Que voulez-vous savoir sur les idées de traitement de l'eau concentrée par osmose inverse et les options de processus ?

Les eaux usées sont le drainage de l'unité primaire de dessalement par osmose inverse – saumure concentrée. Le processus RO produit de l'eau concentrée, qui contient divers polluants organiques et inorganiques qui peuvent polluer le sol, les eaux de surface et l'océan s'ils sont rejetés directement. s'ils sont rejetés dans le système de traitement des eaux usées municipales, les solides dissous totaux excessifs sont également très préjudiciables à la croissance des boues activées.

L'eau concentrée en osmose inverse hautement concentrée et les produits chimiques introduits par l'agent de nettoyage et l'inhibiteur de tartre sont également susceptibles d'avoir des effets néfastes lorsqu'ils sont rejetés directement dans l'environnement.

Par conséquent, il est très important de trouver une méthode de traitement de l'eau concentrée RO rentable pour protéger l'environnement.

Aperçu

Technologie de séparation par membrane d'osmose inverse, car elle présente les avantages d'aucun changement de phase des matériaux, d'une faible consommation d'énergie relative, d'un bon effet de dessalement, d'un processus de traitement mature et fiable, d'un équipement simple, d'un degré élevé d'automatisation, d'une opération et d'une gestion faciles, etc., largement utilisé dans de nombreuses industries ces dernières années.

Cependant, le rendement de conception actuel de la technologie d'osmose inverse est généralement de 75 %, et le rendement réel est encore plus faible, produisant environ 30 % de saumure concentrée.

Si l'eau brute est une eau souterraine ou une eau de mer saumâtre de très mauvaise qualité, la quantité d'eau concentrée produite sera encore plus importante, pouvant atteindre 50 %.

Actuellement, de nombreux procédés d'osmose inverse produisent de l'eau concentrée qui est rejetée directement sans traitement, entraînant un gaspillage d'eau et d'énergie, ainsi qu'une pollution du milieu environnant.

Pour l'eau concentrée par osmose inverse, les recherches actuelles se concentrent principalement sur trois objectifs :

Réduction – optimiser la conception du procédé d'osmose inverse pour réduire la quantité d'eau concentrée ;

Inoffensif – explorer des méthodes de traitement économiques et efficaces pour réduire les dommages causés par le rejet direct d'eau concentrée par osmose inverse dans l'environnement.

Inoffensif – compte tenu du rejet direct de l'eau concentrée par osmose inverse pouvant nuire à l'environnement, explorer des moyens de traitement efficaces pour réduire les dommages ;

Ressource – pour explorer les moyens de réutiliser l'eau concentrée par osmose inverse, transformant les déchets en trésor.

En fait, la réutilisation de l'eau concentrée par osmose inverse doit prendre en compte une variété de facteurs, ces trois objectifs ne sont pas isolés mais doivent être intégrés et complémentaires les uns des autres.

Aux fins de décharge

※ Décharge par traitement séparé

Le principal problème de l'eau concentrée par osmose inverse est la teneur élevée en calcium et en magnésium du plasma et sa dureté élevée. D'une manière générale, après un simple traitement d'adoucissement, il peut atteindre la décharge standard.

L'adoucissement adopte principalement la méthode d'ajout de substances alcalines telles que la chaux et le carbonate de soude, en les utilisant pour réagir avec le calcium et le magnésium dans l'eau concentrée pour générer une précipitation de carbonate, qui est retirée de la masse d'eau pour réduire la dureté de l'eau concentrée et réduit son préjudice à l'environnement.

Voici l'équation de la réaction chimique

Mélange avec d'autres eaux usées pour un traitement conjoint

Pour la plupart des entreprises manufacturières, en plus de l'eau concentrée par osmose inverse produite par l'usine de production d'eau, diverses autres eaux usées sont générées. Par exemple, les eaux usées de production rejetées par l'usine de production et les eaux usées domestiques de l'usine.

