Aplicación de la membrana espiral en el tratamiento del agua

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 atención generalizada. Por un lado, la calidad natural del agua 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, se deben 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, La expansión del volumen de tratamiento de 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 urbano del agua. En comparación con otras tecnologías de tratamiento, la tecnología de membrana se ha utilizado ampliamente en el tratamiento y reutilización del agua en los últimos años debido a su efecto de separación bueno y estable. Una membrana de nanofiltración enrollada, como una tecnología de filtración de membrana entre ultrafiltración y ósmosis inversa, puede interceptar eficientemente sales multivalentes y contaminantes orgánicos en el agua. Al mismo tiempo, combinado 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 y la reutilización de aguas residuales, 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 llamó 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 nanofiltración en rollo se debe principalmente a que el tamaño de partícula de las partículas atrapadas es de nivel nanométrico (~ 1 nm, el rango de peso molecular correspondiente es de aproximadamente 150 ~ 200 Da), en lugar de la estructura de la membrana (como el tamaño de poro de la membrana) en sí es nanoescala. Las membranas de nanofiltración enrolladas tienen dos características típicas: Primero, el corte de peso molecular es 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 sal de la tasa de membranas de ósmosis inversa suele ser superior al 90%, el corte de peso molecular es inferior a 50 Da y la tasa de rechazo de sal de la membrana de ultrafiltración es generalmente inferior al 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 a 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 el 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 tasa de rechazo de sustancias estándar para las pruebas de rechazo de sal común de Na2SO4, CaCl2 y NaCl 3 es: Na2SO4>CaCl2>NaCl. Por lo tanto, las personas generalmente consideran que una membrana de nanofiltración es una membrana de separación cargada con una estructura microporosa a nanoescala.

3. el principio de funcionamiento de 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 tasa de rechazo de la sal monovalente no es alta (generalmente entre el 20% y el 80%, que está estrechamente relacionada con las condiciones específicas de química del agua y los tipos de membrana); ②Separación y purificación de diferentes iones de valencia; ③ Separación y concentración de materia orgánica con peso molecular relativamente alto y relativamente bajo. Las principales áreas de aplicación actuales de la nanofiltración se concentran en el tratamiento de agua potable y el tratamiento avanzado y la reutilización de 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 la turbidez, los microorganismos, la dureza y una parte considerable de las sales disueltas en el agua. En comparación con la ósmosis inversa, la nanofiltración con estas características puede reducir significativamente la presión de operación 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.

Operación 4. Specific de la membrana espiral en el tratamiento de aguas

En los últimos años, la tecnología de membrana de nanofiltración laminada se ha utilizado ampliamente en la actualización y transformación de los procesos de tratamiento de ablandamiento y purificación de agua potable y ha mantenido un efecto de tratamiento estable y confiable en la operación a largo plazo. Las membranas de nanofiltración enrolladas no solo pueden eliminar las sustancias químicas traza (como pesticidas, pesticidas, etc.) y los subproductos de desinfección (trihalometano, ácido haloacético, etc.) que permanecen en el agua, sino que también retienen algas, bacterias y microorganismos patógenos en el agua para garantizar la seguridad biológica. Además, puede eliminar iones multivalentes dañinos como 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 bajo el agua. fluctuaciones de calidad y condiciones de emergencia, y satisfacer la demanda de agua bajo diferentes condiciones de fuente de agua. La membrana de nanofiltración enrollada tiene un alto flujo a baja presión y tiene un alto grado de separación selectiva de iones monovalentes y multivalentes. El consumo de energía real y el costo durante la operación son más bajos 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.