Operação do sistema de osmose reversa e tratamento de incrustação de membrana
A tecnologia de osmose reversa usa principalmente a diferença de pressão em ambos os lados da membrana como o poder de realizar a separação e filtração da membrana. É uma tecnologia de separação por membrana de poupança de energia muito avançada e eficaz.
Fundamentos e vantagens da RO
A membrana de osmose reversa é o componente central da tecnologia de osmose reversa. É uma membrana semipermeável artificial com certas características. É feito de materiais poliméricos e simula materiais de membrana biológicos semipermeáveis.
O sistema de osmose reversa, também conhecido como osmose reversa, é uma operação de separação de membrana que usa a diferença de pressão como força motriz para separar solventes de soluções aquosas e é um processo de filtragem de impurezas da água. Por ser oposta à direção da infiltração natural, é chamada de osmose reversa.
O princípio técnico é aplicar pressão em um lado da membrana sob a ação de maior do que a pressão osmótica da solução. Quando a pressão excede sua pressão osmótica, o solvente permeará na direção oposta para separar essas substâncias da água. O solvente obtido no lado de baixa pressão da membrana é chamado permeado; a solução concentrada no lado de alta pressão é chamada de concentrado.
Se a tecnologia de osmose reversa for usada para tratar a água do mar, a água doce é obtida no lado de baixa pressão da membrana e a salmoura é obtida no lado de alta pressão. A pressão de osmose reversa pode ser usada para atingir o objetivo de separação, extração, purificação e concentração. A osmose reversa é uma tecnologia de tratamento de água que utiliza separação por membrana, que pertence ao método físico de filtração de fluxo cruzado. Suas vantagens são as seguintes: · À temperatura ambiente, contando com a pressão da água como força motriz, o custo operacional é baixo;
· Nenhuma grande quantidade de resíduos ácidos e descargas alcalinas, nenhuma poluição para o meio ambiente;
· O sistema é simples, fácil de operar e altamente automatizado;
· Tem uma grande faixa de adaptabilidade à qualidade da água bruta, e a qualidade da água efluente é estável;
· O equipamento ocupa uma área pequena e a carga de trabalho de manutenção é pequena.
Processo básico de tratamento de água RO
Primeiro, processo de tratamento de um estágio e um estágio. Depois que o líquido entra no módulo de membrana, a água pura e o líquido concentrado são retirados. Em comparação com outros processos de tratamento de água por osmose reversa, o processo geral deste processo é mais conveniente e fácil de operar, mas tem altas limitações e não pode atender aos requisitos mais altos de qualidade da água.
Em segundo lugar, um processo de tratamento de estágio múltiplo. Com base no processo de tratamento de um estágio único, o líquido é concentrado em várias etapas. Em comparação com o processo de tratamento de um estágio único, a complexidade desse processo é maior, o que pode atender a requisitos mais altos de qualidade da água e realizar a reciclagem de recursos hídricos.
Terceiro, processo de tratamento de dois estágios e um estágio. No caso em que é difícil atender aos requisitos reais de qualidade da água usando o método primário, o processo de tratamento secundário e de uma etapa pode ser usado. Em comparação com os dois processos de primeiro estágio acima, o uso do processo de tratamento de um estágio de segundo estágio pode prolongar a vida útil da aplicação da membrana de osmose reversa e não requer muita operação de mão de obra, e o custo de tratamento correspondente também é reduzido.
Aplicação de RO no tratamento de água
Tratamento avançado de esgoto urbano
No tratamento avançado da poluição da água urbana, a tecnologia de osmose reversa podeaumentar a taxa de recuperação de esgoto e é amplamente utilizado.
Existem diferenças nos efeitos de tratamento avançado da poluição da água produzida por membranas de osmose reversa de diferentes materiais. De um modo geral, no tratamento avançado da poluição da água urbana, após o esgoto doméstico dos residentes urbanos ter sido tratado de acordo com o padrão, os requisitos para a qualidade da água tratada são maiores (como a água recuperada). Neste momento,membrana de fibra oca de triacetato de celulose, filme composto de álcool polivinílico de ferida em espiral pode desempenhar um efeito melhor.
Em comparação com membranas de osmose reversa feitas de outros materiais, as membranas de osmose reversa dos dois materiais acima têm uma taxa de retenção de100% para bactérias coliformes fecais, uma cromaticidade não superior a 1 grau e um permeado de 1mg/L~2mg/L. Ao mesmo tempo, as membranas de osmose reversa desses dois materiais têm maior fluxo de água e maior capacidade antipoluição.
Tratamento de Águas Residuais Industriais
1) Lidando com íons de metais pesados
A aplicação da tecnologia de tratamento de água por osmose reversa ao tratamento de águas residuais industriais tem um efeito muito bom, que está de acordo com o princípio geral de design da economia industrial e da racionalidade, e pode reduzir o consumo de energia, os custos operacionais e a dificuldade de operação e gerenciamento.
