Soluție de purificare a apei cu ultrafiltrare și osmoză inversă UF/RO
Sistemul de osmoză inversă cu ultrafiltrare (UF/RO) este un tip de tehnologie de filtrare de înaltă eficiență pentru tratarea apei. Soluția combină două tehnologii, ultrafiltrarea și osmoza inversă, care pot elimina eficient solidele în suspensie, particulele, bacteriile, virușii, materia organică și alte impurități din apă pentru a obține o calitate pură a apei. Aici, vom introduce principiul, domeniul de aplicare, caracteristicile și fluxul de proces al sistemului de osmoză inversă cu ultrafiltrare.
Principiul sistemului de osmoză inversă cu ultrafiltrare
Sistemul de osmoză inversă prin ultrafiltrare este compus în principal dintr-o membrană de ultrafiltrare și o membrană de osmoză inversă. Membranele de ultrafiltrare au pori de dimensiuni mari și pot filtra majoritatea particulelor, materiei organice și microorganismelor. Membranele de osmoză inversă sunt mai rafinate și pot elimina eficient substanțele dizolvate și contaminanții minusculi din apă. În cadrul osmozei inverse prin ultrafiltrare, apa sursă este inițial filtrată prin membrana de ultrafiltrare pentru a elimina majoritatea solidelor și particulelor în suspensie. Apa filtrată de membrana de ultrafiltrare se numește apă pretratată. Apoi, apa pretratată trece prin membrana de osmoză inversă sub presiune ridicată, substanțele dizolvate și poluanții mici suferă osmoză inversă, pentru a obține apă pură.
Cheia sistemului de osmoză inversă cu ultrafiltrare constă în selectarea membranei și controlul parametrilor de funcționare. Alegerea membranei trebuie să țină cont de calitatea apei de la sursă, costul investiției, precum și de operarea și întreținerea zilnică. Controlul parametrilor de funcționare include presiunea de suprafață a membranei, viteza de curgere a apei și rata de recuperare etc. Parametrii de funcționare rezonabili pot îmbunătăți eficiența de procesare a sistemului și pot reduce consumul de energie.
Domeniul de aplicare al soluției de osmoză inversă cu ultrafiltrare
Soluțiile de osmoză inversă prin ultrafiltrare sunt utilizate pe scară largă în următoarele domenii: Tratarea purificării apei potabile Sistemul de osmoză inversă prin ultrafiltrare poate elimina contaminanții precum solidele în suspensie, bacteriile, virușii și materia organică din apă pentru a obține apă potabilă sigură și curată. Osmoza inversă prin ultrafiltrare poate juca un rol important în aprovizionarea cu apă urbană și în zonele îndepărtate unde apa potabilă este dificil de obținut. Tratarea purificării apei industriale În unele sisteme de producție industrială, este necesară o cantitate mare de apă curată. Echipamentele de osmoză inversă prin ultrafiltrare pot elimina eficient impuritățile și poluanții din apă pentru a îndeplini cerințele de calitate ale apei industriale. În special în industria electronică, chimică, farmaceutică și alte industrii, osmoza inversă prin ultrafiltrare este utilizată pe scară largă. Tratarea și reutilizarea purificării apelor uzate Echipamentele de osmoză inversă prin ultrafiltrare pot separa substanțele utile și apa din ape uzate și pot realiza tratarea și reutilizarea apelor uzate. Prin tratarea ultrafiltrării și a osmozei inverse, apele uzate pot fi tratate până la o calitate a apei care să îndeplinească standardele de deversare, contribuind la protecția mediului și la recuperarea resurselor.
