Применение обратноосмотической мембраны и связанных с ней технологий в очистке воды
- Очистка сточных вод
Очистка сточных вод — одно из основных применений обратноосмотических мембран. Технология обратного осмоса позволяет эффективно очищать сточные воды, содержащие тяжёлые металлы и нефтепродукты, образующиеся на электростанциях, полиграфических и красильных фабриках. Её также можно использовать для очистки городских сточных вод, фильтрата с мусорных свалок и т.д., обеспечивая восстановление водных ресурсов.
В процессе производства тепловой энергии используется большое количество оборотной охлаждающей воды, которая обычно содержит различные примеси и имеет высокую мутность. Сброс в окружающую среду напрямую загрязняет окружающую среду. Сочетание половолоконных ультрафильтрационных мембран и полиамидной композитной обратноосмотической мембраны позволяет очищать оборотную охлаждающую воду до состояния воды, пригодной для повторного использования, с мутностью менее 0,02 NTU и индексом загрязнения менее 0,7.
Сточные воды, образующиеся на полиграфических и красильных фабриках, содержат большое количество ионов солей, красителей и других веществ. Использование ультрафильтрации и двухмембранной технологии обратного осмоса позволяет отфильтровывать органические вещества, ионы солей и т.д. из сточных вод, а химическое потребление кислорода в полученной воде не превышает 10 мг/л, что свидетельствует о значительном эффекте очистки воды.
Традиционные процессы очистки сточных вод, содержащих тяжёлые металлы, требуют добавления химических реагентов, а требования к процессу очистки высоки. Использование обратноосмотических мембран и многоступенчатой технологии обратного осмоса для очистки таких сточных вод позволяет эффективно удалять тяжёлые металлы, содержащиеся в них.
Состав фильтрата городских отходов многочислен и сложен. Использование полиамидной обратноосмотической мембраны для его очистки позволяет очистить фильтрат до уровня, пригодного для сброса, обеспечивая очистку фильтрата.
- Производство чистой воды
Очищенная вода широко применяется в бытовом питьевом водоснабжении, промышленном производстве и фармацевтике. Эти области применения предъявляют высокие требования к воде, и использование обратноосмотических мембран для очистки воды требует соблюдения необходимых производственных стандартов.
Благодаря относительно отработанному процессу производства ультрачистой воды, соответствующие проницаемые мембранные компоненты могут быть использованы для её получения. Система обратного осмоса позволяет контролировать расход воды до 650 м3. ³/ч и производить сверхчистую воду с проводимостью 0,3 м См/см. Проблема загрязнения мембран при водоподготовке может быть решена методами химической очистки. В настоящее время наиболее распространённой системой водоподготовки является система обратного осмоса с электродеионизацией.
Что касается производства промышленной воды, для удовлетворения спроса на неё отечественные учёные предложили решение, предусматривающее создание системы обратного осмоса с использованием рулонных композитных мембран сверхнизкого давления. Производительность одной мембраны с проницаемой мембраной в данной схеме может достигать 41,4 кубических метра в сутки при степени удержания не менее 99,7%, что позволяет полностью удовлетворить потребность в воде для производства каустической соды.
Кроме того, в хлорщелочном производстве необходимо отфильтровывать Ca² ⁺ и Mg ² ⁺ В процессе производства в воде накапливаются ионы. Поэтому обратноосмотическая мембрана PVD может использоваться для их удаления, обеспечивая при этом низкую степень задержки хлорида натрия, что позволяет осуществлять водоподготовку и очистку воды в хлорщелочной промышленности.
В фармацевтическом производстве использование системы ионного разделения на основе полиамидного композитного проницаемого мембранного модуля сверхнизкого давления и двухступенчатого метода обратного осмоса для получения чистой воды, необходимой для фармацевтического производства, позволяет добиться хороших производственных результатов. Данная схема водоподготовки обеспечивает степень извлечения не менее 80% после вторичного обратного осмоса, что обеспечивает значительную экономическую выгоду для фармацевтических предприятий.