Aplicação da tecnologia de membranas de ultrafiltração no tratamento de água para projetos de proteção ambiental
Consumo urbano Purificação de água:
Com o desenvolvimento da sociedade, as pessoas têm exigências cada vez maiores em relação à segurança da água potável, mas, ao mesmo tempo, a poluição das fontes de água urbanas em meu país está se tornando cada vez mais grave. A qualidade da água que chega diretamente à rede pública está cada vez mais abaixo dos padrões de potabilidade, tornando necessário o tratamento da água potável urbana.
A água potável urbana provém principalmente de águas subterrâneas e superficiais. Os mecanismos de poluição das duas fontes de água são diferentes, mas os poluentes são principalmente organismos assexuados, bactérias, fungos, vírus, matéria em suspensão, etc.
Os métodos tradicionais de purificação de água potável conseguem inativar e purificar microrganismos e fungos, além de remover partículas suspensas em escala micrométrica. Com base nisso, a tecnologia de membrana de ultrafiltração também permite a remoção eficaz de partículas em nanoescala, resultando em uma água efluente de maior qualidade, o que é de grande importância para a saúde da população urbana.
Os recursos hídricos não renováveis, como a água doce disponível para consumo humano na Terra, estão cada vez mais se esgotando, e a escassez de água tornou-se um dos problemas mais urgentes enfrentados pela humanidade contemporânea. A dessalinização da água do mar é considerada uma maneira eficaz de solucionar a crise da água potável. Atualmente, a tecnologia de dessalinização de água do mar mais estudada no mundo é a eletrodiálise. Embora a eletrodiálise seja considerada um método eficaz para dessalinizar a água do mar, seu custo operacional é alto e a taxa de recuperação é baixa. Com o desenvolvimento da tecnologia, a tecnologia de membrana de ultrafiltração começou a ser utilizada na dessalinização da água do mar por osmose reversa. Seu excelente desempenho de separação e propriedades físico-químicas aprimoraram ainda mais a eficiência da dessalinização da água do mar e reduziram significativamente o consumo de energia.
Tratamento de águas residuais de galvanoplastia:
A quantidade de águas residuais geradas pela indústria elétrica é enorme e contém grandes quantidades de cromo hexavalente, cobre, níquel e outros metais pesados. São extremamente nocivas e possuem baixa biodegradabilidade. Na prática, a oxidação do ferro e a eletrólise são frequentemente utilizadas, mas a oxidação do ferro produz muito lodo, que necessita de tratamento adicional. Embora a eletrólise seja eficaz no tratamento de águas residuais da indústria elétrica, seu custo operacional é elevado e não é adequada para implementação em larga escala. A utilização combinada das tecnologias de ultrafiltração e osmose reversa é considerada um método eficaz para o tratamento de águas residuais da galvanoplastia. O uso dessas duas tecnologias de membrana remove a maior parte dos metais pesados, carbono orgânico e nitratos presentes nessas águas residuais, e o uso de membranas de ultrafiltração também reduz a contaminação das membranas osmóticas e aumenta sua vida útil.
Tratamento de águas residuais oleosas:
As principais fontes de águas residuais oleosas incluem derramamentos de petróleo bruto, águas residuais de matadouros e águas residuais domésticas, entre outras. Seus principais componentes são óleo em suspensão, óleo disperso, óleo emulsionado e óleo pesado. O dispositivo de tratamento de águas residuais oleosas mais comum é a caixa de gordura, mas esta não consegue tratar óleo emulsionado, sendo a flotação frequentemente utilizada como tratamento auxiliar. Como as moléculas de óleo emulsionado são geralmente grandes, a tecnologia de membrana de ultrafiltração pode ser utilizada para fazer com que a água residual oleosa passe através da membrana de ultrafiltração sob pressão, interceptando o óleo emulsionado e outros poluentes macromoleculares, com alta eficiência de remoção.
Reutilização de esgoto urbano:
A reutilização de esgoto urbano é uma medida importante para aliviar a pressão sobre o abastecimento de água nas cidades. Após o tratamento do esgoto doméstico urbano para atender aos padrões de reutilização, ele será utilizado em sistemas de irrigação urbana e de recuperação de água. O uso da tecnologia de membrana de ultrafiltração permite tratar rapidamente o esgoto urbano para atender aos padrões. Como o esgoto urbano possui boa biodegradabilidade, na prática, para melhorar a qualidade do efluente, o processo de lodo ativado cíclico (CASS) e a tecnologia de membrana de ultrafiltração são frequentemente utilizados simultaneamente. Sob condições de tempo de ação hidráulica de 12 horas, a taxa de remoção de DQO (Demanda Química de Oxigênio) por esse método atinge mais de 86%. A taxa de remoção de nitrogênio amoniacal atinge mais de 90%, e o valor do pH do efluente varia de 7,25 a 7,89, atendendo ao padrão de reutilização de água urbana.
Recuperação de águas residuais da indústria alimentícia:
Além de melhorar a qualidade do efluente, a tecnologia de membrana de ultrafiltração também pode concentrar e reciclar uma grande quantidade de substâncias sólidas úteis. A aplicação mais típica é no setor alimentício. As águas residuais geradas pela indústria alimentícia contêm grandes quantidades de gordura, proteína, amido, levedura, etc. Se essas substâncias forem descartadas no meio ambiente, causarão não apenas poluição ambiental, mas também uma grande quantidade de resíduos. Portanto, a tecnologia de módulo de ultrafiltração é utilizada para interceptar os componentes úteis nas águas residuais e, ao mesmo tempo, separar a DBO e a DQO da água. As substâncias ambientais separadas são extraídas e recicladas, o que pode trazer maiores benefícios econômicos para a empresa.
Em resumo, a tecnologia de membranas de ultrafiltração é uma tecnologia importante para o tratamento de água em projetos de proteção ambiental. Ela possui amplas perspectivas de aplicação no tratamento de esgoto urbano, no tratamento de diversos efluentes industriais e na recuperação de materiais úteis. Atualmente, as linhas de pesquisa da tecnologia de membranas de ultrafiltração visam o desenvolvimento de dispositivos de ultrafiltração mais eficientes e a melhoria da qualidade do efluente por meio da combinação com outras tecnologias de tratamento de água, de acordo com as características da água de entrada.