O que você quer saber sobre ideias de tratamento de água concentrada por osmose reversa e opções de processo?

A água residual é a drenagem da unidade primária de dessalinização por osmose reversa – salmoura concentrada. O processo RO produz água concentrada, que contém vários poluentes orgânicos e inorgânicos que podem poluir o solo, as águas superficiais e o oceano se descarregados diretamente; se descarregado no sistema municipal de tratamento de águas residuais, o excesso de sólidos totais dissolvidos também é muito prejudicial para o crescimento do lodo ativado.

A água concentrada de RO altamente concentrada e os produtos químicos introduzidos pelo agente de limpeza e inibidor de incrustações também podem ter efeitos adversos quando descarregados diretamente no meio ambiente.

Portanto, é de grande importância encontrar um método de tratamento de água concentrado RO de baixo custo para proteger o meio ambiente.

Visão geral

Tecnologia de separação por membrana de osmose reversa, porque tem as vantagens de nenhuma mudança de fase de materiais, baixo consumo relativo de energia, bom efeito de dessalinização, processo de tratamento maduro e confiável, equipamento simples, alto grau de automação, fácil operação e gerenciamento, etc., amplamente utilizado em muitas indústrias nos últimos anos.

No entanto, o rendimento atual do projeto da tecnologia de osmose reversa é geralmente de 75%, e o rendimento real é ainda menor, produzindo cerca de 30% de salmoura concentrada.

Se a água bruta for água salgada subterrânea ou salgada de muito má qualidade, a quantidade de água concentrada produzida será ainda maior, possivelmente até 50%.

Atualmente, muitos processos de osmose reversa produzem água concentrada que é descartada diretamente sem tratamento, resultando em desperdício de água e energia, além de poluição do meio ambiente.

Para água concentrada de osmose reversa, a pesquisa atual se concentra principalmente em três propósitos:

Redução – otimizar o projeto do processo de osmose reversa para reduzir a quantidade de água concentrada;

Inofensivo – explorar métodos de tratamento econômicos e eficazes para reduzir os danos causados ​​pela descarga direta de água concentrada de osmose reversa ao meio ambiente.

Inofensivo – tendo em vista que a descarga direta de água concentrada de osmose reversa pode causar danos ao meio ambiente, para explorar meios de tratamento eficazes para reduzir os danos;

Recurso – explorar formas de reaproveitar a água concentrada da osmose reversa, transformando lixo em tesouro.

Na verdade, o reaproveitamento da água concentrada de osmose reversa precisa considerar diversos fatores, essas três finalidades não são isoladas, mas precisam ser integradas e complementares entre si.

Para fins de quitação

※ Descarga por tratamento separado

O principal problema da água concentrada de osmose reversa é o alto teor de plasma de cálcio e magnésio e alta dureza. De um modo geral, após um simples tratamento de amaciamento, pode atingir a descarga padrão.

O amaciamento adota principalmente o método de adição de substâncias alcalinas, como cal e carbonato de sódio, usando-as para reagir com cálcio e magnésio na água concentrada para gerar precipitação de carbonato, que é removido do corpo d'água para reduzir a dureza da água concentrada e reduz sua danos ao meio ambiente.

A seguir está a equação da reação química

Mistura com outras águas residuais para tratamento conjunto

Para a maioria das empresas de manufatura, além da água concentrada de osmose reversa produzida pela planta de produção de água, vários outros efluentes são gerados. Por exemplo, águas residuais de produção descarregadas da planta de produção e águas residuais domésticas da planta.

Muitas vezes não é econômico tratar cada tipo de efluente separadamente. Portanto, a maioria das empresas opta por desviar algumas águas residuais especiais e misturar todos os tipos de águas residuais para tratamento.

A condição de qualidade da água da água concentrada de osmose reversa é de alta dureza e alto teor de sal, enquanto importantes índices de poluição, como turbidez e COD, são baixos.

A mistura de água concentrada de osmose reversa em outras águas residuais pode desempenhar um certo papel no ajuste da diluição e, em seguida, reduzir a carga de poluição da água de entrada do sistema misto de tratamento de águas residuais.

E algumas empresas contêm muitas substâncias alcalinas, como carbonato de sódio e hidróxido de sódio em águas residuais de produção, que podem reagir com cálcio e magnésio em água concentrada de osmose reversa para gerar precipitação de hidróxido ou carbonato e reduzir a dureza da água.

Por exemplo, uma planta de cogeração da indústria de alumínio modificou seu sistema de tratamento de água concentrada por osmose reversa.

A água alcalina residual produzida no processo de produção foi misturada com a água concentrada de osmose reversa para remover a dureza de cálcio e magnésio e, em seguida, a água concentrada foi reutilizada para a produção, reduzindo os custos de produção de água em cerca de US 280.000/ano.