O dispositivo de osmose reversa usado para o tratamento de águas residuais industriais é geralmente um tubo de pressão interna ou componente do tipo rolo. A pressão é geralmente estável em cerca de 218MPa, e o efeito é excelente na recuperação de íons de metais pesados.Entre eles, a pressão de operação do dispositivo de osmose reversa baseada em componentes tubulares de pressão interna é estável em 217MPa. Neste momento, a taxa de recuperação do níquel está acima de 99%, e a taxa de separação do níquel está na faixa de 97,12% ~ 97,17%.
2) Tratamento de águas residuais oleosas
De um modo geral, o óleo em águas residuais oleosas existe principalmente em três formas, incluindo óleo emulsionado, óleo disperso e óleo flutuante. Em comparação, os métodos de tratamento de dispersão de óleo e óleo flutuante são relativamente simples. Depois de confiar na separação mecânica, precipitação e adsorção de carvão ativado, o conteúdo do óleo correspondente pode ser bastante reduzido. No entanto, para o óleo emulsionado, ele contém matéria orgânica, que pode desempenhar o papel de surfactante, e o óleo geralmente existe em partículas do tamanho de mícrons, por isso tem estabilidade extremamente alta e é difícil realizar de forma eficaz e rápida a separação água-óleo.
Com o apoio da tecnologia de tratamento de água por osmose reversa, a concentração e a separação podem ser alcançadas sem destruir a emulsão e, em seguida, o líquido concentrado é incinerado e o permeado é reciclado ou descarregado.
Nesta fase, no tratamento de águas residuais oleosas, devido à consideração do efeito final do tratamento e da qualidade do efluente, a tecnologia de tratamento de água por osmose reversa é geralmente usada em combinação com outros métodos de tratamento. Por exemplo, o DEMUL-B1 auto-preparado é usado como um desemulsificante para desmulsificar águas residuais de acabamento de fiação de alta concentração de O / W e, em seguida, a amostra de água desmulsificada é tratada com a membrana de osmose reversa SE da OSMONICS. Os resultados mostram que a taxa de remoção da DQO chega a 99,96% e o teor de óleo é quase indetectável na água purificada após o tratamento de "desmulsificação-osmose reversa".
Água salobra dessalinizada
No processo de dessalinização da água salobra,ao introduzir a tecnologia de tratamento de água por osmose reversa, pode efetivamente suprimir íons de sal inorgânicos, como íons de magnésio e íons de cálcio contidos na água salgada,e realizar a melhoria da qualidade da água pura.
Nesta fase, os requisitos das pessoas para a qualidade da água pura estão aumentando, e o método de tratamento original (adicionando anti-incrustante à água salgada) é difícil de atender às necessidades reais das pessoas, e a introdução da tecnologia de tratamento de água por osmose reversa é uma escolha inevitável.
Na operação de dessalinização de água salobra usando dispositivos de osmose reversa,é necessário testar regularmente o índice SDI, controlar rigorosamente a taxa de recuperação, prestar atenção à diferença de pressão entre os módulos de membrana e medir as mudanças na produção de água e na taxa de dessalinização em tempo real.Na prática, a taxa de dessalinização do dispositivo de osmose reversa é estável acima de 96%, e a qualidade da água após a dessalinização atende ao padrão de água potável doméstica.
Como lidar com a incrustação da membrana RO Incrustação de membrana refere-se às partículas, partículas coloidais ou macromoléculas de soluto no líquido de alimentação em contato com a membrana, que é causada por interações físicas e químicas com a membrana ou polarização de concentração, de modo que a concentração de certos solutos na superfície da membrana excede sua solubilidade e ação mecânica. A adsorção e a deposição na superfície da membrana ou nos poros da membrana fazem com que o tamanho do poro da membrana se torne menor ou entupido, resultando em um fenômeno de mudança irreversível que reduz significativamente o fluxo da membrana e as características de separação.
Contaminação microbiana
1) Causas
A incrustação microbiana refere-se ao fenômeno de que os microrganismos se acumulam na interface membrana-água, afetando assim o desempenho do sistema.
Esses microrganismos usam a membrana de osmose reversa como um transportador, dependem dos nutrientes na seção de água concentrada da osmose reversa para se reproduzir e crescer, e formam uma camada de biofilme na superfície da membrana de osmose reversa, resultando em um rápido aumento na diferença de pressão entre a água de entrada e saída do sistema de osmose reversa. declínio rápido ao contaminar a água do produto.
O biofilme composto por microrganismos pode diretamente (através da ação de enzimas) ou indiretamente (através da ação do pH local ou potencial de redução) degradar polímeros de membrana ou outros componentes da unidade de osmose reversa, resultando em vida útil da membrana encurtada, danos à integridade da estrutura da membrana e até mesmo causar uma grande falha no sistema.
