
Solución de purificación de agua por ultrafiltración y ósmosis inversa (UF/RO)
El sistema de ultrafiltración por ósmosis inversa (UF/RO) es una tecnología de filtración de alta eficiencia para el tratamiento del agua. Esta solución combina dos tecnologías: ultrafiltración y ósmosis inversa, que eliminan eficazmente sólidos en suspensión, partículas, bacterias, virus, materia orgánica y otras impurezas del agua para obtener agua pura. A continuación, se describen el principio, el campo de aplicación, las características y el flujo del proceso del sistema de ultrafiltración por ósmosis inversa.
Principio del sistema de ósmosis inversa por ultrafiltración
El sistema de ósmosis inversa por ultrafiltración se compone principalmente de una membrana de ultrafiltración y una membrana de ósmosis inversa. Las membranas de ultrafiltración tienen poros de gran tamaño y pueden filtrar la mayoría de las partículas, la materia orgánica y los microorganismos. Las membranas de ósmosis inversa son más refinadas y pueden eliminar eficazmente las sustancias disueltas y los contaminantes microscópicos del agua. En la ósmosis inversa por ultrafiltración, el agua de origen se filtra inicialmente a través de la membrana de ultrafiltración para eliminar la mayor parte de los sólidos y partículas en suspensión. El agua filtrada por la membrana de ultrafiltración se denomina agua pretratada. Posteriormente, el agua pretratada pasa a través de la membrana de ósmosis inversa a alta presión, eliminando las sustancias disueltas y los contaminantes microscópicos para obtener agua pura.

La clave de un sistema de ósmosis inversa con ultrafiltración reside en la selección de la membrana y el control de los parámetros de operación. La elección de la membrana debe tener en cuenta la calidad del agua de origen, el costo de inversión y el mantenimiento y operación diarios. El control de los parámetros de operación incluye la presión superficial de la membrana, la velocidad del flujo de agua y la tasa de recuperación, entre otros. Unos parámetros de operación adecuados pueden mejorar la eficiencia del sistema y reducir el consumo de energía.

Campo de aplicación de la solución de ósmosis inversa por ultrafiltración
Las soluciones de ósmosis inversa por ultrafiltración se utilizan ampliamente en los siguientes campos: Tratamiento de purificación de agua potable. El sistema de ósmosis inversa por ultrafiltración puede eliminar contaminantes como sólidos en suspensión, bacterias, virus y materia orgánica del agua para obtener agua potable segura y limpia. La ósmosis inversa por ultrafiltración puede desempeñar un papel importante en el suministro de agua urbana y en zonas remotas donde el agua potable es difícil de obtener. Tratamiento de purificación de agua industrial. En algunos sistemas de producción industrial, se necesita una gran cantidad de agua limpia. Los equipos de ósmosis inversa por ultrafiltración pueden eliminar eficazmente las impurezas y los contaminantes del agua para cumplir con los requisitos de calidad del agua industrial. Especialmente en las industrias electrónica, química, farmacéutica y otras, la ósmosis inversa por ultrafiltración se utiliza ampliamente. Tratamiento y reutilización de aguas residuales. Los equipos de ósmosis inversa por ultrafiltración pueden separar las sustancias útiles del agua en las aguas residuales, y lograr el tratamiento y la reutilización de las aguas residuales. Mediante el tratamiento de ultrafiltración y ósmosis inversa, las aguas residuales se pueden tratar hasta obtener agua con una calidad que cumple con los estándares de descarga, contribuyendo a la protección del medio ambiente y la recuperación de recursos.
