Apparecchiature per il riutilizzo dell'acqua a membrana completa

I. Ambito di applicazione
La tecnologia di separazione a membrana ha funzionamento a temperatura normale, senza cambiamenti di fase, alta efficienza di risparmio energetico, non produce inquinamento durante il processo di produzione e altre caratteristiche, quindi è ampiamente utilizzata nella purificazione dell'acqua potabile, nel trattamento dell'acqua industriale, nel cibo, nella purificazione dell'acqua potabile, nella sterilizzazione, nel recupero di sostanze biologicamente attive, nella raffinazione, ecc. e si estende rapidamente alla stampa tessile, chimica, elettricità, alimentare, metallurgia, petrolio, carta, biologia, farmacia, fermentazione e altri settori. La membrana di separazione, a causa della sua struttura e delle sue prestazioni uniche, è notevole nella protezione dell'ambiente e nella rigenerazione delle risorse idriche, e ha ampie prospettive di applicazione nell'ingegneria ambientale, in particolare nel trattamento delle acque reflue, per le emissioni standard e il riutilizzo delle acque medie.
La tecnologia di riutilizzo dell'acqua a doppia membrana si applica alle acque reflue generate durante il processo di produzione di imprese industriali come l'industria della stampa e della tintura, l'industria della galvanizzazione e l'industria della carta. Queste acque reflue sono caratterizzate da elevate concentrazioni di sostanze organiche, grandi cambiamenti di qualità dell'acqua e grande difficoltà di trattamento. La stampa delle fonti di acque reflue e la composizione degli inquinanti è molto complessa e le emissioni dirette causano gravi danni alla salute umana e all'ambiente.

1. Principio fondamentale
La membrana è un materiale che ha una funzione di separazione selettiva. Utilizzando la separazione selettiva della membrana per raggiungere la separazione, purificazione e concentrazione dei diversi componenti del fluido materiale, il processo è chiamato separazione della membrana. Differisce dalla filtrazione tradizionale nel fatto che la membrana può essere separata all'interno della gamma molecolare e che questo processo è un processo fisico che non richiede cambiamenti di fase e l'aggiunta di aiutanti. In base alla differenza di apertura della membrana (o chiamato peso molecolare di trattenuta), la membrana può essere suddivisa in membrana di microfiltro, membrana di ultrafiltro, membrana di nanofiltro e membrana di osmosi inversa, a seconda del materiale, può essere suddivisa in membrana inorganica e membrana organica, la membrana inorganica è principalmente solo la membrana di livello di microfiltro, principalmente la membrana ceramica e la membrana metallica. Le membrane organiche sono fatte di materiali polimerici come l'acetato di cellulosa, la poliammide aromatica, il polietero, il polifluoropolimero e così via.
La tecnologia di separazione della membrana si riferisce alla separazione selettiva di una miscela di molecole con diverse dimensioni delle particelle a livello molecolare attraverso una membrana semi permeabile, conosciuta anche come membrana di separazione o membrana filtrante. La parete della membrana è riempita con piccoli pori e può essere divisa in membrana di microfiltrazione (MF), membrana di ultrafiltrazione (UF), membrana di nanofiltrazione (NF), membrana di osmosi inversa (RO), ecc. secondo la dimensione della particella. La membrana è un materiale con funzione di separazione selettiva e il processo di separazione, purificazione e concentrazione dei diversi componenti del liquido di alimentazione utilizzando la separazione selettiva della membrana è chiamato separazione della membrana. Questa tecnologia combina principalmente membrana di ultrafiltrazione (UF) e membrana ad osmosi inversa (RO).
(1) Ultrafiltrazione (UF)
È un processo di membrana tra microfiltrazione e nanofiltrazione, con dimensioni dei pori della membrana che vanno da 0.05um a 1nm. È una tecnologia di separazione della membrana che può purificare, separare e concentrare le soluzioni. Il processo di ultrafiltrazione può essere inteso solitamente come un processo di setacciatura relativo alla dimensione dei pori della membrana. Utilizzando la differenza di pressione su entrambi i lati della membrana come forza motrice e membrana di ultrafiltrazione come mezzo filtrante, sotto una certa pressione, quando l'acqua scorre sulla superficie della membrana, solo l'acqua e le piccole molecole con dimensione dei pori più piccola della membrana sono lasciate passare attraverso, raggiungendo lo scopo di purificazione, separazione e concentrazione della soluzione.

