Công nghệ thẩm thấu ngược chủ yếu sử dụng chênh lệch áp suất ở cả hai mặt của màng làm sức mạnh để nhận ra sự tách và lọc của màng. Đây là công nghệ tách màng tiết kiệm năng lượng rất tiên tiến và hiệu quả.
Nguyên tắc cơ bản và lợi thế của RO
Màng thẩm thấu ngược là thành phần cốt lõi của công nghệ thẩm thấu ngược. Nó là một màng bán thấm nhân tạo với một số đặc điểm nhất định. Nó được làm bằng vật liệu polymer và mô phỏng vật liệu màng bán thấm sinh học.
Hệ thẩm thấu ngược, còn được gọi là thẩm thấu ngược, là một hoạt động tách màng sử dụng chênh lệch áp suất làm động lực để tách dung môi khỏi dung dịch nước, và là một quá trình lọc tạp chất từ nước. Bởi vì nó ngược lại với hướng xâm nhập tự nhiên, nó được gọi là thẩm thấu ngược.
Nguyên tắc kỹ thuật là áp dụng áp lực lên một bên của màng dưới tác dụng cao hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch. Khi áp suất vượt quá áp suất thẩm thấu của nó, dung môi sẽ thấm theo hướng ngược lại để tách các chất này ra khỏi nước. Dung môi thu được ở phía áp suất thấp của màng được gọi là thấm nước; Dung dịch đậm đặc ở phía áp suất cao được gọi là cô đặc.
Nếu công nghệ thẩm thấu ngược được sử dụng để xử lý nước biển, nước ngọt thu được ở phía áp suất thấp của màng và nước muối thu được ở phía áp suất cao. Áp suất thẩm thấu ngược có thể được sử dụng để đạt được mục đích tách, chiết xuất, tinh chế và tập trung.
Thẩm thấu ngược là công nghệ xử lý nước sử dụng tách màng, thuộc phương pháp vật lý lọc dòng chảy chéo. Ưu điểm của nó như sau:· Ở nhiệt độ phòng, dựa vào áp lực của nước làm động lực, chi phí vận hành thấp;
· Không xả thải axit thải và kiềm lớn, không gây ô nhiễm môi trường;
· Hệ thống đơn giản, dễ vận hành và tự động hóa cao;
· Nó có phạm vi thích ứng lớn với chất lượng nước thô, và chất lượng nước thải ổn định;
· Thiết bị chiếm diện tích nhỏ và khối lượng công việc bảo trì nhỏ.
Quy trình cơ bản xử lý nước RO
Đầu tiên, quá trình điều trị một giai đoạn một giai đoạn. Sau khi chất lỏng đi vào mô-đun màng, nước tinh khiết và chất lỏng đậm đặc được rút ra. So với các quy trình xử lý nước thẩm thấu ngược khác, quy trình tổng thể của quy trình này thuận tiện và dễ vận hành hơn, nhưng nó có những hạn chế cao và không thể đáp ứng yêu cầu chất lượng nước cao hơn.
Thứ hai, quy trình điều trị nhiều giai đoạn một giai đoạn. Dựa trên quy trình xử lý một giai đoạn một giai đoạn, chất lỏng được cô đặc theo nhiều bước. So với quy trình xử lý một giai đoạn một giai đoạn, độ phức tạp của quy trình này cao hơn, có thể đáp ứng các yêu cầu chất lượng nước cao hơn và thực hiện tái chế tài nguyên nước.
Thứ ba, quy trình điều trị hai giai đoạn một giai đoạn. Trong trường hợp khó đáp ứng các yêu cầu về chất lượng nước thực tế bằng phương pháp chính, có thể sử dụng quy trình xử lý thứ cấp và một giai đoạn. So với hai quy trình giai đoạn một ở trên, việc sử dụng quy trình xử lý một giai đoạn giai đoạn hai có thể kéo dài tuổi thọ ứng dụng của màng thẩm thấu ngược, và không đòi hỏi quá nhiều nhân lực vận hành, và chi phí xử lý tương ứng cũng giảm.
Ứng dụng của RO trong xử lý nước
Xử lý tiên tiến nước thải đô thị
Trong xử lý tiên tiến ô nhiễm nước đô thị, công nghệ thẩm thấu ngược có thể làm tăng tỷ lệ thu hồi nước thải và được sử dụng rộng rãi.