Il n'est souvent pas économique de traiter chaque type d'eaux usées séparément. Par conséquent, la plupart des entreprises choisissent de détourner certaines eaux usées spéciales et de mélanger toutes sortes d'eaux usées pour les traiter.

L'état de la qualité de l'eau concentrée par osmose inverse est une dureté élevée et une teneur élevée en sel, tandis que les indices de pollution importants comme la turbidité et la DCO sont faibles.

Le mélange d'eau concentrée par osmose inverse dans d'autres eaux usées peut jouer un certain rôle dans l'ajustement de la dilution, puis réduire la charge polluante de l'eau d'entrée du système mixte de traitement des eaux usées.

Et certaines entreprises contiennent beaucoup de substances alcalines telles que le carbonate de sodium et l'hydroxyde de sodium dans les eaux usées de production, qui peuvent réagir avec le calcium et le magnésium dans l'eau concentrée par osmose inverse pour générer des précipitations d'hydroxyde ou de carbonate et réduire la dureté de l'eau.

Par exemple, une usine de cogénération de l'industrie de l'aluminium a modifié son système de traitement d'eau concentrée par osmose inverse.

L'eau alcaline usée produite dans le processus de production a été mélangée à l'eau concentrée par osmose inverse pour éliminer la dureté du calcium et du magnésium, puis l'eau concentrée a été réutilisée pour la production, réduisant ainsi les coûts d'eau de production d'environ 280 000 USD/an.

Viser une réduction

La réduction est pour le système d'osmose inverse lui-même. Si le système d'osmose inverse est conçu correctement et que la qualité de l'eau d'alimentation de l'entreprise est stable, la quantité d'eau concentrée produite par le système peut être contrôlée dans un rapport optimal.

Lors de la conception d'une machine à osmose inverse, il existe deux façons d'améliorer le taux de récupération du système, c'est-à-dire de réduire la production d'eau concentrée. L'une consiste à augmenter la longueur du débit d'eau à travers le module de membrane d'osmose inverse, et l'autre consiste à concentrer le retour d'eau.

Augmentez la longueur du débit d'eau à travers l'élément de membrane d'osmose inverse.

Lorsque l'eau s'écoule à travers l'élément de membrane d'osmose inverse, l'eau douce passe en continu à travers la membrane, réalisant la séparation de l'eau concentrée et de l'eau douce. Théoriquement, plus l'élément membranaire à travers lequel l'eau s'écoule est long, plus le rendement en eau douce est important et plus le taux de récupération est élevé.

Pour des raisons de commodité et de normalisation, les spécifications de longueur de divers éléments membranaires sur le marché ont été déterminées, mais ils peuvent être connectés en série pour former des modules membranaires en fonction des exigences du processus.

Et en raison de la diminution du débit et de la pression, les modules à membrane ne peuvent pas être trop longs et doivent être segmentés, c'est-à-dire plusieurs modules à membrane en série.

Par conséquent, le nombre de segments peut être augmenté de manière appropriée dans la conception de l'osmose inverse afin de réduire la quantité d'eau concentrée générée et d'augmenter le taux de récupération du système, tout en garantissant la qualité des effluents et la stabilité du système.

Cependant, l'allongement relatif du système membranaire nécessite une augmentation de la force motrice de la membrane, c'est-à-dire qu'il faut augmenter la puissance de la pompe ou augmenter le nombre de pompes. Par conséquent, l'entrée de la machine et le coût énergétique du fonctionnement du système augmenteront.

Retour d'eau concentrée

Le reflux d'eau concentrée consiste à renvoyer une partie de l'eau concentrée produite par la machine à osmose inverse à l'avant de la pompe haute pression, à la mélanger avec l'eau d'alimentation, puis à entrer à nouveau dans le module membranaire pour le traitement par osmose inverse.

C'est également un moyen efficace d'améliorer le taux de récupération des machines à osmose inverse. Il est particulièrement adapté aux systèmes à faible production d'eau, où le débit d'eau ne peut pas passer à travers le module de membrane de 12 m de long.

