Опрема за третман отпадних вода

 

 

Мембране од силицијум карбида (СиЦ), са својим основним предностима као што су отпорност на високе температуре, отпорност на киселине и алкалије, отпорност на прљање и високу механичку чврстоћу, показују перформансе које далеко надмашују перформансе традиционалних органских и неорганских керамичких мембрана у сценаријима као што су напредни третман индустријских отпадних вода, опоравак ресурса комуналне канализације и пречишћавање воде која је била веома изазовна. Они су постали пожељна технологија за пречишћавање отпадних вода у тешким условима.

 

И. Основни сценарији примене и техничка решења

1. Висока-пречишћавање органских индустријских отпадних вода високе концентрације
Применљиве индустрије: Хемикалија угља, петрохемија, фармацеутска, штампа и бојење, производња папира

 

Карактеристике отпадних вода: Висок ЦОД, висока замућеност, садржи непоколебљиву органску материју, неке отпадне воде имају високу температуру (60-120 степени)

 

Решење за апликацију:

• Фаза предтретмана: Замена пешчане филтрације и мулти{{0}филтрације у медијима, СиЦ ултрафилтрационе мембране могу да задрже суспендоване чврсте материје, колоиде и капљице уља, са замућеношћу ефлуента мањом или једнаком 0,1 НТУ и СДИ мањим од или једнаким 3, обезбеђујући висок-обезбеђујући квалитет напојне воде високог-обрног квалитета (реверзно продужење и намофил) (РО) живот наредних мембранских елемената за 3-5 пута.
• Напредна фаза третмана: СиЦ нанофилтрационе мембране могу да задрже мале-молекулске органске материје (као што су феноли, боје и антибиотици). У комбинацији са напредним процесима оксидације (АОП), ово постиже дубоку деградацију ЦОД у отпадној води, испуњавајући стандарде емисије или захтеве за поновну употребу.

Типичан случај: У третману отпадне воде са великом количином соли из хемијских постројења угља, СиЦ ултрафилтрационе мембране раде стабилно на 80 степени и пХ 10-11, са стопом опадања флукса од<5%/month and a chemical cleaning cycle of up to 6 months.

 

2. Третман зауљених отпадних вода
Применљиве индустрије: вода произведена на нафтним пољима, емулзије за прераду метала, отпадне воде из угоститељства

 

Карактеристике отпадних вода: Садржи емулговано уље и дисперговано уље; Величина капљица уља је мала (1-100 нм), што лако изазива запрљавање мембране.

 

Предности апликације:

• The SiC membrane surface has weak hydrophobic and oleophilic properties, making it difficult for oil droplets to adsorb and deposit; it is resistant to chemical cleaning and can be cleaned with high-concentration alkaline solution (2% NaOH) + sodium hypochlorite (1000 mg/L), with a flux recovery rate >95%. Решење за примену: Коришћењем процеса „претходне обраде демулзификације + одвајања СиЦ ултрафилтрационе мембране“, постиже се ефикасна сепарација уља-воде, са садржајем ефлуентног уља мањим од или једнаким 5 мг/Л, које се може директно поново користити као допунска вода за циркулишуће хлађење.

 

3. Коришћење ресурса комуналних отпадних вода
Применљиви сценарији: Надоградња и реновирање комуналних постројења за пречишћавање отпадних вода, поновна употреба искоришћене воде

 

Основни захтеви: Ефлуент мора да испуњава „Стандард квалитета воде за индустријску употребу воде у поновној употреби урбаних отпадних вода“ (ГБ/Т 19923-2005)

 

Предности апликације:

• Compared to traditional activated sludge + sand filtration processes, the SiC membrane bioreactor (SiC-MBR) eliminates the need for a secondary sedimentation tank, reducing the footprint by 40%; it retains sludge flocs and bacteria, achieving effluent turbidity ≤0.1 NTU and an E. coli removal rate >99.99%.
• Има јаку отпорност на ударна оптерећења; оперативна стабилност система остаје непромењена флуктуацијама у квалитету воде (ЦОД, скокови амонијачног азота); циклус хемијског чишћења је дуг, а трошкови рада и одржавања су 30% нижи од органских МБР.

