Keramiske ultrafiltreringsmembraner løser udfordringen med genbrug af kulkemisk spildevand!

Introduktion: Drevet af både kulstofemissionsmål og strenge miljøbestemmelser er spildevandsrensning og ressourcegenbrug i kulforgasnings- og kulkemiske industrier for længst forvandlet fra et "valgfrit" til et "obligatorisk" problem.

Kulkemisk spildevand er komplekst-og indeholder høje niveauer af COD, ammoniak-nitrogen, totalt nitrogen, cyanid, phenoler og andre genstridige forurenende stoffer. Kvaliteten af ​​det rensede spildevand svinger betydeligt efter biologisk rensning. Traditionelle "multi-mediefiltrering + organisk ultrafiltrering"-processer lider under lav flux, let fiberbrud, hyppig rengøring og kort levetid, hvilket gør det vanskeligt at opfylde kravene til genbrug. Findes der en teknologi, der kan forenkle forbehandlingen, modstå udsving i vandkvaliteten, fungere stabilt med høj flux og bevare sin ydeevne på lang sigt?

Svaret er: keramiske ultrafiltreringsmembraner.

Data beviser, at keramiske ultrafiltreringsmembraner kan fungere stabilt ved en høj flux på 150-180 LMH uden multimediefiltre, med en CEB-cyklus på over 12 timer og en CIP-cyklus på over 1 måned. Fluxen er 3-4 gange så stor som traditionelle organiske membraner, hvilket gør det uden tvivl den "ultimate løsning" til spildevandsgenbrug i kulkemisk industri.

Kulkemisk spildevandsbehandling følger typisk en rute med "homogenisering → biologisk rensning → dyb filtrering → genbrug." Mens biologiske enheder (modificerede SBR'er) betydeligt kan reducere COD og ammoniaknitrogen, lider spildevandet stadig af store udsving i turbiditet, resterende suspenderede faste stoffer (SS) og let gennemtrængning af organisk stof. Direkte indførelse af omvendt osmose vil forårsage tilsmudsning af membranelementer, hyppig rengøring og forkortet levetid.

Traditionelle avancerede spildevandsbehandlingsprocesser anvender multi-mediefiltre + organisk hulfiber-ultrafiltrering, som afslører tre store mangler ved den faktiske drift:
* **Kompleks forbehandling og stort fodaftryk:** Kræver multi-mediefiltrering og aktivt kulfiltrering, hvilket resulterer i lange processer, høje investeringer og besværlig vedligeholdelse.

* **Økologiske membraner er tilbøjelige til fiberbrud og vandgennemtrængning:** Plastmembranfibre har lav styrke og knækkes let, hvilket fører til SS (suspended solids) og turbiditetsgennemtrængning, hvilket forurener efterfølgende RO-systemer.

* **Lavflux og hyppig rengøring:** Driftsflux er kun 50-60 LMH, CEB-rengøring er påkrævet hver 1-2 timer, og CIP-rengøring hver 1-2 uge, hvilket resulterer i lang nedetid og høje vedligeholdelsesomkostninger.

De centrale smertepunkter ved spildevandsrensning i kulkemiske industrier er: store udsving i vandkvaliteten (COD 50-150 mg/L, turbiditet 2-10 NTU), kompleks sammensætning af forurenende stoffer og kravet om langsigtet stabil genbrug, som traditionelle processer simpelthen ikke kan modstå.

Keramiske ultrafiltreringsmembraner er sintret fra -aluminiumoxid ved høje temperaturer, som i sagens natur besidder "hardcore-egenskaber". Sammenlignet med organiske ultrafiltreringsmembraner har de revolutionerende fordele: Keramiske membraner er mere holdbare, mere robuste, har højere flux og er lettere at vedligeholde, perfekt egnet til de barske forhold i kulkemisk spildevand.

(1) Høj-stabil drift

Den keramiske ultrafiltreringsmembran fungerede stabilt ved en flux på 157 LMH og nåede et maksimum på 180 LMH, hvilket er 3-4 gange mere end traditionelle organiske membraner (50-60 LMH). For samme vandbehandlingsvolumen reduceres antallet af membranmoduler med 75 %, hvilket reducerer rackinvesteringen markant.