Per l'ultrafiltrazione, le caratteristiche di ritenzione della membrana sono caratterizzate dal taglio del peso molecolare dei composti organici standard, solitamente che vanno da 1000 a 300000. Pertanto, le membrane di ultrafiltrazione possono separare i grandi composti organici molecolari (quali proteine, batteri), colloidi, solidi sospesi, ecc. e sono ampiamente utilizzate per chiarire le soluzioni di alimentazione, separare e purificare i grandi composti organici molecolari e rimuovere le fonti di calore.

Come metodo efficace di pretrattamento ingegneristico, UF intercetta le sostanze colloidali e i composti organici macromolecolari solubili nelle acque reflue attraverso micropori, ottenendo l'effetto di ridurre il COD e la maggior parte della torbidità, riducendo così l'inquinamento RO, estendendo la vita utile della membrana e riducendo i costi operativi di ingegneria delle membrane.
(2) Osmosi inversa (RO)
È un processo a membrana per separare miscele liquide che utilizza la permeabilità selettiva delle membrane ad osmosi inversa, che possono passare solo attraverso solventi (solitamente acqua) e intercettare sostanze ioniche o piccole molecole, con pressione statica su entrambi i lati della membrana come forza motrice. L'osmosi inversa è un componente importante della tecnologia di separazione a membrana, che presenta molti vantaggi come alta qualità dell'acqua, bassi costi operativi, nessun inquinamento, facile funzionamento e funzionamento affidabile. Allo stato attuale, è stato ampiamente utilizzato in molte industrie quali farmaci, elettronica, prodotti chimici, cibo, desalinizzazione dell'acqua di mare, ecc. La tecnologia dell'osmosi inversa è diventata una delle principali tecnologie di trattamento delle acque nell'industria moderna.
L'obiettivo di intercettazione dell'osmosi inversa è tutti gli ioni, permettendo solo all'acqua di passare attraverso la membrana. Il tasso di rigetto di NaCl è superiore al 98% e l'effluente è acqua priva di ioni. L'osmosi inversa può rimuovere i sali metallici solubili, la materia organica, i batteri, le particelle colloidali e le sostanze che generano calore, il che significa che può intercettare tutti gli ioni. Le membrane di osmosi inversa sono state ampiamente utilizzate nella produzione di acqua purificata, acqua addolcita, acqua deionizzata, concentrazione del prodotto e trattamento delle acque reflue, come il trattamento del percolato dalla spazzatura.
Il RO può intercettare particelle di diversi nanometri e centinaia di pesi molecolari, rimuovendo ulteriormente la piccola molecola disciolta COD dalle acque reflue, mentre raggiungendo un tasso di rimozione di oltre il 99% per conducibilità.
2. Il metodo a doppia membrana per il riutilizzo dell'acqua ha i seguenti vantaggi
1) Il processo di riutilizzo delle acque reflue di stampa e tintura a doppia membrana può raggiungere il riciclaggio delle risorse idriche e ridurre le emissioni;
2) Come processo di produzione pulito, la tecnologia di separazione a membrana separa o intercetta diverse sostanze durante il funzionamento. Il processo di separazione a membrana è un processo fisico puro, senza cambiamento di fase o reazione chimica, e può raggiungere il recupero delle risorse idriche e la produzione pulita senza la generazione di inquinanti secondari;
3) Il dispositivo dell'attrezzatura a membrana occupa un'area molto piccola, ha un alto grado di automazione ed è facile da usare e mantenere;
4) L'efficienza di separazione della membrana è elevata (tasso di ritenzione superiore al 99%), garantendo un'elevata efficienza di recupero delle risorse idriche;
5) L'apparecchiatura di riciclaggio della membrana è conforme al modo operativo dell'economia circolare e le imprese possono raggiungere un'unità armoniosa di benefici economici, ambientali e sociali risparmiando energia e riducendo i consumi, fornendo forti garanzie per lo sviluppo sostenibile delle imprese.
Grazie al completamento in una fase di rimozione, decolorazione e desalinizzazione del COD, la qualità degli effluenti è elevata e può essere riutilizzata direttamente nel processo di stampa e tintura. Allo stesso tempo, l'acqua concentrata può essere riflusso ai processi convenzionali per il trattamento, ottenendo zero scarico delle acque reflue e produzione pulita.