного саргасового водоймистого потоку використовуються фільтри NaClO, вапняне молоко та марганцевий пісок. Для очищення стійких органічних речовин A/O використовується окислення O3. Для утримання дрібних нержавіючих речовин та малих органічних молекул використовуються MBR, UF та NF. Високовалентні іони поєднуються з подвійними мембранними системами UF+RO або MBR+RO, або навіть потрійними мембранними системами MBR+NF+RO, що забезпечує стабільну роботу системи та забезпечує очищення стійких органічних стічних вод методом RO.

Рекомендації компанії

«HID Membrane» спеціалізується на технології мембранного розділення та розробці мембранних продуктів, надаючи клієнтам професійні рішення для розділення рідин, мембранного концентрування та повні комплекти системного обладнання, від виробництва мембран, прикладних досліджень та розробок, проектного консалтингу, системної інтеграції до комплексних технічних послуг.

Цей бренд вже понад 16 років займається технологіями очищення промислових стічних вод та застосуванням мембранних продуктів. Він є першим у світі розробником мембран зворотного осмосу в багатьох сферах застосування, накопичив багатий досвід застосування та отримав багато патентів на винаходи та корисні моделі в суміжних галузях, заповнивши багато прогалин у країні та за кордоном, і має високу репутацію в галузі.