Aplicación de membrana espiral en el tratamiento de aguas

1. Introducción de membrana espiral

En los últimos años, con el rápido crecimiento económico, la industrialización y la urbanización, la posterior contaminación del agua y su prevención han atraído una gran atención. Por un lado, la calidad del agua natural continúa deteriorándose y los procesos de tratamiento tradicionales no pueden cumplir con los estándares de calidad del agua cada vez más estrictos. Para garantizar que la calidad del agua cumpla con los estándares, es necesario adoptar tecnologías de tratamiento de agua más efectivas para eliminar los contaminantes del agua; Por otro lado, para resolver el problema de la escasez de agua, Expandir el volumen de tratamiento del reciclaje de aguas residuales y el uso de agua recuperada se ha convertido en una de las formas efectivas de reducir la presión sobre el entorno hídrico urbano. En comparación con otras tecnologías de tratamiento, la tecnología de membrana se ha utilizado ampliamente en el tratamiento de aguas y la reutilización en los últimos años debido a su efecto de separación buena y estable. Una Membrana de nanofiltración laminada, como tecnología de filtración de membrana entre ultrafiltración y ósmosis inversa, puede interceptar de manera eficiente sales multivalentes y contaminantes orgánicos en el agua. Al mismo tiempo, combinada con su tasa de rechazo relativamente baja de sales monovalentes, la filtración tiene buenas propiedades de separación selectiva para sistemas mixtos de iones monovalentes y multivalentes. En los últimos años, se ha utilizado ampliamente en el ablandamiento del agua potable, el tratamiento avanzado de aguas residuales y la reutilización, y la concentración y separación en procesos industriales.

2. ventajas de la membrana espiral en el campo del tratamiento de aguas

La Membrana de nanofiltración en rollo se denominó primero "Membrana de ósmosis inversa suelta" o "Membrana de ultrafiltración densa". Más tarde, debido a la especulación general de que puede tener poros de aproximadamente 1 nm, se cambió a "Membrana de nanofiltración en rollo". Pero, de hecho, el origen del nombre de la membrana de la nanofiltración del rollo es principalmente porque el tamaño de partícula de las partículas atrapadas es nivel del nanómetro (~ 1 nm, el rango de peso molecular correspondiente es de aproximadamente 150 ~ 200 Da), en lugar de que la estructura de la membrana (como el tamaño de poro de la membrana) en sí es a nanoescala. Las membranas de nanofiltración laminadas tienen dos características típicas: Primero, el corte de peso molecular se encuentra entre las membranas de ósmosis inversa y las membranas de ultrafiltración. El corte de peso molecular de las membranas de nanofiltración suele estar en el rango de 150 ~ 2000 Da, mientras que el rechazo de la sal de la velocidad de las membranas de ósmosis inversa suele estar por encima de 90%, el corte de peso molecular está por debajo de 50 Da, y la tasa de rechazo de sal de la membrana de ultrafiltración es generalmente por debajo de 5%; El segundo es que la capa de separación superficial de la membrana de nanofiltración generalmente está cargada, y la interacción de carga causada por la carga superficial cambia el proceso de transferencia de masa de la membrana de nanofiltración y la capacidad de la membrana de nanofiltración para intercepciones de diferentes estados de valencia. Hay una carga negativa. Los iones cargados positivamente en la solución acuosa serán atraídos por la carga en la superficie de la membrana, y los iones cargados negativamente serán repelidos lejos de la superficie de la membrana. Este efecto de carga se llama efecto Donnan. La nanofiltración afecta al agua. La tasa de rechazo de la sal disuelta a menudo se ve afectada por el tamaño y la Valencia de los iones de sal. Por ejemplo, el orden de la tasa de rechazo de sustancias estándar para las pruebas comunes de rechazo de sal de Na2SO4, CaCl2 y NaCl 3 es: Na2SO4>CaCl2>NaCl. Por lo tanto, las personas generalmente consideraron que una membrana de nanofiltración es una membrana de separación cargada con una estructura microporosa a escala nanométrica.

3. El principio de funcionamiento de la membrana espiral en diferentes tipos de tratamiento de agua

La Aplicación de membranas de nanofiltración en rollo se puede resumir en tres aspectos: ① La monovalente no es alta tasa de rechazo de la sal (generalmente entre 20% y 80%, que está estrechamente relacionado con las condiciones específicas de la química del agua y los tipos de membrana);② Separación y purificación de diferentes iones de Valencia; ③ Separación y concentración de materia orgánica con un peso molecular relativamente alto y relativamente bajo. Las principales áreas de aplicación actuales de nanofiltración se concentran en el tratamiento del agua potable y el tratamiento avanzado y la reutilización de las aguas residuales. La nanofiltración puede tratar muchas fuentes de agua, incluidas las aguas subterráneas, las aguas superficiales, las aguas residuales y las fuentes de agua, como procesos de pretratamiento para los procesos de desalinización. El Uso de nanofiltración como método de pretratamiento para el proceso de desalinización se considera un gran avance en el proceso. La nanofiltración puede eliminar bien la turbidez, los microorganismos, la dureza y una parte considerable de las sales disueltas en agua. En comparación con la ósmosis inversa, la nanofiltración con estas características puede reducir significativamente la presión de funcionamiento del proceso de desalinización, mejorar la tasa de utilización de energía de todo el proceso y reducir la inversión en equipos y los costos operativos.

4. operación específica de membrana espiral en el tratamiento de agua

En los últimos años, la tecnología de membrana de nanofiltración laminada se ha utilizado ampliamente en la mejora y transformación de los procesos de tratamiento de ablandamiento y purificación del agua potable y ha mantenido un efecto de tratamiento estable y confiable en la operación a largo plazo. Las membranas de nanofiltración laminadas no solo pueden eliminar trazas de sustancias químicas (como pesticidas, pesticidas, etc.) y los subproductos de desinfección (trihaletano, ácido haloacético, etc.) que quedan en el agua, pero también retienen algas, bacterias y microorganismos patógenos en el agua para garantizar la seguridad biológica. Además, puede eliminar los iones multivalentes dañinos como los metales pesados, retener algunos de los minerales en el agua que son beneficiosos para el cuerpo humano, Y también puede garantizar la estabilidad del suministro final de agua, las fluctuaciones de calidad subacuática y las condiciones de emergencia, y satisfacer la demanda de agua en diferentes condiciones de fuente de agua. La Membrana de nanofiltración laminada tiene un alto flujo bajo baja presión y tiene un alto grado de separación selectiva de iones monovalentes y multivalentes. El consumo real de energía y el costo durante la operación son menores que las membranas de ósmosis inversa. Las condiciones de la fuente de agua son complicadas y se requieren requisitos de agua. En áreas con economías más altas y áreas más desarrolladas, la tecnología de membrana de nanofiltración en rollo puede ser una opción más adecuada como un proceso avanzado de tratamiento de agua potable.