Solució de purificació d'aigua UF/RO per ultrafiltració i osmosi inversa
El sistema d'osmosi inversa per ultrafiltració (UF/RO) és un tipus de tecnologia de filtre d'alta eficiència per al tractament d'aigua. La solució combina dues tecnologies, la ultrafiltració i l'osmosi inversa, que poden eliminar eficaçment els sòlids en suspensió, les partícules, els bacteris, els virus, la matèria orgànica i altres impureses de l'aigua per obtenir una qualitat d'aigua pura. Aquí, introduirem el principi, el camp d'aplicació, les característiques i el flux del procés del sistema d'osmosi inversa per ultrafiltració.
Principi del sistema d'osmosi inversa per ultrafiltració
El sistema d'osmosi inversa per ultrafiltració es compon principalment d'una membrana d'ultrafiltració i una membrana d'osmosi inversa. Les membranes d'ultrafiltració tenen porus grans i poden filtrar la majoria de partícules, matèria orgànica i microorganismes. Les membranes d'osmosi inversa són més refinades i poden eliminar eficaçment les substàncies dissoltes i els contaminants petits de l'aigua. En l'osmosi inversa per ultrafiltració, l'aigua d'origen es filtra inicialment a través de la membrana d'ultrafiltració per eliminar la majoria dels sòlids i partícules en suspensió. L'aigua filtrada per la membrana d'ultrafiltració s'anomena aigua pretractada. A continuació, l'aigua de pretractament passa a través de la membrana d'osmosi inversa a alta pressió per osmosi inversa, les substàncies dissoltes i els petits contaminants per obtenir aigua pura.
La clau del sistema d'osmosi inversa d'ultrafiltració rau en la selecció de la membrana i el control dels paràmetres de funcionament. L'elecció de la membrana ha de tenir en compte la qualitat de l'aigua de la font, el cost d'inversió i el funcionament i manteniment diaris. El control dels paràmetres de funcionament inclou la pressió superficial de la membrana, la velocitat del flux d'aigua i la taxa de recuperació, etc. Uns paràmetres de funcionament raonables poden millorar l'eficiència de processament del sistema i reduir el consum d'energia.
Camp d'aplicació de la solució d'osmosi inversa per ultrafiltració
Les solucions d'osmosi inversa per ultrafiltració s'utilitzen àmpliament en els camps següents: Tractament de purificació d'aigua potable El sistema d'osmosi inversa per ultrafiltració pot eliminar contaminants com ara sòlids en suspensió, bacteris, virus i matèria orgànica de l'aigua per obtenir aigua potable neta i segura. L'osmosi inversa per ultrafiltració pot tenir un paper important en el subministrament d'aigua urbà i on l'aigua potable és difícil en zones remotes. Tractament de purificació d'aigua industrial En alguns sistemes de producció industrial, es necessita una gran quantitat d'aigua neta. Els equips d'osmosi inversa per ultrafiltració poden eliminar eficaçment les impureses i els contaminants de l'aigua per complir els requisits de qualitat de l'aigua industrial. Especialment en les indústries electrònica, química, farmacèutica i altres, l'osmosi inversa per ultrafiltració s'utilitza àmpliament. Tractament i reutilització de purificació d'aigües residuals Els equips d'osmosi inversa per ultrafiltració poden separar substàncies útils i aigua de les aigües residuals, i realitzar el tractament i la reutilització de les aigües residuals. Mitjançant el tractament d'ultrafiltració i osmosi inversa, les aigües residuals es poden tractar fins a obtenir una qualitat d'aigua que compleixi els estàndards de descàrrega, contribuint a la protecció del medi ambient i la recuperació de recursos.
