Tiền xử lý RO

Hệ thống thẩm thấu ngược bao gồm ba phần: xử lý nước thô trước, nhà máy thẩm thấu ngược và xử lý sau. Hệ thống thẩm thấu ngược có các yêu cầu cụ thể đối với việc xử lý nước thô trước.

Do có nhiều loại nước thô nên thành phần của nước thô rất phức tạp. Theo yêu cầu của các thông số thiết kế quy trình chính, chẳng hạn như chất lượng nước của nước thô và tỷ lệ thu hồi của hệ thống RO, hệ thống quy trình xử lý sơ bộ thích hợp được lựa chọn để giảm tình trạng bám bẩn và đóng cặn của màng RO, đồng thời ngăn ngừa tình trạng giảm tỷ lệ khử muối và sản lượng nước của màng RO, đặc biệt là đối với tình trạng thiếu nguồn nước. Khi chất lượng nước suy giảm, việc lựa chọn hệ thống xử lý sơ bộ chính xác sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chức năng của toàn bộ hệ thống xử lý nước. Như mọi người đều biết. Sự cố của hệ thống RO chủ yếu là do chức năng không hoàn hảo của hệ thống xử lý sơ bộ. Để đảm bảo quá trình thẩm thấu ngược hoạt động bình thường, nước thô phải được xử lý nghiêm ngặt.

Mục đích của quá trình tiền xử lý hệ thống thẩm thấu ngược

Loại bỏ chất rắn lơ lửng và giảm độ đục

2, Kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn

3, Ức chế và kiểm soát sự lắng đọng của các muối hòa tan nhỏ

4, Điều chỉnh nhiệt độ đầu vào và PH

Loại bỏ chất hữu cơ

6, Kiểm soát kết tủa của oxit kim loại và silic

Phương pháp tiền xử lý của hệ thống thẩm thấu ngược

1、oxy hóa hóa học

Xử lý oxy hóa hóa học thường là phương pháp xử lý hóa học để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng các tác nhân oxy hóa mạnh. Đồng thời, một số chất oxy hóa có thể thoát ra ngoài trong nước, mùi, mùi hôi, sắt, bồn tắm enzyme, v.v. Một số chất oxy hóa cũng là thuốc diệt nấm tốt.

Quá trình xử lý oxy hóa hóa học có thể kết hợp với công nghệ đông tụ, lọc, hấp phụ và các công nghệ xử lý đơn vị khác để đạt được hiệu quả xử lý tốt. Các chất oxy hóa chính thường được sử dụng trong xử lý nước công nghiệp là clo, natri hypoclorit, clo dioxit, kali permanganat, ozon, hydro peroxide, v.v.

2、Làm mềm thuốc

Làm mềm hóa học là một dự án sử dụng nguyên lý kết tủa hóa học, dựa trên nguyên lý sản phẩm hòa tan để tạo ra độ cứng của nước, v.v. dưới tác động của các hóa chất thích hợp để tạo thành hợp chất không hòa tan. Cái bóng dài nhất trong xử lý nước là kết tủa hóa học các ion canxi và magiê, tiếp theo là xác định clorua của các ion kim loại. Làm mềm dược phẩm thường được thực hiện kết hợp với keo tụ, lắng hoặc làm trong.

Các chất làm mềm được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước chủ yếu là vôi, tro soda, natri độc, natri photphat ba và natri hydro photphat hai. Theo các loại nước thô khác nhau, có thể sử dụng các loại hóa chất khác nhau để xử lý chúng. Phương pháp làm mềm vôi được sử dụng cho nước có độ cứng cao và độ kiềm cao. Nước có độ cứng cao và độ kiềm thấp sử dụng phương pháp vôi soda, và phương pháp vôi – thạch cao được sử dụng cho nước có độ kiềm cao và độ cứng âm (tức là độ kiềm tổng lớn hơn độ cứng tổng).

3、 Đông tụ kết bông

Quá trình đông tụ là một tác nhân hóa học chỉ ra một liều lượng tác nhân nhất định trong nước. Các hóa chất này được thủy phân trong nước, va chạm với các hạt của các hạt trong nước, tạo ra sự trung hòa điện, tạo ra sự hấp phụ, cầu nối và bắt lưới, do đó hình thành các hạt bông lớn và lắng xuống từ nước để giảm huyền phù hạt và keo. Hiệu ứng.

Đôi khi khi chất keo tụ đơn độc không đạt được hiệu quả mong muốn, có thể thêm thuốc phụ trợ để tăng cường quá trình đông tụ. Tác nhân phụ trợ này được gọi là chất keo tụ, và bản thân chất keo tụ không thể tạo ra hiệu quả giống như chất keo tụ. Nó chỉ có thể cải thiện cấu trúc của bông cặn và làm cho các hạt bông cặn tăng lên, cứng hơn và nặng hơn. Do đó, việc sử dụng chất keo tụ đơn độc không thể đạt được kết quả tốt.

4、Lọc phương tiện

Vật liệu lọc trung gian là một lớp cát thạch anh, garnet hoặc anthracite, làm cho nước đi qua các vật liệu lọc này dưới tác dụng của trọng lực hoặc áp suất, và các hạt vật chất trong nước bị vật liệu lọc trung gian chặn lại, do đó thực hiện được quá trình tách nước khỏi nước.

5、hấp phụ than hoạt tính

Hấp phụ than hoạt tính là phương pháp loại bỏ một hoặc nhiều chất có hại khỏi bề mặt rắn bằng cách sử dụng bản chất xốp của than hoạt tính. Hấp phụ than hoạt tính có tác dụng tốt trong việc loại bỏ chất hữu cơ, keo, vi sinh vật, clo dư, mùi hôi, v.v. Đồng thời, than hoạt tính có tác dụng khử nhất định, vì vậy nó cũng có tác dụng loại bỏ tốt các chất oxy hóa trong nước.

