Application de la membrane spirale dans le traitement de l'eau

1. Introduction de la membrane en spirale

Ces dernières années, avec la croissance économique rapide, l'industrialisation et l'urbanisation, la pollution de l'eau qui a suivi et sa prévention ont attiré une large attention. D'une part, la qualité de l'eau naturelle continue de se détériorer et les processus de traitement traditionnels ne peuvent pas répondre aux normes de qualité de l'eau de plus en plus strictes. Afin de garantir que la qualité de l'eau répond aux normes, des technologies de traitement de l'eau plus efficaces doivent être adoptées pour éliminer les polluants de l'eau; D'autre part, afin de résoudre le problème de la pénurie d'eau, L'élargissement du volume de traitement du recyclage des eaux usées et l'utilisation de l'eau récupérée est devenu l'un des moyens efficaces de réduire la pression sur l'environnement urbain de l'eau. Comparé à d'autres technologies de traitement, la technologie de membrane a été largement utilisée dans le traitement et la réutilisation de l'eau ces dernières années en raison de son effet de séparation bon et stable. Une membrane de nanofiltration laminée, en tant que technologie de filtration par membrane entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse, peut intercepter efficacement les sels polyvalents et les polluants organiques dans l'eau. Dans le même temps, combiné à son taux de rejet relativement faible de sels monovalents, la filtration a de bonnes propriétés de séparation sélective pour les systèmes mixtes d'ions monovalents et multivalents. Ces dernières années, il a été largement utilisé dans l'adoucissement de l'eau potable, le traitement et la réutilisation avancés des eaux usées, ainsi que la concentration et la séparation dans les processus industriels.

2. avantages de la membrane en spirale dans le domaine du traitement de l'eau

La membrane de nanofiltration en rouleau a d'abord été appelée «membrane d'osmose inverse lâche» ou «membrane d'ultrafiltration dense». Plus tard, en raison de la spéculation générale selon laquelle il pourrait avoir des pores d'environ 1 nm, il a été changé en "membrane de nanofiltration en rouleau". Mais en fait, l'origine du nom de la membrane de nanofiltration de rouleau est principalement parce que la taille des particules piégées est de niveau nanométrique (~ 1 nm, la gamme de poids moléculaire correspondante est d'environ 150 ~ 200 Da), plutôt que la structure de la membrane (telle que la taille des pores de la membrane) elle-même est à l'échelle nanométrique. Les membranes de nanofiltration laminées ont deux caractéristiques typiques: Premièrement, la coupure de poids moléculaire se situe entre les membranes d'osmose inverse et les membranes d'ultrafiltration. La coupure de poids moléculaire des membranes de nanofiltration est généralement de l'ordre de 150 à 2000 Da, tandis que le rejet de sel du taux des membranes d'osmose inverse est généralement supérieur à 90%, la coupure de poids moléculaire est inférieure à 50 Da et le taux de rejet de sel de la membrane d'ultrafiltration est généralement inférieur à 5%; La seconde est que la couche de séparation de surface de la membrane de nanofiltration est généralement chargée, et l'interaction de charge causée par la charge de surface modifie le processus de transfert de masse de la membrane de nanofiltration et la capacité de la membrane de nanofiltration à des interceptions de différents états de valence. Il y a une charge négative. Les ions chargés positivement dans la solution aqueuse seront attirés par la charge sur la surface de la membrane, et les ions chargés négativement seront repoussés loin de la surface de la membrane. Cet effet de charge s'appelle l'effet Donnan. La nanofiltration affecte l'eau. Le taux de rejet du sel dissous est souvent affecté par la taille et la valence des ions sel. Par exemple, l'ordre de taux de rejet des substances standard pour les tests de rejet de sel commun Na2SO4, CaCl2 et NaCl 3 est: Na2SO4>CaCl2>NaCl. Ainsi, les gens considéraient généralement qu'une membrane de nanofiltration est une membrane de séparation chargée avec une structure microporeuse à l'échelle nanométrique.

3. le principe de fonctionnement de la membrane spirale dans différents types de traitement de l'eau

L'application de membranes de nanofiltration en rouleau peut être résumée en trois aspects:. Le taux de rejet du sel monovalent n'est pas élevé (généralement entre 20% et 80%, qui est étroitement lié aux conditions spécifiques de la chimie de l'eau et aux types de membrane);② Séparation et purification de différents ions de valence; "Séparation et concentration de matière organique avec un poids moléculaire relativement élevé et relativement faible. Les principaux domaines d'application actuels de la nanofiltration sont concentrés dans le traitement de l'eau potable et le traitement avancé et la réutilisation des eaux usées. La nanofiltration peut traiter de nombreuses sources d'eau, y compris les eaux souterraines, les eaux de surface, les eaux usées et les sources d'eau comme processus de prétraitement pour les processus de dessalement. L'utilisation de la nanofiltration comme méthode de prétraitement pour le processus de dessalement est considérée comme une percée dans le processus. La nanofiltration peut bien éliminer la turbidité, les micro-organismes, la dureté et une partie considérable des sels dissous dans l'eau. Par rapport à l'osmose inverse, la nanofiltration avec ces caractéristiques peut réduire considérablement la pression de fonctionnement du processus de dessalement, améliorer le taux d'utilisation de l'énergie de l'ensemble du processus et réduire les coûts d'investissement et d'exploitation de l'équipement.

4. opération spécifique de la membrane spirale dans le traitement de l'eau

Ces dernières années, la technologie de membrane de nanofiltration laminée a été largement utilisée dans la mise à niveau et la transformation des processus de traitement d'adoucissement et de purification de l'eau potable et a maintenu un effet de traitement stable et fiable dans un fonctionnement à long terme. Les membranes de nanofiltration laminées peuvent non seulement éliminer les traces de substances chimiques (telles que les pesticides, les pesticides, etc.) et les sous-produits de désinfection (trihalométhane, acide haloacétique, etc.) restant dans l'eau, mais retiennent également les algues, les bactéries et les micro-organismes pathogènes dans l'eau pour assurer la sécurité biologique. En outre, il peut éliminer les ions multivalents nocifs tels que les métaux lourds, retenir certains des minéraux dans l'eau qui sont bénéfiques pour le corps humain, et peut également assurer la stabilité des fluctuations de qualité sous-marine finale de l'approvisionnement en eau et des conditions d'urgence, et répondre à la demande en eau dans différentes conditions de source d'eau. La membrane de nanofiltration laminée a un flux élevé sous basse pression et a un degré élevé de séparation sélective des ions monovalents et multivalents. La consommation d'énergie réelle et le coût pendant le fonctionnement sont inférieurs à ceux des membranes d'osmose inverse. Les conditions de la source d'eau sont compliquées et des besoins en eau sont nécessaires. Dans les régions où les économies sont plus élevées et les zones plus développées, la technologie de la membrane de nanofiltration par rouleaux peut être un choix plus approprié en tant que processus avancé de traitement de l'eau potable.