 

4. Предтретман отпадних вода високог{1}}салинитета за нулто испуштање

Применљиве индустрије: отпадне воде за одсумпоравање електрана, отпадне воде од металуршког кисељења, отпадне воде са високим садржајем соли-

 

Карактеристике отпадних вода: Висок садржај соли (ТДС 10000-50000 мг/Л), висока тврдоћа, садржи јоне тешких метала

 

Вредност апликације:

• СиЦ ултрафилтрационе мембране су отпорне на окружења са високим садржајем-соли и неће набубрити или деформисати услед промена осмотског притиска; могу задржати честице каменца формиране од јона калцијума и магнезијума и колоида хидроксида тешких метала, спречавајући зачепљење накнадних испаривача и кристализатора.
• У поређењу са традиционалним процесима претходног третмана (као што је омекшавање креча), тврдоћа ефлуента СиЦ мембранских система је<50 mg/L (calculated as CaCO₃), significantly reducing the risk of evaporator scaling and improving the operating efficiency of zero-discharge systems.

 

5. Специјални{1}}третман високотемпературних отпадних вода

Применљиви сценарији: црни ликер за производњу папира (температура 80-100 степени), отпадна вода за бојење на високим температурама (температура 60-90 степени), фармацеутска ферментација (температура 50-70 степени)

 

Техничке баријере: Традиционалне органске мембране могу издржати температуре<50℃, and are prone to aging and failure under high-temperature conditions.

 

Предности СиЦ мембране: Дугорочна-толерантност на високе температуре од 120 степени, нема потребе за претходном обрадом за хлађење, директан третман раствора за напајање на високим{2}}температурама, уштеда потрошње енергије за хлађење; у исто време, висока температура може побољшати флуидност раствора за напајање, смањити вискозитет и повећати флукс мембране.

 

ИИ. Кључне техничке тачке за примену

1. Оптимизација претходног третмана: Потребно је инсталирати филтер корпе од 50-100 μм за уклањање великих честица нечистоћа (као што су песак, шљунак и влакна) како би се избегло гребање површине мембране; зауљене отпадне воде прво треба да прођу третман демулговања (као што је додавање демулгатора или ултразвучна демулгификација) да би се смањило оптерећење мембране од онечишћења.

 

2. Контрола параметара процеса

• Радни притисак: Препоручено 1-5 бара да би се избегла деформација пора мембране услед високог притиска;
• Брзина попречног тока: 0,5-2 м/с. За веома загађену отпадну воду, брзина протока се може на одговарајући начин повећати да би се повећала сила смицања и сузбила поларизација концентрације;
• Стратегија чишћења: Усвојите комбинацију „испирање ваздуха-водом + хемијско чишћење“. Циклус повратног прања: 15-30 мин/време; циклус хемијског чишћења: 3-6 месеци/време. Пожељно је алкално прање + прање киселине.

 

3. Дизајн интеграције система
Модуларни дизајн за флексибилно проширење капацитета на основу обима обраде; опремљен ПЛЦ аутоматизованим контролним системом за праћење параметара као што су флукс, притисак и замућеност у реалном времену, постижући аутоматско повратно испирање и хемијско чишћење, смањујући трошкове ручне интервенције.

 

 

 

Иновативни спојени процеси: СиЦ мембране су повезане са напредним процесима оксидације (као што је каталитичка оксидација озона), мембранском дестилацијом и електрохемијском оксидацијом да би се постигло дубинско пречишћавање и опоравак ресурса веома захтевних отпадних вода.

 

Проширени опоравак ресурса: Када пречишћавају отпадне воде које садрже племените метале и-органске материје високе вредности, СиЦ мембране могу постићи ефикасно задржавање и опоравак циљних супстанци, побољшавајући економске користи од третмана отпадних вода.

