Funcionament del sistema d'osmosi inversa i tractament d'embrutiment de membranes
La tecnologia d'osmosi inversa utilitza principalment la diferència de pressió a banda i banda de la membrana com a potència per realitzar la separació i filtració de la membrana. És una tecnologia de separació de membranes d'estalvi d'energia molt avançada i eficaç.
Fonaments i avantatges de la RO
La membrana d'osmosi inversa és el component central de la tecnologia d'osmosi inversa. És una membrana artificial semipermeable amb certes característiques. Està fabricat amb materials polimèrics i simula materials biològics de membrana semipermeables.
El sistema d'osmosi inversa, també conegut com a osmosi inversa, és una operació de separació de membranes que utilitza la diferència de pressió com a força motriu per separar els dissolvents de les solucions aquoses, i és un procés de filtratge d'impureses de l'aigua. Com que és oposat a la direcció de la infiltració natural, s'anomena osmosi inversa.
El principi tècnic és aplicar pressió a un costat de la membrana sota l'acció de més alta que la pressió osmòtica de la solució. Quan la pressió supera la seva pressió osmòtica, el dissolvent impregnarà en sentit contrari per separar aquestes substàncies de l'aigua. El dissolvent obtingut al costat de baixa pressió de la membrana s'anomena permeat; la solució concentrada al costat d'alta pressió s'anomena concentrat.
Si s'utilitza tecnologia d'osmosi inversa per tractar l'aigua de mar, s'obté aigua dolça al costat de baixa pressió de la membrana i s'obté salmorra al costat d'alta pressió. La pressió d'osmosi inversa es pot utilitzar per aconseguir el propòsit de separació, extracció, purificació i concentració. L'osmosi inversa és una tecnologia de tractament d'aigües mitjançant separació de membranes, que pertany al mètode físic de filtració de flux creuat. Els seus avantatges són els següents: · A temperatura ambient, confiant en la pressió de l'aigua com a força motriu, el cost d'operació és baix;
· No hi ha gran quantitat de residus d'àcid i abocament d'àlcalis, no hi ha contaminació per al medi ambient;
· El sistema és senzill, fàcil d'operar i altament automatitzat;
· Té un ampli rang d'adaptabilitat a la qualitat de l'aigua crua, i la qualitat de l'aigua de l'efluent és estable;
· L'equip ocupa una àrea petita i la càrrega de treball de manteniment és petita.
Ro procés bàsic de tractament de l'aigua
En primer lloc, un procés de tractament d'una etapa. Després que el líquid entri al mòdul de membrana, s'extreu l'aigua pura i el líquid concentrat. En comparació amb altres processos de tractament d'aigua per osmosi inversa, el procés general d'aquest procés és més còmode i fàcil d'operar, però té altes limitacions i no pot complir els requisits de qualitat de l'aigua més alts.
En segon lloc, procés de tractament en diverses etapes d'una etapa. Basat en el procés de tractament d'una etapa, el líquid es concentra en múltiples passos. En comparació amb el procés de tractament d'una sola etapa, la complexitat d'aquest procés és més gran, que pot satisfer requisits més alts de qualitat de l'aigua i realitzar el reciclatge dels recursos hídrics.
En tercer lloc, procés de tractament d'una etapa en dues etapes. En el cas que sigui difícil complir els requisits reals de qualitat de l'aigua mitjançant el mètode primari, es pot utilitzar el procés de tractament secundari i d'una sola etapa. En comparació amb els dos processos anteriors de la primera etapa, l'ús del procés de tractament d'una etapa de segona etapa pot allargar la vida útil de la membrana d'osmosi inversa i no requereix un funcionament massa mà d'obra i també es redueix el cost de tractament corresponent.
Aplicació de la RO en el tractament d'aigües
Tractament avançat d'aigües residuals urbanes
En el tractament avançat de la contaminació de les aigües urbanes, la tecnologia d'osmosi inversa potaugmentar la taxa de recuperació de les aigües residuals i s'utilitza àmpliament.
