Caso: Progetto di trattamento delle acque reflue comunali da 3000 t/giorno nella città di Shimen
Il riutilizzo dell'acqua recuperata si riferisce all'utilizzo delle acque reflue generate durante il processo di produzione come fonte d'acqua, trattandole in modo appropriato per rimuovere varie impurità, sostanze tossiche e nocive, ioni di metalli pesanti e altri inquinanti, e disinfettandole e sterilizzandole prima del riutilizzo. Gli indicatori della qualità dell'acqua dell'acqua recuperata rientrano tra i livelli superiore e inferiore. Dopo il trattamento, l'acqua recuperata soddisfa le normative nazionali pertinenti e può essere ampiamente utilizzata nella produzione aziendale o nella vita residenziale. Viene generalmente utilizzata per l'irrigazione ecologica, lo scarico dei servizi igienici, il lavaggio delle auto, ecc. Per le aree prive di risorse di acqua dolce e gravemente carenti di approvvigionamento idrico urbano, l'adozione della tecnologia dell'acqua recuperata può non solo salvare le fonti d'acqua, ma anche rendere innocue le acque reflue. È un modo importante per prevenire e controllare l'inquinamento dell'acqua, e anche una nuova tecnologia e processo su cui la Cina si sta attualmente concentrando e si concentrerà per molto tempo.
Uno dei processi importanti per il riutilizzo dell'acqua recuperata è la filtrazione a membrana, che utilizza membrane di ultrafiltrazione, microfiltrazione o osmosi inversa per il trattamento. È adatta a situazioni con cambiamenti significativi nella qualità dell'acqua. Il vantaggio della filtrazione a membrana è che ha un elevato tasso di rimozione di SS e un ingombro molto più piccolo rispetto al tradizionale trattamento secondario.
Tra questi, la membrana in ceramica al carburo di silicio è un nuovo tipo di materiale per membrane che può svolgere un ruolo importante nel trattamento delle acque ed è attualmente il materiale per membrane più avanzato. I suoi principali vantaggi sono la resistenza agli acidi e agli alcali, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, la resistenza alla temperatura, l'elevata produttività, la resistenza all'inquinamento, ecc. Può ottenere il controlavaggio online e un flusso di membrana stabile.
I vantaggi della membrana ceramica in carburo di silicio includono principalmente:
- Elevato flusso della membrana: rispetto alla membrana in ceramica di allumina e alla membrana organica, la membrana in ceramica di carburo di silicio ha una maggiore idrofilia e porosità, consentendo al flusso per unità di area della membrana in ceramica di carburo di silicio di raggiungere 3-5 volte quello della membrana in ceramica di allumina e 5-10 volte quello della membrana organica.
- Prestazioni di separazione efficienti: la membrana ceramica in carburo di silicio può separare in modo efficiente le particelle sospese e le goccioline d'olio nell'acqua senza essere influenzata dalla qualità dell'acqua di approvvigionamento, il che è di grande importanza per migliorare l'efficienza e la qualità del trattamento delle acque.
- Facile da pulire: grazie all'ambiente elettrico negativo sulla superficie delle membrane ceramiche in carburo di silicio, sono più resistenti all'inquinamento e, con un'elevata porosità, il controlavaggio può rimuovere più facilmente gli inquinanti dalla superficie della membrana. Ciò semplifica il lavoro di manutenzione e pulizia nell'uso effettivo, il che aiuta a prolungare la durata utile della membrana.
- Efficacia dei costi: in primo luogo, da una prospettiva di investimento iniziale, le membrane ceramiche in carburo di silicio potrebbero richiedere investimenti iniziali più elevati, ma tali investimenti potrebbero produrre rendimenti nelle operazioni a lungo termine attraverso le loro prestazioni efficienti. In secondo luogo, in termini di costi operativi, grazie al materiale speciale e al processo di fabbricazione della membrana ceramica in carburo di silicio, ha un'eccellente capacità anti-inquinamento e caratteristiche autopulenti. Ciò significa che durante il funzionamento, la membrana ceramica in carburo di silicio può mantenere un flusso elevato per un periodo di tempo più lungo senza la necessità di frequenti lavaggi in controcorrente. Pertanto, il ciclo di lavaggio in controcorrente delle membrane ceramiche in carburo di silicio è solitamente più lungo, il che può ridurre la frequenza del lavaggio in controcorrente, il consumo di energia e il consumo di sostanze chimiche, il che aiuta a ridurre i costi operativi complessivi. Grazie alla sua eccellente stabilità chimica e capacità anti-inquinamento, le membrane ceramiche in carburo di silicio possono mantenere un flusso elevato e una bassa perdita di pressione durante il funzionamento. Ciò significa che a parità di capacità di elaborazione, la forza motrice richiesta per la membrana ceramica in carburo di silicio (come l'energia di pompaggio) è relativamente piccola, riducendo così il consumo di energia. In terzo luogo, in termini di costi di manutenzione, le membrane ceramiche in carburo di silicio hanno forti capacità di pulizia, il che significa che i costi di pulizia e manutenzione delle membrane sono relativamente bassi durante il funzionamento. Inoltre, la sua maggiore durata utile può anche ridurre la frequenza di sostituzione della membrana, riducendo ulteriormente i costi di manutenzione. Pertanto, dal punto di vista del costo del ciclo di vita, sebbene le membrane ceramiche in carburo di silicio abbiano un investimento iniziale più elevato, la loro lunga durata utile e le prestazioni ad alta efficienza rendono la loro convenienza migliore rispetto alle membrane ceramiche in allumina e alle membrane organiche durante l'intero ciclo di vita.
In breve, il trattamento e il riutilizzo dell'acqua recuperata rappresentano un modo a basse emissioni di carbonio, ecologico ed economico di utilizzare le risorse idriche, che può alleviare notevolmente l'attuale problema della carenza idrica e gettare solide basi per uno sviluppo sostenibile. La membrana ceramica in carburo di silicio, come uno dei materiali per membrane più avanzati, ha grandi prospettive di sviluppo e spazio di utilizzo nel campo del riutilizzo dell'acqua recuperata.