6、Lọc đĩa

Bộ lọc đĩa được tạo thành từ các đơn vị lọc và các đơn vị lọc của chúng được tạo thành từ một nhóm các bộ lọc nhựa gia cố hình khuyên có rãnh hoặc cạnh. Khi nước thải được lọc, nước thải đi vào từ bên ngoài và cạnh được tạo thành bởi cạnh của rãnh trên tấm lọc liền kề để lại chất rắn trong nước. Nước chảy từ bên trong tấm lọc hình khuyên ra bên ngoài khi rửa ngược và các chất ô nhiễm được rửa trôi trên tấm nhôm và thải ra qua cửa thoát nước thải.

Bộ lọc đĩa có đặc điểm là chức năng xử lý lớn, hoạt động ổn định và dễ điều khiển. Hiện nay, hầu hết sử dụng trong nước đều dùng để xử lý sơ bộ siêu lọc, đóng vai trò an toàn trong siêu lọc.

Bộ lọc đĩa có thể được chia thành hai loại, rửa bán tự động và điều khiển hoàn toàn tự động, loại sau dễ vận hành hơn nhờ điều khiển mô-đun.

7、Bộ lọc bảo mật

Để ngăn ngừa tình trạng không loại bỏ hoàn toàn hoặc các hạt lơ lửng mới sinh ra trong hệ thống thẩm thấu ngược và bảo vệ bơm áp suất cao cùng màng thẩm thấu ngược, một bộ lọc lõi thường được lắp đặt trước nguồn nước đầu vào thẩm thấu ngược.

Vật liệu lọc chủ yếu bao gồm ống lọc thiêu kết, lõi lọc sợi thổi nóng chảy và lõi lọc tổ ong.

Xử lý nước thải tiên tiến và tái sử dụng

Các phương pháp phổ biến để xử lý nước thải tiên tiến như sau:

1、Hấp phụ than hoạt tính

Than hoạt tính là một loại vật liệu xốp, dễ dàng điều khiển tự động, thích ứng với sự thay đổi của nước, nước và nhiệt độ nước. Vì vậy, hấp phụ than hoạt tính là một loại công nghệ xử lý sâu có triển vọng ứng dụng rộng rãi. Than hoạt tính có tác dụng loại bỏ rất rõ ràng đối với các chất hữu cơ có trọng lượng phân tử từ 500 ~ 3000. Tỷ lệ loại bỏ thường là 70% ~ 86,7%. Nó có thể loại bỏ hiệu quả khứu giác, sắc độ, kim loại nặng, sản phẩm phụ khử trùng, hợp chất hữu cơ clo, thuốc trừ sâu và hợp chất hữu cơ phóng xạ.

Than hoạt tính thường dùng chủ yếu gồm ba loại chính: than hoạt tính dạng bột (PAC), than hoạt tính dạng hạt (GAC) và than hoạt tính sinh học (BAC). Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu về PAC đã được tiến hành ở nước ngoài, khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm cụ thể khác nhau đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Theo mức độ ô nhiễm nước, trong hệ thống xử lý nước, việc bổ sung than hoạt tính dạng bột để loại bỏ COD trong nước, độ màu của nước lọc có thể giảm 1~2 độ, mùi giảm xuống 0 độ. GAC đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước ở nước ngoài, hiệu quả xử lý ổn định hơn. Trong số 64 chỉ số hữu cơ của tiêu chuẩn nước uống USEPA, có 51 mục được liệt kê là công nghệ hiệu quả nhất đối với GAC.

Nhược điểm của quy trình GAC là chi phí cơ sở hạ tầng và vận hành cao, dễ sản sinh ra các chất gây ung thư như nitrit. Làm thế nào để tiếp tục giảm chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng và vận hành, giảm chi phí tái sinh than hoạt tính sẽ trở thành trọng tâm nghiên cứu trong tương lai. BAC có thể đóng vai trò hiệp đồng trong xử lý sinh hóa và lý hóa, do đó kéo dài chu kỳ làm việc của than hoạt tính, cải thiện đáng kể hiệu quả xử lý và cải thiện chất lượng nước thải. Nhược điểm là các lỗ rỗng của than hoạt tính dễ bị tắc nghẽn, độ pH của chất lượng nước đầu vào hẹp, tải trọng tác động kém. Hiện nay, công nghệ BAC của Châu Âu đã được phát triển cho hơn 70 nhà máy nước, được sử dụng rộng rãi nhất là xử lý nước tiên tiến.

2、Phương pháp tách màng

Công nghệ tách màng là một loại công nghệ vận hành đơn vị tách chất lỏng mới được đại diện bởi màng tách polymer. Đặc điểm lớn nhất của nó là không có sự thay đổi pha trong quá trình tách. Chỉ cần một áp suất nhất định làm động lực là có thể đạt được hiệu quả tách cao. Đây là một công nghệ tiết kiệm năng lượng rất lớn.

Lọc vi mô có thể loại bỏ vi khuẩn, vi-rút và ký sinh trùng, đồng thời giảm hàm lượng phốt phát trong nước.

Siêu lọc được sử dụng để loại bỏ các đại phân tử và tỷ lệ loại bỏ COD và BOD cho nước thải hai giai đoạn là hơn 50%.

Thẩm thấu ngược được sử dụng để giảm độ mặn và loại bỏ tổng chất rắn hòa tan. Tỷ lệ khử muối của nước thải hai cấp là hơn 90%, tỷ lệ loại bỏ COD và BOD là khoảng 85% và tỷ lệ loại bỏ vi khuẩn là hơn 90%.

