技术展示

优于传统反渗透方案的新方法

我们正在通过强大的、长期的内部研发来应对一些世界上最紧迫的水资源挑战。我们所有的旗舰水和废水处理技术都是游戏规则的改变者。它们的表现优于竞争技术,并将饮用水和工业废水转化为安全而有价值的资产。根据WFI集团的愿景,以真正的动力和对人和环境的关心,我们的技术推动了突破性的解决方案,促进了公共健康、可持续性和增长。

导向技术 高回收率脱盐设备的黄金标准

回流是一项突破性的海水淡化技术,可在新的和现有的反渗透(RO)海水淡化厂实施。这是市场上最具成本效益的解决方案,它允许在保持给水量的同时显著增加产品的水容量。或者,它减少了进料水量,同时保持了产品水量。在所有情况下,回流都降低了盐水拒绝的能力。ROTEC的解决方案可用于各种市场细分的各种应用。

反流技术的原理是周期性地改变盐水流的流向,从而防止膜上形成水垢。此外,ROTEC开发了一种涉及区块重新定位的专利方法,在该方法中,单个区块可以在各阶段之间重新定位,从而可以切换压力容器的区块。除了提高水处理能力,这种方法还可以减少现场清洗(CIP)的频率。

导向反渗透(FR-RO)是如何运行的

导向反渗透(FR-RO)技术的原理是通过定期改变膜壳内水的流动方向,从而防止在膜上形成结垢。此外,ROTEC开发了一种专利方法,涉及模块重新定位,其中各个模块可以在不同阶段之间重新定位,由膜壳组成的模块得以切换。这种方法不仅提高了水处理能力,还减少了就地清洗(CIP)的频率。

凭借导向技术,ROTEC在2018年新加坡国际水周(SIWW)博览会上获得了“最有价值技术”奖,并在2022年西班牙全球水峰会(GWS)上获得了“年度突破技术”卓越奖。

回收率的挑战性

这是基于膜的技术,例如反渗透(RO)以及纳滤(NF),是如今在除盐水领域中最被广泛使用的。

可是,传统的海水淡化反渗透(SWRO)系统通常只能达到45-50%的回收率,传统的苦咸水反渗透(BWRO)只能达到70-80%的回收率。这也就是说剩余了50-55%或是20-30%的浓盐水,同时这一部分水需要按照地方规定进行排放以及处理。现在,由于用水量的增长以及水资源逐渐减少,这些传统的工艺系统就变的不在具有经济效益也不再具有环保效率。

提高回收率的方法限制

提高反渗透系统的回收率其实是简单的,无需变换系统将结构,只需提高系统压力以及在操作方法上做一些小的变化。但也有一些阻碍回收率升高的问题。矿物质的结构,在这工艺在矿物废水结晶的时候,膜组件的表面会出现堵塞的状况,会导致渗透水量的减少,这一主要的阻碍是在苦咸水脱盐过程中出现的。有时甚至发生在普通回收率的系统操作上。

提高系统的回收率也会出现很多问题,例如膜清洗的频率的提高,以及膜的寿命降低等。因此,就需要使用昂贵的阻垢剂,来温和的清洗膜组件。在海水淡化的系统中,渗透压对回收率的限制要高于矿物质金属结构对于含可溶性盐浓度较低的来水,也就减少了结垢问题。海水淡化反渗透系统相较于其他系统来讲的问题主要是污垢的产生(主要为生物污垢)。

反渗透的新流向

我们专利的倒向技术解决了现有的挑战,对比传统的反渗透设备实现了突破性的高产水量以及高经济效益的高回收率效果。这也减小了进水所需的增压以及显著减少了浓水排放量,减少了能耗以及生态足迹。

技术原理

ROTEC的专利技术,也就是专利的倒向(FR)技术抑制了结垢且达到了高回收率的效果,这一成果是通过将倒向技术设计加载在普通反渗透脱盐系统上,不论是新建项目还是在现有的设备上进行安装都是可以实现的。

倒流是操作海水淡化系统的一个智能过程,在反渗透膜壳阵列中,盐水流的流向定期切换(见图)。通过周期性地改变流动方向,在未饱和的进水溶液条件下,水垢没有时间在膜表面形成。切换的频率取决于浓缩液中过饱和溶液增长垢粒所需的时间,垢粒能够持续增长。通过使用有效的欠饱和进水在精矿中超过临界粒径之前清除新生的鳞颗粒,可以防止广泛的沉淀。这种方法的回收率比单独使用阻垢剂要高得多。

在过饱和溶液从浓水中沉淀到膜上之前,逆流开关连接进料和浓缩液。时间由进水成分和操作条件的决定。“变戏法原理”可以防止结垢,即在过饱和溶液析出之前将条件改变为欠饱和状态。

导向反渗透(FR-RO)-- 基本原理

ROTEC进一步改进了导向反渗透(FR-RO)技术,使其适应工业水处理环境,这些环境主要由多段反渗透(RO)系统主导,这些系统使用膜壳(PV)的锥形流布置,以在顺序阶段的膜壳(PV)中保持正确的水力流动。

膜壳(PV)的锥形流布置涉及在下游阶段并联放置的压力容器数量比上游阶段少。由于下游阶段的进水量较少,被分配到更少的膜壳(PV)中,从而在下游压力容器中保持最低的横流速率。这有助于防止胶体、有机物和生物材料的污染,同时减少膜表面的浓水浓度。同时,它防止了过大流量进入一段的单个膜壳。

一种简单的流动逆转方法,即将进水送入原最后一段,并从原第一段的入口排出浓水,这将导致最后一段膜壳的流量过高,而第一段膜壳的流量过低。

为防止这种情况,ROTEC开发了一种专利方法,其中各个模块可以在不同阶段之间重新定位,通过使用复杂的阀门和阀门序列,使最后段的膜壳模块与第一阶段的等量膜壳模块进行交换。

导向反渗透(FR-RO)技术的工业应用

2段传统反渗透|3组模块| 440gpm |75%回收率

2段ROTEC导向反渗透|增加额外阀门以及管道| 模块A在二段上运行| 导向(FR)技术对锥形流阵列的适应

已调转水流方向|模块B在二段上运行|导向(FR)技术对锥形流阵列的适应

已调转水流方向|模块C在二段上运行|导向(FR)技术对锥形流阵列的适应

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