I dag vil jeg kort dele om "membranintegrert vannbehandlingsteknologi," som er en kombinasjon av vannbehandlingsprosesser sentrert om membranteknologier som mikrofiltrering/MF, ultrafiltrering/UF, nanofiltrering/NF, omvendt osmose/RO og EDI/elektrodeionisering.
(1) Hva er egentlig en ROR-enhet?
ROR står for Reuse of (Reverse Osmosis) Reject, som betyr en enhet for gjenbruk av (omvendt osmose) konsentrat.
Smal definisjon: ROR er lik "sekundær omvendt osmose."
Under tillatte forhold (dvs. RO-konsentratkvaliteten er ikke for dårlig), kan konsentratet gjennomgå "sekundær omvendt osmose" etter mykning eller tilsetning av en stor dose kalkavleiringsmiddel for å maksimere vannressursutnyttelsen og den totale systemgjenvinningshastigheten.
Bred definisjon: ROR refererer til alle prosesser og teknologier som kan forbedre kraftfôrutnyttelsen.
Strengt tatt inkluderer konsentratet her ikke bare RO-konsentrat, men kan referere til ulike typer konsentrat. Hvis vi tar RO-konsentrat som et eksempel, kan sammensetningen og konsentrasjonen av RO-konsentrat bli for kompleks på grunn av forskjeller i råvannskvaliteten og behandlingsprosesser i forkant-. I slike tilfeller er enkel tradisjonell forbehandling, mykning eller enkel kjemisk tilsetning utilstrekkelig for å oppfylle kravene til matevann for "sekundær omvendt osmose" (vanlig/brakk/begroing-bestandig/viklet spiral).
I denne situasjonen kan spesialiserte membraner som omvendt osmose (STRO), omvendt osmose for skiverør (DTRO) og omvendt osmose med syklonskiverør (CDRO), samt individuelle eller synergistiske behandlingsprosesser som nanofiltrering (NF) saltseparasjon og fordampere, fortsatt oppnå vannressursgjenbruk av konsentratet.
Kort sagt: Med mindre annet er spesifisert, er ROR lik "sekundær omvendt osmose", nødvendige forbehandlingshjelpemidler bør velges og konfigureres deretter.
(2) Kan MBR-avløp føres direkte inn i RO-membransystemet?
Som en perfekt kombinasjon av biokjemisk og membranteknologi, avhenger avløpskvaliteten til MBR av råvannskvaliteten, membranprosesspresisjonen og den generelle driftsstabiliteten til MBR-systemet.
For RO-systemer (som vanligvis refererer spesifikt til konvensjonelle brakkvannsbunnstoff-spiralsårmembraner), er den mest sannsynlige påvirkningen av MBR-avløp høy COD. Dette skyldes først og fremst de tre faktorene nevnt ovenfor, og en nærmere undersøkelse avdekker sammensetningen av organisk materiale.
Fra membranprodusentenes perspektiv har RO-systemer svært strenge COD-grenser (COD < 10 mg/L). Vi vet imidlertid også at det vil være ekstremt vanskelig å overholde dette kravet.
Derfor, i praktiske applikasjoner, foretrekker vi generelt standarder rundt klasse A/B for avløpsrenseanlegg.
Å ta i bruk slike standarder krever selvfølgelig ofte ekstra vurdering av å ofre membranfluks, høyere kjemisk rengjøringsfrekvens og redusert membranlevetid.
Tatt i betraktning stabiliteten til MBR-drift, fullstendigheten av systemdesign, kvaliteten på membranelementer, og mangelen på eller fullstendig passivitet i omfattende drifts- og vedlikeholdsevner, er sannsynligheten for problemer med denne typen MBR+RO-prosess svært høy.
Men i motsetning til Klasse I RO+EDI-prosessen (som også ofte forårsaker systemproblemer på grunn av lignende feil drift og vedlikehold), vil jeg uten å nøle anbefale å bruke Klasse II RO+EDI-prosessen som et alternativ.
MBR+RO-prosesser brukes ofte i scenarier som involverer store mengder vann. Hvis mer konservative koblingsprosesser, som tubulær ultrafiltrering, brukes i mellom, vil det uunngåelig føre til en betydelig økning i utstyrsinvesteringer og vedlikeholdskostnader, og dermed beseire det opprinnelige formålet med MBR-prosessen.
Derfor har jeg alltid holdt en nøytral, avventende-og-holdning til direkte tilførsel av MBR-avløp inn i et RO-system. Enkelt sagt er det avgjørende å skille avløpsvanntypen (sammensetningen) strengt, analysere/forutsi MBR-avløpskvaliteten og reservere nødvendig plass og budsjett for å koble prosesser.
Kunder og produsenter er som et par som bor sammen; før samarbeidet er det gjensidig spenning; etter samarbeidet, hvis ingenting går galt, er ting harmonisk (i det minste fredelig); men når det oppstår problemer, er det all slags krangling.
Kort sagt: selve MBR+RO-prosessen er fin; nøkkelen er å ta hensyn til detaljert analyse og kontroll under prosessen.
Ok, etter å ha diskutert disse to detaljerte problemene angående ROR- og MBR+RO-prosesser, la oss utvide diskusjonen til de bredere trendene innen membranteknologiapplikasjoner innen vannbehandlingsfeltet, spesielt bruken av membran-integrerte vannbehandlingsprosesser.
Som jeg har nevnt mange ganger før, er de to hovedfokusene i vannbehandlingsfeltet for tiden produksjon av ultrarent vann med høyere renhet og behandling av mer komplekst (og utfordrende) avløpsvann. Førstnevnte er mest typisk eksemplifisert ved produksjon av ultrarent vann av halvleder-kvalitet, mens sistnevnte er mest typisk eksemplifisert ved nesten-nullutslippsbehandling i kjemiske kullindustrier.
Et par ekstra punkter:
① Forurensede vannkilder: industrielt avløpsvann, kommunalt avløpsvann, husholdningskloakk, etc.; Naturlige vannkilder: kommunalt tappevann, overflatevann, grunnvann m.m.
② Når det gjelder prosessposisjonering av koagulasjonssandfiltrering og ultrafiltrering, for naturlige vannkilder, foretrekker jeg personlig samme trinn; for forurensede vannkilder foretrekker jeg personlig samme etappe eller et stadium før/etter.
③ Hvis permeatet fra første-trinn RO av forurensede vannkilder skal brukes til å produsere ultrarent vann, anbefaler jeg personlig at det sendes til den opprinnelige første-RO-delen av systemet. Å sende den direkte til den andre-fasen RO-seksjonen vil legge en stor belastning på systemet (hovedsakelig med tanke på faktorer som TOC).
④ Valget av spesielle membraner og nanofiltreringsavsalting må fullt ut vurdere behandlingsvolumet og vannkvaliteten, spesielt i forbindelse med valg av fordamper og vedlikeholdskostnader. Utstyr i liten-skala trenger ikke å forfølge konsentrasjonsforhold for mye; jo lengre systemprosessen er, jo flere risikopunkter er det.
⑤ Ingenting er absolutt; la alltid rom for handlinger. Analyser spesifikke problemer spesifikt, og det er alltid lurt å gjøre flere tester og sammenligninger.