Visando uma redução

A redução é para o próprio sistema de osmose reversa. Se o sistema de osmose reversa for projetado adequadamente e a condição de qualidade da água de alimentação da empresa for estável, a quantidade de água concentrada produzida pelo sistema pode ser controlada em uma proporção ideal.

Ao projetar uma máquina de osmose reversa, existem duas maneiras de melhorar a taxa de recuperação do sistema, ou seja, reduzir a produção de água concentrada. Uma é aumentar o comprimento do fluxo de água através do módulo de membrana de osmose reversa, e a outra é concentrar o retorno da água.

Aumente o comprimento do fluxo de água através do elemento de membrana de osmose reversa.

À medida que a água flui através do elemento de membrana de osmose reversa, a água doce passa continuamente através da membrana, conseguindo a separação da água concentrada e da água doce. Teoricamente, quanto maior o elemento de membrana através do qual a água flui, maior o rendimento de água doce e maior a taxa de recuperação.

Devido a questões de conveniência e padronização, as especificações de comprimento de vários elementos de membrana no mercado foram determinadas, mas eles podem ser conectados em série para formar módulos de membrana de acordo com os requisitos do processo.

E devido ao fluxo e pressão decrescentes, os módulos de membrana não podem ser muito longos e precisam ser segmentados, ou seja, vários módulos de membrana em série.

Portanto, o número de segmentos pode ser adequadamente aumentado no projeto de osmose reversa, a fim de reduzir a quantidade de água concentrada gerada e aumentar a taxa de recuperação do sistema, garantindo a qualidade do efluente e a estabilidade do sistema.

No entanto, o alongamento relativo do sistema de membrana requer um aumento na força motriz da membrana, ou seja, a potência da bomba precisa ser aumentada ou o número de bombas precisa ser aumentado. Portanto, a entrada da máquina e o custo de energia da operação do sistema aumentarão.

Retorno de água concentrada

O refluxo de água concentrada deve retornar parte da água concentrada produzida pela máquina de osmose reversa para a frente da bomba de alta pressão, misturá-la com a água de alimentação e, em seguida, entrar no módulo de membrana novamente para tratamento de osmose reversa.

Este também é um meio eficaz para melhorar a taxa de recuperação das máquinas de osmose reversa. É especialmente adequado para sistemas com baixa produção de água, onde o fluxo de água não pode passar pelo módulo de membrana de 12m de comprimento.

No entanto, à medida que a concentração de contaminantes na água de alimentação aumenta devido ao fluxo de retorno da água concentrada, o risco de incrustação da máquina de osmose reversa aumenta ainda mais e, portanto, o controle operacional e o gerenciamento da máquina de osmose reversa devem ser fortalecidos.

Se a qualidade da água de alimentação da máquina de osmose reversa usada pela empresa de produção for estável e melhor do que o valor de projeto, e a capacidade de processamento da máquina ainda tiver capacidade sobressalente, o método também pode ser considerado para a modificação do sistema.

Por exemplo, o TDS da água de alimentação da máquina de osmose reversa de uma empresa química era cerca de 40% menor do que o valor de projeto. Para melhorar a taxa de recuperação, foi modificado para que parte da água concentrada da osmose reversa fosse devolvida e misturada com a água bruta proporcionalmente antes do tratamento da osmose reversa.

Na operação real, por meio do controle rigoroso do teor de sal da água de alimentação, taxa de recuperação do sistema, temperatura operacional e outros parâmetros, a descarga de água concentrada é bastante reduzida, garantindo uma operação estável.

Existem também algumas plantas com baixo teor de sal de água concentrada de osmose reversa, que podem ser parcialmente reutilizadas para retrolavagem do filtro, o que pode reduzir muito a descarga de água concentrada e diminuir os custos de produção.

Reutilizar como propósito

De acordo com o princípio da osmose reversa e muitos casos reais de operação em casa e no exterior, mesmo que a máquina de osmose reversa seja razoavelmente projetada para fazer com que a taxa de recuperação alcance o melhor, a proporção de água concentrada produzida pelo sistema deve representar pelo menos cerca de 25% do volume de entrada de água.

Para grandes usuários de água em indústrias como as siderúrgicas e químicas, a água concentrada produzida por hora pode chegar a centenas de toneladas. Se descartado como esgoto, desperdiçaria muita energia e recursos hídricos.

Portanto, é de grande significado prático e benefícios ambientais abrangentes encontrar uma maneira adequada de reutilizar a água concentrada e conseguir substituir parcialmente a água nova por águas residuais.

