It-tibdil fil-klima qed iħalli impatt profond fuq il-kontenut u l-karatteristiċi tan-NOM fl-ilma tal-wiċċ permezz ta 'diversi mekkaniżmi kumplessi, li jagħmlu l-NOM tniġġis ewlieni fit-trattament tal-ilma tax-xorb. Is-sorsi tal-ilma-NOM għoljin ġeneralment juru kulur għoli u DOC għolja (dożi għal kull unità ta' żona). NOM mhux biss jikkawża problemi ta 'kulur u riħa fil-korpi tal-ilma iżda jirreaġixxi wkoll mad-diżinfettanti biex jiġġenera prodotti sekondarji karċinoġeniċi.
Il-proċessi tradizzjonali tat-trattament tal-ilma tax-xorb għandhom effiċjenza limitata tat-tneħħija tal-NOM, filwaqt li l-proċessi tal-membrana organika konvenzjonali jsofru minn żvantaġġi bħal suxxettibilità għall-fouling u reżistenza fqira għall-korrużjoni. Il-membrana taċ-ċeramika flimkien mal-koagulazzjoni tipprovdi soluzzjoni innovattiva, ta' konsum ta'-enerġija-baxx, kompatta, u stabbli ħafna għall-purifikazzjoni ta' ilma tal-wiċċ ta'-NOM għoli.
Tliet Metodi ta 'Pretrattament: Mill-Kompattezza Tradizzjonali għall-Aħħar
Tim ta’ riċerka Ewropew iddisinja u qabbel tliet mudelli għall-koagulazzjoni u t-trattament minn qabel tal-flokulazzjoni, u kiseb ottimizzazzjoni kontinwa tal-fluss tal-proċess filwaqt li jiżgura l-effettività tat-trattament:
1. Tradizzjonali Żewġ -Koagulazzjoni/Flokulazzjoni tat-Tank
Bħala mod ta' trattament klassiku, dan il-proċess juża disinn ta' reazzjoni f'żewġ-stadji: tank ta' taħlit rapidu u tank ta' flokulazzjoni bil-mod. L-ilma mhux ipproċessat u l-koagulant jitħalltu sewwa fit-tank tat-taħlit rapidu qabel ma jidħlu fit-tank tal-flokulazzjoni biex jitlesta t-tkabbir tal-flokk, b'ħin totali ta 'ritenzjoni idrawlika (HRT) ta' 21 minuta. Din il-modalità tipprovdi reazzjoni bir-reqqa iżda teħtieġ footprint kbir u għandha spejjeż ta 'kostruzzjoni għoljin.
2. Modalità ta 'Taħlit Rapidu
Din il-modalità tissimplifika l-fluss tal-proċess, telimina t-tank tal-flokulazzjoni bil-mod u żżomm biss l-unità tat-taħlit rapidu. Il-koagulant u l-ilma mhux ipproċessat huma mħallta u jidħlu direttament fil-modulu tal-membrana, u jnaqqas il-ħin ta 'żamma idrawlika għal 7 minuti. Filwaqt li żżomm l-effettività bażika tat-trattament, tissimplifika b'mod sinifikanti l-konfigurazzjoni tat-tagħmir.
3. Modalità ta 'flokulazzjoni Tubulari onlajn
Din hija l-aktar soluzzjoni kompatta innovattiva f'dan l-istudju. Il-fluss tal-proċess huwa kif ġej: ilma mhux ipproċessat + koagulant → taħlit tal-pompa tal-għalf tal-membrana → flokulant tubulari → membrana taċ-ċeramika → permeat. M'hemm l-ebda tank ta 'reazzjoni matul il-proċess; it-taħlit u l-flokulazzjoni jitlestew permezz ta 'pipelines. Il-ħin ta 'żamma idrawlika (HRT) huwa biss 45 sekonda, u l-valur G- huwa kkontrollat f'330 s⁻¹. Għandu l-iżgħar footprint fost it-tliet modi.
Parametri tal-qalba: Appoġġ tal-Ħardwer tal-Membrana taċ-Ċeramika
L-esperiment uża membrana taċ-ċeramika, li, minħabba l-proprjetajiet ta 'materjal inorganiku tagħha ta' reżistenza kimika u saħħa mekkanika għolja, saret l-appoġġ tal-ħardwer ewlieni għal operazzjoni ta 'proċess stabbli.
Riżultati Sperimentali: -Tneħħija ta' Effiċjenza Għolja + Vantaġġi Doppji ta'-Tniġġis Baxx
L-istudju uża DOC, kulur, u UV₂₅₄ bħala indikaturi ta 'evalwazzjoni NOM u differenza fil-pressjoni transmembrana (TMP) bħala l-indikatur ta' evalwazzjoni tal-fouling tal-membrana, ottimizza t-tip, id-dożaġġ u l-valur tal-pH tal-koagulanti.
L-esperiment qabbel polyaluminum chloride u ferric chloride, u r-riżultati kienu pjuttost illuminanti:
Tneħħija tad-DOC:
L-imluħa ta 'l-aluminju kisbu rata ta' tneħħija ta '50% -85% f'pH 5.5, tiżdied b'żieda fid-dożaġġ.
L-imluħa tal-ħadid kisbu rata massima ta 'tneħħija ta' 87% f'pH 4.5 u 10 mg/L.
