Краткое введение
Промышленная система нанофильтрации сточных вод представляет собой устройство для очистки сточных вод, сочетающее в себе солнечную технологию и технологию нанофильтрационных мембран, в основном используемое для регенерации и очистки промышленных сточных вод. Эта система питается от солнечной энергии для приведения в действие процесса фильтрации и использует мембранные материалы с наноразмерными порами для селективного отделения загрязняющих веществ в сточных водах (таких как ионы тяжелых металлов, органические вещества, коллоиды и т. д.), что в конечном итоге позволяет добиться повторного использования или стандартного сброса сточных вод. Ее основное преимущество заключается в сочетании возобновляемой энергии и эффективной технологии мембранного разделения, что подходит для промышленных сценариев с недостаточным энергоснабжением или необходимостью снижения энергопотребления (например, химическая, фармацевтическая и текстильная промышленность).
Характеристики системы
Энергосбережение и защита окружающей среды
Приводится в действие солнечной энергией, что снижает традиционное энергопотребление и уменьшает выбросы углерода, отвечая требованиям экологически чистой промышленности.
Не требуется добавление химических реагентов, что позволяет избежать вторичного загрязнения и сделать процесс очистки более экологичным.
Высокоэффективная способность разделения
Размер пор нанофильтрационных мембран обычно составляет от 1 до 10 нанометров, что позволяет удерживать вещества с молекулярной массой от 100 до 1000 Да. Степень удаления тяжелых металлов, органических веществ и ионов жесткости (таких как ионы кальция и магния) составляет более 90%.
Она может одновременно достигать нескольких целей, таких как опреснение, обесцвечивание и удаление следовых загрязняющих веществ, а качество сточных вод стабильно.
Эксплуатационная стабильность и адаптируемость
Мембранные материалы (такие как полиамид, керамика и композитные наноматериалы) обладают кислото- и щелочестойкостью, а также антизагрязняющими свойствами, что делает их пригодными для сложных условий промышленных сточных вод.
Система солнечного энергоснабжения может быть объединена с устройствами накопления энергии для обеспечения всепогодной работы и адаптации к световым условиям различных регионов.
Модульность и простота обслуживания
Система имеет модульную конструкцию, которую можно гибко расширять в соответствии с объемом очистки сточных вод, и ее легко установить.
Мембранные модули можно регенерировать путем химической очистки или физической промывки, с низкими затратами на техническое обслуживание и длительным сроком службы (обычно от 3 до 5 лет).
Принцип работы
1. Преобразование солнечной энергии и привод
Модуль генерации солнечной энергии: Преобразует солнечную энергию в электрическую с помощью фотоэлектрических панелей, обеспечивая питание для водяных насосов, систем управления и мембранных модулей, а также способствуя циркуляции сточных вод в системе.
Система накопления энергии: При наличии аккумулятора она может накапливать электрическую энергию при отсутствии света, обеспечивая непрерывную работу системы.
2. Механизм разделения нанофильтрационной мембраной
Эффект фильтрации: Под действием давления сточные воды проходят через нанофильтрационную мембрану, и частицы, превышающие размер пор мембраны, коллоиды и крупные молекулярные органические вещества задерживаются.
Отталкивание зарядов: Поверхность мембраны несет заряд (например, отрицательный заряд), который может отталкивать подобные ионы (например, анионы) посредством электростатического взаимодействия, достигая селективного удаления ионных загрязнителей (например, снижая жесткость сточных вод).
Диффузия и адсорбция: Некоторые загрязняющие вещества с небольшими молекулами могут быть удалены путем диффузии через поры мембранного материала или адсорбции на поверхности.
3. Процесс очистки сточных вод
Предварительная обработка: Сточные воды сначала проходят через решетку, отстойник и т. д. для удаления крупных частиц примесей, чтобы предотвратить засорение мембранного модуля.
Нанофильтрация: После предварительной обработки сточные воды проходят через нанофильтрационную мембрану под давлением от 0,5 до 1,5 МПа под действием водяного насоса с солнечным питанием. Загрязняющие вещества задерживаются, а чистая вода проходит через мембрану, превращаясь в продукт.
Концентрация и регенерация: Задержанная концентрированная вода может быть дополнительно обработана, или из нее могут быть извлечены ценные вещества (например, ионы тяжелых металлов). Полученную воду можно повторно использовать или сбрасывать после соответствия стандартам.
Расширенные сценарии применения
Повторное использование промышленных сточных вод: Например, очистка сточных вод электронной промышленности и гальванических сточных вод и их повторное использование в производственном процессе.
В районах с нехваткой воды: Путем интеграции опреснения морской воды на солнечной энергии или очистки солоноватой воды можно обеспечить чистые источники воды.
Очистка сточных вод в отдаленных районах: Не требуется подключение к внешней электросети, подходит для промышленных парков или горнодобывающих районов, не имеющих инфраструктуры.
Эта система, благодаря инновационному сочетанию «солнечной энергии + мембранной технологии», предоставляет решение с низким энергопотреблением и высокой надежностью для очистки промышленных сточных вод, особенно подходящее для современных промышленных сценариев, которые стремятся к устойчивому развитию.