 

Процедуре чишћења и одржавања након експеримената са СиЦ мембраном
СиЦ мембране, са својом отпорношћу на киселине и алкалије, отпорношћу на оксидацију и високом механичком чврстоћом, захтевају чишћење и одржавање након{0}}експеримента. Основни циљ је да се темељно уклоне загађивачи са површине мембране и пора, да се поврати проток мембране и перформансе задржавања, да се спречи неповратно прљање и продужи животни век елемента мембране. Следе стандардизоване процедуре чишћења и одржавања, кључне оперативне тачке и мере предострожности.

 

И. Претходни третман након-експеримента: Процена загађивача и претходно испирање

Након експеримента, тип и степен запрљаности мембране морају се проценити пре него што се изврши циљано чишћење:

 

1. Процена врсте загађивача

- Класификација заснована на експерименталним карактеристикама фида:

- Неорганско загађивање: Након третмана отпадне воде високе-тврдоће, високог-салинитета, калцијум и магнезијум карбонати и оксиди метала (као што су Фе₂О₃, МнО₂) се лако таложе на површини мембране;

- Органско загађивање: Након третмана високог-ХПК, уљаних и отпадних вода од бојења, органска материја, масноћа и молекули боје се лако адсорбују унутар пора;

- Биолошко загађивање: Након третмана комуналне канализације и ферментационог бујона, бактерије и гљивице лако расту на површини мембране, формирајући биофилм.

 

2. Прорачун распада течности

Забележите почетни ток $Ј_0$ и коначни ток $Ј_1$. Израчунајте брзину опадања флукса $\\ета=(Ј_0 - Ј_1) / Ј_0\\тимес100\\%$.

- Ако је $\\ета < 10\\%$: Потребно је само повратно испирање чистом водом;

- Ако је $10\\%\\лек\\ета < 30\\%$: потребно је повратно испирање чистом водом + једноставно хемијско чишћење;

- Ако је $\\ета\\гек 30\\%$: потребно је повратно прање чистом водом + појачано хемијско чишћење.

 

3. Претходно испирање чистом водом

- Користите унакрсни-режим повратног испирања, контролишући притисак повратног испирања на 0,5–1 бар и брзину повратног испирања на 1,2–1,5 пута већу од експерименталне радне брзине;

- Користите дејонизовану воду или пермеат за ултрафилтрацију као медијум за повратно испирање да бисте избегли уношење нових нечистоћа са водом из славине;

- Време повратног испирања: 10–15 минута, док отпадни ефлуент повратног испирања не буде чист и без очигледних суспендованих материја.

 

ИИ. Постепени процес хемијског чишћења (основни кораци)
Изаберите шему чишћења на основу степена контаминације, поштујући принцип "прво алкално прање, затим прање киселином и дезинфекција ако је потребно", избегавајући директно мешање киселина и алкалија.

 

1. Алкално прање: Уклањање органских и биолошких загађивача
Погодно за чишћење мембране након експеримената са уљном отпадном водом са високим-ХПК. Користи алкални раствор за сапонификовање масти, разлагање органске материје и скидање биофилма.

- Формулације средства за чишћење (изаберите једну):

- Стандардна формулација: 0,5–1% (масени удио) раствор НаОХ + 500–1000 мг/Л натријум хипохлорита (НаЦлО);

- Блага формулација: 0,3–0,5% раствор натријум карбоната (На₂ЦО₃) + 300–500 мг/Л водоник пероксида (Х₂О₂) (погодно за апликације осетљиве на хлор{5}}).

- Радни параметри:

- Температура чишћења: 30–40 степени (повећање температуре може побољшати ефикасност чишћења, али не би требало да пређе 60 степени);

- Притисак чишћења: 0,3–0,8 бара, коришћењем циркулационог чишћења унакрсног-тока, брзина циркулације 0,8–1,2 м/с;

- Време чишћења: 30–60 мин. Ако је јако контаминирано, потопите 1-2 х пре рециркулацијског чишћења.

- Процена крајње тачке: Боја и замућеност раствора за чишћење су стабилни, а вредности ЦОД-а улазног и излазног раствора за чишћење су у суштини конзистентне.