Avantajele și dezavantajele sistemului de osmoză inversă cu ultrafiltrareSoluția de osmoză inversă cu ultrafiltrare are următoarele avantaje: Filtrare eficientă: poate elimina contaminanți precum particule, bacterii, viruși și materie organică din apă. Efect bun de purificare a apei: calitatea apei obținută este pură, în conformitate cu cerințele de calitate ale apei potabile și industriale. Economie de energie: Soluțiile de osmoză inversă cu ultrafiltrare consumă mai puțină energie decât metodele tradiționale de filtrare. Aplicare largă: poate fi utilizată în tratarea apei potabile, tratarea apei industriale și tratarea și reutilizarea apelor uzate, precum și în alte domenii. Cu toate acestea, soluția de osmoză inversă cu ultrafiltrare are și unele dezavantaje: Costuri ridicate de operare și întreținere: Sistemul necesită curățare și întreținere regulată, ceea ce crește costurile de operare. Cerințe ridicate pentru calitatea apei: calitatea apei sursă are un anumit impact asupra efectului osmozei inverse cu ultrafiltrare, care trebuie tratată într-un stadiu incipient. Ca tehnologie eficientă de tratare a apei, sistemul de purificare a apei cu osmoză inversă cu ultrafiltrare este utilizat pe scară largă în tratarea apei potabile, tratarea apei industriale și tratarea și reutilizarea apelor uzate. Prin selecția rațională a membranelor și controlul parametrilor de funcționare, se poate obține o calitate pură a apei pentru a satisface nevoile diferitelor domenii de aplicare. Deși sistemul de osmoză inversă cu ultrafiltrare are unele dezavantaje, avantajele sale depășesc cu mult dezavantajele sale. Odată cu avansarea tehnologiei și reducerea costurilor, se crede că soluția de osmoză inversă cu ultrafiltrare va fi utilizată pe scară mai largă în viitor.
Procesul de osmoză inversă prin ultrafiltrareProcesul de ultrafiltrare 1. Pretratarea apei brute: apa brută, prin dozare, amestecare, coagulare, filtrare și alte procese, reduce substanțele solide (SS), coloizii, microorganismele și alte impurități din apa brută. 2. Ultrafiltrare: apa pretratată este trecută prin membrana de ultrafiltrare pentru a separa substanțele de diferite dimensiuni și a elimina substanțele nocive, cum ar fi materia organică macromoleculară, particulele coloidale și microorganismele. 3. Dezinfecție UV: apa rezultată prin ultrafiltrare este tratată cu UV pentru a elimina microorganismele rămase în apă. 4. Purificarea apei: apa, după pretratare, ultrafiltrare și dezinfecție UV, respectă standardele de alimentare secundară cu apă.
Procesul de osmoză inversă1. Pretratarea apei brute: aceeași cu procesul de ultrafiltrare menționat mai sus. 2. Filtrare primară sub presiune: apa pretratată este filtrată prin presiune primară pentru a îndepărta substanțele nocive, cum ar fi materia organică macromoleculară, particulele coloidale și microorganismele. 3. Osmoză inversă primară: apa, după filtrarea primară, este trecută prin membrana de osmoză inversă pentru a îndepărta sărurile anorganice și plasma de metale grele din apă. 4. Filtrare secundară sub presiune: apa, după filtrarea primară prin osmoză inversă, este filtrată din nou sub presiune pentru a îndepărta impuritățile, cum ar fi materia organică și microorganismele rămase în apă. 5. Osmoză inversă secundară: apa, după filtrarea secundară sub presiune, este trecută din nou prin membrana de osmoză inversă pentru a îndepărta complet sărurile anorganice și plasma de metale grele din apă. 6. Tratarea apei concentrate: apa concentrată din membrana secundară de osmoză inversă este recuperată prin recirculare, concentrare și alte tehnologii pentru a reduce risipa de apă. 7. Apă purificată: apa tratată prin pretratare, filtrare sub presiune și osmoză inversă va atinge standardul de apă de înaltă puritate. Procesul de osmoză inversă prin ultrafiltrare este utilizat pe scară largă în domenii industriale, rurale, urbane și alte domenii diferite de tratare a apei, pentru prepararea apei de înaltă puritate, procesarea alimentelor, apa potabilă, alimentarea cu apă etc. și poate fi combinat în funcție de situația reală pentru a atinge diferite cerințe de calitate a apei.
Procesul cheie al tehnologiei de osmoză inversă prin ultrafiltrare
Folosind tehnologia membranei de osmoză inversă cu ultrafiltrare pentru tratarea apelor uzate, esențială este prevenirea murdăririi și depunerii de incrustații pe componentele membranei și asigurarea fluxului de apă al membranei. Se vor adopta următoarele măsuri pentru a controla riscul de murdărire și depunere a membranei. Adăugarea de floculant, coagulant și bicarbonat de sodiu: adăugarea unei cantități adecvate de floculant (PAC), coagulant (PAM) și a unei cantități suficiente de bicarbonat de sodiu în rezervorul de reacție de floculare poate elimina peste 95% din Ca2+ și o parte din ionii de metale grele după precipitare în rezervorul de sedimentare cu placă înclinată, astfel încât să se reducă posibilitatea formării precipitării de metale grele insolubile pe suprafața membranei de infiltrare inversă ulterioară. Deoarece PAM este un compus polimeric cu lanț lung, este similar cu materialul polimeric al peliculei RO. După ce excesul de PAM ajunge la pelicula RO, aceasta va fi grav poluată și blocată, iar fluxul membranei nu poate fi recuperat prin curățare chimică. Prin urmare, se poate adăuga doar o cantitate adecvată de coagulant, iar doza combinată de PAC și PAM poate fi determinată în funcție de studiul pe teren.
