Avui, m'agradaria compartir breument sobre la "tecnologia de tractament d'aigua integrada amb membrana", que és una combinació de processos de tractament d'aigua centrats en tecnologies de membrana com ara microfiltració/MF, ultrafiltració/UF, nanofiltració/NF, osmosi inversa/RO i EDI/electrodeionització.
(1) Què és exactament un dispositiu ROR?
ROR significa Reuse of (Reverse Osmosis) Reject, és a dir, un dispositiu per reutilitzar (osmosi inversa) concentrat.
Definició estreta: ROR és igual a "osmosi inversa secundària".
En condicions permeses (és a dir, la qualitat del concentrat de RO no és massa dolenta), el concentrat pot patir "osmosi inversa secundària" després de suavitzar-se o afegir una gran dosi d'inhibidor d'escala per maximitzar la utilització dels recursos hídrics i la taxa de recuperació global del sistema.
Definició àmplia: ROR fa referència a tots els processos i tecnologies que poden millorar la utilització del concentrat.
En sentit estricte, el concentrat aquí no només inclou el concentrat RO, sinó que pot referir-se a diversos tipus de concentrat. Prenent com a exemple el concentrat de RO, a causa de les diferències en la qualitat de l'aigua bruta i els processos de tractament frontal-, la composició i la concentració del concentrat de RO poden arribar a ser excessivament complexes. En aquests casos, el pretractament tradicional, el suavització o l'addició química simple són insuficients per satisfer els requisits d'aigua d'alimentació per a l'"osmosi inversa secundària" (bobina normal/salobre/resistent a la contaminació-/enrotllada).
En aquesta situació, les membranes especialitzades com l'osmosi inversa de bobina de ferida (STRO), l'osmosi inversa de tub de disc (DTRO) i l'osmosi inversa de tub de disc de cicló (CDRO), així com els processos de tractament individuals o sinèrgics com la separació de sal i els evaporadors de nanofiltració (NF), encara poden aconseguir la reutilització dels recursos hídrics del concentrat.
En resum: tret que s'especifiqui el contrari, ROR és igual a "osmosi inversa secundària", les ajudes necessàries per al tractament s'han de seleccionar i configurar en conseqüència.
(2) Els efluents MBR es poden alimentar directament al sistema de membrana RO?
Com a combinació perfecta de tecnologia bioquímica i de membrana, la qualitat de l'efluent de MBR depèn de la qualitat de l'aigua bruta, la precisió del procés de membrana i l'estabilitat operativa global del sistema MBR.
Per als sistemes RO (generalment referint-se específicament a membranes antiincrustantes en espiral convencionals d'aigua salada), l'impacte més probable de l'efluent MBR és un DQO elevat. Això es deu principalment als tres factors esmentats anteriorment, i un examen més detallat revela la composició de la matèria orgànica.
Des de la perspectiva dels fabricants de membranes, els sistemes RO tenen límits de DQO molt estrictes (COD < 10 mg/L). Tanmateix, també sabem que complir estrictament aquest requisit seria extremadament difícil.
Per tant, en aplicacions pràctiques, generalment preferim estàndards al voltant de la classe A/B per a les plantes de tractament d'aigües residuals.
Per descomptat, l'adopció d'aquests estàndards sovint requereix una consideració addicional de sacrificar el flux de membrana, una freqüència més alta de neteja química i una vida útil de la membrana reduïda.
Tenint en compte l'estabilitat de l'operació MBR, l'exhaustivitat del disseny del sistema, la qualitat dels elements de la membrana i la manca o inacció total en les capacitats integrals d'operació i manteniment, la probabilitat de problemes amb aquest tipus de procés MBR + RO és molt alta.
Tanmateix, a diferència del procés RO+EDI de Classe I (que sovint també causa problemes del sistema a causa d'un funcionament i manteniment inadequat similar), recomanaria sense dubtar utilitzar el procés RO+EDI de Classe II com a alternativa.
Els processos MBR+RO s'utilitzen sovint en escenaris que impliquen grans volums d'aigua. Si s'utilitzen processos de connexió més conservadors, com ara l'ultrafiltració tubular, inevitablement comportarà un augment significatiu de la inversió en equips i els costos de manteniment, derrotant així el propòsit original del procés MBR.
Per tant, sempre he mantingut una actitud neutra, esperar-i-veure l'actitud per alimentar directament els efluents MBR a un sistema RO. En poques paraules, és crucial distingir estrictament el tipus d'aigua residual (composició), analitzar/predir la qualitat de l'efluent MBR i reservar l'espai i el pressupost necessaris per als processos de connexió.
Clients i fabricants són com una parella que viu junts; abans de la col·laboració, hi ha tensió mútua; després de la col·laboració, si res va malament, les coses són harmonioses (almenys pacífices); però quan sorgeixen problemes, hi ha tota mena de baralles.
En resum: el procés MBR+RO en si està bé; la clau és parar atenció a l'anàlisi i el control detallats durant el procés.
D'acord, després d'haver discutit aquests dos problemes detallats sobre els processos ROR i MBR+RO, ampliem la nostra discussió a les tendències més àmplies d'aplicacions de tecnologia de membranes en el camp del tractament d'aigua, especialment l'aplicació de processos de tractament d'aigua integrats de membrana-.
Com he esmentat moltes vegades abans, els dos focus principals en l'àmbit del tractament d'aigües en l'actualitat són la producció d'aigua ultrapura amb més puresa i el tractament d'aigües residuals més complexes (i desafiants). El primer s'exemplifica amb la producció d'aigua ultrapura de grau-de semiconductors, mentre que el segon s'exemplifica amb un tractament de descàrrega gairebé -a les indústries químiques del carbó.
Alguns punts addicionals:
① Fonts d'aigua contaminades: aigües residuals industrials, aigües residuals municipals, aigües residuals domèstiques, etc.; Fonts d'aigua naturals: aigua de l'aixeta municipal, aigües superficials, aigües subterrànies, etc.
② Pel que fa al posicionament del procés de filtració i ultrafiltració de sorra de coagulació, per a fonts d'aigua naturals, personalment prefereixo la mateixa etapa; per a fonts d'aigua contaminada, personalment prefereixo la mateixa etapa o una etapa abans/després.
③ Si el permeat de la primera-etapa RO de les fonts d'aigua contaminada s'ha d'utilitzar per produir aigua ultrapura, personalment recomano que s'enviï a la secció RO original de la primera-etapa del sistema. Enviar-lo directament a la secció RO de la segona-etapa suposaria una gran càrrega per al sistema (principalment tenint en compte factors com ara el TOC).
④ La selecció de membranes especials i la dessalinització per nanofiltració ha de tenir en compte completament el volum de tractament i la qualitat de l'aigua, especialment en relació amb la selecció de l'evaporador i els costos de manteniment. Els equips a petita-escala no han de buscar excessivament les ràtios de concentració; com més llarg sigui el procés del sistema, més punts de risc hi ha.
⑤ Res és absolut; deixa sempre marge de maniobra en les teves accions. Analitzeu problemes específics específicament i sempre és bo fer més proves i comparacions.