Lọc nano nằm giữa thẩm thấu ngược và siêu lọc, áp suất vận hành thường là 0,5 ~ 1,0MPa. Một đặc điểm đáng chú ý của màng lọc nano là tính chọn lọc ion. Tỷ lệ loại bỏ hai ion hóa trị lên tới 95%, và tỷ lệ loại bỏ các ion hóa trị đơn thấp, 40% ~ 80%. Pan Qiaoming và những người khác đã áp dụng công nghệ tích hợp màng lọc sinh học và màng lọc nano để xử lý nước thải rượu mật mía, và COD đầu ra nhỏ hơn 100mg/L, tỷ lệ tái sử dụng nước thải là hơn 80%.

Ứng dụng công nghệ màng trong lĩnh vực xử lý tiên tiến ở Trung Quốc vẫn còn xa trình độ tiên tiến trên thế giới. Nghiên cứu trong tương lai tập trung vào phát triển và sản xuất vật liệu màng có độ bền cao, tuổi thọ cao, chống ô nhiễm, thông lượng cao, tập trung vào ô nhiễm màng, phân cực nồng độ và làm sạch và các vấn đề quan trọng khác.

3、Phương pháp oxy hóa nâng cao

Nồng độ cao các chất ô nhiễm hữu cơ và các chất ô nhiễm độc hại và có hại thải ra từ sản xuất công nghiệp có nhiều loại và có hại, một số trong số chúng khó phân hủy sinh học và có tác dụng ức chế và đầu độc các phản ứng sinh hóa. Phương pháp oxy hóa tiên tiến tạo ra các gốc tự do có hoạt tính cao (như OH, v.v.) trong phản ứng, khiến các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy thành các chất phân tử nhỏ dễ phân hủy, thậm chí trực tiếp tạo ra CO2 và H2O, để đạt được mục đích vô hại.

4、Oxy hóa ướt

Quá trình oxy hóa ướt (WAO) được sử dụng ở nhiệt độ cao (150 ~ 350) và áp suất cao (0,5 ~ 20MPa) để sử dụng O2 hoặc không khí làm chất oxy hóa để oxy hóa các chất hữu cơ hoặc vô cơ trong nước để đạt được mục đích loại bỏ chất ô nhiễm. Sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O.

Quá trình oxy hóa xúc tác ướt (CWAO) là chất xúc tác phù hợp trong quá trình oxy hóa ướt truyền thống để cho phép phản ứng oxy hóa được hoàn thành trong điều kiện nhẹ hơn và trong thời gian ngắn hơn, điều này cũng có thể làm giảm sự ăn mòn của thiết bị và giảm chi phí vận hành. Hiện tại, một cơ sở thí nghiệm công nghiệp CWAO dòng chảy liên tục được xây dựng tại Côn Minh đã cho thấy hiệu suất kinh tế tốt hơn.

Chất xúc tác cho quá trình oxy hóa xúc tác ướt thường được chia thành 3 loại: muối kim loại, oxit và oxit hỗn hợp. Hiện nay, chất xúc tác được sử dụng phổ biến nhất để xem xét về mặt kinh tế là các oxit kim loại chuyển tiếp như Cu, Fe, Ni, Co, Mn và muối của chúng. Việc sử dụng chất xúc tác rắn cũng có thể tránh được tình trạng mất chất xúc tác, hai vấn đề ô nhiễm và lãng phí tiền bạc.

5、Quá trình oxy hóa nước siêu tới hạn

Quá trình oxy hóa nước siêu tới hạn làm tăng nhiệt độ và áp suất lên trên điểm tới hạn của nước và nước ở trạng thái này được gọi là nước siêu tới hạn.

Mật độ, độ cho phép, độ nhớt, độ khuếch tán, độ dẫn điện và hóa học dung môi của nước khác với nước thông thường. Nhiệt độ phản ứng cao hơn (400 ~ 600 C) và áp suất cũng làm tăng tốc độ phản ứng, có thể đạt được hiệu quả phá hủy cao đối với chất hữu cơ trong vài giây.

Lần đầu tiên tại Texas, Harrington sử dụng quá trình oxy hóa nước siêu tới hạn quy mô lớn để xử lý bùn, công suất xử lý hàng ngày là 9,8 tấn. Hệ thống đã chứng minh được tỷ lệ loại bỏ COD là hơn 99,9%, các thành phần hữu cơ trong bùn đều được chuyển đổi thành CO2, H2O và các chất vô hại khác, chi phí vận hành thấp.

6、Quá trình oxy hóa xúc tác quang hóa

Hiện nay, phương pháp oxy hóa xúc tác quang hóa chủ yếu được chia thành phương pháp thuốc thử Fenton, phương pháp thuốc thử giống Fenton và phương pháp oxy hóa TiO2.

Phương pháp thuốc thử Fenton được Fenton phát hiện vào thế kỷ XX. Hiện nay, với tư cách là một phương pháp nghiên cứu có ý nghĩa trong lĩnh vực xử lý nước thải, nó đã được nhấn mạnh lại.

Tái sử dụng sơn điện di

Sơn điện di là một loại sơn phủ gốc nước thích hợp cho sơn phủ điện di. Nó có thể được sử dụng rộng rãi cho ô tô, đồ gia dụng và đồ nội thất. Và sơn phủ phần cứng khác.

Tuy nhiên, khi áp dụng lớp phủ điện di, các bộ phận được phủ thường cần rửa sạch một lượng lớn nước để loại bỏ lớp sơn nổi và cặn bám trên đó. Và nước rửa này thường được gọi là nước thải sơn điện di.

Trong nước thải sơn điện di này có chứa các chất hóa học độc hại như nhựa epoxy, sơn, dầu thực vật, axit cacboxylic, butanol và bột màu, đây là những chất phức tạp và khó phân hủy sinh học, gây hại rất lớn đến môi trường.

Vì vậy, chúng ta cần có những biện pháp phù hợp để xử lý lượng nước thải này và ứng phó với xu hướng bảo vệ môi trường.

Vậy phương pháp xử lý nước thải sơn điện di là gì?