Ventajas y desventajas del sistema de ósmosis inversa por ultrafiltraciónLa solución de ósmosis inversa por ultrafiltración tiene las siguientes ventajas: Filtración eficiente: puede eliminar contaminantes como partículas, bacterias, virus y materia orgánica del agua. Buen efecto de purificación del agua: la calidad del agua obtenida es pura, en línea con los requisitos de calidad del agua potable y del agua industrial. Ahorro de energía: las soluciones de ósmosis inversa por ultrafiltración consumen menos energía que los métodos de filtración tradicionales. Amplia aplicación: puede utilizarse en el tratamiento de agua potable, tratamiento de agua industrial y tratamiento y reutilización de aguas residuales y otros campos. Sin embargo, la solución de ósmosis inversa por ultrafiltración también tiene algunas desventajas: Altos costos de operación y mantenimiento: el sistema requiere limpieza y mantenimiento regulares, lo que aumenta los costos operativos. Altos requisitos de calidad del agua: la calidad del agua de origen tiene cierto impacto en el efecto de la ósmosis inversa por ultrafiltración, que debe tratarse en la etapa inicial. Como tecnología eficiente de tratamiento de agua, el sistema de purificación de agua por ósmosis inversa por ultrafiltración se utiliza ampliamente en el tratamiento de agua potable, tratamiento de agua industrial y tratamiento y reutilización de aguas residuales. Mediante la selección racional de membranas y el control de los parámetros operativos, se puede obtener agua pura de alta calidad para satisfacer las necesidades de diversos campos de aplicación. Si bien el sistema de ósmosis inversa con ultrafiltración presenta algunas desventajas, sus ventajas superan con creces dichas desventajas. Con el avance de la tecnología y la reducción de costos, se prevé que la solución de ósmosis inversa con ultrafiltración se utilice cada vez más en el futuro.
Proceso de ósmosis inversa por ultrafiltraciónProceso de ultrafiltración 1. Pretratamiento del agua cruda: el agua cruda, mediante dosificación, mezcla, coagulación, filtración y otros procesos, reduce los sólidos suspendidos (SS), coloides, microorganismos y otras impurezas. 2. Ultrafiltración: el agua pretratada pasa a través de una membrana de ultrafiltración para separar sustancias de diferentes tamaños y eliminar sustancias nocivas como materia orgánica macromolecular, partículas coloidales y microorganismos. 3. Desinfección UV: el agua ultrafiltrada se trata con luz ultravioleta (UV) para eliminar los microorganismos restantes. 4. Purificación del agua: el agua, después del pretratamiento, la ultrafiltración y la desinfección UV, cumple con el estándar de suministro de agua secundaria.

proceso de ósmosis inversa1. Pretratamiento de agua cruda: igual que el proceso de ultrafiltración mencionado anteriormente. 2. Filtración primaria a presión: el agua pretratada se filtra a través de la presión primaria para eliminar sustancias nocivas como materia orgánica macromolecular, partículas coloidales y microorganismos. 3. Ósmosis inversa primaria: el agua después de la filtración primaria pasa a través de la membrana de ósmosis inversa para eliminar sales inorgánicas y plasma de metales pesados en el agua. 4. Filtración secundaria a presión: el agua después de la filtración primaria por ósmosis inversa se filtra a presión nuevamente para eliminar impurezas como materia orgánica y microorganismos restantes en el agua. 5. Ósmosis inversa secundaria: el agua después de la filtración secundaria a presión pasa nuevamente a través de la membrana de ósmosis inversa para eliminar completamente las sales inorgánicas y el plasma de metales pesados en el agua. 6. Tratamiento de agua concentrada: el agua concentrada de la membrana de ósmosis inversa secundaria se recupera a través de recirculación, concentración y otras tecnologías para reducir el desperdicio de agua. 7. Agua purificada: el agua tratada mediante pretratamiento, filtración a presión y ósmosis inversa alcanzará el estándar de agua de alta pureza. El proceso de ultrafiltración por ósmosis inversa se utiliza ampliamente en el tratamiento de agua en los ámbitos industrial, rural, urbano y otros, para la preparación de agua de alta pureza, procesamiento de alimentos, agua potable, suministro de agua, etc., y puede combinarse según la situación real para cumplir con diferentes requisitos de calidad del agua.
Proceso clave de la tecnología de ósmosis inversa por ultrafiltración
Utilizando la tecnología de membranas de ósmosis inversa de ultrafiltración para el tratamiento de aguas residuales, la clave es prevenir la obstrucción y la incrustación de los componentes de la membrana, y asegurar el flujo de agua a través de ella. Adopte las siguientes medidas para controlar la obstrucción y el riesgo de obstrucción de la membrana. Adición de floculante, coadyuvante de coagulación y sosa: la adición de una cantidad adecuada de floculante (PAC), coadyuvante de coagulación (PAM) y una cantidad suficiente de sosa en el tanque de reacción de floculación puede eliminar más del 95 % de Ca2+ y parte de los iones de metales pesados después de la precipitación en el tanque de sedimentación de placas inclinadas, de modo que se reduce la posibilidad de que se forme precipitación de metales pesados insolubles en la superficie de la membrana de infiltración inversa posterior. Dado que el PAM es un compuesto polimérico de cadena larga, es similar al material polimérico de la película de ósmosis inversa. Cuando un exceso de PAM llega a la película de ósmosis inversa, esta se contamina y obstruye gravemente, y el flujo de la membrana no se puede recuperar mediante limpieza química. Por lo tanto, solo se puede agregar una cantidad adecuada de coadyuvante de coagulación, y la dosis combinada de PAC y PAM se puede determinar de acuerdo con el ensayo de campo.