Adăugarea de acid: Deoarece apa uzată inițială este alcalină și are un pH ridicat, ionii de metale grele formează ușor precipitate insolubile într-un mediu alcalin și formează depuneri de calcar pe suprafața membranei. Este foarte important să se ajusteze pH-ul apei brute pentru a preveni depunerea și depunerea de depuneri de calcar a ionilor de metale grele pe suprafața membranei. Adăugați acid clorhidric în conducta de admisie a filtrului multi-mediu al apei produse în rezervorul de sedimentare, reglați pH-ul la 7~7,5 și controlați eficient murdărirea ionilor de metale grele pe suprafața membranei de osmoză inversă. Filtru multi-mediu: Pentru a îmbunătăți eficient calitatea apei din membrana de ultrafiltrare, un filtru multi-mediu este amplasat în fața membranei de ultrafiltrare. Filtrul multi-mediu utilizează nisip cuarțos grosier, nisip cuarțos fin și antracit fulgi ca mediu filtrant. După ce apa uzată este filtrată de filtrul multi-mediu, turbiditatea apei produse rămâne la 1~2 NTU, ceea ce reduce sarcina de funcționare a sistemului de ultrafiltrare ulterior și reduce eficient riscul de murdărire a membranei de ultrafiltrare. Adăugarea de oxidant: Pentru a preveni acumularea de materii în suspensie și microorganisme pe suprafața membranei de ultrafiltrare și a provocarea murdăririi, în sistemul de ultrafiltrare sunt amplasate două puncte de adăugare a oxidantului (hipoclorit de sodiu), unul pe conducta de admisie a ultrafiltrării, iar celălalt pe conducta de spălare inversă a ultrafiltrării. Adăugarea de oxidant poate face ca diferența de presiune transmembranară (TMP) și fluxul de apă din operațiunea de ultrafiltrare să se mențină stabil la nivelul proiectat. Adăugarea de inhibitor de depunere a tartrului: concentrația de SO42- în apa uzată inițială este foarte mare, iar ionii de metale grele, cum ar fi Ba2+ și Sr2+, pot forma cu ușurință săruri insolubile cu SO42-. În plus, Ca2+ și F- sunt, de asemenea, predispuși la formarea de săruri insolubile. Aceste săruri insolubile sunt principalul factor de formare a tartrului în operațiunea cu membrană de osmoză inversă. Pentru a preveni eficient murdărirea membranei de osmoză inversă, s-a adăugat un inhibitor de depunere adecvat la conducta de admisie a membranei de osmoză inversă. După o producție stabilă de apă de ultrafiltrare, trebuie analizată întreaga calitate a apei de producție și trebuie utilizat software-ul de calcul al osmozei inverse DOW FilmtecTM ROSA9.1 pentru a calcula dacă există un risc de depunere a apei de ultrafiltrare atunci când aceasta intră în membrana de osmoză inversă. Conform analizei, există riscuri de murdărire cu BaSO4 și SrSO4 în apa produsă prin ultrafiltrare în membrana de osmoză inversă, iar software-ul sugerează adăugarea unui inhibitor de depunere pentru a reduce riscul de murdărire la suprafață. Folosind inhibitorul de depunere OSMOTREAT OSM35 (Nalco Industrial Services Co., LTD.), acest produs poate reduce eficient riscul de murdărire cu săruri refractare precum BaSO4, SrSO4 și CaF2 pe suprafața membranelor de osmoză inversă. Software-ul de calcul OSMAS a fost utilizat pentru a calcula doza de inhibitor de depunere OSM35.
Precauții pentru procesul de osmoză inversă prin ultrafiltrareSursa de apă a sistemului este apele uzate industriale după o epurare avansată. Pentru a preveni poluarea cumulativă a poluanților pe suprafața membranei, trebuie acordată atenție următoarelor precauții în timpul funcționării sistemului de osmoză inversă cu ultrafiltrare.
Aplicarea sistemelor de tratare cu dezodorizante biologice
1. Sistemul de ultrafiltrare trebuie spălat în contracurent o dată timp de 20~30 de minute. După opt spălări în contracurent, s-a efectuat o spălare în contracurent intensificată pentru a restabili fluxul de filtrare.
