Pendahuluan Singkat
Sistem nanofiltrasi surya industri adalah perangkat pengolahan air limbah yang menggabungkan teknologi surya dengan teknologi membran nanofiltrasi, terutama digunakan untuk pemulihan dan pemurnian air limbah industri. Sistem ini ditenagai oleh energi surya untuk menggerakkan proses filtrasi dan menggunakan bahan membran dengan ukuran pori skala nano untuk secara selektif memisahkan polutan dalam air limbah (seperti ion logam berat, bahan organik, koloid, dll.), yang pada akhirnya mencapai daur ulang atau pembuangan standar air limbah. Keunggulan utamanya terletak pada kombinasi energi terbarukan dan teknologi pemisahan membran yang efisien, yang cocok untuk skenario industri dengan pasokan listrik yang tidak mencukupi atau kebutuhan untuk mengurangi konsumsi energi (seperti industri kimia, farmasi, dan tekstil).
Karakteristik Sistem
Penghematan energi dan perlindungan lingkungan
Digerakkan oleh energi surya, mengurangi konsumsi daya tradisional dan menurunkan emisi karbon, memenuhi tuntutan industri hijau.
Tidak perlu menambahkan bahan kimia, menghindari polusi sekunder dan membuat proses pengolahan lebih ramah lingkungan.
Kapasitas pemisahan efisiensi tinggi
Ukuran pori membran nanofiltrasi biasanya 1 hingga 10 nanometer, mampu menahan zat dengan berat molekul mulai dari 100 hingga 1000 Da. Tingkat penghilangan logam berat, zat organik, dan ion kekerasan (seperti ion kalsium dan magnesium) lebih dari 90%.
Secara bersamaan dapat mencapai beberapa tujuan seperti desalinasi, dekolorisasi dan penghilangan polutan jejak, dan kualitas efluen stabil.
Stabilitas operasional dan kemampuan beradaptasi
Bahan membran (seperti poliamida, keramik, dan bahan nano komposit) memiliki ketahanan asam dan alkali serta sifat anti-polusi, sehingga cocok untuk lingkungan air limbah industri yang kompleks.
Sistem pasokan tenaga surya dapat dikombinasikan dengan perangkat penyimpanan energi untuk mencapai pengoperasian sepanjang cuaca dan beradaptasi dengan kondisi cahaya di berbagai wilayah.
Modularisasi dan perawatan yang mudah
Sistem mengadopsi desain modular, yang dapat diperluas secara fleksibel sesuai dengan volume pengolahan air limbah dan mudah dipasang.
Modul membran dapat diregenerasi melalui pembersihan kimia atau pembilasan fisik, dengan biaya perawatan yang rendah dan umur pakai yang panjang (biasanya 3 hingga 5 tahun).
Prinsip Kerja
1. Konversi dan penggerak energi surya
Modul pembangkit listrik tenaga surya: Mengubah energi surya menjadi energi listrik melalui panel fotovoltaik, menyediakan daya untuk pompa air, sistem kontrol dan modul membran, dan mempromosikan sirkulasi air limbah di dalam sistem.
Sistem penyimpanan energi: Jika dilengkapi dengan baterai, dapat menyimpan energi listrik ketika tidak ada cahaya, memastikan pengoperasian sistem yang berkelanjutan.
2. Mekanisme pemisahan membran nanofiltrasi
Efek penyaringan: Di bawah dorongan tekanan, air limbah melewati membran nanofiltrasi, dan partikel yang lebih besar dari ukuran pori membran, koloid dan zat organik molekul besar tertahan.
Repulsi muatan: Permukaan membran membawa muatan (seperti muatan negatif), yang dapat menolak ion seperti (seperti anion) melalui interaksi elektrostatik, mencapai penghilangan selektif polutan ionik (seperti mengurangi kekerasan air limbah).
Difusi dan adsorpsi: Beberapa polutan molekul kecil dapat dihilangkan melalui difusi melalui pori-pori bahan membran atau adsorpsi permukaan.
3. Proses pengolahan air limbah
Pra-perlakuan: Air limbah pertama-tama melewati kisi, tangki sedimentasi, dll. untuk menghilangkan kotoran partikel besar untuk mencegah penyumbatan modul membran.
Nanofiltrasi: Setelah pra-perlakuan, air limbah melewati membran nanofiltrasi pada tekanan 0,5 hingga 1,5 MPa di bawah aksi pompa air bertenaga surya. Polutan tertahan, dan air jernih melewati membran untuk menjadi air produk.
Konsentrasi dan pemulihan: Air pekat yang tertahan dapat diolah lebih lanjut atau zat berharga (seperti ion logam berat) dapat dipulihkan. Air yang dihasilkan dapat digunakan kembali atau dibuang setelah memenuhi standar.
Perluas skenario aplikasi
Penggunaan kembali air limbah industri: Misalnya, air limbah pembersihan dari industri elektronik dan air limbah pelapisan diperlakukan dan digunakan kembali dalam proses produksi.
Di daerah yang kekurangan air: Dengan mengintegrasikan desalinasi air laut bertenaga surya atau pemurnian air payau, sumber air bersih dapat disediakan.
Pengolahan air limbah di daerah terpencil: Tidak diperlukan koneksi jaringan listrik eksternal, cocok untuk kawasan industri atau area pertambangan yang kekurangan infrastruktur.
Sistem ini, melalui kombinasi inovatif dari "energi surya + teknologi membran", menyediakan solusi konsumsi energi rendah dan sangat andal untuk pengolahan air limbah industri, terutama cocok untuk skenario industri modern yang mengejar pembangunan berkelanjutan.
