Ultrafiltreerimise pöördosmoosi UF/RO veepuhastuslahus
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi (UF/RO) süsteem on vee töötlemiseks mõeldud ülitõhus filtreerimistehnoloogia. Lahendus ühendab kaks tehnoloogiat, ultrafiltreerimise ja pöördosmoosi, mis suudavad tõhusalt eemaldada veest hõljuvaid tahkeid aineid, osakesi, baktereid, viiruseid, orgaanilist ainet ja muid lisandeid, et saavutada puhta vee kvaliteet. Siin tutvustame ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteemi põhimõtet, rakendusala, omadusi ja protsessi voogu.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteemi põhimõte
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteem koosneb peamiselt ultrafiltreerimismembraanist ja pöördosmoosimembraanist. Ultrafiltreerimismembraanidel on suured poorid ja need suudavad filtreerida välja enamiku osakesi, orgaanilist ainet ja mikroorganisme. Pöördosmoosi membraanid on peenemad ja suudavad veest tõhusalt eemaldada lahustunud aineid ja väikseid saasteaineid. Ultrafiltreerimise pöördosmoosi puhul filtreeritakse allikavesi esmalt läbi ultrafiltreerimismembraani, et eemaldada suurem osa hõljuvatest ainetest ja osakestest. Ultrafiltreerimismembraani abil filtreeritud vett nimetatakse eelpuhastatud veeks. Seejärel juhitakse eelpuhastatud vesi läbi pöördosmoosimembraani kõrge rõhu all, et eemaldada lahustunud ained ja väikesed saasteained, pöördosmoosiga, et saada puhas vesi.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteemi võti peitub membraani valikus ja tööparameetrite kontrollimises. Membraani valikul tuleb arvestada allika vee kvaliteeti, investeerimiskulusid ning igapäevast käitamist ja hooldust. Tööparameetrite kontrolli hulka kuuluvad membraani pinnarõhk, veevoolu kiirus ja taaskasutusmäär jne. Mõistlikud tööparameetrid võivad parandada süsteemi töötlemise efektiivsust ja vähendada energiatarbimist.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi lahuse rakendusala
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi lahendusi kasutatakse laialdaselt järgmistes valdkondades: Joogivee puhastamine Ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteem suudab veest eemaldada saasteaineid, nagu hõljuvained, bakterid, viirused ja orgaanilised ained, et saada ohutu ja puhas joogivesi. Ultrafiltreerimise pöördosmoosil on oluline roll linnade veevarustuses ja kohtades, kus joogiveega on raskusi äärealadel. Tööstuslik vee puhastamine Mõnes tööstuslikus tootmissüsteemis on vaja suurt hulka puhast vett. Ultrafiltreerimise pöördosmoosi seadmed suudavad tõhusalt eemaldada veest lisandeid ja saasteaineid, et täita tööstusvee kvaliteedinõudeid. Eriti elektroonika-, keemia-, farmaatsia- ja muudes tööstusharudes kasutatakse ultrafiltreerimise pöördosmoosi laialdaselt. Reovee puhastamine ja taaskasutamine Ultrafiltreerimise pöördosmoosi seadmed suudavad eraldada reoveest kasulikke aineid ja vett ning teostada reovee puhastamist ja taaskasutamist. Ultrafiltreerimise ja pöördosmoosi abil saab reovett töödelda veekvaliteedini, mis vastab heitvee standarditele, aidates kaasa keskkonnakaitsele ja ressursside taaskasutamisele.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteemi eelised ja puudusedUltrafiltreerimise pöördosmoosi lahendusel on järgmised eelised: Tõhus filtreerimine: see suudab veest eemaldada saasteaineid, nagu osakesed, bakterid, viirused ja orgaaniline aine. Hea veepuhastusefekt: saadud vee kvaliteet on puhas, mis vastab joogivee ja tööstusvee kvaliteedinõuetele. Energiasääst: ultrafiltreerimise pöördosmoosi lahendused tarbivad vähem energiat kui traditsioonilised filtreerimismeetodid. Lai rakendusala: saab kasutada joogivee töötlemisel, tööstusvee töötlemisel ja reovee töötlemisel ning taaskasutamisel ja muudes valdkondades. Ultrafiltreerimise pöördosmoosi lahendusel on aga ka mõningaid puudusi: Kõrged käitus- ja hoolduskulud: süsteem vajab regulaarset puhastamist ja hooldust, mis suurendab käituskulusid. Kõrged nõuded vee kvaliteedile: allikavee kvaliteedil on teatav mõju ultrafiltreerimise pöördosmoosi