Hoy, me gustaría hablar brevemente sobre la "tecnología de tratamiento de agua integrada por membrana", que es una combinación de procesos de tratamiento de agua centrados en tecnologías de membrana como microfiltración/MF, ultrafiltración/UF, nanofiltración/NF, ósmosis inversa/RO y EDI/electrodesionización.
(1) ¿Qué es exactamente un dispositivo ROR?
ROR significa Reutilización de rechazo (ósmosis inversa), es decir, un dispositivo para reutilizar concentrado (ósmosis inversa).
Definición estricta: ROR equivale a "ósmosis inversa secundaria".
Bajo condiciones permitidas (es decir, la calidad del concentrado de RO no es demasiado mala), el concentrado puede someterse a una "ósmosis inversa secundaria" después de ablandar o agregar una gran dosis de inhibidor de incrustaciones para maximizar la utilización de los recursos hídricos y la tasa de recuperación general del sistema.
Definición amplia: ROR se refiere a todos los procesos y tecnologías que pueden mejorar la utilización del concentrado.
Estrictamente hablando, el concentrado aquí no solo incluye concentrado de RO sino que puede referirse a varios tipos de concentrado. Tomando el concentrado de RO como ejemplo, debido a las diferencias en la calidad del agua cruda y los procesos de tratamiento iniciales-, la composición y concentración del concentrado de RO pueden volverse excesivamente complejas. En tales casos, el simple tratamiento previo tradicional, el ablandamiento o la simple adición de productos químicos son insuficientes para satisfacer los requisitos de agua de alimentación para la "ósmosis inversa secundaria" (ordinaria/salobre/resistente a las incrustaciones-/bobina enrollada).
En esta situación, las membranas especializadas, como la ósmosis inversa de bobina enrollada (STRO), la ósmosis inversa de tubo de disco (DTRO) y la ósmosis inversa de tubo de disco ciclónico (CDRO), así como procesos de tratamiento individuales o sinérgicos, como la separación de sales y los evaporadores por nanofiltración (NF), aún pueden lograr la reutilización del concentrado como recurso hídrico.
En resumen: a menos que se especifique lo contrario, ROR equivale a "ósmosis inversa secundaria", las ayudas de pretratamiento necesarias deben seleccionarse y configurarse en consecuencia.
(2) ¿Se puede alimentar directamente el efluente de MBR al sistema de membrana de RO?
Como combinación perfecta de tecnología bioquímica y de membranas, la calidad del efluente de MBR depende de la calidad del agua cruda, la precisión del proceso de membrana y la estabilidad operativa general del sistema MBR.
Para los sistemas de RO (que generalmente se refieren específicamente a las membranas antiincrustantes en espiral convencionales para agua salobre), el impacto más probable del efluente de MBR es una alta DQO. Esto se debe principalmente a los tres factores mencionados anteriormente, y un examen más detenido revela la composición de la materia orgánica.
Desde la perspectiva de los fabricantes de membranas, los sistemas de OI tienen límites de DQO muy estrictos (DQO < 10 mg/L). Sin embargo, también sabemos que cumplir estrictamente este requisito sería extremadamente difícil.
Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, generalmente preferimos estándares alrededor de Clase A/B para plantas de tratamiento de aguas residuales.
Por supuesto, la adopción de tales estándares a menudo requiere una consideración adicional de sacrificar el flujo de la membrana, una mayor frecuencia de limpieza química y una vida útil reducida de la membrana.
Teniendo en cuenta la estabilidad de la operación de MBR, la integridad del diseño del sistema, la calidad de los elementos de la membrana y la falta o completa inacción en las capacidades integrales de operación y mantenimiento, la probabilidad de problemas con este tipo de proceso MBR+RO es muy alta.
Sin embargo, a diferencia del proceso RO+EDI de Clase I (que a menudo también causa problemas en el sistema debido a una operación y mantenimiento inadecuados similares), recomendaría sin dudar utilizar el proceso RO+EDI de Clase II como alternativa.
Los procesos MBR+RO se utilizan a menudo en escenarios que involucran grandes volúmenes de agua. Si se utilizan procesos de conexión más conservadores, como la ultrafiltración tubular, inevitablemente conducirá a un aumento significativo en los costos de inversión y mantenimiento del equipo, frustrando así el propósito original del proceso MBR.
Por lo tanto, siempre he mantenido una actitud neutral, de esperar-y-observar, a la hora de alimentar directamente el efluente de MBR a un sistema de ósmosis inversa. En pocas palabras, es crucial distinguir estrictamente el tipo (composición) de las aguas residuales, analizar/predecir la calidad del efluente de MBR y reservar el espacio y el presupuesto necesarios para conectar los procesos.
Los clientes y los fabricantes son como una pareja que vive junta; antes de la colaboración, hay tensión mutua; después de la colaboración, si nada sale mal, las cosas son armoniosas (al menos pacíficas); pero cuando surgen problemas, hay todo tipo de disputas.
En resumen: el proceso MBR+RO en sí está bien; la clave es prestar atención al análisis y control detallado durante el proceso.
Bien, habiendo discutido estos dos temas detallados con respecto a los procesos ROR y MBR+RO, extendamos nuestra discusión a las tendencias más amplias en las aplicaciones de tecnología de membranas en el campo del tratamiento de agua, especialmente la aplicación de procesos de tratamiento de agua integrados-con membranas.
Como he mencionado muchas veces antes, los dos enfoques principales en el campo del tratamiento de agua en la actualidad son la producción de agua ultrapura con mayor pureza y el tratamiento de aguas residuales más complejas (y desafiantes). El primer ejemplo suele ser la producción de agua ultrapura de grado semiconductor-, mientras que el segundo se ejemplifica más habitualmente con el tratamiento de descarga casi-cero en las industrias químicas del carbón.
Algunos puntos adicionales:
① Fuentes de agua contaminadas: aguas residuales industriales, aguas residuales municipales, aguas residuales domésticas, etc.; Fuentes de agua naturales: agua municipal del grifo, agua superficial, agua subterránea, etc.
② En cuanto al posicionamiento del proceso de filtración y ultrafiltración con arena de coagulación, para fuentes de agua naturales, personalmente prefiero la misma etapa; Para fuentes de agua contaminadas, personalmente prefiero la misma etapa o una etapa antes/después.
③ Si el permeado de la primera-etapa de RO de fuentes de agua contaminadas se va a utilizar para producir agua ultrapura, personalmente recomiendo que se envíe a la sección de RO de la primera-etapa original del sistema. Enviarlo directamente a la sección RO de la segunda-etapa supondría una gran carga para el sistema (principalmente teniendo en cuenta factores como el TOC).
④ La selección de membranas especiales y desalinización por nanofiltración debe considerar completamente el volumen de tratamiento y la calidad del agua, especialmente en conjunto con la selección del evaporador y los costos de mantenimiento. Los equipos de pequeña-escala no necesitan buscar excesivamente índices de concentración; cuanto más largo sea el proceso del sistema, más puntos de riesgo habrá.
⑤ Nada es absoluto; Deja siempre margen de maniobra en tus acciones. Analice problemas específicos específicamente y siempre es bueno hacer más pruebas y comparaciones.