Xử lý nước thải sơn điện di:

1 Phương pháp đông tụ:

Phương pháp này chủ yếu là thêm chất keo tụ vô cơ hoặc chất keo tụ polyme vào nước thải, từ đó phá hủy tính ổn định lắng của dung dịch, làm cho dung dịch kết dính, kết tủa và tạo thành khối keo tụ để xử lý nước thải.

2 Sự nổi của không khí:

Phương pháp nổi khí chủ yếu dựa vào nhiều bão hòa khí siêu nhỏ trên bông cặn, do đó mật độ của nó nhỏ hơn l và sự nổi được loại bỏ bằng cách bám vào các bông cặn bão hòa khí. Tốc độ tách tỷ lệ thuận với chênh lệch mật độ giữa chất lỏng và bông cặn khí và bình phương đường kính tương đương của bông cặn khí, do đó có thể tăng đường kính tương đương của bông cặn bão hòa và có thể tăng chênh lệch mật độ giữa chất lỏng và chất lỏng, do đó có thể tăng tốc độ tách chất rắn và chất lỏng lên rất nhiều.

3 Phương pháp tách màng:

Tách màng, đúng như tên gọi, là quá trình tách dung môi bằng áp suất bên ngoài, áp suất bên ngoài và màng bán thấm. Phương pháp tách màng chủ yếu bao gồm ba loại siêu lọc, thẩm thấu ngược và điện phân, trong khi phương pháp tách màng được sử dụng để xử lý nước thải phủ điện di là hai loại siêu lọc và thẩm thấu ngược.

4 Xử lý sinh hóa:

Phương pháp này chủ yếu dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, dùng để oxy hóa và phân hủy các chất có hại trong nước thải điện di, có thể loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ dạng keo hòa tan trong nước thải với hiệu suất cao và chi phí thấp, sau khi tinh chế có thể thải ra tiêu chuẩn.

Ứng dụng trong ngành thực phẩm và đồ uống

Nước thải của ngành dịch vụ ăn uống là một trong những nguồn ô nhiễm có nồng độ cao hiện nay. Các thành phần ô nhiễm chính là keo và độ đục cao, làm cho chất lượng nước xấu đi và tiêu thụ oxy hòa tan trong nước, dẫn đến ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Thiết bị siêu lọc sử dụng màng siêu lọc sợi rỗng, có thể lọc hiệu quả dầu và dầu thực vật trong nước thải dịch vụ ăn uống và chặn dầu nổi trên bề mặt nước để ngăn không cho dầu ảnh hưởng đến giao diện không khí và nước để trao đổi oxy.

Hiện nay, các chuyên gia từ nhiều quốc gia đang nỗ lực nghiên cứu và phát triển thành công một loại thiết bị lọc nước siêu lọc có thể đáp ứng các yêu cầu xử lý nước trong ngành dịch vụ ăn uống. Thiết bị được trang bị công nghệ sản xuất tiên tiến, màng lọc ưa nước vĩnh cửu, thông lượng cao, chống bám bẩn, chất lượng tốt và các công nghệ sản xuất tiên tiến khác do chính các chuyên gia nghiên cứu và phát triển độc lập, màng lọc siêu lọc sợi rỗng đã trở thành một số sản phẩm cao cấp cho ngành dịch vụ ăn uống. Màng lọc siêu lọc sợi rỗng có những ưu điểm sau trong thiết bị lọc nước siêu lọc.

1, vận hành đơn giản, dễ quản lý, hiệu quả xử lý cao hơn 50% so với các công nghệ khác.

2, thực phẩm và đồ uống sau khi xử lý có thể đạt tiêu chuẩn xả thải và có thể tái chế để làm xanh nước.

3, Hiệu suất thiết bị vượt trội, sử dụng công nghệ màng siêu lọc tiên tiến nhất, lượng nước lớn.

4, Thiết bị lọc nước siêu lọc dễ vệ sinh và thay thế, có thể điều chỉnh bất cứ lúc nào theo tình hình thực tế của ngành dịch vụ ăn uống.

Tóm lại, khi mọi người chú ý nhiều hơn đến sự an toàn và bảo vệ môi trường của nước uống, công nghệ màng siêu lọc sợi rỗng sẽ được ứng dụng rộng rãi trong ngành xử lý nước.

Ứng dụng của ngành công nghiệp lên men

1、Ứng dụng công nghệ tách màng trong công nghiệp thực phẩm

Từ thế kỷ XXI, do sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp thực phẩm Trung Quốc, nhà nước cũng đã mạnh mẽ ủng hộ chiến lược phát triển bền vững, toàn xã hội đã xây dựng một xã hội thân thiện với môi trường. Ưu điểm của công nghệ tách màng là tiêu thụ năng lượng thấp, không gây ô nhiễm và đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm vi khuẩn hỗn hợp và bất hoạt vật liệu nhạy cảm với nhiệt. Xét đến những ưu điểm của công nghệ tách màng, nó đã được sử dụng rộng rãi trong ngành chế biến thực phẩm và triển vọng thị trường của nó rất hứa hẹn.

a, Ứng dụng công nghệ tách màng trong ngành đồ uống

Công nghệ chế biến nước ép trái cây và rau quả truyền thống không chỉ làm hỏng hương vị và dinh dưỡng của trái cây và rau quả mà còn tiêu thụ nhiều năng lượng và chi phí sản xuất cao. Tuy nhiên, công nghệ siêu lọc và thẩm thấu ngược trong công nghệ tách màng đã thay thế công nghệ chế biến nước ép trái cây và rau quả truyền thống, và mong muốn duy trì hương vị và giá trị dinh dưỡng của nước ép trái cây và rau quả đã được hiện thực hóa.