De alguns casos de engenharia em casa e no exterior, existem muitas maneiras de reutilizar a água concentrada de osmose reversa. A maioria deles precisa ser baseada nas características de produção da própria empresa.

A água concentrada pode ser reaproveitada em outras oficinas adequadas do empreendimento. Ele também pode substituir a água da torneira usada originalmente e ser usado para áreas da planta, como descarga, limpeza, etc.

Nos últimos anos, em resposta ao apelo nacional para a conservação de energia e redução de emissões, e para construir uma economia circular, projetos de reutilização de água concentrada por osmose reversa floresceram na China, e há um grande número de exemplos de engenharia para aprender.

Uma fábrica usa a pressão da água concentrada de osmose reversa para armazená-la em um tanque de água de alto nível e, em seguida, usa a água para descarga de condensação, descarga de piso, limpeza externa de barris e limpeza de oficina conforme necessário.

Três meses para obter economia de US$ 4.000,00 em custos de água, economia de carvão de US$ 9.500,00 e menos de um ano para recuperar os custos de investimento.

Uma usina siderúrgica usa a tecnologia de osmose reversa para tratar água de resfriamento e efluentes domésticos do processo de produção de aço em água dessalinizada e considera a água concentrada para retrolavar o filtro multimídia no sistema de pré-tratamento de osmose reversa.

O empreendimento investe R$ 8.000,00 por vez e pode economizar 500.000 m3 de água por ano, com significativos benefícios econômicos.

Uma usina termelétrica usou água concentrada de osmose reversa para descarga de cinzas de caldeiras, de modo que a escória de cinzas obtivesse um melhor efeito de precipitação, a água de reposição de água circulante foi reduzida em 110t/h e a dosagem foi reduzida em 10%.

Em uma cervejaria, a água concentrada de osmose reversa, que originalmente precisava ser descarregada após o tratamento, foi usada como água para o coletor de pó da membrana de água da caldeira, o que poderia alcançar uma economia anual de 90.000 toneladas de água e economizar um total de US$ 35.000/ano em cobrança de água e esgoto.

Em uma empresa doméstica do grupo, a água concentrada descarregada do equipamento de osmose reversa e pré-estágio de ultrafiltração na produção de água pura foi reciclada e usada como água de reposição de água pulverizada de diluição para a torre de purificação de exaustão da planta de processo.

Após a transformação, o sistema economiza 25m3/h de água, o que pode economizar 210.000 toneladas de água da torneira por ano, e o investimento pode ser recuperado em meio ano, portanto os benefícios de economia de energia e redução de emissões são muito consideráveis.

Em conclusão, um grande número de exemplos de engenharia nos diz que é um meio eficaz para lidar com água concentrada de osmose reversa e fazer uso razoável dos recursos hídricos, considerando plenamente a própria condição da empresa e fazendo a água concentrada de osmose reversa digerida dentro da empresa.

A escolha do processo de tratamento de água é a chave para o sucesso ou fracasso do projeto de tratamento de água, se o processo de tratamento é razoável diretamente relacionado ao efeito do tratamento das instalações de tratamento de água, estabilidade da operação, investimento, custos operacionais e gerenciamento nível.

Portanto, a escolha do processo de tratamento de água deve primeiro ser combinada com a situação real da planta, levando em consideração os vários fatores em jogo na planta, selecione cuidadosamente o processo de tratamento de água adequado para a planta, a fim de obter o melhor tratamento efeito das instalações de tratamento de água e os melhores benefícios econômicos, sociais e ambientais.

De acordo com a situação real da planta, o processo deve ser selecionado para atender aos requisitos de tratamento, adaptando-se às necessidades reais da planta. Atualmente, as águas residuais descarregadas na planta são água concentrada de primeira classe, e a água concentrada de primeira classe pertence ao tipo de escalonamento da qualidade da água;

Devido à concentração de 4 vezes, tem alto teor de sal, alta dureza, qualidade de água estável, basicamente nenhuma flutuação significativa de pH e pertence à água salobra de alta mineralização.

De acordo com a experiência de operação e gerenciamento do processo RO existente, é determinado que o processo primário de recuperação de água concentrada RO ainda é o processo RO, ou seja, processo de osmose reversa de água concentrada para tratar o programa primário de água concentrada de descarga de osmose reversa.

A temperatura da água bruta deste projeto varia muito com a sazonalidade, a fim de garantir a operação estável a longo prazo da unidade de osmose reversa de tratamento de água concentrada, o sistema de aquecimento de água bruta – trocador de calor de placas é configurado na frente da unidade de osmose reversa. Fonte de calor: vapor de baixa pressão.

O processo principal usa osmose reversa primária de água concentrada + osmose reversa de água concentrada + processo de evaporação de três efeitos (design separado).