(2) Ultra-lang rengøringscyklus

CEB (Online Chemical Cleaning) cycle: >12 timer/cyklus (organiske membraner 1-2 timer/cyklus);

CIP (Offline Chemical Cleaning) cycle: >1 måned (organiske membraner 1-2 uger/cyklus);

Rengøringsgenvindingsgrad: tæt på 100 %, uden forringelse af membranens ydeevne.

(3) Ekstremt stabil permeatvandkvalitet

Permeat turbiditet:<0.04 NTU;

Permeat SDI:<2;

Opfylder fuldt ud kravene til omvendt osmose fødevand og kan genbruges direkte i cirkulerende vandsystemer og afsaltningssystemer.

(4) Stærk modstand mod udsving i vandkvaliteten

På trods af høj-hyppighed og betydelige udsving i fødevandets COD og turbiditet forbliver permeatvandskvaliteten af ​​den keramiske membran konsekvent stabil uden risiko for gennemtrængning, hvilket løser industriens smertepunkt for organiske membraner, hvor "udsving i vandkvaliteten fører til for høje spildevandsstandarder."

Denne pilottest verificerede grundigt den tekniske gennemførlighed af keramiske ultrafiltreringsmembraner til genbrug af kulkemisk spildevand, hvilket bringer fire kerneværdier:

1. Ekstremt forenklet procesflow og væsentligt reduceret investering

Elimineringen af ​​forbehandlingsenheder såsom klaringsapparater, multi-mediefiltre og aktive kulfiltre forkorter procesflowet med 60 %, reducerer gulvpladsen med 50 % og reducerer anlægs- og udstyrsinvesteringer med mere end 30 %. 2. Reducerede drifts- og vedligeholdelsesomkostninger, sparer tid og indsats

Membranens levetid forlænget med 2-5 gange, årlige udskiftningsomkostninger reduceret med 80 %;

Rengøringscyklusser forlænget med mere end 10 gange, nedetid reduceret med 90 %;

Intet behov for hyppige udskiftninger af filtermedier eller vedligeholdelse af forbehandlingsudstyr, arbejdsomkostninger reduceret med 50 %.

3. Øget genbrugsrate, vand- og kulstofreduktion

Systemets vandgenvindingsgrad steg med mere end 2 %, ferskvandsforbruget reduceret betydeligt, spildevandsudledningen reduceret, hvilket passer perfekt til den kemiske kulindustris politiske krav om "vandbesparelse, emissionsreduktion og ressourcegenbrug."

4. Beskyttelse af efterfølgende membransystemer, forlænget levetid

Ekstremt lav turbiditet og SDI i det producerede vand, ingen indtrængning af forurenende stoffer, omvendt osmose/nanofiltreringsmembranrensningsfrekvens reduceret med 70%, levetid forlænget med 3-5 år, hvilket yderligere reducerer driftsomkostningerne.

Den kulkemiske spildevandsbehandlingsindustri indvarsler en teknologisk revolution, hvor keramiske membraner erstatter organiske membraner.

Data beviser, at keramiske ultrafiltreringsmembraner direkte kan behandle spildevand fra kulkemiske og biokemiske processer, hvilket eliminerer behovet for multi-medieforbehandling. De tilbyder høj gennemstrømning, lange cyklustider, modstandsdygtighed over for udsving og nem betjening og vedligeholdelse, og udkonkurrerer i vid udstrækning traditionelle organiske ultrafiltreringsprocesser i alle aspekter.

For kulkemiske virksomheder såsom kulforgasning, syntetisk ammoniak, methanol og koksanlæg:

Nye projekter: Direkte vedtagelse af keramisk ultrafiltreringsteknologi opnår genbrug af spildevand i ét trin;

Opgraderingsprojekter: Udskiftning af organisk ultrafiltrering med multi-mediefiltrering forbedrer hurtigt standarder og effektivitet.

Keramiske ultrafiltreringsmembraner er ikke blot en "bonus" til kulkemisk spildevandsbehandling, men en væsentlig mulighed for at opnå standardgenbrug, omkostningsreduktion og effektivitetsforbedringer!