Breve Introdução
O sistema industrial de nanofiltração solar é um dispositivo de tratamento de águas residuais que combina a tecnologia solar com a tecnologia de membrana de nanofiltração,utilizados principalmente para a recuperação e purificação de águas residuais industriais.Este sistema é alimentado por energia solar para conduzir o processo de filtragem e utiliza materiais de membrana com tamanhos de poros em nanoescala para separar seletivamente poluentes nas águas residuais (como íons de metais pesados), matéria orgânica, colóides, etc.), alcançando em última análise a reciclagem ou descarga padrão de águas residuais.A sua principal vantagem reside na combinação de energia renovável e tecnologia de separação de membrana eficiente, que é adequado para cenários industriais com fornecimento de energia insuficiente ou a necessidade de reduzir o consumo de energia (como as indústrias química, farmacêutica e têxtil).
Características do sistema
Conservação de energia e protecção do ambiente
Impulsionado pela energia solar, reduz o consumo de energia tradicional e reduz as emissões de carbono, satisfazendo as demandas da indústria verde.
Não é necessário adicionar agentes químicos, evitando a poluição secundária e tornando o processo de tratamento mais ecológico.
Capacidade de separação de alta eficiência
O tamanho dos poros das membranas de nanofiltração é geralmente de 1 a 10 nanómetros, capazes de reter substâncias com pesos moleculares que variam de 100 a 1000 Da.substâncias orgânicas, e a dureza dos íons (como os íons cálcio e magnésio) é superior a 90%.
Pode simultaneamente atingir múltiplos objectivos, tais como a dessalinização, a descoloração e a remoção de vestígios de poluentes, e a qualidade dos efluentes é estável.
Estabilidade operacional e adaptabilidade
Os materiais de membrana (tais como poliamida, cerâmica e nanomateriais compostos) possuem resistência a ácidos e álcalis, bem como propriedades antipoluição,torná-los adequados para ambientes industriais complexos de águas residuais.
O sistema de alimentação solar pode ser combinado com dispositivos de armazenamento de energia para obter uma operação em todos os climas e adaptar-se às condições de luz de diferentes regiões.
Modularização e fácil manutenção
O sistema adota um projeto modular, que pode ser expandido de forma flexível de acordo com o volume de tratamento de águas residuais e é fácil de instalar.
Os módulos de membrana podem ser regenerados através de limpeza química ou lavagem física, com baixos custos de manutenção e uma longa vida útil (geralmente de 3 a 5 anos).
Princípio de funcionamento
1Conversão e propulsão de energia solar
Modulo de geração de energia solar: converte a energia solar em energia elétrica através de painéis fotovoltaicos, fornecendo energia para bombas de água, sistemas de controlo e módulos de membrana,e promover a circulação de águas residuais dentro do sistema.
Sistema de armazenamento de energia: se equipado com uma bateria, pode armazenar energia elétrica quando não há luz, garantindo o funcionamento contínuo do sistema.
2Mecanismo de separação por membrana de nanofiltração
Efeito de filtragem: sob o impulso da pressão, as águas residuais passam pela membrana de nanofiltração e as partículas maiores do que o tamanho dos poros da membrana,são mantidos coloides e substâncias orgânicas moleculares de grande dimensão.
Repulsão de carga: A superfície da membrana carrega uma carga (como uma carga negativa), que pode repulsar como íons (como aniões) através de interação eletrostática,Obter a remoção seletiva de poluentes iónicos (como a redução da dureza das águas residuais).
Difusão e adsorção: Alguns poluentes de pequenas moléculas podem ser removidos através da difusão através dos poros do material da membrana ou da adsorção superficial.
3Processo de tratamento de águas residuais
Pré-tratamento: As águas residuais passam primeiro por uma grade, um reservatório de sedimentação, etc., para remover as impurezas de partículas de grande dimensão, a fim de evitar o entupimento do módulo da membrana.
Nanofiltração: Após o pré-tratamento, as águas residuais passam pela membrana de nanofiltração a uma pressão de 0,5 a 1,5 MPa sob a ação de uma bomba de água movida a energia solar.e a água clara passa através da membrana para se tornar a água do produto.
Concentração e recuperação: a água concentrada retida pode ser tratada ou substâncias valiosas (como íons de metais pesados) podem ser recuperadas.A água produzida pode ser reutilizada ou descarregada após cumprir as normas.
Estender os cenários de aplicação
Reutilização de águas residuais industriais: Por exemplo, as águas residuais de limpeza da indústria electrónica e as águas residuais de galvanização são tratadas e reutilizadas no processo de produção.
Em áreas de escassez de água: Ao integrar a dessalinização de água do mar com energia solar ou a purificação de água salobra, fontes de água limpa podem ser fornecidas.
Tratamento de águas residuais em zonas remotas: não é necessária ligação à rede eléctrica externa, adequado para parques industriais ou zonas mineiras sem infraestruturas.
Este sistema, através de uma combinação inovadora de "energia solar + tecnologia de membrana", proporciona uma solução de baixo consumo de energia e de elevada fiabilidade para o tratamento de águas residuais industriais,especialmente adequado para cenários industriais modernos que buscam um desenvolvimento sustentável.