Có sự khác biệt về tác dụng xử lý tiên tiến của ô nhiễm nước được tạo ra bởi màng thẩm thấu ngược của các vật liệu khác nhau. Nói chung, trong xử lý ô nhiễm nước đô thị tiên tiến, sau khi nước thải sinh hoạt của cư dân đô thị đã được xử lý đạt tiêu chuẩn, các yêu cầu về chất lượng nước được xử lý cao hơn (như nước khai hoang). Tại thời điểm này, màng sợi rỗng cellulose triacetate, màng composite rượu polyvinyl quấn xoắn ốc có thể phát huy tác dụng tốt hơn.
So với màng thẩm thấu ngược làm bằng các vật liệu khác, màng thẩm thấu ngược của hai vật liệu trên có tỷ lệ lưu giữ 100% đối với vi khuẩn coliform trong phân, độ màu không cao hơn 1 độ và thấm 1mg / L ~ 2mg / L. Đồng thời, màng thẩm thấu ngược của hai vật liệu này có thông lượng nước cao hơn và khả năng chống ô nhiễm mạnh hơn. Xử lý nước thải công nghiệp1) Xử lý ion kim loại nặng
Áp dụng công nghệ xử lý nước thẩm thấu ngược vào xử lý nước thải công nghiệp có hiệu quả rất tốt, phù hợp với nguyên tắc thiết kế tổng thể của nền kinh tế công nghiệp và tính hợp lý, đồng thời có thể giảm tiêu thụ năng lượng, chi phí vận hành và khó khăn trong vận hành và quản lý. Thiết bị thẩm thấu ngược được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp nói chung là một ống áp lực bên trong hoặc thành phần kiểu cuộn. Áp suất nói chung ổn định ở khoảng 218MPa, và hiệu quả là tuyệt vời trong việc thu hồi các ion kim loại nặng. Trong số đó, áp suất hoạt động của thiết bị thẩm thấu ngược dựa trên các thành phần hình ống áp suất bên trong ổn định ở mức 217MPa. Tại thời điểm này, tỷ lệ thu hồi niken là trên 99% và tỷ lệ tách niken nằm trong khoảng 97,12% ~ 97,17%.2) Xử lý nước thải dầu
Nói chung, dầu trong nước thải dầu chủ yếu tồn tại ở ba dạng, bao gồm dầu nhũ hóa, dầu phân tán và dầu nổi. Trong khi đó, phương pháp xử lý dầu phân tán và dầu nổi tương đối đơn giản. Sau khi dựa vào tách cơ học, kết tủa và hấp phụ than hoạt tính, hàm lượng dầu tương ứng có thể giảm đáng kể. Tuy nhiên, đối với dầu nhũ hóa, nó chứa chất hữu cơ, có thể đóng vai trò là chất hoạt động bề mặt và dầu thường tồn tại trong các hạt có kích thước micron, vì vậy nó có độ ổn định cực kỳ cao, và rất khó để thực hiện tách nước-dầu một cách hiệu quả và nhanh chóng. Với sự hỗ trợ của công nghệ xử lý nước thẩm thấu ngược, nồng độ và tách có thể đạt được mà không phá hủy nhũ tương, và sau đó chất lỏng đậm đặc được đốt, và thấm được tái chế hoặc thải ra.
Ở giai đoạn này, trong xử lý nước thải dầu, do xem xét hiệu quả xử lý cuối cùng và chất lượng nước thải, công nghệ xử lý nước thẩm thấu ngược thường được sử dụng kết hợp với các phương pháp xử lý khác. Ví dụ, DEMUL-B1 tự chuẩn bị được sử dụng làm chất khử nhũ tương để khử nhũ tương nước thải hoàn thiện kéo sợi O / W nồng độ cao, và sau đó mẫu nước khử nhũ tương được xử lý thêm bằng màng thẩm thấu ngược SE của OSMONICS. Kết quả cho thấy tỷ lệ loại bỏ COD đạt 99,96% và hàm lượng dầu gần như không thể phát hiện được trong nước tinh khiết sau khi xử lý "khử nhũ tương - thẩm thấu ngược". Nước lợ khử muối
Trong quá trình khử muối nước lợ, bằng cách giới thiệu công nghệ xử lý nước thẩm thấu ngược, nó có thể ngăn chặn hiệu quả các ion muối vô cơ như ion magiê và ion canxi có trong nước muối, và thực hiện việc nâng cao chất lượng nước tinh khiết.