Hi ha diferències en els efectes avançats del tractament de la contaminació de l'aigua produïda per membranes d'osmosi inversa de diferents materials. En termes generals, en el tractament avançat de la contaminació de les aigües urbanes, després que les aigües residuals domèstiques dels residents urbans hagin estat tractades fins a l'estàndard, els requisits per a la qualitat de les aigües tractades són més elevats (com l'aigua regenerada). En aquest moment,membrana de fibra buida triacetat de cel·lulosa, La pel·lícula composta d'alcohol polivinílic enrotllat en espiral pot tenir un millor efecte.
En comparació amb les membranes d'osmosi inversa fabricades amb altres materials, les membranes d'osmosi inversa dels dos materials anteriors tenen una taxa de retenció de100% per a bacteris coliformes fecals, una cromatitat no superior a 1 grau, i una permeabilitat d'1 mg/L~2mg/L. Al mateix temps, les membranes d'osmosi inversa d'aquests dos materials tenen un major flux d'aigua i una capacitat anticontaminació més forta.
Tractament d'Aigües Residuals Industrials
1) Tractar amb ions de metalls pesants
L'aplicació de la tecnologia de tractament d'aigües d'osmosi inversa al tractament d'aigües residuals industrials té un efecte molt bo, que està en línia amb el principi general de disseny de l'economia industrial i la racionalitat, i pot reduir el consum d'energia, els costos operatius i la dificultat d'operació i gestió.
El dispositiu d'osmosi inversa utilitzat per al tractament d'aigües residuals industrials és generalment un tub de pressió intern o component tipus rotllo. La pressió és generalment estable a uns 218MPa, i l'efecte és excel·lent en la recuperació d'ions de metalls pesants.Entre ells, la pressió de funcionament del dispositiu d'osmosi inversa basada en components tubulars de pressió interna és estable a 217MPa. En aquest moment, la taxa de recuperació del níquel està per sobre del 99%, i la taxa de separació del níquel es troba en el rang del 97,12%~97,17%.
2) Tractament d'aigües residuals olioses
En termes generals, el petroli en aigües residuals olioses existeix principalment en tres formes, incloent-hi el petroli emulsionat, el petroli dispers i el petroli flotant. En comparació, els mètodes de tractament per dispersar el petroli i el petroli flotant són relativament senzills. Després de confiar en la separació mecànica, la precipitació i l'adsorció de carbó activat, es pot reduir molt el contingut de l'oli corresponent. No obstant això, per a l'oli emulsionat, conté matèria orgànica, que pot exercir el paper de tensioactiu, i l'oli generalment existeix en partícules de mida micra, de manera que té una estabilitat extremadament alta i és difícil realitzar eficaçment i ràpidament la separació aigua-oli.
Amb el suport de la tecnologia de tractament d'aigua d'osmosi inversa, es pot aconseguir la concentració i la separació sense destruir l'emulsió, i després s'incinera el líquid concentrat i es recicla o descarrega el permeat.
En aquesta etapa, en el tractament d'aigües residuals olioses, a causa de la consideració de l'efecte de tractament final i la qualitat de l'efluent, la tecnologia de tractament d'aigües d'osmosi inversa s'utilitza generalment en combinació amb altres mètodes de tractament. Per exemple, el DEMUL-B1 auto-preparat s'utilitza com a demulsificador per desmulsificar les aigües residuals d'acabat de filatura O/W d'alta concentració i, a continuació, la mostra d'aigua desmulsificada es tracta encara més amb la membrana d'osmosi inversa SE d'OSMONICS. Els resultats mostren que la taxa d'eliminació de la DQO arriba al 99,96% i el contingut d'oli és gairebé indetectable en l'aigua depurada després del tractament amb "desmulsificació-osmosi inversa".
