Täna tahaksin lühidalt rääkida "membraaniga integreeritud veepuhastustehnoloogiast", mis on veepuhastusprotsesside kombinatsioon, mis keskendub membraanitehnoloogiatele, nagu mikrofiltreerimine/MF, ultrafiltratsioon/UF, nanofiltratsioon/NF, pöördosmoos/RO ja EDI/elektrodeioniseerimine.
(1) Mis täpselt on ROR-seade?
ROR tähistab Reuse of (Reverse Osmosis) Reject, mis tähendab seadet (pöördosmoosi) kontsentraadi taaskasutamiseks.
Kitsas määratlus: ROR võrdub "sekundaarse pöördosmoosiga".
Lubatud tingimustes (st RO kontsentraadi kvaliteet ei ole liiga halb) võib kontsentraat läbida "sekundaarse pöördosmoosi" pärast pehmendamist või suure annuse katlakivi inhibiitori lisamist, et maksimeerida veeressursside kasutamist ja süsteemi üldist taastumiskiirust.
Lai määratlus: ROR viitab kõigile protsessidele ja tehnoloogiatele, mis võivad parandada kontsentraadi kasutamist.
Rangelt võttes ei hõlma kontsentraat mitte ainult RO-kontsentraati, vaid võib viidata ka erinevat tüüpi kontsentraatidele. Kui võtta näiteks RO-kontsentraadi, võib toorvee kvaliteedi ja esiotsa töötlemisprotsesside erinevuste- tõttu muutuda RO-kontsentraadi koostis ja kontsentratsioon liiga keeruliseks. Sellistel juhtudel ei piisa lihtsast traditsioonilisest eeltöötlemisest, pehmendamisest või lihtsast keemilisest lisamisest, et täita toitevee nõudeid sekundaarse pöördosmoosi (tavaline/rimvees/määrdumiskindel/haavaline mähis) jaoks.
Sellises olukorras suudavad spetsiaalsed membraanid, nagu keritud mähis-pöördosmoos (STRO), ketastoru pöördosmoos (DTRO) ja tsüklonketastoru pöördosmoos (CDRO), samuti individuaalsed või sünergilised töötlemisprotsessid, nagu nanofiltratsiooni (NF) soolade eraldamine ja aurustid, siiski saavutada kontsentraadi veeressursside taaskasutamist.
Lühidalt: kui pole teisiti täpsustatud, on ROR võrdne "sekundaarse pöördosmoosiga", vajalikud eeltöötluse abivahendid tuleks valida ja vastavalt konfigureerida.
(2) Kas MBR-i heitvett saab otse RO-membraanisüsteemi juhtida?
Biokeemilise ja membraanitehnoloogia täiusliku kombinatsioonina sõltub MBR-i heitvee kvaliteet toorvee kvaliteedist, membraaniprotsessi täpsusest ja MBR-süsteemi üldisest tööstabiilsusest.
RO-süsteemide puhul (viidates tavaliselt tavapärastele riimveekogumisvastastele spiraalselt keritud membraanidele) on MBR-i heitvee kõige tõenäolisem mõju kõrge KHT. See on tingitud eelkõige kolmest eelpool mainitud tegurist ja lähemal uurimisel selgub orgaanilise aine koostis.
Membraanide tootjate vaatenurgast on RO-süsteemidel väga ranged KHT piirid (COD < 10 mg/L). Samas teame ka, et selle nõude range järgimine oleks äärmiselt keeruline.
Seetõttu eelistame praktilistes rakendustes reoveepuhastite puhul üldiselt A/B-klassi standardeid.
Loomulikult nõuab selliste standardite kasutuselevõtt sageli täiendavat kaalumist membraanivoolu, suurema keemilise puhastuse sageduse ja membraani eluea lühenemise üle.