 

2. Прање киселином: Уклањање неорганских нечистоћа
Погодно за чишћење мембране након експеримената са високо-тврдоћом, високим-салинитетом отпадних вода, растварањем неорганског каменца и таложењем металног оксида на површини мембране.

- Формулације средства за чишћење (изаберите једну):

- Стандардна формулација: 0,1–0,5% (масени удио) раствор лимунске киселине (подесите пХ на 2–3, погодан за чишћење каменца од калцијума и магнезијума);

- Побољшана формулација: 0,5–1% раствор хлороводоничне киселине (ХЦл) (погодно за чишћење каменца од металног оксида; избегавајте јаку киселинску корозију опреме).

- Радни параметри:

- Притисак чишћења: 0,3–0,8 бара, попречна-брзина циркулације протока 0,8–1,2 м/с;

- Време чишћења: 20–40 мин, није потребно грејање, довољно је чишћење на собној температури;

- Главне мере предострожности: Након прања киселином, исперите мембрански модул са пуно дејонизоване воде док се пХ воде у производу не врати на неутралан (6–8) да бисте спречили да заостала киселина кородира елементе мембране.

 

3. Третман дезинфекцијом (опционо) Ако је експериментални раствор биолошки активан раствор (као што је ферментациони бујон или комунална канализација), корак дезинфекције је неопходан након алкалног прања да би се убили заостали микроорганизми.

- Дезинфекционо средство: 1000–2000 мг/Л раствора персирћетне киселине или 500–1000 мг/Л раствора натријум хипохлорита;

- Процедура: Потопите 30 минута, а затим исперите дејонизованом водом све док не остане остатак дезинфекционог средства.

 

ИИИ. Провера ефекта чишћења

Након чишћења, ефекат чишћења мора бити верификован испитивањем флукса како би се обезбедио опоравак перформанси мембране:

 

1. Тест флукса чисте воде: У стандардним условима (температура 25 степени, притисак 1 бар), тестирајте флукс чисте воде мембране $Ј_2$;

 

2. Прорачун брзине опоравка флуида: Стопа поврата флукса $\\гамма=Ј_2/Ј_0\\тимес100\\%$;

- Ако $\\гамма\\ек90\\%$: чишћење је квалификовано и мембрана се може користити за следећи експеримент;

- Ако је $70\\%\\ек\\гамма<90\%$: The chemical cleaning process needs to be repeated;

- Ако је $\\гамма<70\%$: Irreversible fouling may exist. Check the membrane surface for damage and replace the membrane element if necessary.

 

ИВ. Дуготрајно-чување и одржавање

Ако мембрански елемент треба да се складишти дужи период (више од 7 дана) након експеримента, он мора бити запечаћен да би се спречио раст микроба и блокада пора мембране:

 

1. Краткотрајно-складиштење (7–30 дана)

- Напуните мембрански модул и цев са 0,05–0,1% раствором натријум хипохлорита;

- Затворите улаз и излаз мембранског модула и ставите га на хладно и суво место, избегавајући директну сунчеву светлост.

 

2.-Дуготрајно складиштење (више од 30 дана)

- Након завршетка хемијског чишћења и валидације флукса, потопите мембрански елемент у 1–2% раствор глицерола на 30 минута;

- Исцедите вишак раствора глицерола, затворите улаз и излаз и чувајте у окружењу од 0–40 степени да бисте спречили пуцање од смрзавања или старење на високим{3}}температурама.

 

В. Забране чишћења и одржавања

1. Немојте користити флуороводоничну киселину (ХФ) или средства за чишћење која садрже флуориде, јер ће кородирати материјал СиЦ мембране;

 

2. Avoid prolonged high-temperature cleaning (>60 степени) за спречавање старења заптивки мембранског модула;

 

3. Кисели и алкални раствори за чишћење морају се припремати и чувати одвојено. Директно мешање је строго забрањено да би се спречило стварање токсичних гасова;

 

4. Избегавајте ударе високог{1}}притиска током чишћења да бисте спречили оштећење мембранских цеви.

 

Popularne oznake: Опрема за пречишћавање отпадних вода, произвођачи опреме за пречишћавање отпадних вода у Кини, добављачи, фабрика