อุปกรณ์บำบัดน้ำซึม DTRO

ข้อกำหนดพื้นฐานของกระบวนการ

เมื่อพิจารณาจากลักษณะของน้ำซึม การออกแบบและการเลือกกระบวนการสำหรับ การบำบัดน้ำซึม ในหลุมฝังกลบต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

● ตอบสนองความต้องการการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำ

ความสามารถในการประมวลผลของกระบวนการบำบัดน้ำขนาดใดๆ ที่เลือกมีขีดจำกัดสูงสุดในการบำบัดน้ำ ดังนั้น กระบวนการออกแบบจึงควรมีความสามารถในการรับแรงกระแทกแรงดันน้ำสูงเพื่อรองรับความผันผวนในปริมาณน้ำที่มาก

● ทนทานต่อแรงกระแทกสูงเนื่องจากคุณภาพของน้ำ

เนื่องจากคุณภาพของน้ำซึมมีความแตกต่างกันมาก กระบวนการบำบัดจึงต้องทนทานต่อแรงกระแทก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของความสามารถในการย่อยสลายของน้ำซึมและความไม่สมดุลของอัตราส่วนคาร์บอนและไนโตรเจนเมื่ออายุของหลุมฝังกลบเพิ่มขึ้น

● ความสามารถในการกำจัด COD และ BOD สูง

ความเข้มข้นของ COD ในน้ำซึมจากหลุมฝังกลบสามารถอยู่ระหว่าง 4,000 ถึง 20,000 มก./ล. และนโยบายการปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งชาติกำหนดให้มีมาตรฐานคุณภาพน้ำที่เข้มงวดยิ่งขึ้นสำหรับน้ำเสียจากการบำบัดน้ำซึม ดังนั้น กระบวนการบำบัดจะต้องมีความสามารถในการกำจัดสารมลพิษอินทรีย์ที่สูงมาก

● ประสิทธิภาพในการลดไนเตรตที่ยอดเยี่ยม

ความเข้มข้นของแอมโมเนียไนโตรเจนในน้ำซึมจากหลุมฝังกลบโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างหลายร้อยถึงหลายพันมิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งสูงกว่าน้ำเสียจากเทศบาลถึงหลายสิบถึงหลายร้อยเท่า นอกจากนี้ จากการที่โครงการใช้มาตรฐาน GB16889-2008 ข้อกำหนดการปล่อยแอมโมเนียไนโตรเจนและไนโตรเจนทั้งหมดในน้ำทิ้งจึงเข้มงวดมาก ดังนั้น เพื่อกำจัดแอมโมเนียไนโตรเจน กระบวนการบำบัดจึงต้องใช้อัตราการลดไนเตรตที่สูงกว่า 99%

● สถานที่รักษามีความมั่นคง การดำเนินการและการจัดการมีความตรงไปตรงมา

● วิธีการรักษามีความปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ภาพรวมเทคโนโลยี DTRO (Disc Tube Reverse Osmosis)

DTRO (Disc Tube Reverse Osmosis) เป็นเทคโนโลยีล้ำสมัย เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส เทคโนโลยี ส่วนประกอบนี้สร้างขึ้นแตกต่างจากเมมเบรนแบบพันเกลียวแบบดั้งเดิม ช่องป้อนของโมดูลเมมเบรนแบบท่อดิสก์มีการออกแบบช่องไหลแบบจดสิทธิบัตรพร้อมช่องเปิด สารละลายป้อนจะเข้าสู่ภาชนะรับแรงดันผ่านทางทางเข้าและไหลไปยังปลายอีกด้านหนึ่งของโมดูลผ่านช่องระหว่างแผ่นนำทางและตัวเรือน 

สารละลายที่ป้อนจะเข้าสู่เพลทนำทางผ่านช่องแปดช่องที่ปลายด้านตรงข้ามของหน้าแปลน (ดังที่แสดงในรูปที่ 1) ของเหลวที่ผ่านการบำบัดจะไหลผ่านเมมเบรนกรองอย่างรวดเร็วที่สุด จากนั้นจะย้อนกลับ 180 องศาไปยังพื้นผิวเมมเบรนอีกอันและไหลเข้าสู่เพลทนำทางถัดไปผ่านช่องตรงกลางของเพลทนำทาง (ดังที่แสดงในรูปที่ 2) 

