Dzisiaj chciałbym krótko opowiedzieć o „technologii uzdatniania wody zintegrowanej z membraną”, która jest połączeniem procesów uzdatniania wody skupionych na technologiach membranowych, takich jak mikrofiltracja/MF, ultrafiltracja/UF, nanofiltracja/NF, odwrócona osmoza/RO i EDI/elektrodejonizacja.
(1) Czym dokładnie jest urządzenie ROR?
ROR oznacza Reuse of (Reverse Osmosis) Reject, co oznacza urządzenie do ponownego wykorzystania (odwróconej osmozy) koncentratu.
Wąska definicja: ROR oznacza „wtórną odwróconą osmozę”.
W dopuszczalnych warunkach (tzn. jakość koncentratu RO nie jest zbyt zła) koncentrat może zostać poddany „wtórnej odwróconej osmozie” po zmiękczeniu lub dodaniu dużej dawki inhibitora kamienia, aby zmaksymalizować wykorzystanie zasobów wody i ogólny stopień odzysku systemu.
Szeroka definicja: ROR odnosi się do wszystkich procesów i technologii, które mogą poprawić wykorzystanie koncentratu.
Ściśle mówiąc, określenie koncentrat obejmuje tutaj nie tylko koncentrat RO, ale może odnosić się do różnych rodzajów koncentratów. Biorąc na przykład koncentrat RO, ze względu na różnice w jakości wody surowej i-procesach oczyszczania początkowego, skład i stężenie koncentratu RO może stać się nadmiernie złożone. W takich przypadkach zwykła tradycyjna obróbka wstępna, zmiękczanie lub prosty dodatek chemiczny nie wystarcza, aby spełnić wymagania wody zasilającej w ramach „wtórnej odwróconej osmozy” (zwykła/słonawa/odporna na zanieczyszczenia-/zwijana wężownica).
W tej sytuacji wyspecjalizowane membrany, takie jak odwrócona osmoza z cewką uzwojoną (STRO), odwrócona osmoza z rurą dyskową (DTRO) i odwrócona osmoza z cyklonem i tarczą cyklonową (CDRO), a także indywidualne lub synergiczne procesy oczyszczania, takie jak nanofiltracja (NF) separacja soli i wyparki, nadal mogą zapewnić ponowne wykorzystanie zasobów wodnych koncentratu.
W skrócie: O ile nie określono inaczej, ROR oznacza „wtórną odwróconą osmozę”, należy odpowiednio wybrać i skonfigurować niezbędne środki wspomagające obróbkę wstępną.
(2) Czy ścieki MBR można bezpośrednio wprowadzać do systemu membran RO?
Jako idealne połączenie technologii biochemicznej i membranowej, jakość ścieków MBR zależy od jakości wody surowej, precyzji procesu membranowego i ogólnej stabilności operacyjnej systemu MBR.
W przypadku systemów RO (ogólnie odnoszących się konkretnie do konwencjonalnych, spiralnie zwijanych membran przeciwporostowych do wody słonawej) najbardziej prawdopodobnym wpływem ścieków MBR jest wysoki ChZT. Wynika to przede wszystkim z trzech wymienionych powyżej czynników, a bliższe badanie ujawnia skład materii organicznej.
Z punktu widzenia producentów membran systemy RO mają bardzo rygorystyczne limity ChZT (ChZT < 10 mg/L). Wiemy jednak również, że ścisłe przestrzeganie tego wymogu byłoby niezwykle trudne.
Dlatego też w zastosowaniach praktycznych preferujemy dla oczyszczalni ścieków standardy zbliżone do klasy A/B.
Oczywiście przyjęcie takich standardów często wymaga dodatkowego rozważenia poświęcenia strumienia membrany, większej częstotliwości czyszczenia chemicznego i zmniejszonej żywotności membrany.
Biorąc pod uwagę stabilność pracy MBR, kompletność projektu systemu, jakość elementów membranowych oraz brak lub całkowitą bierność w zakresie kompleksowych możliwości eksploatacyjnych i utrzymaniowych, prawdopodobieństwo wystąpienia problemów przy tego typu procesie MBR+RO jest bardzo duże.