Arvestades MBR-i töö stabiilsust, süsteemi disaini terviklikkust, membraanielementide kvaliteeti ning kõikehõlmavate töö- ja hooldusvõimaluste puudumist või täielikku tegevusetust, on seda tüüpi MBR+RO protsessidega seotud probleemide tõenäosus väga suur.
Kuid erinevalt I klassi RO+EDI protsessist (mis põhjustab sageli ka süsteemi probleeme sarnase ebaõige kasutamise ja hoolduse tõttu), soovitaksin kõhklemata alternatiivina kasutada II klassi RO+EDI protsessi.
MBR+RO protsesse kasutatakse sageli stsenaariumide puhul, mis hõlmavad suuri veekoguseid. Kui vahepeal kasutatakse konservatiivsemaid ühendusprotsesse, näiteks torukujulist ultrafiltratsiooni, toob see paratamatult kaasa seadmete investeeringute ja hoolduskulude olulise suurenemise, kaotades seega MBR-protsessi algse eesmärgi.
Seetõttu olen alati olnud neutraalne, oodake-ja-vaata MBR-heitvee otse RO-süsteemi. Lihtsamalt öeldes on ülioluline reovee tüübi (koostise) range eristamine, MBR-i heitvee kvaliteedi analüüsimine/prognoosimine ning protsesside ühendamiseks vajaliku ruumi ja eelarve reserveerimine.
Kliendid ja tootjad on nagu koos elav paar; enne koostööd on vastastikune pinge; pärast koostööd, kui midagi valesti ei lähe, on asjad harmoonilised (vähemalt rahulikud); aga kui probleemid tekivad, käib igasugu tüli.
Lühidalt: MBR+RO protsess ise on korras; võti on protsessi käigus pöörata tähelepanu üksikasjalikule analüüsile ja kontrollile.
Olgu, pärast nende kahe üksikasjaliku probleemi arutamist ROR- ja MBR+RO-protsesside kohta, laiendame oma arutelu laiematele suundumustele membraanitehnoloogia rakendustes veepuhastusvaldkonnas, eriti membraani{1}}integreeritud veepuhastusprotsesside rakendamisel.
Nagu olen juba korduvalt maininud, on veepuhastusvaldkonnas praegu kaks peamist fookust kõrgema puhtusastmega ülipuhta vee tootmine ja keerulisema (ja keerulisema) reovee puhastamine. Esimest näidet iseloomustab kõige tüüpilisemalt pooljuht{1}}puhta vee tootmine, samas kui teist on kõige tüüpilisem näide peaaegu-nullheitmetöötlusest kivisöe keemiatööstuses.
Mõned lisapunktid:
① Reostunud veeallikad: tööstuslik reovesi, olmereovesi, olmereovesi jne; Looduslikud veeallikad: olme kraanivesi, pinnavesi, põhjavesi jne.
② Seoses koagulatsiooniliiva filtreerimise ja ultrafiltreerimise protsessi positsioneerimisega eelistan looduslike veeallikate puhul isiklikult sama etappi; saastunud veeallikate puhul eelistan isiklikult sama etappi või etappi enne/pärast.
③ Kui saastunud veeallikate esimese-järgu RO permeaati kasutatakse ülipuhta vee tootmiseks, soovitan isiklikult saata see süsteemi algsesse-etapi RO sektsiooni. Selle otse teise -etapi RO jaotisesse saatmine koormaks süsteemi (peamiselt võttes arvesse selliseid tegureid nagu TOC).
④ Spetsiaalsete membraanide ja nanofiltratsiooniga magestamise valikul tuleb täielikult arvesse võtta puhastusmahtu ja vee kvaliteeti, eriti seoses aurusti valiku ja hoolduskuludega. Väikese-mahuga seadmed ei pea liigselt järgima kontsentratsioonisuhteid; mida pikem on süsteemi protsess, seda rohkem on riskipunkte.
⑤ Miski pole absoluutne; jäta oma tegevuses alati manööverdamisruumi. Analüüsige konkreetseid probleeme ja alati on hea teha rohkem katseid ja võrdlusi.