Aigua salobre dessalinitzada
En el procés de dessalinització de l'aigua salobre,mitjançant la introducció de la tecnologia de tractament d'aigües d'osmosi inversa, pot suprimir eficaçment ions de sal inorgànics com els ions de magnesi i els ions de calci continguts en aigua salada,i adonar-se de la millora de la qualitat de l'aigua pura.
En aquesta etapa, els requisits de les persones per a la qualitat de l'aigua pura augmenten i el mètode de tractament original (afegir antiescalant a l'aigua salada) és difícil de satisfer els requisits reals de les persones, i la introducció de la tecnologia de tractament d'aigua per osmosi inversa és una opció inevitable.
En l'operació de dessalinització d'aigua salobre mitjançant dispositius d'osmosi inversa,cal provar regularment l'índex SDI, controlar estrictament la taxa de recuperació, parar atenció a la diferència de pressió entre els mòduls de membrana i mesurar els canvis en la producció d'aigua i la taxa de dessalinització en temps real.A la pràctica, la taxa de dessalinització del dispositiu d'osmosi inversa és estable per sobre del 96%, i la qualitat de l'aigua després de la dessalinització compleix l'estàndard d'aigua potable domèstica.
Com fer front a l'embrutiment de la membrana de RO L'embrutiment de membrana es refereix a les partícules, partícules col·loïdals o macromolècules de solut en el líquid d'alimentació en contacte amb la membrana, que és causada per interaccions físiques i químiques amb la membrana o polarització de concentració de manera que la concentració de certs soluts a la superfície de la membrana supera la seva solubilitat i acció mecànica. L'adsorció i la deposició a la superfície de la membrana o als porus de membrana fan que la mida dels porus de membrana es faci més petita o obstruïda, donant lloc a un fenomen de canvi irreversible que redueix significativament el flux de membrana i les característiques de separació.
Contaminació microbiana
1) Causes
L'embrutiment microbià es refereix al fenomen que els microorganismes s'acumulen a la interfície membrana-aigua, afectant així el rendiment del sistema.
Aquests microorganismes utilitzen la membrana d'osmosi inversa com a portadors, depenen dels nutrients de la secció d'aigua concentrada de l'osmosi inversa per reproduir-se i créixer, i formen una capa de biofilm a la superfície de la membrana d'osmosi inversa, donant lloc a un ràpid augment de la diferència de pressió entre l'aigua d'entrada i sortida del sistema d'osmosi inversa. ràpid declivi alhora que contamina l'aigua del producte.
El biofilm compost per microorganismes pot degradar directament (mitjançant l'acció dels enzims) o indirectament (mitjançant l'acció del pH local o potencial de reducció) polímers de membrana o altres components unitaris d'osmosi inversa, donant lloc a una vida reduïda de la membrana, dany a la integritat de l'estructura de la membrana i fins i tot causar una fallada important del sistema.
2) Mètode de control
La contaminació biològica es pot controlar mitjançant una desinfecció contínua o intermitent de l'aigua afluent. S'han d'instal·lar dispositius d'esterilització i dosificació per a l'aigua crua recollida de la superfície i el subsòl poc profund, i s'han d'afegir fungicides a base de clor. La dosificació es basa generalment en el contingut de clor residual de la > influent 1 mg / L.
Contaminació química
1) Causes
La contaminació química comuna és la deposició d'escala de carbonat a l'element de membrana, la majoria dels quals són mal funcionament, sistema de dosificació inhibidor d'escala imperfecta, interrupció de la dosificació d'inhibidors d'escala durant el funcionament, etc. Si no es descobreix a temps, la pressió de funcionament augmentarà, la diferència de pressió augmentarà i la taxa de producció d'aigua disminuirà en pocs dies. Si l'inhibidor d'escala seleccionat no coincideix amb la qualitat de l'aigua o la dosificació és insuficient, el fenomen d'escalat de membrana de l'element, l'embrutiment lleuger a l'element de membrana pot restaurar la seva funció mitjançant una neteja química i, en casos greus, també provocarà que alguns elements de membrana greument contaminats siguin desballestats.