Cependant, à mesure que la concentration de contaminants dans l'eau d'alimentation augmente en raison du retour d'eau concentrée, le risque d'entartrage de la machine à osmose inverse augmente encore et, par conséquent, le contrôle opérationnel et la gestion de la machine à osmose inverse doivent être renforcés.

Si la qualité de l'eau d'alimentation de la machine à osmose inverse utilisée par la société de production est stable et meilleure que la valeur de conception, et que la capacité de traitement de la machine a encore une capacité de réserve, la méthode peut également être envisagée pour la modification du système.

Par exemple, le TDS de l'eau d'alimentation de la machine à osmose inverse d'une entreprise chimique était d'environ 40 % inférieur à la valeur de conception. Afin d'améliorer le taux de récupération, il a été modifié de manière à ce qu'une partie de l'eau concentrée par osmose inverse soit renvoyée et mélangée à l'eau brute en proportion avant le traitement par osmose inverse.

En fonctionnement réel, grâce à un contrôle strict de la teneur en sel de l'eau d'alimentation, du taux de récupération du système, de la température de fonctionnement et d'autres paramètres, le rejet d'eau concentrée est considérablement réduit tout en garantissant un fonctionnement stable.

Il existe également certaines usines à faible teneur en sel d'eau concentrée par osmose inverse, qui peuvent être partiellement réutilisées pour le lavage à contre-courant des filtres, ce qui peut réduire considérablement le rejet d'eau concentrée et réduire les coûts de production.

Réutiliser comme objectif

Selon le principe de l'osmose inverse et de nombreux cas de fonctionnement réels au pays et à l'étranger, même si la machine à osmose inverse est raisonnablement conçue pour que le taux de récupération atteigne le meilleur, la proportion d'eau concentrée produite par le système doit représenter au moins environ 25% du volume d'eau entrant.

Pour les grands utilisateurs d'eau dans des industries telles que la sidérurgie et la chimie, l'eau concentrée produite par heure peut atteindre des centaines de tonnes. S'il était rejeté sous forme d'eaux usées, il gaspillerait beaucoup d'énergie et de ressources en eau.

Par conséquent, il est d'une grande importance pratique et d'avantages environnementaux complets de trouver un moyen approprié de réutiliser l'eau concentrée et de réaliser un remplacement partiel de la nouvelle eau par les eaux usées.

À partir de certains cas d'ingénierie au pays et à l'étranger, il existe de nombreuses façons de réutiliser l'eau concentrée par osmose inverse. La plupart d'entre eux doivent être basés sur les caractéristiques de production propres à l'entreprise.

L'eau concentrée peut être réutilisée dans d'autres ateliers appropriés de l'entreprise. Il peut également remplacer l'eau du robinet utilisée à l'origine et être utilisé pour les zones de l'usine telles que le rinçage, le nettoyage, etc.

Ces dernières années, en réponse à l'appel national pour la conservation de l'énergie et la réduction des émissions, et pour construire une économie circulaire, des projets de réutilisation de l'eau concentrée par osmose inverse ont fleuri en Chine, et il existe un grand nombre d'exemples d'ingénierie à apprendre.

Une usine utilise la pression de l'eau concentrée par osmose inverse pour la stocker dans un réservoir d'eau de haut niveau, puis utilise l'eau pour le rinçage de la condensation, le rinçage du sol, le nettoyage extérieur du baril et le nettoyage de l'atelier selon les besoins.

Trois mois pour réaliser des économies de 4 000,00 USD sur les coûts de l'eau, des économies de charbon de 9 500,00 USD et moins d'un an pour récupérer les coûts d'investissement.

Une aciérie utilise la technologie d'osmose inverse pour traiter l'eau de refroidissement et les eaux usées domestiques du processus de production d'acier en eau dessalée et considère l'eau concentrée pour le lavage à contre-courant du filtre multimédia dans le système de prétraitement par osmose inverse.

