Сегодня я хотел бы кратко рассказать о «мембранной интегрированной технологии очистки воды», которая представляет собой комбинацию процессов очистки воды, основанных на мембранных технологиях, таких как микрофильтрация/МФ, ультрафильтрация/УФ, нанофильтрация/НФ, обратный осмос/ОО и ЭДИ/электродеионизация.
(1) Что такое устройство ROR?
ROR означает «Reuse of (Reverse Osmosis) Reject», что означает устройство для повторного использования концентрата (обратного осмоса).
Узкое определение: ROR означает «вторичный обратный осмос».
При допустимых условиях (т. е. качество концентрата обратного осмоса не слишком плохое) концентрат может подвергаться «вторичному обратному осмосу» после умягчения или добавления большой дозы ингибитора накипи, чтобы максимизировать использование водных ресурсов и общую скорость восстановления системы.
Широкое определение: ROR относится ко всем процессам и технологиям, которые могут улучшить использование концентрата.
Строго говоря, здесь концентрат включает не только RO-концентрат, но может относиться к различным типам концентратов. Если взять в качестве примера концентрат обратного осмоса, то из-за различий в качестве сырой воды и процессах первичной очистки состав и концентрация концентрата обратного осмоса могут стать чрезмерно сложными. В таких случаях простая традиционная предварительная обработка, умягчение или простое добавление химикатов недостаточны для удовлетворения требований к питательной воде для «вторичного обратного осмоса» (обычный/солоноватый/загрязняющий-устойчивый/навитой змеевик).
В этой ситуации специализированные мембраны, такие как обратный осмос с намотанной катушкой (STRO), обратный осмос с дисковой трубкой (DTRO) и обратный осмос с циклонной дисковой трубкой (CDRO), а также отдельные или синергетические процессы очистки, такие как нанофильтрация (NF) сепарация солей и испарители, все же могут обеспечить повторное использование водных ресурсов концентрата.
Вкратце: если не указано иное, ROR равен «вторичному обратному осмосу», необходимые средства предварительной обработки должны быть выбраны и настроены соответствующим образом.
(2) Могут ли сточные воды MBR напрямую подаваться в мембранную систему обратного осмоса?
Поскольку MBR представляет собой идеальное сочетание биохимических и мембранных технологий, качество сточных вод зависит от качества сырой воды, точности мембранного процесса и общей эксплуатационной стабильности системы MBR.
Для систем обратного осмоса (обычно это относится конкретно к обычным противообрастающим мембранам со спиральной намоткой для пресной воды) наиболее вероятным воздействием сточных вод MBR является высокий уровень ХПК. В первую очередь это связано с тремя упомянутыми выше факторами, а при более внимательном рассмотрении выявляется состав органического вещества.
С точки зрения производителей мембран, системы обратного осмоса имеют очень строгие ограничения ХПК (ХПК < 10 мг/л). Однако мы также знаем, что строго соблюдать это требование будет крайне сложно.
Поэтому в практическом применении мы обычно отдаем предпочтение стандартам класса A/B для очистных сооружений.
Конечно, принятие таких стандартов часто требует дополнительного рассмотрения таких вопросов, как снижение потока мембраны, более высокая частота химической очистки и сокращение срока службы мембраны.
Учитывая стабильность работы МБР, завершенность конструкции системы, качество мембранных элементов, а также отсутствие или полное бездействие комплексных возможностей эксплуатации и обслуживания, вероятность возникновения проблем с этим типом процесса МБР+ОО очень высока.
Однако, в отличие от процесса RO+EDI класса I (который также часто вызывает проблемы в системе из-за аналогичной неправильной эксплуатации и обслуживания), я бы без колебаний рекомендовал использовать процесс RO+EDI класса II в качестве альтернативы.
Процессы MBR+RO часто используются в сценариях, связанных с большими объемами воды. Если между ними используются более консервативные соединительные процессы, такие как трубчатая ультрафильтрация, это неизбежно приведет к значительному увеличению инвестиций в оборудование и затрат на техническое обслуживание, что противоречит первоначальной цели процесса MBR.
Поэтому я всегда придерживался нейтрального подхода, выжидающего-и-посмотря на прямую подачу стоков MBR в систему обратного осмоса. Проще говоря, важно строго различать тип (состав) сточных вод, анализировать/прогнозировать качество стоков МБР и зарезервировать необходимое пространство и бюджет для подключения процессов.
Покупатели и производители словно пара, живущая вместе; перед сотрудничеством возникает взаимное напряжение; после сотрудничества, если все идет хорошо, все идет гармонично (по крайней мере, мирно); но когда возникают проблемы, возникают всякие пререкания.
Короче говоря: сам процесс MBR+RO в порядке; главное — уделять внимание подробному анализу и контролю во время процесса.
Хорошо, обсудив эти два подробных вопроса, касающихся процессов ROR и MBR+RO, давайте расширим наше обсуждение более широкими тенденциями применения мембранных технологий в области очистки воды, особенно применением мембранных-интегрированных процессов очистки воды.
Как я уже неоднократно упоминал ранее, в настоящее время двумя основными направлениями в области очистки воды являются производство сверхчистой воды более высокой чистоты и очистка более сложных (и сложных) сточных вод. Первое чаще всего проявляется в производстве сверхчистой воды полупроводникового-класса, тогда как второе чаще всего проявляется в очистке почти-нулевых выбросов в углехимической промышленности.
Несколько дополнительных моментов:
① Источники загрязненной воды: промышленные сточные воды, городские сточные воды, бытовые сточные воды и т. д.; Природные источники воды: муниципальная водопроводная вода, поверхностные воды, подземные воды и т. д.
② Что касается позиционирования процесса коагуляционной песчаной фильтрации и ультрафильтрации, для природных источников воды я лично предпочитаю один и тот же этап; для источников загрязненной воды лично я предпочитаю ту же стадию или стадию до/после.
③ Если пермеат из первой-ступени обратного осмоса источников загрязненной воды будет использоваться для производства сверхчистой воды, я лично рекомендую направить его в исходную первую-стадию обратного осмоса системы. Непосредственная отправка его в секцию RO второго-этапа создаст тяжелую нагрузку на систему (в основном с учетом таких факторов, как TOC).
④ Выбор специальных мембран и нанофильтрационного опреснения должен полностью учитывать объем очистки и качество воды, особенно в сочетании с выбором испарителя и затратами на техническое обслуживание. Для мелкосерийного-оборудования не требуется чрезмерного соблюдения коэффициентов концентрации; чем дольше системный процесс, тем больше точек риска.
⑤ Ничто не является абсолютным; всегда оставляйте место для маневра в своих действиях. Анализируйте конкретные проблемы конкретно, всегда полезно проводить больше тестов и сравнений.