Idag vill jag kort dela om "membranintegrerad vattenbehandlingsteknik", som är en kombination av vattenbehandlingsprocesser centrerade på membranteknologier som mikrofiltrering/MF, ultrafiltrering/UF, nanofiltrering/NF, omvänd osmos/RO och EDI/elektrodejonisering.
(1) Vad är egentligen en ROR-enhet?
ROR står för Reuse of (Reverse Osmosis) Reject, vilket betyder en anordning för återanvändning av (omvänd osmos) koncentrat.
Snäv definition: ROR är lika med "sekundär omvänd osmos."
Under tillåtna förhållanden (dvs. RO-koncentratkvaliteten är inte för dålig) kan koncentratet genomgå "sekundär omvänd osmos" efter uppmjukning eller tillsats av en stor dos kalkinhibitor för att maximera vattenresursutnyttjandet och den totala systemåtervinningshastigheten.
Bred definition: ROR avser alla processer och teknologier som kan förbättra kraftfoderanvändningen.
Strängt taget omfattar koncentratet här inte bara RO-koncentrat utan kan avse olika typer av koncentrat. Om vi tar RO-koncentrat som ett exempel kan sammansättningen och koncentrationen av RO-koncentrat bli alltför komplex på grund av skillnader i råvattenkvaliteten och behandlingsprocesserna i första-änden. I sådana fall är enkel traditionell förbehandling, uppmjukning eller enkel kemisk tillsats otillräcklig för att uppfylla matarvattenkraven för "sekundär omvänd osmos" (vanlig/bräckt/nedsmutsningsbeständig/lindad spiral).
I denna situation kan specialiserade membran såsom omvänd osmos (STRO), omvänd osmos (DTRO) och omvänd osmos med cyklonskivor (CDRO), såväl som individuella eller synergistiska behandlingsprocesser såsom nanofiltrerings (NF) saltseparation och förångare, fortfarande uppnå vattenresursanvändning av koncentratet.
Kort sagt: Om inget annat anges är ROR lika med "sekundär omvänd osmos", nödvändiga förbehandlingshjälpmedel bör väljas och konfigureras därefter.
(2) Kan MBR-avloppsvatten direkt matas in i RO-membransystemet?
Som en perfekt kombination av biokemisk och membranteknologi beror avloppskvaliteten hos MBR på råvattenkvaliteten, membranprocessens precision och MBR-systemets övergripande driftsstabilitet.
För RO-system (allmänt hänvisar specifikt till konventionella bräckvatten-antifouling spirallindade membran) är den mest sannolika effekten av MBR-avlopp hög COD. Detta beror främst på de tre ovan nämnda faktorerna och en närmare granskning avslöjar sammansättningen av organiskt material.
Ur membrantillverkarnas perspektiv har RO-system mycket strikta COD-gränser (COD < 10 mg/L). Men vi vet också att det skulle vara extremt svårt att strikt följa detta krav.
I praktiska tillämpningar föredrar vi därför generellt standarder kring klass A/B för avloppsreningsverk.
Att anta sådana standarder kräver naturligtvis ofta ytterligare överväganden om att offra membranflöde, högre kemisk rengöringsfrekvens och minskad membranlivslängd.
Med tanke på stabiliteten hos MBR-drift, fullständigheten i systemdesignen, kvaliteten på membranelement och avsaknaden av eller fullständig passivitet i omfattande drift- och underhållsmöjligheter, är sannolikheten för problem med denna typ av MBR+RO-process mycket hög.
Men till skillnad från Klass I RO+EDI-processen (som också ofta orsakar systemproblem på grund av liknande felaktig drift och underhåll), skulle jag utan tvekan rekommendera att använda Klass II RO+EDI-processen som ett alternativ.
MBR+RO-processer används ofta i scenarier som involverar stora volymer vatten. Om mer konservativa anslutningsprocesser, såsom tubulär ultrafiltrering, används däremellan, kommer det oundvikligen att leda till en betydande ökning av utrustningsinvesteringar och underhållskostnader, vilket motverkar det ursprungliga syftet med MBR-processen.
Därför har jag alltid upprätthållit en neutral, avvaktande-och-attityd mot att direkt mata in MBR-avlopp i ett RO-system. Enkelt uttryckt är det avgörande att strikt särskilja avloppsvattentypen (sammansättningen), analysera/förutsäga MBR-avloppskvaliteten och reservera det nödvändiga utrymmet och budgeten för att ansluta processer.
Kunder och tillverkare är som ett par som lever tillsammans; före samarbetet finns det ömsesidig spänning; efter samarbetet, om inget går fel, är det harmoniskt (åtminstone fredligt); men när problem uppstår blir det alla möjliga gräl.
Kort sagt: själva MBR+RO-processen är bra; nyckeln är att vara uppmärksam på detaljerad analys och kontroll under processen.
Okej, efter att ha diskuterat dessa två detaljerade frågor angående ROR- och MBR+RO-processer, låt oss utvidga vår diskussion till de bredare trenderna inom membranteknologiapplikationer inom vattenreningsområdet, särskilt tillämpningen av membran-integrerade vattenreningsprocesser.
Som jag har nämnt många gånger tidigare är de två huvudsakliga fokuserna inom vattenreningsområdet för närvarande produktion av ultrarent vatten med högre renhet och rening av mer komplext (och utmanande) avloppsvatten. Det förra exemplifieras oftast av ultrarent vatten av halvledar-kvalitet, medan det senare oftast exemplifieras av behandling med nästan-nollutsläpp i kolkemisk industri.
Några ytterligare punkter:
① Förorenade vattenkällor: industriellt avloppsvatten, kommunalt avloppsvatten, hushållsavlopp, etc.; Naturliga vattenkällor: kommunalt kranvatten, ytvatten, grundvatten m.m.
② När det gäller processpositionering av koaguleringssandfiltrering och ultrafiltrering, för naturliga vattenkällor, föredrar jag personligen samma steg; för förorenade vattenkällor föredrar jag personligen samma etapp eller ett skede före/efter.
③ Om permeatet från det första-steget RO av förorenade vattenkällor ska användas för att producera ultrarent vatten, rekommenderar jag personligen att det skickas till den ursprungliga-steget RO-delen av systemet. Att skicka det direkt till den andra-stegets RO-sektion skulle lägga en tung börda på systemet (främst med tanke på faktorer som TOC).
④ Valet av speciella membran och nanofiltreringsavsaltning måste fullt ut beakta behandlingsvolymen och vattenkvaliteten, särskilt i samband med val av förångare och underhållskostnader. Små-utrustning behöver inte överdrivet eftersträva koncentrationsförhållanden; ju längre systemprocessen är, desto fler riskpunkter finns det.
⑤ Ingenting är absolut; lämna alltid manöverutrymme i dina handlingar. Analysera specifika problem specifikt, och det är alltid bra att göra fler tester och jämförelser.