Avantatges i desavantatges del sistema d'osmosi inversa per ultrafiltracióLa solució d'osmosi inversa per ultrafiltració té els següents avantatges: Filtració eficient: pot eliminar contaminants com partícules, bacteris, virus i matèria orgànica de l'aigua. Bon efecte de purificació de l'aigua: la qualitat de l'aigua obtinguda és pura, d'acord amb els requisits de qualitat de l'aigua potable i l'aigua industrial. Estalvi d'energia: les solucions d'osmosi inversa per ultrafiltració consumeixen menys energia que els mètodes de filtració tradicionals. Àmplia aplicació: es pot utilitzar en el tractament d'aigua potable, el tractament d'aigua industrial i el tractament i reutilització d'aigües residuals i altres camps. Tanmateix, la solució d'osmosi inversa per ultrafiltració també té alguns desavantatges: Costos d'operació i manteniment elevats: el sistema requereix una neteja i un manteniment regulars, cosa que augmenta els costos operatius. Requisits elevats de qualitat de l'aigua: la qualitat de l'aigua de font té un cert impacte en l'efecte de l'osmosi inversa per ultrafiltració, que s'ha de tractar en la fase inicial. Com a tecnologia de tractament d'aigua eficient, el sistema de purificació d'aigua per osmosi inversa per ultrafiltració s'utilitza àmpliament en el tractament d'aigua potable, el tractament d'aigua industrial i el tractament i reutilització d'aigües residuals. Mitjançant la selecció racional de membranes i el control dels paràmetres de funcionament, es pot obtenir una qualitat d'aigua pura per satisfer les necessitats dels diferents camps d'aplicació. Tot i que el sistema d'osmosi inversa per ultrafiltració té alguns desavantatges, els seus avantatges superen amb escreix els seus desavantatges. Amb l'avanç de la tecnologia i la reducció de costos, es creu que la solució d'osmosi inversa per ultrafiltració s'utilitzarà més àmpliament en el futur.
Procés d'osmosi inversa per ultrafiltracióProcés d'ultrafiltració 1. Pretractament d'aigua crua: l'aigua crua mitjançant la dosificació, la barreja, la coagulació, la filtració i altres processos, redueix els SS, els col·loides, els microorganismes i altres impureses de l'aigua crua. 2. Ultrafiltració: l'aigua pretractada es passa a través de la membrana d'ultrafiltració per separar substàncies de diferents mides i eliminar substàncies nocives com ara la matèria orgànica macromolecular, les partícules col·loïdals i els microorganismes. 3. Desinfecció UV: l'aigua d'ultrafiltració es tracta mitjançant UV per eliminar els microorganismes que queden a l'aigua. 4. Purificació de l'aigua: després del pretractament, la ultrafiltració i la desinfecció UV, l'aigua compleix amb l'estàndard de subministrament d'aigua secundari.
procés d'osmosi inversa1. Pretractament d'aigua crua: igual que el procés d'ultrafiltració esmentat anteriorment. 2. Filtració a pressió primària: l'aigua pretractada es filtra a través de pressió primària per eliminar substàncies nocives com ara matèria orgànica macromolecular, partícules col·loïdals i microorganismes. 3. Osmosi inversa primària: l'aigua després de la filtració primària passa a través de la membrana d'osmosi inversa per eliminar les sals inorgàniques i el plasma de metalls pesants de l'aigua. 4. Filtració a pressió secundària: l'aigua després de la filtració per osmosi inversa primària es filtra a pressió de nou per eliminar impureses com ara la matèria orgànica i els microorganismes que queden a l'aigua. 5. Osmosi inversa secundària: l'aigua després de la filtració a pressió secundària passa a través de la membrana d'osmosi inversa de nou per eliminar completament les sals inorgàniques i el plasma de metalls pesants de l'aigua. 6. Tractament d'aigua concentrada: l'aigua concentrada de la membrana d'osmosi inversa secundària es recupera mitjançant recirculació, concentració i altres tecnologies per reduir el malbaratament d'aigua. 7. Aigua purificada: l'aigua tractada mitjançant pretractament, filtració a pressió i osmosi inversa assolirà l'estàndard d'aigua d'alta puresa. El procés d'osmosi inversa per ultrafiltració s'utilitza àmpliament en camps industrials, rurals, urbans i altres camps diferents del tractament d'aigua, per a la preparació d'aigua d'alta puresa, processament d'aliments, aigua potable, subministrament d'aigua, etc., i es pot combinar segons la situació real per aconseguir diferents requisits de qualitat de l'aigua.
Procés clau de la tecnologia d'osmosi inversa per ultrafiltració
Utilitzant la tecnologia de membrana d'osmosi inversa d'ultrafiltració per tractar les aigües residuals, la clau és prevenir l'incrustació i la descamació dels components de la membrana i assegurar el flux d'aigua de la membrana. Adopteu les mesures següents per controlar el risc d'incrustació i encreuament de la membrana. Addició de floculant, coagulant i sosa: afegir una quantitat adequada de floculant (PAC), coagulant (PAM) i una quantitat suficient de sosa al tanc de reacció de floculació pot eliminar més del 95% del Ca2+ i part dels ions de metalls pesants després de la precipitació al tanc de sedimentació de placa inclinada, de manera que es redueix la possibilitat de formar precipitació de metalls pesants insolubles a la superfície de la membrana d'infiltració inversa posterior. Com que el PAM és un compost polimèric de cadena llarga, és similar al material polimèric de la pel·lícula RO. Després que l'excés de PAM arribi a la pel·lícula RO, la pel·lícula RO quedarà greument contaminada i bloquejada, i el flux de membrana no es pot recuperar mitjançant neteja química. Per tant, només es pot afegir una quantitat adequada d'adjuvant coagulant, i la dosi combinada de PAC i PAM es pot determinar segons la prova de camp.