2) Mètode de control
Per evitar l'embrutiment dels elements de membrana, en primer lloc, seleccioneu l'antiescalant d'osmosi inversa adequat per a la qualitat de l'aigua de la font d'aigua del sistema i determineu la quantitat òptima de dosificació. En segon lloc, reforçar el seguiment del sistema de dosificació, prestar molta atenció als subtils canvis en els paràmetres de funcionament i esbrinar els motius de les anomalies en el temps. A més, la majoria dels motius de l'alt contingut de Fe3+ en aigua són causats pel sistema de canonades. Per tant, les canonades del sistema, incloses les canonades d'origen d'aigua, utilitzen canonades de plàstic revestides d'acer tant com sigui possible per reduir el contingut de Fe3 +.
Partícules en suspensió i contaminació col·loïdal
1) Causes
Les partícules en suspensió i els col·loides són les principals substàncies que embruten les membranes d'osmosi inversa, i també són la causa principal de l'excés d'efluents IDE (índex de densitat de fangs).
A causa de les diferents fonts i regions d'aigua, la composició de partícules en suspensió i col·loides també és força diferent. Generalment, els principals components de les aigües superficials no contaminades i de les aigües subterrànies poc profundes són: bacteris, argila, silici col·loïdal, òxids de ferro, productes d'àcid húmic, i floculants i coagulants artificialment excessius (com ara sals de ferro) en el sistema de pretractament, sals d'alumini, etc.) etc.
A més,la combinació de polímers carregats positivament en aigua crua i antiescalants carregats negativament en sistemes d'osmosi inversa per formar precipitats també és una de les causes d'aquest tipus de contaminació.
2) Mètode de control
Quan el contingut de sòlids en suspensió en aigua crua és superior a 70 mg/L, els mètodes de pretractament decoagulació, clarificació i filtracióse solen utilitzar; quan el contingut de sòlids en suspensió en aigua crua sigui inferior a 70 mg/L, el mètode de pretractament decoagulació i filtracióse sol utilitzar; Quan filtració directase sol utilitzar.
A més,la microfiltració o ultrafiltració és un mètode eficaç per al tractament amb membrana de la terbolesa i la matèria orgànica no dissolta que ha sorgit recentment. Pot eliminar tots els sòlids en suspensió, bacteris, la majoria de col·loides i matèria orgànica no dissolta. És un procés de pretractament ideal per a sistemes d'osmosi inversa. .
Precaucions quan s'utilitza RO
Durant l'aplicació de la tecnologia d'osmosi inversa en el tractament d'aigües, s'ha de dur a terme la filtració necessària de les aigües residuals. La filtració és la base perquè la tecnologia d'osmosi inversa tingui un paper important. El procés de filtració s'ha de controlar estrictament per evitar que les impureses entrin al sistema d'osmosi inversa a l'aigua, de manera que protegeixin la membrana i els equips permeables, augmentin la producció d'aigua i redueixin la possibilitat de corrosió.
El dispositiu d'osmosi inversa s'ha de rentar regularment, especialment per netejar l'escala, mantenir el bon rendiment de la membrana semipermeable i allargar la vida útil del dispositiu.
Quan el dispositiu d'osmosi inversa no estigui en ús, es veurà afectat per les aigües residuals confinants, per la qual cosa cria microorganismes. Per tant, durant el període d'aturada del dispositiu, s'ha de rentar i desinfectar, i la temperatura durant el període d'aturada s'ha d'establir bé per garantir la protecció de la membrana d'osmosi inversa.
Els operadors han de complir estrictament els procediments operatius i les especificacions de funcionament, millorar contínuament la seva qualitat professional i comprovar acuradament el dispositiu abans de l'ús per evitar danys al dispositiu a causa d'errors de l'operador, assegurar-se que el dispositiu pugui funcionar amb normalitat i dur a terme treballs de tractament d'aigües residuals sense problemes.