b, Ứng dụng công nghệ tách màng trong nước ép cô đặc

Công nghệ thẩm thấu ngược được sử dụng rộng rãi trong quá trình cô đặc nước ép, và đã được áp dụng thành công cho một số loại nước ép trái cây như táo, lê, cam và dứa. Là một quá trình quan trọng trong quá trình chế biến nước ép trái cây, công nghệ chế biến của nó có tác động trực tiếp đến chất lượng của nước ép trái cây cô đặc. Công nghệ bay hơi được sử dụng trong quá trình cô đặc nước ép truyền thống, nhưng các chất dinh dưỡng và các chất nhạy cảm với nhiệt của trái cây và rau quả dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao trong công nghệ bay hơi. Việc sử dụng công nghệ thẩm thấu ngược trong công nghệ tách màng giúp giải quyết dễ dàng các vấn đề này. Trong quá trình cô đặc nước ép, công nghệ thẩm thấu ngược tách một số dung dịch nước hữu cơ hoặc hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp có khối lượng phân tử nhỏ hơn 500. Áp suất trong quá trình cô đặc nằm trong khoảng 0,1-10MPa và dễ kiểm soát hơn.

c, Ứng dụng công nghệ tách màng trong xử lý nước công nghiệp đồ uống

Công nghệ tách màng có thể tách hiệu quả các tạp chất trong nước và cải thiện chất lượng nước. Chất lượng nước quyết định chất lượng đồ uống, vì nước là thành phần chính của đồ uống. Công nghệ tách màng để đảm bảo chất lượng nước đồ uống. Đó là để đảm bảo chất lượng đồ uống.

2、Ứng dụng công nghệ tách màng trong lên men thực phẩm

a, Sản phẩm hương liệu

Tiêu thụ các sản phẩm hương liệu lên men như nước tương, bột ngọt và giấm rất cao ở nước ta. Công nghệ tách màng có ưu điểm nổi bật trong việc xử lý khử muối, cô đặc và sấy khô các vật liệu lỏng, do đó được ứng dụng nhanh chóng trong sản xuất quy mô lớn các sản phẩm hương liệu nói trên. Đặc biệt trong những năm gần đây, công nghệ màng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nhu cầu về các sản phẩm mới như nước tương ít muối và tăng cường dinh dưỡng, bột ngọt lên men từ ngũ cốc và các sản phẩm mới khác, cũng như yêu cầu cải thiện xanh ô nhiễm nước tương truyền thống và bột ngọt.

Phát minh “phương pháp ứng dụng công nghệ lọc màng để sản xuất nước tương thô nguyên chất” do Đại học Giang Nam phát minh. Phương pháp bao gồm: sau khi nước tương đã ủ trong một thời gian nhất định, sau khi lọc sơ bộ thông thường, nước tương thành phẩm thu được bằng cách lọc màng lọc. So với công nghệ hiện có, phương pháp này không chỉ có thể đảm bảo loại bỏ vi khuẩn hiệu quả trong nước tương mà còn giữ được hương vị ban đầu của nước tương; có thể loại bỏ hiệu quả protein không cần thiết, kéo dài thời hạn sử dụng của nước tương và làm cho các thành phần dinh dưỡng của nước tương ít nhất có thể. Do đó, phương pháp này có thể khắc phục được những khuyết điểm của công nghệ hiện có, thao tác đơn giản, nước tương đã lọc có tỷ lệ thu hồi cao và cũng có thể cung cấp các điều kiện công nghệ có lợi hơn cho sản xuất công nghiệp.

b, Ứng dụng trong ngành công nghiệp sữa

Ứng dụng của công nghệ thẩm thấu ngược và siêu lọc trong ngành sữa chủ yếu là thu hồi protein whey và cô đặc sữa. Tại Hoa Kỳ, việc thu hồi protein whey đầu tiên được nghiên cứu bằng thẩm thấu ngược, sau đó protein whey được thu hồi bằng cách lọc quá mức. Hiện nay, phương pháp lọc đã được sử dụng làm công nghệ tiêu chuẩn để thu hồi protein whey và đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành sữa ở nhiều quốc gia.

Trong quá trình sản xuất sữa và váng sữa, công nghệ tách màng chủ yếu sử dụng phương pháp lọc để thu hồi protein váng sữa từ váng sữa phô mai và cô đặc sữa gầy bằng phương pháp lọc, có thể sử dụng phương pháp thẩm thấu ngược, nhưng nhiều nhà máy sử dụng phương pháp lọc hoặc kết hợp cả hai phương pháp. Có thể thu được nhiều loại sản phẩm từ sữa bằng công nghệ tách màng, nâng cao chất lượng sản phẩm.

Ngành công nghiệp sữa của Trung Quốc đã phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, nhưng vẫn còn khoảng cách lớn so với nước ngoài, chất lượng giống cần được cải thiện liên tục. Sử dụng công nghệ tách màng để chế biến các sản phẩm từ sữa sẽ tiết kiệm và hiệu quả hơn. Hiện tại, việc ứng dụng công nghệ tách màng trong ngành công nghiệp sữa vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm. Viện Công nghiệp nhẹ Nội Mông đã sử dụng thiết bị thẩm thấu ngược dạng tấm và siêu lọc của công ty DDS Đan Mạch để tiến hành thử nghiệm nồng độ sữa. Viện Nghiên cứu và Thiết kế hóa học Vô Tích đã áp dụng thành phần siêu lọc dạng ống để tiến hành thử nghiệm nồng độ sữa. Ngoài ra, Thượng Hải, Đại Liên và các nơi khác cũng đã tiến hành siêu lọc protein whey.

c, Ứng dụng công nghệ tách màng trong công nghiệp lên men thực phẩm

Sự kết hợp giữa công nghệ tách màng và ngành công nghiệp thực phẩm và lên men bắt đầu vào những năm 1960 và 1980. Sau khi bước vào thế kỷ 21, với sự tiến bộ của công nghệ sản xuất màng và sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp lên men thực phẩm, công nghệ màng dần trở thành xu hướng phát triển của ngành công nghiệp lên men thực phẩm và là điểm nóng của nghiên cứu học thuật.