Addició d'àcid: Com que les aigües residuals originals són alcalines i tenen un pH alt, els ions de metalls pesants formen precipitats insolubles fàcilment en un ambient alcalí i formen incrustacions a la superfície de la membrana. És molt important ajustar el pH de l'aigua crua per evitar que els ions de metalls pesants s'assentin i s'incrustin a la superfície de la membrana. Afegiu àcid clorhídric al tub d'entrada del filtre multimedi de l'aigua produïda al tanc de sedimentació, ajusteu el pH a 7~7.5 i controleu eficaçment l'incrustació d'ions de metalls pesants a la superfície de la membrana d'osmosi inversa. Filtre multimedi: Per millorar eficaçment la qualitat de l'aigua de la membrana d'ultrafiltració, es col·loca un filtre multimedi davant de la membrana d'ultrafiltració. El filtre multimedi utilitza sorra de quars gruixuda, sorra de quars fina i antracita en escates com a medi filtrant. Després que les aigües residuals siguin filtrades pel filtre multimedi, la terbolesa de l'aigua produïda es manté a 1~2 NTU, cosa que redueix la càrrega operativa del sistema d'ultrafiltració posterior i redueix eficaçment el risc d'incrustació de la membrana d'ultrafiltració. Addició d'oxidant: per evitar l'acumulació de matèria en suspensió i microorganismes a la superfície de la membrana d'ultrafiltració i causar incrustacions, s'estableixen dos punts d'addició d'oxidant (hipoclorit de sodi) al sistema d'ultrafiltració, un al tub d'entrada d'ultrafiltració i l'altre al tub de rentat a contracorrent d'ultrafiltració. L'addició d'oxidant pot fer que la diferència de pressió transmembrana (TMP) i el flux de rendiment d'aigua de l'operació d'ultrafiltració es mantinguin establement al nivell dissenyat. L'addició d'inhibidor d'incrustació: la concentració de SO42- a l'aigua residual original és molt alta, i els ions de metalls pesants com el Ba2+ i el Sr2+ poden formar fàcilment sals insolubles amb el SO42-. A més, el Ca2+ i el F- també són propensos a formar sals insolubles. Aquestes sals insolubles són el principal factor de formació d'incrustacions en l'operació de membrana d'osmosi inversa. Per evitar eficaçment l'incrustació de la membrana d'osmosi inversa, es va afegir un inhibidor d'incrustació adequat al tub d'entrada de la membrana d'osmosi inversa. Després d'una producció estable d'aigua d'ultrafiltració, s'ha d'analitzar tota la qualitat de l'aigua de producció d'aigua d'ultrafiltració i s'ha d'utilitzar el programari de càlcul d'osmosi inversa DOW FilmtecTM ROSA9.1 per calcular si hi ha risc d'incrustació quan l'aigua d'ultrafiltració entra a la membrana d'osmosi inversa. Segons l'anàlisi, hi ha riscos d'incrustació de BaSO4 i SrSO4 a l'aigua produïda per ultrafiltració a la membrana d'osmosi inversa, i el programari suggereix que s'hauria d'afegir inhibidor d'incrustació per reduir el risc d'incrustació a la superfície. Utilitzant l'inhibidor d'incrustació OSMOTREAT OSM35 (Nalco Industrial Services Co., LTD.), aquest producte pot reduir eficaçment el risc d'incrustació de sals refractàries com ara BaSO4, SrSO4 i CaF2 a la superfície de les membranes d'osmosi inversa. Es va utilitzar el programari de càlcul OSMAS per calcular la dosi de l'inhibidor d'incrustació OSM35.
Precaucions del procés d'osmosi inversa per ultrafiltracióLa font d'aigua del sistema són aigües residuals industrials després d'un tractament avançat. Per tal d'evitar la contaminació acumulativa de contaminants a la superfície de la membrana, cal tenir en compte les precaucions següents durant el funcionament del sistema d'osmosi inversa d'ultrafiltració.
Aplicació dels sistemes de tractament desodoritzant biològic
1. El sistema d'ultrafiltració s'ha de rentar a contracorrent una vegada durant 20~30 minuts. Després de vuit rentats a contracorrent, es va dur a terme un rentat a contracorrent intensificat per restaurar el flux de filtració de