บนพื้นผิวเมมเบรน การกระทำดังกล่าวจะสร้างเส้นทางรูปตัว “S” สองตัวจากขอบวงกลมของแผ่นนำทางไปยังจุดศูนย์กลาง กลับไปที่ขอบ และกลับไปที่จุดศูนย์กลางอีกครั้ง ในที่สุด ของเหลวที่เข้มข้นจะไหลออกมาจากหน้าแปลนปลายป้อน แผ่นนำทางทั้งสองแผ่นของโมดูล DTRO จะถูกแยกออกจากกันด้วยระยะห่าง 3 มม. และพื้นผิวแผ่นนำทางมีส่วนยื่นที่จัดเรียงในรูปแบบเฉพาะ 

การออกแบบระบบไฮดรอลิกที่ไม่เหมือนใครนี้ทำให้เกิดการปั่นป่วนในของเหลวที่ผ่านการบำบัดขณะที่ไหลผ่านพื้นผิวเมมเบรนและชนกับส่วนที่ยื่นออกมาภายใต้แรงดัน ทำให้เพิ่มอัตราการซึมผ่านและฟังก์ชันการทำความสะอาดตัวเอง หลีกเลี่ยงการเปื้อนเมมเบรนและการแยกขั้วของความเข้มข้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของโมดูลเมมเบรนได้สำเร็จ การทำความสะอาดโมดูลยังทำได้ง่าย ทำให้โมดูลเมมเบรนแบบท่อกลมเหมาะสำหรับสภาพน้ำป้อนที่รุนแรง

นี่คือคำอธิบายทางเทคนิคเกี่ยวกับประโยชน์ของการใช้เมมเบรนแบบรีเวิร์สออสโมซิสแบบหลอดดิสก์ในการบำบัดน้ำซึม ประเด็นหลักๆ มีดังนี้:

● คุณภาพน้ำทิ้งที่เชื่อถือได้ซึ่งตรงตามมาตรฐานการปล่อยทิ้ง โดยไม่ได้รับผลกระทบจากการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำซึม

เนื่องจากเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสแบบหลอดดิสก์สามารถกำจัดมลพิษได้ในอัตราสูง น้ำทิ้งจึงสามารถผ่านมาตรฐานการปล่อยทิ้งในระยะเริ่มต้น กลาง และปลายของการบำบัดน้ำซึมโดยไม่ได้รับผลกระทบจากการย่อยสลายทางชีวภาพหรืออัตราส่วนคาร์บอน-ไนโตรเจนของน้ำซึม เทคโนโลยีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการบำบัดน้ำซึมจากหลุมฝังกลบเก่าในระยะกลางและปลาย

● ต้นทุนการลงทุนและการดำเนินการต่ำ

เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการอื่นๆ เทคโนโลยีการกรองแบบออสโมซิสย้อนกลับแบบท่อจานจะมีขั้นตอนการประมวลผลสั้นที่สุดและใช้พลังงานน้อยที่สุด พร้อมทั้งตรงตามมาตรฐานการระบายระดับสูง ส่งผลให้ต้นทุนการลงทุนและการดำเนินการต่ำ ต้นทุนการดำเนินการของ DTRO แบบสองขั้นตอนนั้นต่ำกว่ากระบวนการบำบัดอื่นๆ ที่สามารถตรงตามมาตรฐานใหม่มาก

● อายุการใช้งานเมมเบรนขยายออก

ส่วนประกอบ DTRO มีช่องเปิดกว้าง 3 มม. และดิสก์ไกด์การไหลเฉพาะที่มีส่วนยื่น ช่วยให้ของไหลในองค์ประกอบสร้างสถานะการไหลปั่นป่วน ลดการอุดตันของเมมเบรน มลภาวะ และการเกิดโพลาไรซ์ของความเข้มข้นให้น้อยที่สุด

รูปร่างที่โดดเด่นของ DTRO และการออกแบบระบบไฮดรอลิกทำให้ทำความสะอาดและฟื้นฟูฟลักซ์ได้ง่ายหลังทำความสะอาด ช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรน วิศวกรรมเชิงปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าอายุการใช้งานของเมมเบรน DTRO ขั้นแรกในการบำบัดน้ำซึมเดิมอาจยาวนานถึง 3 ปีหรืออาจจะนานกว่านั้น และอายุการใช้งานของ DTRO ขั้นที่สองอาจยาวนานกว่า 5 ปี ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลได้สำหรับระบบบำบัดแบบออสโมซิสย้อนกลับที่มีอยู่