Theo quan điểm ứng dụng công nghiệp, các công ty sản xuất vật liệu màng chính trên thế giới, chẳng hạn như Pall nước ngoài, Millipore, Myklrolis, Ion-ics, Zenon, Hynux, công ty công nghệ kỹ thuật màng Thiên Tân trong nước, Công ty TNHH công nghệ màng xanh trung bình và Công ty TNHH công nghệ màng phim Nam Kinh Chang Wu đều có nhiều thông số kỹ thuật và mô hình khác nhau cho dược phẩm sinh học và chức năng. Lên men và sản xuất các đại phân tử protein và carbohydrate. Ajinomoto (hương liệu, công ty sản xuất axit amin lớn nhất thế giới), Angel yeast, Novozyme (công ty chế biến enzyme lớn nhất thế giới), AEStaley, Cargill (tinh bột đường), Cerestar, ADM và các doanh nghiệp nổi tiếng khác trong ngành lên men thực phẩm trong và ngoài nước, cũng đã sử dụng rộng rãi công nghệ màng trong sản xuất.

Ứng dụng của ngành dược phẩm

Ứng dụng công nghệ tách màng lọc trong ngành dược phẩm

Quy trình chiết xuất thuốc y học cổ truyền Trung Quốc hiện đại

Trong quá trình chiết xuất thuốc Đông y hiện đại, một số người sử dụng màng gốm vô cơ (đường kính 0,2 µm) để tiến hành thao tác lọc vi mô đối với nhiều loại dịch chiết xuất thuốc Đông y, tạp chất trong của nó xuất hiện rõ hơn, tỷ lệ chiết xuất và tỷ lệ tạp chất của các thành phần hiệu quả và phương pháp kết tủa cồn truyền thống đã cạn kiệt.

Yu Tao, Gao Hongning và Lv Jianguo đã sử dụng màng có kích thước lỗ khác nhau để chiết xuất các thành phần hiệu quả của các loại thuốc Trung Quốc khác nhau, chẳng hạn như flavonoid, hai loại styrene glycoside và Melia Melia, điều này chứng minh rằng khả năng truyền qua của các thành phần hiệu quả này có thể đạt hơn 80% và tổng sản lượng chiết xuất là khoảng 5%. So với chiết xuất nhựa, năng suất thành phần hiệu quả của siêu lọc cao hơn và hiệu quả là lý tưởng.

Ứng dụng công nghệ tách màng trong tách và tinh chế thuốc đông y

Các thành phần có hiệu quả trong thuốc thảo dược Trung Quốc, chẳng hạn như saponin, flavonoid và alkaloid, có hàm lượng tương đối thấp và một số lượng lớn các thành phần là các thành phần không có hiệu quả như tinh bột, muối vô cơ và protein. Sự tồn tại của các thành phần không có hiệu quả này làm cho nồng độ các thành phần có hiệu quả thấp hơn và làm cho các thành phần hoạt tính khó được hấp thụ. Nó cũng cản trở việc chiết xuất các thành phần có hiệu quả và gây ra một số vụ tai nạn hàng không. Để sử dụng tốt hơn các thành phần có hiệu quả, nó phải được chiết xuất. Hầu hết các thành phần có hiệu quả, chẳng hạn như saponin, flavonoid và alkaloid, hầu hết có trọng lượng phân tử từ 200-1000, trọng lượng phân tử của các thành phần không có hiệu quả là trên 50000 và trọng lượng phân tử của một số muối vô cơ nhỏ hơn 100.

Công nghệ tách màng là mục đích tách chất tan và dung môi theo kích thước lỗ màng ở nhiệt độ thường. Nghiên cứu cho thấy ứng dụng công nghệ tách màng trong tách và tinh chế thuốc thảo dược Trung Quốc chủ yếu có ba chức năng chính, đó là chặn các tạp chất phân tử lớn, lọc các phân tử nhỏ và khử nước [4]. Shi Qing và những người khác đã sử dụng công nghệ tách màng để tách và tinh chế berberine, polysaccharides hoàng kỳ và axit chlorogenic trong kim ngân hoa và thấy rằng việc loại bỏ huyền phù rắn và độ trong của chất lỏng cũng rất đáng kể.

Ứng dụng công nghệ tách màng trong cô đặc chiết xuất thuốc đông y

Do các thành phần trong vật liệu hỗn hợp có tính chất hòa tan và khuếch tán khác nhau, nên màng polyme mật độ cao có thể lựa chọn một số thành phần trong dung dịch vật liệu, dễ dàng hấp phụ trên bề mặt màng bằng dung dịch của các phân tử thành phần, quá trình khuếch tán đi qua gradient thế hóa học của màng, do đó thành phần của chất lỏng phía thượng lưu bị thay đổi và đi qua polyme. Thành phần của màng thấm vào phía dưới và bốc hơi trên bề mặt màng vì áp suất hơi nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa của nó. Sau đó, sản phẩm ngưng tụ được hình thành sau khi hệ thống ngưng tụ được ngưng tụ. Công nghệ này có thể đạt được quá trình chưng cất, chiết xuất và hấp thụ chất lỏng tách bằng các phương pháp truyền thống với mức tiêu thụ năng lượng thấp, chẳng hạn như hỗn hợp gần điểm sôi, điểm sôi không đổi và tách [5] các đồng phân khó tách hoặc không thể tách khỏi quá trình chưng cất. So với công nghệ tách truyền thống, nó được đặc trưng bởi hiệu quả cao. Miễn là màng phù hợp, một giai đoạn có thể đạt được mức độ tách cao. Hai là tiêu thụ năng lượng thấp, tiết kiệm năng lượng 1/2 đến 1/3 so với chưng cất sôi liên tục; ba là quy trình đơn giản, ít xử lý bổ sung và vận hành thuận tiện; bốn là không đưa các thuốc thử khác vào toàn bộ quy trình, do đó sản phẩm và môi trường không bị ô nhiễm; năm là tạo điều kiện khuếch đại và ghép nối và tích hợp với các quy trình khác. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để khử nước rượu, xeton, hợp chất thơm, amin, este, ete, axit hữu cơ, nitrile, hydrocacbon aliphatic và hợp chất organosilicon. Do các thành phần hiệu quả trong nhiều loại dược liệu, chẳng hạn như tổng emodin, flavonoid, axit chlorogenic, caryonin, astragaloside, v.v., nên sử dụng phương pháp ngâm chiết hoặc kết tủa cồn và dung dịch cồn cần được thu hồi. Công nghệ này đơn giản và nhanh chóng để đạt được mục đích thu hồi cồn.