Tneħħija tal-Kulur:
Aluminum salts were optimally removed at pH 5.5, with a dosage as low as 2 mg/L achieving a removal rate >90%.
L-imluħa tal-ħadid tneħħew bl-aħjar mod f'pH 5.0, li jeħtieġu 6... Il-kisba ta 'riżultati ekwivalenti teħtieġ konċentrazzjonijiet 'il fuq minn mg/L.
Sejba ewlenija tal-istudju hija li aktar koagulant mhux neċessarjament aħjar.
F'melħ tal-aluminju 2 mg/L: newtralizzazzjoni ta 'ċarġ insuffiċjenti, flocs żgħar, u imblukkar faċli tal-pori tal-membrana.
F'5 mg/L melħ tal-aluminju: tista 'sseħħ ristabilizzazzjoni tal-ħlas, jew it-tagħbija tal-wiċċ tal-membrana tista' tkun għolja wisq.
Fi 3 mg/L melħ tal-aluminju: il-fouling tal-membrana huwa l-aktar baxx, u l-operat huwa l-aktar stabbli.
Dan ifisser li l-ottimizzazzjoni tad-dożaġġ hija aktar importanti milli żżidu bl-addoċċ.
Rigward il-fouling tal-membrana, juri stabbiltà estremament qawwija, b'fouling baxx ħafna tal-membrana irriversibbli. F'dożaġġ tal-melħ tal-aluminju ta '3 mg Al/L, ir-rata ta' fouling tal-membrana tilħaq livell ottimali, b'żieda fil-pressjoni ta '-ċiklu wieħed biss ta' madwar 40 mbar. Flimkien ma 'backwashing regolari, jista' jinżamm tħaddim stabbli fit-tul-.
Ta 'min jinnota li l-konċentrazzjoni tal-metall residwu fl-effluwent hija indikatur li jillimita l-qalba għall-operazzjoni tal-proċess. Fil-medda ottimali ta 'pH ta' 4.5–5.5 għat-tneħħija ta 'NOM, konċentrazzjonijiet residwi ta' aluminju u ħadid jaqbżu faċilment 150 ug/L (il-limiti għall-aluminju fl-"Standards għall-Kwalità tal-Ilma tax-Xorb GB5749-2022" huma 200 ug/L u għall-ħadid, 300 ug/L). Fl-inġinerija prattika, huwa meħtieġ li jiġi bbilanċjat il-valur tal-pH u d-dożaġġ tal-koagulant, filwaqt li jitqiesu kemm l-effiċjenza tat-tneħħija kif ukoll is-sikurezza tal-effluwent.
Il-modalità tal-flokulazzjoni tubulari onlajn hija l-għażla preferuta
Tqabbil tat-tliet modi ta 'trattament minn qabel żvelat:
Ir-rati tat-tneħħija tal-kulur u tad-DOC kienu t-tnejn madwar 80%, b'differenzi negliġibbli.
Ir-rati irriversibbli ta 'fouling tal-membrana kienu simili (0.06-0.10 mbar / h).
It-turbidità tal-effluwent baqgħet b'mod konsistenti taħt 0.1 NTU.
It-tliet modi ma wrew l-ebda differenza sinifikanti fl-effiċjenza tat-tneħħija tal-NOM, iżda l-modalità tal-flokulazzjoni tubulari onlajn, bil-ħin ta 'żamma idrawliku ultra-qasir tagħha ta' 45 sekonda u disinn minimalista mingħajr tank ta 'reazzjoni, saret l-aħjar għażla.
Dan l-istudju jikkonferma li l-koagulazzjoni-flokulazzjoni + proċess tal-membrana taċ-ċeramika huwa applikabbli bis-sħiħ għall-ħtiġijiet ta 'purifikazzjoni tal-ilma tal-wiċċ b'NOM għoli (Normally Oxygen Content): dożaġġ baxx ta' koagulant jikseb trattament konformi; il-membrana taċ-ċeramika tista 'tinħasel u għandha ħajja twila; u l-konsum tal-enerġija operattiva tiegħu huwa ferm inqas mill-proċessi tradizzjonali. Il-modalità tal-flokulazzjoni tubulari onlajn tkisser il-limitazzjoni ta 'impronta kbira inerenti fil-proċessi tradizzjonali tat-trattament tal-ilma, u tipprovdi appoġġ tekniku għall-kostruzzjoni ta' impjanti tal-ilma tax-xorb kompatti u intelliġenti.
Konklużjoni
Quddiem standards tal-kwalità tal-ilma tax-xorb dejjem aktar stretti u l-isfidi tat-tniġġis tal-ilma tas-sors, il-proċess ta' trattament minn qabel tal-membrana taċ-ċeramika tal-koagulazzjoni-jibbilanċja l-effettività tat-trattament bi spejjeż imnaqqsa tal-inġinerija ċivili. Bil-vantaġġi ewlenin tagħha ta' tneħħija ta'-effiċjenza għolja, tniġġis baxx, disinn kompatt, u konsum baxx ta' enerġija, tipprovdi approċċ ġdid għall-impjanti tal-ilma li jittrattaw sorsi tal-ilma b'kontenut għoli-organiku- (bħal ilma tal-ġibjun fin-nofsinhar u xi ilma tax-xmara fit-tramuntana).
