La ricerca mostra che la tecnologia a membrana è attualmente la tecnologia più utilizzata nel trattamento delle acque reflue e nel riutilizzo delle acque reflue e la tecnologia a membrana è la prima scelta per le aziende del settore del trattamento delle acque.
Ampia applicazione della tecnologia a membrana nel trattamento delle acque reflue e nel riutilizzo delle acque reflue
Nel trattamento delle acque reflue urbane e nel riutilizzo delle acque reflue, il processo a membrana viene spesso utilizzato per il trattamento avanzato dopo il trattamento secondario. La microfiltrazione (MF) e l'ultrafiltrazione (UF) sono spesso utilizzate per sostituire la precipitazione, la filtrazione, l'adsorbimento e la sterilizzazione nel trattamento avanzato convenzionale. E altri trattamenti, usando la membrana di nanofiltrazione (NF), l'osmosi inversa (RO) per l'addolcimento e la dissalazione dell'acqua. Nel riutilizzo delle acque reflue, il bioreattore a membrana più comunemente usato è MF, UF e fanghi attivi.
La composizione delle acque reflue industriali è diversa, anche lo scopo del riutilizzo è diverso e anche l'applicazione della tecnologia delle membrane è diversa. Ma indipendentemente dal tipo di trattamento delle acque reflue, la tecnologia a membrana deve cooperare con altre tecnologie per svolgere il proprio ruolo. Poiché la composizione delle acque reflue è estremamente complicata, sono necessari diversi standard di riutilizzo dell'acqua e processi di trattamento per diversi scopi di riutilizzo. Ogni singola tecnologia di trattamento dell'acqua è difficile da soddisfare ai requisiti di qualità dell'acqua di riutilizzo dell'acqua.
Si ritiene generalmente che la MF possa rimuovere microrganismi, batteri, uova e virus nelle acque reflue e l'UF può rimuovere le macromolecole nelle acque reflue, come proteine, acidi umici e alcuni precursori e coloranti che generano THM. I sali disciolti e la maggior parte degli ioni nelle acque reflue trattate con MF e UF sono ancora difficili da rimuovere e questi componenti devono essere rimossi attraverso una membrana RO. L'effluente secondario può raggiungere lo standard dell'acqua potabile dopo il trattamento RO. Il suo tasso di dissalazione può raggiungere oltre il 90%, il tasso di recupero dell'acqua può essere superiore al 75% e il tasso di rimozione di COD e BOD è superiore all'85%. Tuttavia, RO deve operare a una pressione più elevata e il costo è più elevato. In passato, le membrane MF e ultrafiltrazione erano più comunemente utilizzate nel trattamento delle acque reflue. Le membrane NF sviluppate negli ultimi anni possono intrappolare ioni a basso peso molecolare e bivalente e ad alto valore con una massa molecolare relativa maggiore di 200, e hanno un basso tasso di ritenzione per gli ioni monovalenti, quindi possono essere azionati a pressioni più basse, con grande permeabilità all'acqua e bassi costi operativi. Il trattamento delle acque reflue può rimuovere tutti i virus, batteri, pesticidi, tensioattivi e precursori del cloroformio. Tali materiali reagiranno con il cloro nell'acqua (come l'aggiunta di cloro durante la sterilizzazione) per formare agenti cancerogeni come il THM. La maggior parte di essi sono composti organici a basso peso molecolare, difficili da rimuovere con le tecniche convenzionali di trattamento delle acque e MF e UF. NF può rimuovere oltre il 90% di carbonio disciolto e precursori THM nell'effluente secondario e 2/3 della salinità, / 5 durezza, l'effluente soddisfa i requisiti della legge sull'acqua potabile degli Stati Uniti del 1986 per gli inquinanti.
L'elettrodialisi di una membrana carica è un processo a membrana sotto l'azione di una forza di campo elettrico. Viene principalmente utilizzato per il riutilizzo e il trattamento delle acque reflue industriali, come la separazione e il riutilizzo di ioni carichi come gli ioni metallici nelle acque reflue galvaniche.
La tecnologia a membrana liquida può utilizzare reazioni chimiche per promuovere il processo di trasferimento di massa, la velocità di trasferimento di massa è veloce e l'efficienza di separazione è elevata. È stato applicato su scala pilota nel trattamento delle acque reflue contenenti fenolo.
Il bioreattore a membrana (MBR) che combina la separazione della membrana (principalmente MF e UF, utile anche per NF) e la reazione biologica è più comunemente usato nel trattamento delle acque reflue. Il secondo serbatoio di sedimentazione, che è sistemato e separato per gravità nei fanghi, presenta i vantaggi di attrezzature compatte e buona qualità dell'acqua di effluente.
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