فیلتراسیون شنی، فیلتر کربن، اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس برای چه سناریوهایی مناسب هستند؟

این چهار فرآیند اغلب در یک سلسله مراتب تصفیه مرتب می شوند و هر مرحله نشان دهنده سطح بالاتری از پیچیدگی است. با این حال، آنها در واقع آلاینده‌های مختلفی را هدف قرار می‌دهند: فیلتراسیون شنی عمدتاً با ذرات معلق سر و کار دارد، فیلتراسیون کربن به جذب برای حذف مقداری مواد آلی محلول و کلر باقی‌مانده متکی است، اولترافیلتراسیون از منافذ غشایی برای جداسازی کلوئیدها و میکروارگانیسم‌ها استفاده می‌کند، و نمک‌های اسمز معکوس بیشتر از هم جدا می‌شوند. انتخاب فرآیند اشتباه منجر به تجهیزات گران‌تر و عملکرد غیرفعال‌تر می‌شود.

کدورت و مواد جامد معلق (SS) مسائل ذرات معلق هستند. کلوئیدها، باکتری‌ها و ماکرومولکول‌ها-مسائل جداسازی در مقیاس ریزتر هستند. رنگ، بو و مقداری مواد آلی کمیاب اغلب شامل جذب یا اکسیداسیون می شود. رسانایی، یون های سختی، و بیشتر نمک های محلول نیاز به جداسازی سطح یون دارند. یک مقدار COD ممکن است به طور همزمان دارای ذرات، کلوئیدی، و حالت های محلول باشد. شما نمی توانید فیلتراسیون کربن یا غشاها را صرفاً بر اساس خوانش COD انتخاب کنید.

قبل از انتخاب یک فرآیند، حداقل باید پاسخ دهید: چه اشکالی از آلاینده ها باید حذف شوند، چه مقدار نوسان در پساب وجود دارد، آیا پساب برای تخلیه است یا استفاده مجدد، و آلاینده های متمرکز به کجا خواهند رفت.

خوراکی های کلیدی|تفاوت اصلی بین چهار فرآیند در مقیاس آلاینده های هدف نهفته است.

فیلتراسیون شنی کدورت و جامدات معلق (SS) را از طریق رهگیری بستر فیلتر، ته نشینی و درجه خاصی از لخته سازی کاهش می دهد. اغلب پس از ته نشینی یا پساب بیولوژیکی برای محافظت از واحدهای کربن فعال، اولترافیلتراسیون یا ضد عفونی بعدی قرار می گیرد و همچنین می تواند به عنوان مرحله نهایی پرداخت در تصفیه پیشرفته عمل کند.

فیلتر شنی در برابر نمک های محلول و اکثر مواد آلی محلول بی اثر است. هنگامی که لخته های ورودی خیلی ریز هستند یا بار به طور قابل توجهی نوسان می کند، مسیر فیلتراسیون کوتاه می شود و منجر به شستشوی معکوس مکرر می شود. آب شستشوی معکوس می تواند مواد جامد رهگیری شده را به خط آب یا سیستم لجن منتقل کند. دقت فیلتراسیون یک رقم مجزا نیست. همچنین به نرخ فیلتراسیون، درجه بندی محیط فیلتر، لخته های ورودی و درجه بازیابی بک واش بستگی دارد.

کربن فعال گرانولی دارای منافذ فراوانی است که می تواند مقداری مواد آلی محلول، مواد بو و کلر باقیمانده را جذب کند. همچنین ممکن است کربن فعال بیولوژیکی تشکیل دهد که جذب و تجزیه زیستی را ترکیب می کند. معمولاً در پیش تصفیه آب بازیافتی، پرداخت مواد آلی مقاوم و حذف کلر باقیمانده برای محافظت از سیستم های غشایی استفاده می شود.

کربن فعال یک ماده دائمی نیست. ترکیبات آلی مختلف برای جذب با هم رقابت می کنند و مواد آلی طبیعی ممکن است زودتر از موعد منافذ را پر کنند. SS بالا در ورودی می تواند بستر را مسدود کند. رشد بیولوژیکی ممکن است منجر به اختلاف فشار، نشت میکروبی و نیاز به شستشوی معکوس شود. این طرح باید به چرخه پیشرفت، روش بازسازی یا جایگزینی، خواص کربن ضایعات و مقصد دفع اشاره کند.

یادآوری طراحی|COD یک شاخص جامع است و نمی تواند به طور مستقیم با یک فیلتراسیون یا فرآیند غشایی خاص مرتبط باشد.

غشاهای اولترافیلتراسیون در درجه اول از الک برای حذف جامدات معلق، کلوئیدها، باکتری ها و برخی مولکول های بزرگ استفاده می کنند و کدورت پساب پایدار را تولید می کنند. معمولاً در پیش تصفیه اسمز معکوس، تصفیه آب بازیافتی پیشرفته و به عنوان جایگزینی برای جداسازی مایع جامد سنتی استفاده می شود. می تواند ذرات مرئی و به راحتی ذرات معلق را مسدود کند، اما بیشتر نمک های محلول و مولکول های آلی کوچک همچنان از آن عبور می کنند.