So với quá trình tách và phân tách thông thường, ưu điểm của chưng cất màng là về mặt lý thuyết có thể tách các ion, đại phân tử, keo, tế bào và các chất không bay hơi khác, nhiệt độ vận hành thấp hơn quá trình chưng cất truyền thống, áp suất vận hành thấp hơn quá trình truyền thống, tính chất cơ học của màng thấp, và việc tách các chất đặc biệt phù hợp với 100%. Các chất có nồng độ cao thậm chí có thể tạo ra tinh thể và tạo ra hiệu suất cao. Vì có đặc điểm là nồng độ ở nhiệt độ thấp nên có thể được sử dụng để ngưng tụ các chất nhạy nhiệt.

Ứng dụng và triển vọng của công nghệ tách màng trong ngành dược phẩm

Công nghệ tách màng là công nghệ mới và tiết kiệm năng lượng để tách và cô đặc vật liệu. Vì quá trình tách của nó được thực hiện ở nhiệt độ bình thường, không thay đổi pha, không thay đổi hóa học, độ chọn lọc tốt, khả năng thích ứng mạnh và tiêu thụ năng lượng thấp, nó có thể thay thế công nghệ cô đặc bay hơi và lọc nhựa khoan truyền thống trong ngành dược phẩm hiện tại. Tỷ lệ các thành phần hiệu quả của hóa chất hiệu quả được cải thiện từng bước, đặc biệt là để nâng cao giá trị gia tăng của y học cổ truyền Trung Quốc, mở rộng xuất khẩu y học cổ truyền Trung Quốc và phát triển hiện đại hóa y học cổ truyền Trung Quốc.

Hiện nay, công nghệ tách màng đã có những tiến bộ to lớn, nhưng vẫn đang trong giai đoạn phát triển đi lên, chúng ta vẫn còn nhiều việc phải làm. Khoa học công nghệ màng trong thế kỷ 21 sẽ tiếp tục cải tiến và nâng cao quy trình màng hiện có, tiếp tục khám phá và phát triển các quy trìn và vật liệu mới, tiếp tục mở rộng lĩnh vực ứng dụng ban đầu, khiến công nghệ màng đóng vai trò lớn hơn.

Khử trùng và làm sạch nước máy

Nguyên lý hoạt động của màng siêu lọc

Siêu lọc có thể loại bỏ hiệu quả các loại vi-rút, hợp chất hữu cơ, đại phân tử và vi khuẩn trong nước, và có thể để lại các khoáng chất có lợi cho cơ thể con người. Do đó, công nghệ màng siêu lọc được sử dụng trong phương pháp xử lý nước.

Đặc điểm của công nghệ màng siêu lọc trong nhà máy nước

Các phương pháp xử lý nước truyền thống không có công nghệ màng siêu lọc, các ưu điểm chính sau đây là một số điểm: thứ nhất, loại bỏ nước trong các hạt vật chất ở mức chín mươi chín phần trăm, độ đục của nước nhỏ hơn 0,1 TU, đảm bảo chất lượng nước. Thứ hai, các vi sinh vật trong nước có độ an toàn cao. Việc sử dụng công nghệ màng siêu lọc có thể loại bỏ hoàn toàn vi-rút và vi khuẩn trong nước, và độ an toàn của nước uống hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia. Đồng thời, độ an toàn của nước được đảm bảo và các sản phẩm phụ khử trùng của chất lượng nước đã giảm đáng kể. Thứ ba, đối với nhôm, sắt và các chất keo khác, xác suất loại bỏ là trên chín mươi lăm phần trăm. Thứ tư, động lực chính của công nghệ màng siêu lọc là áp suất, do đó thiết bị tách của nó dễ vận hành và đơn giản, do đó giảm chi phí bảo trì và nhân sự cho việc bảo trì và bảo dưỡng trong giai đoạn sau. Thứ năm, diện tích có thể được giảm hiệu quả, thường là khoảng bảy mươi phần trăm. Thứ sáu, việc chuẩn hóa và mô-đun hóa màng siêu lọc có thể làm giảm hiệu quả chu kỳ nước máy để có thể đồng bộ hóa công suất với nhu cầu nước. Thứ bảy, nước rửa ngược có thể được tái chế và cũng có thể được sử dụng cho nước sinh hoạt. Đây cũng là chiến lược phát triển bền vững quốc gia. Do đó, công nghệ màng siêu lọc và công nghệ xử lý nước truyền thống, công nghệ màng siêu lọc có thể đảm bảo tốt hơn về độ an toàn của chất lượng nước và đạt được lợi ích kinh tế và xã hội tốt hơn là lựa chọn quy trình tốt nhất để xử lý nước tại các nhà máy nước ở giai đoạn hiện tại.