2) Método de controle
A contaminação biológica pode ser controlada pela desinfecção contínua ou intermitente da água influente. Dispositivos de esterilização e dosagem devem ser instalados para água bruta coletada da superfície e subterrânea rasa, e fungicidas à base de cloro devem ser adicionados. A dosagem é geralmente baseada no teor de cloro residual do influente > 1mg/L.
Poluição química
1) Causas
A poluição química comum é a deposição de escamas de carbonato no elemento de membrana, a maioria dos quais são mau funcionamento, sistema de dosagem de inibidor de incrustação imperfeito, interrupção da dosagem de inibidor de incrustação durante a operação, etc. Se não for descoberto a tempo, a pressão de operação aumentará, a diferença de pressão aumentará e a taxa de produção de água diminuirá dentro de alguns dias. Se o inibidor de incrustação selecionado não corresponder à qualidade da água ou a dosagem for insuficiente, o fenômeno de incrustação da membrana no elemento, a incrustação de luz no elemento da membrana pode restaurar sua função através da limpeza química e, em casos graves, também fará com que alguns elementos da membrana seriamente poluídos sejam descartados.
2) Método de controle
Para evitar a incrustação nos elementos da membrana, em primeiro lugar, selecione o antiincrustante de osmose reversa adequado para a qualidade da água da fonte de água do sistema e determine a quantidade ideal de dosagem. Em segundo lugar, fortaleça o monitoramento do sistema de dosagem, preste muita atenção às mudanças sutis nos parâmetros operacionais e descubra as razões para anormalidades a tempo. Além disso, a maioria das razões para o alto teor de Fe3+ na água é causada pelo sistema de tubulação. Portanto, as tubulações do sistema, incluindo as tubulações de fonte de água, usam tubulações de plástico revestidas de aço o máximo possível para reduzir o teor de Fe3+.
Partículas em suspensão e poluição coloidal
1) Causas
Partículas em suspensão e coloides são as principais substâncias que sujam as membranas de osmose reversa, e também são a principal causa de SDI (índice de densidade de lodo) excessivo de efluentes.
Devido às diferentes fontes de água e regiões, a composição de partículas em suspensão e coloides também é bastante diferente. Geralmente, os principais componentes das águas superficiais não poluídas e das águas subterrâneas rasas são: bactérias, argila, silício coloidal, óxidos de ferro, produtos de ácido húmico e floculantes e coagulantes artificialmente excessivos (como sais de ferro) no sistema de pré-tratamento, sais de alumínio, etc.) etc.
Além dissoa combinação de polímeros carregados positivamente em água bruta e antiincrustantes carregados negativamente em sistemas de osmose reversa para formar precipitados também é uma das causas desse tipo de poluição..
2) Método de controle
Quando o teor de sólidos em suspensão na água bruta é superior a 70mg/L, os métodos de pré-tratamento decoagulação, clarificação e filtraçãosão geralmente usados; quando o teor de sólidos em suspensão na água bruta for inferior a 70 mg/L, o método de pré-tratamento decoagulação e filtraçãoé geralmente usado; Quando filtração diretaé geralmente usado.
Além dissomicrofiltração ou ultrafiltração é um método eficaz para o tratamento por membrana de turbidez e matéria orgânica não dissolvida que surgiu recentemente. Pode remover todos os sólidos em suspensão, bactérias, a maioria dos coloides e matéria orgânica não dissolvida. É um processo de pré-tratamento ideal para sistemas de osmose reversa. .
Precauções ao usar RO
Durante a aplicação da tecnologia de osmose reversa no tratamento de água, a filtragem necessária do esgoto deve ser realizada. A filtração é a base para a tecnologia de osmose reversa desempenhar um papel. O processo de filtração deve ser rigorosamente controlado para evitar que as impurezas entrem no sistema de osmose reversa na água, de modo a proteger a membrana permeável e o equipamento, aumentar a saída de água e reduzir a possibilidade de corrosão.
O dispositivo de osmose reversa deve ser lavado regularmente, especialmente para limpar a balança, manter o bom desempenho da membrana semipermeável e prolongar a vida útil do dispositivo.
Quando o dispositivo de osmose reversa não estiver em uso, ele será afetado pelo esgoto confinante, criando micro-organismos. Portanto, durante o período de desligamento do dispositivo, ele precisa ser lavado e desinfetado, e a temperatura durante o período de desligamento deve ser bem ajustada para garantir que a membrana de osmose reversa seja protegida.
Os operadores devem respeitar rigorosamente os procedimentos operacionais e as especificações operacionais, melhorar continuamente sua qualidade profissional e verificar cuidadosamente o dispositivo antes do uso para evitar danos ao dispositivo devido a erros do operador, garantir que o dispositivo possa operar normalmente e realizar o trabalho de tratamento de esgoto sem problemas.