Ở giai đoạn này, yêu cầu của người dân về chất lượng nước tinh khiết ngày càng cao, và phương pháp xử lý ban đầu (thêm chất chống đóng cặn vào nước muối) khó đáp ứng yêu cầu thực tế của người dân, và sự ra đời của công nghệ xử lý nước thẩm thấu ngược là một lựa chọn tất yếu.
Trong hoạt động khử muối của nước lợ bằng các thiết bị thẩm thấu ngược, cần thường xuyên kiểm tra chỉ số SDI, kiểm soát chặt chẽ tốc độ thu hồi, chú ý đến chênh lệch áp suất giữa các mô-đun màng và đo lường sự thay đổi trong sản xuất nước và tốc độ khử muối trong thời gian thực. Trong thực tế, tỷ lệ khử muối của thiết bị thẩm thấu ngược ổn định trên 96% và chất lượng nước sau khi khử muối đáp ứng tiêu chuẩn nước uống sinh hoạt.
Làm thế nào để đối phó với màng RO bám bẩn
Bám bẩn màng đề cập đến các hạt, hạt keo hoặc đại phân tử hòa tan trong chất lỏng thức ăn tiếp xúc với màng, nguyên nhân là do tương tác vật lý và hóa học với màng hoặc phân cực nồng độ để nồng độ của một số chất hòa tan trên bề mặt màng vượt quá độ hòa tan và tác động cơ học của nó. Sự hấp phụ và lắng đọng trên bề mặt màng hoặc trong lỗ màng làm cho kích thước lỗ màng trở nên nhỏ hơn hoặc bị tắc, dẫn đến hiện tượng thay đổi không thể đảo ngược làm giảm đáng kể thông lượng màng và đặc tính tách.
Ô nhiễm vi sinh vật1) Nguyên nhân
Sự bám bẩn của vi sinh vật đề cập đến hiện tượng vi sinh vật tích tụ trên giao diện màng-nước, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống.
Các vi sinh vật này sử dụng màng thẩm thấu ngược làm chất mang, dựa vào các chất dinh dưỡng trong phần nước đậm đặc của thẩm thấu ngược để sinh sản và phát triển, đồng thời tạo thành một lớp màng sinh học trên bề mặt màng thẩm thấu ngược, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng chênh lệch áp suất giữa nước đầu vào và đầu ra của hệ thống thẩm thấu ngược. suy giảm nhanh chóng trong khi làm ô nhiễm nước sản phẩm.
Màng sinh học bao gồm các vi sinh vật có thể trực tiếp (thông qua hoạt động của enzyme) hoặc gián tiếp (thông qua tác động của pH cục bộ hoặc tiềm năng khử) làm suy giảm polyme màng hoặc các thành phần đơn vị thẩm thấu ngược khác, dẫn đến tuổi thọ màng bị rút ngắn, làm hỏng tính toàn vẹn của cấu trúc màng và thậm chí gây ra lỗi hệ thống lớn.2) Phương pháp điều khiển
Ô nhiễm sinh học có thể được kiểm soát bằng cách khử trùng liên tục hoặc không liên tục nước ảnh hưởng. Các thiết bị khử trùng và định lượng nên được lắp đặt cho nước thô được thu thập từ bề mặt và nông dưới lòng đất, và nên thêm thuốc diệt nấm gốc clo. Liều lượng thường dựa trên hàm lượng clo dư của > ảnh hưởng 1mg / L.Ô nhiễm hóa chất 1) Nguyên nhân
Ô nhiễm hóa học phổ biến là sự lắng đọng cặn cacbonat trong nguyên tố màng, hầu hết là hoạt động sai, hệ thống định lượng chất ức chế cặn không hoàn hảo, gián đoạn liều lượng chất ức chế cặn trong quá trình hoạt động, v.v. Nếu không được phát hiện kịp thời, áp suất vận hành sẽ tăng lên, chênh lệch áp suất sẽ tăng và tốc độ sản xuất nước sẽ giảm trong vòng vài ngày. Nếu chất ức chế cặn được chọn không phù hợp với chất lượng nước hoặc liều lượng không đủ, hiện tượng đóng cặn màng trong nguyên tố, sự bám bẩn nhẹ trong phần tử màng có thể khôi phục chức năng của nó thông qua làm sạch hóa học, và trong trường hợp nghiêm trọng, nó cũng sẽ khiến một số phần tử màng bị ô nhiễm nghiêm trọng bị loại bỏ.2) Phương pháp điều khiển