mõjule, mida tuleb varakult töödelda. Tõhusa veepuhastustehnoloogiana kasutatakse ultrafiltreerimise pöördosmoosi veepuhastussüsteemi laialdaselt joogivee töötlemisel, tööstusvee töötlemisel ja reovee töötlemisel ning taaskasutamisel. Membraanide ratsionaalse valiku ja tööparameetrite kontrollimise abil on võimalik saada puhta vee kvaliteet, mis vastab erinevate rakendusvaldkondade vajadustele. Kuigi ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteemil on mõningaid puudusi, kaaluvad selle eelised need kaugelt üles. Tehnoloogia arengu ja kulude vähenemisega arvatakse, et ultrafiltreerimise pöördosmoosi lahendust kasutatakse tulevikus laialdasemalt.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi protsessUltrafiltreerimisprotsess 1. Toorvee eeltöötlus: toorvee doseerimine, segamine, koaguleerimine, filtreerimine ja muud protsessid vähendavad toorvees olevate tahkete osakeste, kolloidide, mikroorganismide ja muude lisandite sisaldust. 2. Ultrafiltreerimine: eeltöödeldud vesi juhitakse läbi ultrafiltreerimismembraani, et eraldada erineva suurusega ained ja eemaldada kahjulikud ained, nagu makromolekulaarne orgaaniline aine, kolloidsed osakesed ja mikroorganismid. 3. UV-desinfitseerimine: ultrafiltreeritud vett töödeldakse UV-ga, et eemaldada vette jäänud mikroorganismid. 4. Vee puhastamine: vesi pärast eeltöötlust, ultrafiltreerimist ja UV-desinfitseerimist vastab sekundaarse veevarustuse standarditele.
Pöördosmoosi protsess1. Toorvee eeltöötlus: sama mis eespool mainitud ultrafiltreerimisprotsess. 2. Primaarne rõhufiltreerimine: eeltöödeldud vesi filtreeritakse läbi primaarse rõhu, et eemaldada kahjulikke aineid, nagu makromolekulaarne orgaaniline aine, kolloidsed osakesed ja mikroorganismid. 3. Primaarne pöördosmoos: pärast primaarset filtreerimist juhitakse vesi läbi pöördosmoosi membraani, et eemaldada veest anorgaanilised soolad ja raskmetallide plasma. 4. Teisene rõhufiltreerimine: pärast primaarset pöördosmoosi filtreerimist juhitakse vesi uuesti rõhufiltreerimise abil, et eemaldada veest järelejäänud lisandid, nagu orgaaniline aine ja mikroorganismid. 5. Teisene pöördosmoos: pärast sekundaarset rõhufiltreerimist juhitakse vesi uuesti läbi pöördosmoosi membraani, et eemaldada veest täielikult anorgaanilised soolad ja raskmetallide plasma. 6. Kontsentreeritud veetöötlus: sekundaarse pöördosmoosi membraani kontsentreeritud vesi eraldatakse retsirkulatsiooni, kontsentreerimise ja muude tehnoloogiate abil, et vähendada vee raiskamist. 7. Puhastatud vesi: eeltöötluse, rõhufiltreerimise ja pöördosmoosiga töödeldud vesi saavutab kõrge puhtusastmega vee standardi. Ultrafiltreerimise pöördosmoosi protsessi kasutatakse laialdaselt tööstus-, maa-, linna- ja muudes erinevates veetöötlusvaldkondades, kõrge puhtusastmega vee valmistamiseks, toiduainete töötlemiseks, joogivee, veevarustuse jms jaoks ning seda saab vastavalt tegelikule olukorrale kombineerida, et saavutada erinevaid veekvaliteedi nõudeid.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi tehnoloogia põhiprotsess
Reovee puhastamiseks ultrafiltreerimise pöördosmoosi membraanitehnoloogia abil on oluline vältida membraanikomponentide saastumist ja katlakivi teket ning tagada membraani veevool. Membraani saastumise ja saastumise ohu kontrollimiseks tuleb võtta järgmised meetmed. Flokulandi, koagulandi ja sooda lisamine: sobiva koguse flokulandi (PAC), koagulandi (PAM) ja piisava koguse sooda lisamine flokulatsioonireaktsioonipaaki eemaldab pärast kaldplaadi settepaagis sadestumist enam kui 95% Ca2+ ioonidest ja osa raskmetalliioonidest, vähendades seeläbi lahustumatute raskmetallide sadestumise võimalust järgneva pöördosmoosi membraani pinnale. Kuna PAM on pika ahelaga polümeerühend, sarnaneb see RO-kile polümeermaterjaliga. Kui liigne PAM jõuab RO-kilesse, saastub ja ummistub RO-kile tõsiselt ning membraanivoogu ei ole võimalik keemilise puhastusega taastada. Seetõttu saab lisada ainult sobiva koguse koagulandi ja PAC-i ja PAM-i kombineeritud annust saab määrata välikatsete põhjal.