هسته عملیات اولترافیلتراسیون، مدیریت رسوب غشایی است: دیفرانسیل فشار غشایی، شار، شستشوی معکوس، شستشوی معکوس از نظر شیمیایی افزایش یافته و تمیز کردن آفلاین باید یک حلقه بسته را تشکیل دهند. آلاینده های به دام افتاده وارد کنسانتره، پساب شستشوی معکوس و فاضلاب تمیز می شوند. بار تجمعی پس از چرخش مجدد را نمی توان به سادگی با در نظر گرفتن نرخ نفوذ نادیده گرفت.

اسمز معکوس اکثر نمک‌های محلول،{0}}مواد آلی مولکولی کوچک و سایر آلاینده‌های یونی را از طریق یک غشای متراکم و محرک فشار جدا می‌کند. برای کاربردهایی با الزامات رسانایی دقیق، مانند آب تغذیه دیگ بخار، وسایل الکترونیکی و استفاده مجدد صنعتی با کیفیت بالا مناسب است. این یک "فیلتر" معمولی نیست، بلکه یک سیستم جداسازی با نیازهای بالا برای پیش تصفیه، بازدارندگی مقیاس، فشار، تمیز کردن و سازگاری مواد است.

RO آب خوراک را به تراوش و کنسانتره جدا می کند. هرچه نفوذ بیشتری داشته باشد، نمک ها و مواد مقاوم در قسمت کنسانتره غلظت بیشتری پیدا می کنند که منجر به پوسته پوسته شدن، رسوب گیری و مشکل در دفع کنسانتره می شود. بدون یک مسیر امکان‌پذیر برای تخلیه کنسانتره، استفاده مجدد، تبخیر یا بازیابی منابع، تصمیم برای پیاده‌سازی RO نباید صرفاً بر اساس کیفیت نفوذپذیر باشد.

مرزهای عملیاتی|اولترافیلتراسیون می تواند کدورت را تثبیت کند، اما معمولا نمی تواند رسانایی را کاهش دهد.

برای پساب ته نشینی با نوسانات زیاد در جامدات معلق (SS) و تنها ضدعفونی پایدار در انتهای پایین دست، فیلتر شنی را می توان در اولویت قرار داد. برای حذف کلر باقیمانده یا کاهش مواد آلی قابل جذب خاص، فیلتر کربن می تواند اضافه شود. برای ارائه آب تغذیه با کدورت کم{0}پایدار برای RO، اغلب از ترکیبی از ته نشینی انعقادی یا شناورسازی هوا با فیلتر شنی یا اولترافیلتراسیون استفاده می شود. RO تنها زمانی معرفی می شود که نمک زدایی مورد نیاز باشد.

ترتیب ترکیب نیز باید به دنبال تغییرات در آلاینده ها باشد. برای مثال، افزودن یک اکسیدان ابتدا ممکن است رنگ را بهبود بخشد، اما همچنین ممکن است مولکول‌های کوچک آبدوست بیشتری تولید کند و بار روی کربن فعال و غشاها را تغییر دهد. پس از فیلتراسیون کربن، کلر باقیمانده را حذف می کند، مرحله پایین دست حفاظت ضد باکتری خود را از دست می دهد. ادغام فرآیند باید مورفولوژی شیمیایی و خطر میکروبی را در نظر بگیرد.

ریسک کلیدی: امکان سنجی RO اغلب به این بستگی دارد که آیا مقصدی برای کنسانتره وجود دارد یا خیر.

1. شستشوی معکوس، شستشو، و تمیز کردن آب. 2. پمپاژ، هوادهی، یا مصرف انرژی با فشار بالا. 3. طول عمر و جایگزینی رسانه های فیلتر، کربن فعال، و غشاء. 4. دفع پساب شستشوی معکوس، کربن فعال مصرف شده، مایع زباله تمیزکننده و کنسانتره RO. قیمت تجهیزات فقط نقطه خرید را پوشش می دهد. جریان محصولات جانبی قابلیت عملیاتی دراز مدت سیستم را تعیین می کند.

ایمن‌ترین رویکرد انجام آزمایش‌هایی با استفاده از نمونه‌های آب نماینده برای ایجاد داده‌ها در مورد شار، فشار تفاضلی، پیشرفت، نرخ بازیابی تمیز کردن و کیفیت کنسانتره قبل از تعیین مقیاس و حاشیه ایمنی است.

نتیجه گیری: ابتدا مشخص کنید چه چیزی باید مسدود شود، سپس تصمیم بگیرید که از کدام شبکه استفاده کنید.

فیلتر شنی، فیلتر کربن، اولترافیلتراسیون و اسمز معکوس جایگزین نیستند، بلکه ابزارهایی برای اهداف مختلف هستند. ذرات معلق، کلوئیدها، مواد آلی محلول و شوری باید جداگانه ارزیابی شوند. تنها با گنجاندن هر دو پارامتر آب نفوذ پذیر و مقصد جریان زباله در طرح طراحی می توان یک سیستم تصفیه عمیق واقعی را تکمیل کرد.