● ส่วนประกอบของเมมเบรนนั้นง่ายต่อการบำรุงรักษา

ส่วนประกอบเมมเบรน DTRO ได้รับการออกแบบมาให้ถอดประกอบและบำรุงรักษาได้ง่าย การเปิดส่วนประกอบ DTRO ช่วยให้ตรวจสอบและบำรุงรักษาเมมเบรนกรองและส่วนประกอบอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย เมื่อจำนวนส่วนประกอบไม่เพียงพอ ส่วนประกอบดังกล่าวจะช่วยให้ติดตั้งเมมเบรนและท่อนำการไหลได้น้อยลงโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้งานส่วนประกอบเมมเบรน DTRO ซึ่งส่วนประกอบเมมเบรนอื่นๆ ไม่สามารถทำได้

● ต้นทุนการเปลี่ยนแผ่นกรองต่ำ

ส่วนประกอบแต่ละส่วนของ DTRO สามารถเปลี่ยนได้ทีละชิ้น ตัวกรองประกอบด้วยชุดเมมเบรนของตัวกรองและท่อนำการไหลหลายชุด เมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนชุดเมมเบรนของตัวกรอง สามารถเปลี่ยนได้ทีละชิ้น และยังสามารถใช้ชุดเมมเบรนที่มีประสิทธิภาพดีเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนเมมเบรนให้น้อยที่สุดได้ ส่วนประกอบเมมเบรนอื่นๆ เช่น เมมเบรนแบบม้วนและเมมเบรนแบบเส้นใยกลวง ไม่สามารถทำได้ เมื่อเมมเบรนแบบม้วนเกิดปัญหาด้านคุณภาพ เช่น มีรอยปะหรือรอยรั่วเฉพาะที่ หรือเมื่อต้องใช้เมมเบรนใหม่ จะต้องเปลี่ยนส่วนประกอบเมมเบรนทั้งหมด

เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน ระบบเมมเบรน DTRO จึงมีข้อได้เปรียบเหนือกระบวนการทางชีวเคมีแบบดั้งเดิมดังต่อไปนี้:

• ความสามารถในการปรับตัวในการปฏิบัติงาน

ระบบเมมเบรน DTRO เป็นอุปกรณ์แยกทางกายภาพที่มีความยืดหยุ่นสูงซึ่งสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะๆ นอกจากนี้ การกำหนดค่าแบบอนุกรม-ขนานของระบบยังสามารถปรับให้ตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพและปริมาณน้ำได้อีกด้วย

• ระยะเวลาก่อสร้างสั้น รวมถึงการดีบักและการเริ่มต้นระบบที่รวดเร็ว

ระบบเมมเบรน DTRO จะใช้การประมวลผลทางกล โดยมีสิ่งอำนวยความสะดวกเสริม เช่น อาคารโรงงานและสระน้ำ ระบบนี้สร้างขึ้นในขนาดเล็กและสามารถสร้างเสร็จได้อย่างรวดเร็ว การติดตั้งและแก้ไขข้อบกพร่องสามารถเสร็จสิ้นได้ภายในเวลาประมาณสองสัปดาห์หลังจากส่งอุปกรณ์ไปยังไซต์งาน

• ระดับการทำงานอัตโนมัติสูงและใช้งานง่าย

ระบบเมมเบรน DTRO เป็นระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบและมีระบบตรวจสอบและควบคุมขั้นสูง เพื่อปกป้องระบบ PLC สามารถปรับอัตโนมัติตามพารามิเตอร์ของเซ็นเซอร์และส่งสัญญาณเตือนทันที ในการแก้ไขปัญหารหัสข้อผิดพลาด ผู้ปฏิบัติงานเพียงแค่ดูคู่มือการใช้งานซึ่งไม่จำเป็นต้องมีประสบการณ์มากนัก

•  ขนาดกะทัดรัด

ระบบเมมเบรน DTRO ได้รับการติดตั้งเป็นหน่วยรวมที่มีโครงสร้างและสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดเล็กที่ต้องการพื้นที่ขนาดเล็ก

กระบวนการไหล

ของเหลวกรองของถังปรับจะถูกสูบไปยังถังเก็บน้ำดิบกรองเพื่อปรับค่า pH การบำบัดเบื้องต้นอย่างง่าย เช่น การกรองทรายและการกรองเพื่อความปลอดภัย จากนั้นจึงเข้าสู่ DTRO ขั้นแรก ในขั้นตอนแรก สารละลายเข้มข้นของ DTRO จะถูกระบายไปยังถังเก็บสารละลายเข้มข้นเพื่อรีไซเคิล สารละลายซึมผ่านของ DTRO จะเข้าสู่หอไล่ก๊าซเพื่อการบำบัดเพิ่มเติมก่อนจะถูกระบายออกเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน 

รูปภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นขั้นตอนทั้งหมดของการบำบัดของเหลวกรองด้วย DTRO:

คำอธิบายกระบวนการ

1. การเตรียมการล่วงหน้า

• ค่า pH ของสารซึมผ่านจะแตกต่างกันไปตามอายุของพืช การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมต่างๆ และองค์ประกอบที่ซับซ้อนของน้ำป้อน ซึ่งประกอบด้วยเกลือที่ไม่ละลายน้ำหลายชนิด เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม แบเรียม และซิลิกา การตกตะกอนจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของเมมเบรนเมื่อความเข้มข้นของเกลืออนินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำเหล่านี้เกินความสามารถในการละลายภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้

• ต้องปรับค่า pH ของน้ำป้อนก่อนเข้าสู่ ระบบออสโมซิสย้อนกลับ เพื่อป้องกันการเกิดตะกรันของเกลืออนินทรีย์คาร์บอเนตได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมกันนี้ จะต้องบำบัดของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในน้ำป้อนก่อนเพื่อลดการปนเปื้อนจากของแข็งที่แขวนลอยในสารซึมผ่านสู่เมมเบรน

• ก่อนที่น้ำดิบจะถูกส่งจากสระควบคุมไปยังถังน้ำดิบที่ซึมผ่านโดย ปั๊มบูสเตอร์ขั้นตอนแรกจะผ่านตัวกรองตะกร้าเพื่อกำจัดอนุภาคที่อาจถูกใส่ลงไปในน้ำป้อน ตัวกรองตะกร้ามีช่องกรองขนาด 1.0 มม. น้ำดิบจะเข้าสู่ถังน้ำดิบที่มีรูพรุนหลังจากผ่านการกรอง ในเวลาเดียวกันกับที่น้ำพรุนเข้าสู่ถังน้ำดิบ กรดจากถังเก็บกรดจะถูกเติมลงไปเพื่อปรับค่า pH 

• ในเวลาเดียวกัน ปั๊มผสมกรดจะเริ่มทำงานเพื่อผสมกรดไหลย้อนเพื่อให้ได้ค่า pH ที่ต้องการ ท่อส่งกรดไหลย้อนของถังเก็บของเหลวดิบในระบบติดตั้งเซ็นเซอร์ pH และ PLC จะประเมินค่า pH ของน้ำดิบและปรับความถี่ของปั๊มจ่ายโดยอัตโนมัติเพื่อปรับปริมาณกรดที่เติมเข้าไปเพื่อให้ค่า pH ของของเหลวดิบก่อนเข้าสู่การออสโมซิสย้อนกลับอยู่ในช่วง 6.1-6.5 ในที่สุด ไม่จำเป็นต้องปรับกรดหากค่า pH ของน้ำตกดิบอยู่ในช่วงนี้

• ปั๊มน้ำเสริมแรงกรองทรายจะสูบน้ำดิบเข้าไปใน เครื่องกรองทรายตัวกรองทรายมีหน่วยเดียวและความแม่นยำในการกรอง 50um เกจวัดแรงดัน ตั้งอยู่ที่ทางเข้าและทางออกของตัวกรองทราย การล้างย้อนกลับจะต้องดำเนินการเมื่อความแตกต่างของแรงดันเกิน 1.5 บาร์ ความถี่ในการล้างย้อนกลับของตัวกรองทรายจะถูกกำหนดโดยจำนวนของของแข็งแขวนลอยในท่อน้ำเข้า 

2. DTRO ขั้นแรก

ระบบเมมเบรนประกอบด้วยสองขั้นตอนของการออสโมซิสย้อนกลับ หลังจากกรองทรายแล้ว จะต้องป้อนออสโมซิสย้อนกลับขั้นตอนแรก จากนั้นออสโมซิสย้อนกลับขั้นตอนที่สองจะบำบัดสารซึมผ่านจากขั้นตอนแรก

น้ำทิ้งจากตัวกรองทรายจะถูกป้อนเข้าสู่อุปกรณ์ DTRO ขั้นแรก ซึ่งจะจ่ายน้ำ น้ำจะไหลผ่านตัวกรองหลักก่อน ซึ่งของแข็งที่แขวนลอยจะถูกกำจัดออกจากสารซึม อุปกรณ์นี้ติดตั้งตัวกรองหลักชุดเดียว และเซ็นเซอร์แรงดันที่ปลายทางเข้าและทางออกจะตรวจจับความแตกต่างของแรงดันโดยอัตโนมัติ เมื่อความแตกต่างของแรงดันเกิน 2.0 บาร์ ระบบจะแจ้งว่าควรเปลี่ยนไส้กรอง ซึ่งแสดงถึงความแม่นยำของการกรองของแกน