Happe lisamine: Kuna algne reovesi on aluseline ja kõrge pH-ga, moodustavad raskmetalliioonid aluselises keskkonnas kergesti lahustumatuid sadestisi ja katlakivi membraani pinnale. Toorvee pH reguleerimine on väga oluline, et vältida raskmetalliioonide settimist ja katlakivi tekkimist membraani pinnale. Lisage settepaagis toodetud vee mitmekihilise filtri sisselasketorusse vesinikkloriidhapet, reguleerige pH väärtuseks 7–7,5 ja kontrollige tõhusalt raskmetalliioonide saastumist pöördosmoosi membraani pinnale. Mitmekihiline filter: Ultrafiltratsioonimembraani vee kvaliteedi tõhusaks parandamiseks paigaldatakse ultrafiltratsioonimembraani ette mitmekihiline filter. Mitmekihiline filter kasutab filtrikeskkonnana jämedat kvartsliiva, peent kvartsliiva ja helvestatud antratsiiti. Pärast reovee filtreerimist mitmekihilise filtriga jääb toodetud vee hägusus 1–2 NTU-le, mis vähendab järgneva ultrafiltratsioonisüsteemi töökoormust ja vähendab tõhusalt ultrafiltratsioonimembraani saastumise ohtu. Oksüdeerija lisamine: Selleks, et vältida hõljuva aine ja mikroorganismide kogunemist ultrafiltratsioonimembraani pinnale ja see põhjustaks saastumist, on ultrafiltratsioonisüsteemis kaks oksüdeerija (naatriumhüpokloriti) lisamispunkti, üks asub ultrafiltratsiooni sisselasketorus ja teine ultrafiltratsiooni tagasipesutorus. Oksüdeerija lisamine tagab transmembraanse rõhu diferentsi (TMP) ja ultrafiltratsiooni veevoolu stabiilse püsimise kavandatud tasemel. Katlakivi inhibiitori lisamine: SO42- kontsentratsioon algses reovees on väga kõrge ja raskmetalliioonid, nagu Ba2+ ja Sr2+, võivad SO42--ga kergesti moodustada lahustumatuid sooli. Lisaks on ka Ca2+ ja F- kalduvus moodustama lahustumatuid sooli. Need lahustumatud soolad on pöördosmoosi membraanide töötamisel katlakivi tekkimise peamine tegur. Pöördosmoosi membraanide saastumise tõhusaks vältimiseks lisati pöördosmoosi membraanide sisselasketorusse sobiv katlakivi inhibiitor. Pärast stabiilse ultrafiltrimisvee tootmist tuleks analüüsida ultrafiltrimisvee tootmisvee kogu kvaliteeti ning DOW FilmtecTM ROSA9.1 pöördosmoosi arvutustarkvara abil tuleks arvutada, kas ultrafiltrimisvee sisenemisel pöördosmoosimembraanile on katlakivi tekkimise oht. Analüüsi kohaselt on ultrafiltreerimise teel toodetud vees BaSO4 ja SrSO4 saastumise oht pöördosmoosimembraanile ning tarkvara soovitab lisada katlakivi inhibiitorit, et vähendada pinna saastumise ohtu. Kasutades OSMOTREAT OSM35 katlakivi inhibiitorit (Nalco Industrial Services Co., LTD.), saab see toode tõhusalt vähendada tulekindlate soolade, näiteks BaSO4, SrSO4 ja CaF2, saastumise ohtu pöördosmoosimembraanide pinnal. OSM35 katlakivi inhibiitori annuse arvutamiseks kasutati OSMAS arvutustarkvara.
Ultrafiltreerimise pöördosmoosi protsessi ettevaatusabinõudSüsteemi veeallikaks on pärast põhjalikku puhastamist tööstuslik reovesi. Membraani pinnale saasteainete kumulatiivse reostuse vältimiseks tuleks ultrafiltreerimise pöördosmoosi süsteemi töötamise ajal pöörata tähelepanu järgmistele ettevaatusabinõudele.
Bioloogilise deodorisaatori töötlussüsteemide rakendamine
1. Ultrafiltratsioonisüsteemi tuleks üks kord 20–30 minutit tagasi pesta. Pärast kaheksat tagasipesukorda teostati filtratsioonivoo taastamiseks üks tugevdatud tagasipesu.