Jednakże w przeciwieństwie do procesu RO+EDI klasy I (który również często powoduje problemy systemowe z powodu podobnej niewłaściwej obsługi i konserwacji), bez wahania poleciłbym zastosowanie procesu RO+EDI klasy II jako alternatywy.
Procesy MBR+RO są często stosowane w scenariuszach obejmujących duże ilości wody. Jeśli pomiędzy nimi zostaną zastosowane bardziej konserwatywne procesy łączenia, takie jak ultrafiltracja rurowa, nieuchronnie doprowadzi to do znacznego wzrostu kosztów inwestycji i konserwacji sprzętu, tym samym zaprzeczając pierwotnemu celowi procesu MBR.
Dlatego zawsze zachowywałem neutralne podejście: poczekaj-i-zobacz, jeśli chodzi o bezpośrednie wprowadzanie ścieków MBR do systemu RO. Mówiąc najprościej, istotne jest ścisłe rozróżnienie rodzaju (składu) ścieków, analiza/przewidywanie jakości ścieków MBR oraz zarezerwowanie niezbędnej przestrzeni i budżetu na procesy łączenia.
Klienci i producenci są jak para mieszkająca razem; przed współpracą istnieje wzajemne napięcie; po współpracy, jeśli nic się nie dzieje, wszystko układa się zgodnie (przynajmniej spokojnie); ale kiedy pojawiają się problemy, dochodzi do różnego rodzaju kłótni.
W skrócie: sam proces MBR+RO jest w porządku; najważniejsze jest zwrócenie uwagi na szczegółową analizę i kontrolę w trakcie procesu.
OK, po omówieniu tych dwóch szczegółowych kwestii dotyczących procesów ROR i MBR+RO, rozszerzmy naszą dyskusję na szersze trendy w zastosowaniach technologii membranowej w dziedzinie uzdatniania wody, zwłaszcza zastosowanie procesów uzdatniania wody zintegrowanych-z membraną.
Jak już wielokrotnie wspominałem, obecnie w dziedzinie uzdatniania wody skupiamy się na dwóch głównych obszarach: produkcji ultraczystej wody o wyższej czystości oraz oczyszczaniu bardziej złożonych (i wymagających) ścieków. Przykładem tego pierwszego jest najczęściej produkcja ultraczystej wody-klasy półprzewodnikowej, natomiast drugim przykładem jest najczęściej oczyszczanie z wyładowaniami bliskimi-zero w przemyśle chemicznym węgla.
Kilka dodatkowych punktów:
① Źródła zanieczyszczonej wody: ścieki przemysłowe, ścieki komunalne, ścieki bytowe itp.; Naturalne źródła wody: miejska woda wodociągowa, wody powierzchniowe, wody gruntowe itp.
② Jeśli chodzi o umiejscowienie procesu filtracji i ultrafiltracji przez piasek koagulacyjny, w przypadku naturalnych źródeł wody osobiście wolę ten sam etap; w przypadku źródeł zanieczyszczonej wody osobiście wolę ten sam etap lub etap przed/po.
③ Jeśli permeat z pierwszego-stopnia RO zanieczyszczonej wody ma zostać wykorzystany do wytworzenia ultraczystej wody, osobiście zalecam przesłanie go do oryginalnej sekcji RO pierwszego-stopnia systemu. Bezpośrednie wysłanie go do sekcji RO-drugiego etapu spowodowałoby duże obciążenie systemu (głównie biorąc pod uwagę takie czynniki, jak spis treści).
④ Wybór specjalnych membran i odsalania nanofiltracyjnego musi w pełni uwzględniać objętość uzdatniania i jakość wody, zwłaszcza w połączeniu z wyborem parownika i kosztami konserwacji. Sprzęt-na małą skalę nie musi nadmiernie dążyć do współczynników koncentracji; im dłuższy proces systemowy, tym więcej punktów ryzyka.
⑤ Nic nie jest absolutne; zawsze zostawiaj pole manewru w swoich działaniach. Analizuj konkretnie konkretne problemy i zawsze dobrze jest przeprowadzić więcej testów i porównań.
