Danes bi rad na kratko povedal o "membranski integrirani tehnologiji čiščenja vode", ki je kombinacija postopkov čiščenja vode, osredotočenih na membranske tehnologije, kot so mikrofiltracija/MF, ultrafiltracija/UF, nanofiltracija/NF, reverzna osmoza/RO in EDI/elektrodeionizacija.
(1) Kaj točno je naprava ROR?
ROR pomeni Reuse of (Reverse Osmosis) Reject, kar pomeni napravo za ponovno uporabo koncentrata (reverzne osmoze).
Ozka definicija: ROR je enako "sekundarni reverzni osmozi."
V dovoljenih pogojih (tj. kakovost RO koncentrata ni preslaba) je lahko koncentrat podvržen "sekundarni reverzni osmozi" po mehčanju ali dodajanju velikega odmerka zaviralca vodnega kamna, da se poveča izkoristek vodnega vira in celotna stopnja obnovitve sistema.
Široka definicija: ROR se nanaša na vse procese in tehnologije, ki lahko izboljšajo izkoristek koncentrata.
Strogo gledano, koncentrat tukaj ne vključuje samo RO koncentrata, ampak se lahko nanaša na različne vrste koncentratov. Če za primer vzamemo koncentrat RO, zaradi razlik v kakovosti surove vode in-postopkov obdelave na začetku lahko sestava in koncentracija koncentrata RO postaneta pretirano zapleteni. V takšnih primerih preprosta tradicionalna predobdelava, mehčanje ali preprosto kemično dodajanje ne zadoščajo za izpolnjevanje zahtev po napajalni vodi za "sekundarno reverzno osmozo" (navadna/bračnica/na obraščanje-odporna/navita tuljava).
V tej situaciji lahko specializirane membrane, kot so navita reverzna osmoza (STRO), reverzna osmoza z diskasto cevjo (DTRO) in reverzna osmoza s ciklonsko diskasto cevjo (CDRO), kot tudi individualni ali sinergistični postopki obdelave, kot je nanofiltracija (NF), ločevanje soli in uparjalniki, še vedno dosežejo ponovno uporabo vodnih virov koncentrata.
Na kratko: Če ni drugače določeno, je ROR enako "sekundarni reverzni osmozi", potrebne pripomočke za predobdelavo je treba izbrati in ustrezno konfigurirati.
(2) Ali je mogoče odplake MBR neposredno dovajati v RO membranski sistem?
Kot popolna kombinacija biokemične in membranske tehnologije je kakovost iztoka MBR odvisna od kakovosti surove vode, natančnosti membranskega procesa in splošne stabilnosti delovanja sistema MBR.
Za sisteme RO (na splošno se posebej nanašajo na običajne spiralno navite membrane proti obraščanju s somornico) je najverjetnejši vpliv iztoka MBR visoka KPK. To je predvsem posledica treh zgoraj omenjenih dejavnikov, podrobnejši pregled pa razkrije sestavo organske snovi.
Z vidika proizvajalcev membran imajo RO sistemi zelo stroge mejne vrednosti KPK (KPK < 10 mg/L). Vemo pa tudi, da bi bilo strogo upoštevanje te zahteve izjemno težko.
Zato imamo v praktični uporabi na splošno raje standarde okoli razreda A/B za čistilne naprave.
Seveda sprejemanje takšnih standardov pogosto zahteva dodaten razmislek o žrtvovanju pretoka membrane, večji pogostosti kemičnega čiščenja in krajši življenjski dobi membrane.
Glede na stabilnost delovanja MBR, popolnost zasnove sistema, kvaliteto membranskih elementov ter pomanjkanje ali popolno nedejavnost celovitih obratovalnih in vzdrževalnih zmogljivosti, je verjetnost težav pri tovrstnem procesu MBR+RO zelo velika.
Za razliko od procesa RO+EDI razreda I (ki prav tako pogosto povzroča sistemske težave zaradi podobnega nepravilnega delovanja in vzdrževanja) brez oklevanja priporočam uporabo postopka RO+EDI razreda II kot alternativo.
Postopki MBR+RO se pogosto uporabljajo v scenarijih, ki vključujejo velike količine vode. Če se vmes uporabijo bolj konzervativni povezovalni postopki, kot je cevna ultrafiltracija, bo to neizogibno privedlo do znatnega povečanja stroškov naložb in vzdrževanja opreme, s čimer bo izničen prvotni namen postopka MBR.
Zato sem vedno ohranil nevtralen odnos do neposrednega dovajanja odpadne vode MBR v RO sistem. Preprosto povedano, ključno je strogo razlikovati vrsto (sestavo) odpadne vode, analizirati/predvideti kakovost MBR iztoka ter rezervirati potreben prostor in proračun za povezovalne procese.
Kupci in proizvajalci so kot par, ki živi skupaj; pred sodelovanjem so medsebojne napetosti; po sodelovanju, če ne gre nič narobe, so stvari harmonične (vsaj mirne); ko pa se pojavijo težave, pride do najrazličnejših prepirov.
Na kratko: sam proces MBR+RO je v redu; ključno je posvetiti pozornost podrobni analizi in nadzoru med postopkom.
V redu, potem ko smo razpravljali o teh dveh podrobnih vprašanjih v zvezi s procesi ROR in MBR+RO, razširimo razpravo na širše trende v aplikacijah membranske tehnologije na področju čiščenja vode, zlasti na uporabo membransko-integriranih procesov čiščenja vode.
Kot sem že večkrat omenil, sta trenutno dva glavna fokusa na področju čiščenja vode proizvodnja ultračiste vode z višjo čistostjo in čiščenje kompleksnejše (in zahtevnejše) odpadne vode. Prvi je najpogostejši primer polprevodni-proizvodnje ultra čiste vode, medtem ko je drugi najpogostejši primer skoraj-čiščenja brez izpustov v kemični industriji premoga.
Nekaj dodatnih točk:
① Viri onesnažene vode: industrijske odpadne vode, komunalne odpadne vode, gospodinjske odplake itd.; Naravni vodni viri: komunalna voda iz pipe, površinska voda, podtalnica itd.
② Kar zadeva pozicioniranje procesa filtracije s koagulacijskim peskom in ultrafiltracije, imam za naravne vodne vire osebno raje isto stopnjo; za onesnažene vodne vire imam osebno raje isto stopnjo ali stopnjo pred/po.
③ Če naj bi se permeat iz prve-stopnje RO onesnaženih vodnih virov uporabil za proizvodnjo ultračiste vode, osebno priporočam, da se pošlje v prvotni del RO prve-stopnje sistema. Neposredno pošiljanje na drugi-stopenjski odsek RO bi močno obremenilo sistem (predvsem ob upoštevanju dejavnikov, kot je TOC).
④ Pri izbiri posebnih membran in nanofiltracijskega razsoljevanja je treba v celoti upoštevati količino obdelave in kakovost vode, zlasti v povezavi z izbiro uparjalnika in stroški vzdrževanja. Majhni-opremi ni treba pretirano slediti koncentracijskim razmerjem; daljši kot je sistemski proces, več je točk tveganja.
⑤ Nič ni absolutno; vedno pustite manevrski prostor pri svojih dejanjih. Posebej analizirajte specifične težave in vedno je dobro narediti več testiranj in primerjav.