UHPRO Ultra High Pressure Reverse Osmosis
Het belangrijkste moderne middel voor ontzilting is door middel van Omgekeerde Osmose Demineralisatie. In de afgelopen jaren is het aangepast voor meer veeleisende toepassingen, zoals de behandeling van industrieel afvalwater.
De belangrijkste uitdagingen van industrieel afvalwater voor membraanprocessen zijn a) kalkaanslag / vervuiling Antiscalants en b) pekelbeheer.
- a) Potentiële kalkaanslag van de membranen beperkt de waterterugwinning, wat resulteert in grotere pekelvolumes en hoge verwijderingskosten van de laatste. Schaalmogelijkheden leiden ook tot meer onderhoud en vervanging van membranen.
- b) Pekelbehandeling gaat gepaard met hoge kosten Pekel-behandeling wat anders veelbelovende watervoorraden kan die niet levensvatbaar zijn voor hergebruik.
De omgekeerde osmose-operatie bestaat uit hoge druk die wordt toegepast om water door semipermeabele membranen te drijven die zoutionen afstoten. Een hoger systeemherstel (meer water geproduceerd, meer zouten geconcentreerd) resulteert in hogere aandrijvingsdrukken die toenemen met hogere pekelconcentraties en vermindert de permeaatflux van zoet water, waardoor een groter membraanoppervlak nodig is.
De maximale werkdruk voor een standaard RO-membraan van zeewater is typisch ongeveer 80 bar om de retentaatosmotische druk van zeewater behandeld tot 50% terugwinning te overwinnen (∼70.000 mg / L; π ≈ 59 bar). Vanwege hydraulische drukbeperkingen van RO, zouden hypersaline pekels (≥70000 mg / L) verder kunnen worden behandeld via thermische processen Verdampingskristallisatie.
Thermische technologieën worden gebruikt om pekelstromen te concentreren tot ongeveer 250.000 mg / L (π≈290 bar). Op thermisch gebaseerde pekelkristallisatoren concentreren vervolgens de afvalstroom boven de oplosbaarheidsgrens (bijv. 357.000 mg L / 1 voor NaCl) om vaste zouten te extraheren voor verwijdering. Deze technologieën bieden doorgaans een hoge CAPEX en een bijzonder hoge OPEX (hoge energie vereist voor het proces).Met recente ontwikkelingen op de RO-membraanmarkt zijn spiraalgewonden membranen met ultrahoge druk omgekeerde osmose (UHPRO) ontwikkeld die bestand zijn tegen 1800 psi (120 bar). UHPRO-membranen maken de concentratie van zoutstromen mogelijk tot 130.000 mg / L totaal opgeloste vaste stoffen (TDS) voor NaCl en 150.000 mg / L voor Na2SO4, wat een afname van het pekelvolume met 50% betekent in vergelijking met de standaardtypes van membranen.
Dit resulteert in meer geproduceerd zoet water en minder pekel dat moet worden afgevoerd of verder moet worden behandeld met thermische technologieën
Reject Brine TDS %(mg/L)
Reject Brine TDS %(mg/L)
| Kenmerken van belangrijke bronnen van pekel en huidige verwijderingspraktijken | ||
|---|---|---|
| Pekel Afvalwater | Typical TDS (mg/L) | Huidige verwijderingspraktijk |
| Olie en gas geproduceerd water | 13,000-210,000 | Directe oceaanafvoer, diepe putinjectie, hergebruik voor hydrofracturering, verdampingsvijvers |
| Brak grondwater | 5,000-55,000 | Oppervlakte- / rioolafvoer, injectie in diepe putten |
| Rookgasontzwaveling (FGD) afvalwater | 16,000-50,000 | Bezinkvijvers, chemische neerslag en lozing aan de oppervlakte, geen vloeistoflozing |
| Percolaat van stortplaatsen | 0-50,000 | Landtoepassing, recirculatie naar stortplaats |
| Steenkool in chemisch afvalwater | 2,000-16,000 | Geen vloeistofafvoer |
| Afvalwater van de textielindustrie | 1,500-30,0000 | Geen vloeistoflozing, chemische en biologische behandeling voorafgaand aan lozing aan het oppervlak |
De kapitaalkosten van UHPRO-systemen zijn hoger dan de kosten van RO-systemen met brak of zeewater, maar veel lager dan die van thermische verdampers. UHPRO kan stroomopwaarts van verdampers worden toegepast om de grootte van de verdampers te verkleinen, wat betekent dat er minder CAPEX & OPEX voor de thermische processen is. Typische pekelconcentratiegrenzen en volumeverminderingsverhoudingen worden hieronder samengevat.
| Technologie | TDS pekel limit (mg/L) | Pekelvolumevermindering ten opzichte van SWRO |
|---|---|---|
| SWRO (1,200 psi) | 80,000 | 1.0x |
| UHPRO | 130,000 | 1.6x |
| Verdamper (thermal/MVR) | 220,000 | 2.8x |
UHPRO is increasingly being used in industrial effluents treatment processes for Zero Liquid Discharge (ZLD) and Minimal Liquid Discharge (MLD) applications. The result: far less thermal desalination is needed to achieve the same ZLD and MLD treatment objectives.
UHPRO wordt in toenemende mate gebruikt in industriële afvalwaterbehandelingsprocessen voor Zero Liquid Discharge (ZLD) en Minimal Liquid Discharge (MLD) toepassingen. Het resultaat: er is veel minder thermische ontzilting nodig om dezelfde ZLD- en MLD-behandelingsdoelstellingen te bereiken.
Lenntech biedt op maat gemaakte oplossingen voor pekelconcentratie, rekening houdend met een breed scala aan technologieën en strategieën. We kunnen u hogedruk-RO met spiraalgewonden membranen of schijffiltratie RO leveren voor meer uitdagende toepassingen.
Voor meer informatie of een aanbieding, contact u Lenntech: 
Antwoord formulier of per telefoon +31 152 755 703