Để tránh bám bẩn trong các phần tử màng, trước tiên hãy chọn chất chống đóng cặn thẩm thấu ngược phù hợp với chất lượng nước của nguồn nước hệ thống, và xác định lượng liều tối ưu. Thứ hai, tăng cường giám sát hệ thống định lượng, chú ý đến những thay đổi tinh tế trong các thông số vận hành và tìm ra lý do bất thường kịp thời. Ngoài ra, hầu hết các nguyên nhân dẫn đến hàm lượng Fe3+ cao trong nước là do hệ thống đường ống. Do đó, các đường ống hệ thống, bao gồm cả đường ống dẫn nguồn nước, sử dụng đường ống nhựa lót thép càng nhiều càng tốt để giảm hàm lượng Fe3 +. Vật chất hạt lơ lửng và ô nhiễm keo1) Nguyên nhânCác hạt lơ lửng và chất keo là những chất chính làm hôi màng thẩm thấu ngược, và cũng là nguyên nhân chính gây ra SDI nước thải quá mức (chỉ số mật độ bùn).
Do nguồn nước và vùng khác nhau, thành phần của các hạt lơ lửng và keo cũng khá khác nhau. Nói chung, các thành phần chính của nước mặt không bị ô nhiễm và nước ngầm nông là: vi khuẩn, đất sét, silicon keo, oxit sắt, các sản phẩm axit humic, và các chất keo tụ và chất đông tụ quá mức nhân tạo (như muối sắt) trong hệ thống tiền xử lý , muối nhôm, v.v.) v.v.
Ngoài ra, sự kết hợp của các polyme tích điện dương trong nước thô và chất chống đóng cặn âm trong các hệ thống thẩm thấu ngược để tạo thành kết tủa cũng là một trong những nguyên nhân gây ra loại ô nhiễm này.2) Phương pháp điều khiển
Khi hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thô lớn hơn 70mg / L, các phương pháp tiền xử lý đông máu, làm rõ và lọc thường được sử dụng; khi hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thô nhỏ hơn 70mg / L, phương pháp tiền xử lý đông máu và lọc thường được sử dụng; Khi
Thận trọng khi sử dụng RO
Trong quá trình áp dụng công nghệ thẩm thấu ngược trong xử lý nước, cần tiến hành lọc nước thải cần thiết. Lọc là cơ sở để công nghệ thẩm thấu ngược đóng một vai trò. Quá trình lọc phải được kiểm soát chặt chẽ để ngăn chặn tạp chất xâm nhập vào hệ thống thẩm thấu ngược trong nước, để bảo vệ màng và thiết bị thấm, tăng sản lượng nước và giảm khả năng ăn mòn.
Thiết bị thẩm thấu ngược nên được rửa thường xuyên, đặc biệt là để làm sạch cặn, duy trì hiệu suất tốt của màng bán thấm và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Khi thiết bị thẩm thấu ngược không được sử dụng, nó sẽ bị ảnh hưởng bởi nước thải hạn chế, từ đó sinh sản vi sinh vật. Do đó, trong thời gian tắt thiết bị, thiết bị cần được rửa và khử trùng, đồng thời nhiệt độ trong thời gian tắt máy nên được đặt tốt để đảm bảo Bảo vệ màng thẩm thấu ngược.
Người vận hành phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình vận hành và thông số kỹ thuật vận hành, liên tục nâng cao chất lượng chuyên môn và kiểm tra cẩn thận thiết bị trước khi sử dụng để tránh hư hỏng thiết bị do lỗi của người vận hành, đảm bảo thiết bị có thể hoạt động bình thường và thực hiện công việc xử lý nước thải một cách trơn tru.
