Ventajas
- La membrana plana de carburo de silicio puro se fabrica mediante sinterización a alta temperatura utilizando tecnología de recristalización. Su capa de soporte porosa y su capa de membrana son todos materiales de carburo de silicio puro. Actualmente es el material de membrana con mejor hidrofilicidad y capacidad anticontaminación.
- Precisión de filtración 0.1 micras; súper hidrófilo, gran flujo, resistencia al aceite, antical; filtración externa de doble cara, confluencia media, pequeña resistencia al proceso; capa de membrana de estructura asimétrica; accionamiento por vacío o gravedad; Sello de extrusión de caucho, estructura simple, sellado confiable y larga vida útil. Puede utilizarse durante más de 10 años y puede regenerarse mediante termodinámica. El flujo se puede restaurar a más del 99,5%.
- La membrana plana de carburo de silicio utiliza succión de presión negativa o accionamiento por gravedad para la filtración, lo que puede hacer que la materia suspendida, las bacterias y otros factores de contaminación en el agua cruda sean interceptados por la capa de separación de la membrana. El agua y el TDS pasan a través de la membrana, se acumulan y acumulan en el canal de flujo dentro de la membrana y se recogen a través del canal de producción de agua.
- Garantía a largo plazo de la calidad del agua, buena capacidad de separación de coloides, partículas suspendidas, cromaticidad, turbidez, bacterias y materia orgánica macromolecular, el valor SDI del agua del sistema es menor o igual a 3, cumpliendo con los requisitos de entrada de agua de la ósmosis inversa. sistema de membrana.
- La alta tasa de apertura tiene un alto flujo, ahorra espacio y utiliza eficazmente el espacio para lograr un tratamiento de gran volumen de agua. Membrana de ensamblaje de membrana hidrófila superior con carga negativa: los contaminantes no son fáciles de bloquear, lo que puede extender efectivamente el ciclo de limpieza y reducir los costos de aireación. No es fácil de romper, lo que garantiza eficazmente la estabilidad de la calidad del agua efluente.
Estudio de caso
Un nuevo enfoque de pretratamiento para la desalinización por ósmosis inversa de alta recuperación en aguas subterráneas salobres de gran escala
Los profesores Paz Nativ, Liat Birnhack y Ori Lahav de la Facultad de Ciencias e Ingeniería Ambientales del Instituto de Tecnología Technion-Israel publicaron recientemente en la revista un artículo titulado Un nuevo enfoque de pretratamiento para aplicar la desalinización por ósmosis inversa de alta recuperación a aguas subterráneas salobres de alta escala. Desalación (2023, 564, 116778). El primer autor y autor correspondiente del artículo es Paz Nativ.
Aspectos destacados de la investigación
Se propone un nuevo concepto para mejorar la tasa de recuperación (valor RR, la relación entre el permeado y el flujo de agua cruda) del tratamiento de agua en plantas continentales BWRO (desaladora por ósmosis inversa).
Este concepto es aplicable a plantas con agua de iones divalentes en zonas del interior.
La solución de regeneración de intercambio iónico se puede reciclar repetidamente después del tratamiento NF.
El concepto está justificado económicamente, con un coste adicional de aproximadamente 0.4 $/m³.
Abstracto
This paper proposes a novel method for pre-treatment of brackish water containing divalent ions for reverse osmosis desalination at reasonable recoveries and competitive costs. The method involves a cation exchange (CIX) step of the raw water to reduce the divalent cation concentration in the raw water and avoid chemical scaling, thereby allowing the entire process to operate at high recoveries (>80%). Por razones de rentabilidad, el efluente de regeneración de intercambio iónico se somete a un proceso de nanofiltración para recuperar NaCl durante múltiples ciclos. El proceso se demostró en aguas subterráneas hipersalinas en el Centro Nacional de Investigación de Desalinización en Nuevo México. Se consideraron dos opciones de tratamiento para el efluente de regeneración CIX, incluidos varios procesos NF en serie para el permeado (opción 1) y un tratamiento NF adicional del retenido (opción 2). Ambas opciones se simularon de acuerdo con el flujo del proceso que se muestra en la Figura 1, pero debido a la gran pérdida de agua de la opción 2, el gasto de capital estimado y especialmente la complejidad de la operación, solo se consideró la opción 1 para una evaluación empírica adicional. Los resultados operativos muestran que la curva de ruptura del intercambio catiónico no se deteriora cuando la dureza total en la solución de regeneración es inferior al 2% de la concentración total de cationes (eq/eq). Para mantener este estándar, el efluente de regeneración debe someterse a 3-4 tratamientos NF consecutivos después de cada ciclo de regeneración (Figura 2). Este enfoque permite que la planta BWRO opere a un=81% RR con un costo adicional (capex + opex) de aproximadamente 0,4 $/m3, lo que duplica el costo total de desalinización, pero también produce más agua desalinizada y menos retenido. Este enfoque es competitivo cuando el agua salobre contiene iones divalentes y el costo de descarga del retenido es alto.
Este trabajo consta de dos partes, teórica y empírica, como se muestra en la Figura 1. El primer paso es realizar experimentos de adsorción/desorción CIX para determinar la composición del efluente de regeneración utilizado para el análisis teórico posterior. El segundo paso se centra en evaluar dos opciones mediante simulaciones utilizando el software Winflows®. A esto le sigue un análisis de costos para determinar la opción más rentable/factible. Luego, la opción seleccionada se prueba empíricamente, primero a través de experimentos paralelos de CIX y luego a través de experimentos de ciclo completo, incluidas múltiples iteraciones del paso CIX, el paso de regeneración química y el tratamiento del efluente de regeneración, con el objetivo de determinar los costos asociados y el Secuencia de operaciones requeridas para lograr un estado pseudoestable mientras se cumplen los parámetros de calidad del proceso necesarios.
Dos esquemas para el tratamiento de las aguas residuales de regeneración. Esquema 1: dos tratamientos NF; Esquema 2: Tratamiento NF y tratamiento del retenido del proceso NF con una combinación de pasos Dia-NF-RO/NF para una mayor separación de NaCl. Q=volumen de solución de regeneración CIX.
El Esquema 1 se simuló en laboratorio con cinco pasos consecutivos de adsorción-regeneración-NF/RO, donde el agua residual de regeneración se sometió a dos tratamientos de NF. Las Figuras 3A y 3B representan las curvas de avance obtenidas en cada ciclo. El ciclo 1 representa los resultados obtenidos cuando se pasó una solución de agua salobre simulada a través de la resina precargada con Na+. La curva de avance en el ciclo 2 representa los resultados obtenidos después de que la resina del ciclo 1 se regeneró con una solución de NaCl de 1 eq/l. El ciclo 3 representa la curva de avance obtenida después de que la resina se regeneró con la solución de regeneración del ciclo 2, que se sometió a dos NF para reducir la TH, y así sucesivamente. En la Figura 3C, aunque la fracción TH (relación entre dureza total y concentración de Na+ en la solución de regeneración, mN/mN) de la solución de regeneración aumentó rápidamente a más del 3,0% después del cuarto ciclo y se mantuvo relativamente estable en los ciclos posteriores, la Figura 3A muestra que la curva de avance no se deterioró. El experimento paralelo CIX mostró que en condiciones de estado estacionario, una fracción de TH superior al 2% conduciría a un deterioro de la curva de avance, por lo que fue necesario aumentar el proceso de tratamiento de NF a 4 veces para reducir la fracción de TH a menos de 2%.
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