L'entreprise investit 8 000,00 $ à la fois et peut économiser 500 000 m3 d'eau par an, avec des avantages économiques importants.

Une centrale thermique a utilisé de l'eau concentrée par osmose inverse pour le rinçage des cendres de la chaudière afin que les scories de cendres aient un meilleur effet de précipitation, l'eau d'appoint en circulation a été réduite de 110 t/h et le dosage a été réduit de 10 %.

Dans une brasserie, l'eau concentrée par osmose inverse, qui devait à l'origine être rejetée après traitement, était utilisée comme eau pour le dépoussiéreur à membrane d'eau de la chaudière, ce qui pouvait permettre une économie d'eau annuelle de 90 000 tonnes et une économie totale de 35 000 $/an en frais d'eau et d'assainissement.

Dans une société nationale du groupe, l'eau concentrée rejetée par l'équipement d'osmose inverse et d'ultrafiltration de pré-étape dans la production d'eau pure a été recyclée et utilisée comme eau d'appoint d'eau de pulvérisation de dilution pour la tour d'épuration des gaz d'échappement de l'usine de traitement.

Après la transformation, le système économise 25 m3/h d'eau, ce qui peut économiser 210 000 tonnes d'eau du robinet par an, et l'investissement peut être récupéré en six mois, de sorte que les avantages en matière d'économie d'énergie et de réduction des émissions sont très considérables.

En conclusion, un grand nombre d'exemples d'ingénierie nous indiquent qu'il s'agit d'un moyen efficace de traiter l'eau concentrée par osmose inverse et d'utiliser raisonnablement les ressources en eau en tenant pleinement compte de l'état de l'entreprise et en faisant digérer l'eau concentrée par osmose inverse au sein de l'entreprise.

Le choix du procédé de traitement de l'eau est la clé du succès ou de l'échec du projet de traitement de l'eau, que le procédé de traitement soit raisonnable directement lié à l'effet de traitement des installations de traitement de l'eau, à la stabilité de fonctionnement, à l'investissement, aux coûts d'exploitation et à la gestion. niveau.

Par conséquent, le choix du procédé de traitement de l'eau doit d'abord être combiné avec la situation réelle de l'usine, en tenant compte des différents facteurs en jeu dans l'usine, sélectionner avec soin le procédé de traitement de l'eau adapté à l'usine, afin d'obtenir le meilleur traitement effet des installations de traitement de l'eau et les meilleurs avantages économiques, sociaux et environnementaux.

Selon la situation réelle de l'usine, le procédé doit être choisi pour répondre aux exigences de traitement tout en s'adaptant aux besoins réels de l'usine. À l'heure actuelle, les eaux usées rejetées dans l'usine sont de l'eau concentrée de première classe, et l'eau concentrée de première classe appartient à la qualité de l'eau de type mise à l'échelle ;

En raison de la concentration 4 fois supérieure, il a une teneur élevée en sel, une dureté élevée, une qualité d'eau stable, pratiquement aucune fluctuation significative du pH et appartient à une eau saumâtre à minéralisation élevée.

Selon l'expérience d'exploitation et de gestion du processus RO existant, il est déterminé que le processus primaire de récupération de l'eau concentrée RO est toujours le processus RO, c'est-à-dire le processus d'osmose inverse de l'eau concentrée pour traiter le programme d'eau concentrée de décharge primaire par osmose inverse.

La température de l'eau brute de ce projet fluctue considérablement avec la saisonnalité, afin d'assurer le fonctionnement stable à long terme de l'unité d'osmose inverse de traitement de l'eau concentrée, du système de chauffage de l'eau brute – L'échangeur de chaleur à plaques est installé devant l'unité d'osmose inverse. Source de chaleur : vapeur basse pression.

Le processus principal utilise une osmose inverse primaire à eau concentrée + une osmose inverse à eau concentrée + un processus d'évaporation à trois effets (conception séparée).