Krótkie wprowadzenie
Przemysłowy system nanofiltracji słonecznej jest urządzeniem do oczyszczania ścieków, które łączy technologię słoneczną z technologią nanofiltracji membranowej,stosowane głównie do odzysku i oczyszczania ścieków przemysłowych.System ten jest zasilany energią słoneczną w celu napędzania procesu filtracji i wykorzystuje materiały membranowe o rozmiarach porów w nanoskali do selektywnego oddzielania zanieczyszczeń w ściekach (takich jak jony metali ciężkich), substancji organicznych, koloidów itp.), co ostatecznie prowadzi do recyklingu lub standardowego usuwania ścieków.Główną jego zaletą jest połączenie energii odnawialnej z wydajną technologią separacji membranowej, który jest odpowiedni dla scenariuszy przemysłowych o niewystarczającym zasilaniu lub potrzebie zmniejszenia zużycia energii (takich jak przemysł chemiczny, farmaceutyczny i tekstylny).
Charakterystyka systemu
Ochrona energii i ochrony środowiska
Wykorzystując energię słoneczną, redukuje tradycyjne zużycie energii i obniża emisję dwutlenku węgla, spełniając wymagania ekologicznego przemysłu.
Nie ma potrzeby dodawania środków chemicznych, co pozwala uniknąć wtórnego zanieczyszczenia i czyni proces oczyszczania bardziej przyjaznym dla środowiska.
Pojemność separacji o wysokiej wydajności
Rozmiar porów membran nanofiltracyjnych wynosi zazwyczaj od 1 do 10 nanometrów, zdolnych do zatrzymywania substancji o masie cząsteczkowej w zakresie od 100 do 1000 Da.substancje organiczne, a twardość jonów (takich jak jony wapnia i magnezu) wynosi ponad 90%.
Może jednocześnie osiągać wiele celów, takich jak odsalanie, odbarwianie i usuwanie śladów zanieczyszczeń, a jakość ścieków jest stabilna.
Stabilność operacyjna i zdolność dostosowania
Materiały membranowe (takie jak poliamid, ceramika i nanomateriały kompozytowe) posiadają odporność na kwasy i alkalie oraz właściwości przeciwdziałające zanieczyszczeniu,sprawiają, że są one odpowiednie do złożonych środowisk ścieków przemysłowych.
System zasilania energią słoneczną można połączyć z urządzeniami magazynowania energii, aby osiągnąć pracę w każdą pogodę i dostosować się do warunków oświetleniowych w różnych regionach.
Modularyzacja i łatwa konserwacja
System ma konstrukcję modułową, która może być elastycznie rozbudowywana w zależności od objętości oczyszczania ścieków i jest łatwa w instalacji.
Moduły membranowe mogą być regenerowane poprzez czyszczenie chemiczne lub fizyczne spłukiwanie, przy niskich kosztach utrzymania i długiej żywotności (zwykle od 3 do 5 lat).
Zasada działania
1Konwersja i napęd energii słonecznej
Moduł wytwarzania energii słonecznej: przekształca energię słoneczną w energię elektryczną za pomocą paneli fotowoltaicznych, zapewniając zasilanie pomp wodnych, systemów sterowania i modułów membranowych,i promowanie krążenia ścieków w systemie.
System magazynowania energii: jeśli jest wyposażony w baterię, może magazynować energię elektryczną, gdy nie ma światła, zapewniając nieprzerwaną pracę systemu.
2Mechanizm separacji membranowej nanofiltracji
Efekt przesiewowy: pod wpływem ciśnienia ścieki przechodzą przez membranę nanofiltracyjną, a cząstki większe niż rozmiar porów membrany,utrzymują się koloidy i duże cząsteczki organiczne.
Odpychanie ładunku: powierzchnia membrany niesie ładunek (np. ładunek ujemny), który może odpychać jak jony (np. aniony) poprzez interakcję elektrostatyczną,osiągnięcie selektywnego usuwania zanieczyszczeń jonowych (np. zmniejszenie twardości ścieków).
Dyfuzja i adsorpcja: Niektóre zanieczyszczenia małych cząsteczek mogą być usuwane poprzez dyfuzję przez pory materiału membranowego lub adsorpcję powierzchniową.
3Proces oczyszczania ścieków
Wstępna obróbka: Woda odpadowa najpierw przechodzi przez siatkę, zbiornik osadniczy itp. w celu usunięcia wielkich zanieczyszczeń cząstek, aby zapobiec zatykania modułu membranowego.
Nanofiltracja: po wstępnym oczyszczeniu ścieki przechodzą przez membranę nanofiltracyjną pod ciśnieniem od 0,5 do 1,5 MPa pod działaniem pompy wodnej zasilanej energią słoneczną.i czysta woda przechodzi przez membranę, aby stać się wodą produktu.
Koncentracja i odzyskiwanie: Zatrzymaną wodę skoncentrowaną można dalej przetwarzać lub odzyskiwać wartościowe substancje (takie jak jony metali ciężkich).Woda wytworzona może być ponownie wykorzystana lub zrzucana po spełnieniu norm.
Rozszerzenie scenariuszy zastosowania
Ponowne wykorzystanie ścieków przemysłowych: Na przykład ścieki oczyszczane z przemysłu elektronicznego i ścieki z galwanizacji są oczyszczane i ponownie wykorzystywane w procesie produkcji.
W obszarach o niewielkim zawartości wody: Dzięki wykorzystaniu energii słonecznej do odsalania wody morskiej lub oczyszczania wody słonecznej można uzyskać czyste źródła wody.
Oczyszczanie ścieków w odległych obszarach: nie wymaga podłączenia do zewnętrznej sieci energetycznej, nadaje się do parków przemysłowych lub obszarów górniczych bez infrastruktury.
System ten, dzięki innowacyjnemu połączeniu "energii słonecznej + technologii membranowej", zapewnia niskie zużycie energii i wysoce niezawodne rozwiązanie do oczyszczania ścieków przemysłowych,szczególnie odpowiedni do nowoczesnych scenariuszy przemysłowych, które dążą do zrównoważonego rozwoju.