Nghiên cứu xử lý nước máy bằng công nghệ màng siêu lọc

Tăng lượng than hoạt tính dạng bột có thể cải thiện hiệu quả hiệu quả loại bỏ chất hữu cơ trong nước. Sử dụng kết hợp màng siêu lọc và than hoạt tính dạng bột, nước có thể được xử lý hợp lý, độ đục của nước thải được đảm bảo, nồng độ chất hữu cơ hòa tan trong nước được giảm và hoạt động của nước được giảm đáng kể, và nước cũng được khử trùng khi nước được khử trùng. Giảm sản xuất bốn loại carbon clo. Màng siêu lọc và quá trình đông tụ có thể đảm bảo rằng các chất ô nhiễm có thể tiếp cận nhiều ngón tay hơn và tỷ lệ loại bỏ độ đục đạt trên chín mươi sáu phần trăm.

Nói tóm lại, công nghệ màng siêu lọc được sử dụng trong các nhà máy nước đóng vai trò rất quan trọng trong xử lý nước, ngoài ra còn có những ưu điểm như diện tích nhỏ, độ an toàn cao, thời gian thi công ngắn,… nên công nghệ màng siêu lọc có triển vọng phát triển rộng rãi hơn trong ngành xử lý nước.

Tiền xử lý khử muối nước biển

Mục đích kỹ thuật

Mục đích của quá trình xử lý nước biển sơ bộ là loại bỏ các tạp chất như bùn cát, keo và vi sinh vật trong nước biển bề mặt, đồng thời đảm bảo hệ thống thẩm thấu ngược hoạt động ổn định lâu dài.

Khi thiết kế quy trình xử lý nước biển sơ bộ, chất lượng nước biển sau khi xử lý sơ bộ phải đáp ứng được yêu cầu về chất lượng nước đầu vào của các thành phần màng thẩm thấu ngược.

Quy trình xử lý

(1) lọc keo tụ hoặc nổi khí nông

Lọc keo tụ được thiết kế để loại bỏ tạp chất dạng keo và dạng lơ lửng trong nước biển và giảm độ đục. Do tỷ lệ nước biển lớn và giá trị pH cao, nên FeCl3 được chọn làm chất keo tụ và liều lượng là 1 ~ 2mg/L. Sau khi trộn, muối sắt và tạp chất dạng keo trong nước biển tạo thành phèn lớn hơn, sau đó được lọc bằng bộ lọc cơ học, chỉ số ô nhiễm (SDI15) của chất lượng nước nhỏ hơn 5 và độ đục nhỏ hơn 1.

Giai đoạn 1 của dự án được trang bị 9 bộ lọc cơ học, trong đó có 1 bộ lọc cơ học đơn có đường kính thiết kế 3200mm, lót cao su thiên nhiên dày 5mm, phủ sơn tàu chống ăn mòn, có nắp đậy nước ở đáy, chứa vật liệu lọc đa phương tiện theo cấp phối và thiết kế 1 bộ lọc đơn có công suất 67m3/h.

Để tiết kiệm nước tiêu thụ, nước cô đặc thẩm thấu ngược được sử dụng làm nước rửa ngược máy lọc. Hệ thống có bể chứa cô đặc, bơm rửa ngược và quạt rễ cây. Tốc độ rửa khí là 16L/m2.s và lưu lượng nước rửa ngược là 15L/m2.s.

Phao khí nông cũng được sử dụng rộng rãi trong khử muối nước biển, chẳng hạn như xử lý trước khử muối Caofeidian và phao khí nông, nhưng cả phao khí nông và phao khí thông thường, hệ thống khí hòa tan là cốt lõi. Hiện tại, chỉ có một hoặc hai hệ thống ở Trung Quốc.

(2) thêm thuốc để loại bỏ clo dư và ngăn ngừa sự bám bẩn, lắng đọng trên bề mặt màng thẩm thấu ngược.

Sự hiện diện của các tác nhân oxy hóa như clo trong nước biển có thể làm giảm hiệu suất của các thành phần màng thẩm thấu ngược, vì vậy nước biển phải kiểm soát clo tự do <0,1mg/L trước khi vào màng thẩm thấu ngược. Bằng cách thêm 1,5-2mg/L Natri Bisulfit vào bơm định lượng, clo dư trong nước biển phản ứng với Natri Bisulfit để tạo thành axit và muối trung tính, do đó loại bỏ tác động của clo dư trên màng thẩm thấu ngược.

Nước biển chứa nồng độ cao Ca2+, Mg2+, HCO3-, SO42- huyết tương. Trong quá trình khử muối nước biển thẩm thấu ngược, nước biển bị cô đặc và dễ hình thành kết tủa các muối vô cơ không hòa tan trên bề mặt màng thẩm thấu ngược. Theo tỷ lệ thu hồi nước của chất lượng nước ban đầu và thiết bị thẩm thấu ngược, chỉ số Stiff & Davis được tính toán và đánh giá xu hướng kết tủa đóng cặn, và chất ức chế đóng cặn được thêm vào trước khi nước biển đi vào thiết bị thẩm thấu ngược. Sau khi đánh giá toàn diện về hiệu quả ức chế đóng cặn và giá của một số chất ức chế đóng cặn, liều lượng axit sunfuric làm chất ức chế đóng cặn là 15 ~ 20mg/L và giá trị pH của nước biển được kiểm soát trong khoảng 7 ~ 7,5. Nó có thể ngăn chặn hiệu quả các muối vô cơ không hòa tan hình thành kết tủa đóng cặn trên bề mặt màng thẩm thấu ngược.

(3) lọc bảo mật

Bộ lọc an toàn trước thiết bị thẩm thấu ngược được thiết kế để bảo vệ máy bơm áp suất cao, thiết bị thu hồi năng lượng và các thành phần màng để vận hành an toàn và lâu dài. Theo thiết kế và tính toán độ chính xác của nước lọc và lọc của các thông số kỹ thuật của bộ lọc an toàn, bốn đường kính của bộ lọc an toàn 800, vật liệu lọc là 316L, lớp lót nhựa bên trong, bộ lọc an toàn đơn được trang bị lõi lọc chèn 70 57-1000-5 mu m và lưu lượng nước thải được thiết kế là 150m3/h.

Previous tab Next tab