Adición de ácido: Debido a que las aguas residuales originales son alcalinas y tienen un pH alto, los iones de metales pesados tienden a formar precipitados insolubles en un entorno alcalino y a formar incrustaciones en la superficie de la membrana. Es muy importante ajustar el pH del agua cruda para evitar que los iones de metales pesados se sedimenten y formen incrustaciones en la superficie de la membrana. Agregue ácido clorhídrico al tubo de entrada del filtro multimedio del agua producida en el tanque de sedimentación, ajuste el pH a 7~7.5 y controle eficazmente la obstrucción por iones de metales pesados en la superficie de la membrana de ósmosis inversa. Filtro multimedio: Para mejorar eficazmente la calidad del agua de la membrana de ultrafiltración, se instala un filtro multimedio delante de la membrana de ultrafiltración. El filtro multimedio utiliza arena de cuarzo gruesa, arena de cuarzo fina y antracita en escamas como medio filtrante. Después de que las aguas residuales se filtran por el filtro multimedia, la turbidez del agua producida permanece en 1~2 NTU, lo que reduce la carga operativa del sistema de ultrafiltración subsiguiente y reduce eficazmente el riesgo de ensuciamiento de la membrana de ultrafiltración. Adición de oxidante: para evitar la acumulación de materia en suspensión y microorganismos en la superficie de la membrana de ultrafiltración y causar ensuciamiento, se establecen dos puntos de adición de oxidante (hipoclorito de sodio) en el sistema de ultrafiltración, uno en la tubería de entrada de ultrafiltración y el otro en la tubería de retrolavado de ultrafiltración. La adición de oxidante puede hacer que la diferencia de presión transmembrana (TMP) y el flujo de producción de agua de la operación de ultrafiltración se mantengan estables en el nivel diseñado. Adición de inhibidor de incrustaciones: la concentración de SO42- en las aguas residuales originales es muy alta, y los iones de metales pesados como Ba2+ y Sr2+ pueden formar fácilmente sales insolubles con SO42-. Además, Ca2+ y F- también son propensos a formar sales insolubles. Estas sales insolubles son el principal factor de formación de incrustaciones en el funcionamiento de las membranas de ósmosis inversa. Para prevenir eficazmente la obstrucción de la membrana, se añadió un inhibidor de incrustaciones adecuado al tubo de entrada. Tras una producción estable de agua ultrafiltrada, se analizó la calidad del agua y se utilizó el software de cálculo de ósmosis inversa DOW Filmtec™ ROSA9.1 para determinar si existe riesgo de incrustaciones al entrar el agua ultrafiltrada en la membrana. Según el análisis, existen riesgos de obstrucción por BaSO4 y SrSO4 en el agua producida por la ultrafiltración que ingresa a la membrana de ósmosis inversa, y el software sugiere añadir un inhibidor de incrustaciones para reducir dicho riesgo. El inhibidor de incrustaciones OSMOTREAT OSM35 (Nalco Industrial Services Co., LTD.) reduce eficazmente el riesgo de obstrucción por sales refractarias como BaSO4, SrSO4 y CaF2 en la superficie de las membranas de ósmosis inversa. Se utilizó el software de cálculo OSMAS para calcular la dosis del inhibidor de incrustaciones OSM35.

Precauciones en el proceso de ósmosis inversa por ultrafiltraciónEl sistema se alimenta de aguas residuales industriales sometidas a un tratamiento avanzado. Para evitar la acumulación de contaminantes en la superficie de la membrana, se deben tomar las siguientes precauciones durante el funcionamiento del sistema de ósmosis inversa por ultrafiltración.
Aplicación de los sistemas de tratamiento desodorizante biológico
1. El sistema de ultrafiltración debe lavarse a contracorriente una vez durante 20~30 min. Después de ocho lavados a contracorriente, se realizó un lavado a contracorriente mejorado para restaurar el flujo de filtración de