Fallbeispiel: kommunales Abwasseraufbereitungsprojekt mit einer Kapazität von 3000 t/Tag in der Stadt Shimen
Unter der Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser versteht man die Nutzung des während des Produktionsprozesses anfallenden Abwassers als Wasserquelle, die entsprechende Aufbereitung zur Entfernung verschiedener Verunreinigungen, giftiger und schädlicher Substanzen, Schwermetallionen und anderer Schadstoffe sowie die Desinfektion und Sterilisation vor der Wiederverwendung. Die Wasserqualitätsindikatoren von aufbereitetem Wasser liegen zwischen dem oberen und dem unteren Niveau. Nach der Aufbereitung entspricht das aufbereitete Wasser den einschlägigen nationalen Vorschriften und kann in großem Umfang in der Unternehmensproduktion oder im Wohnbereich verwendet werden. Es wird im Allgemeinen zum Begrünen der Bewässerung, zum Spülen von Toiletten, zum Waschen von Autos usw. verwendet. In Gebieten, in denen es an Süßwasserressourcen mangelt und die städtische Wasserversorgung stark eingeschränkt ist, kann der Einsatz der Technologie zur Wiederaufbereitung von Wasser nicht nur Wasserquellen schonen, sondern auch Abwasser unschädlich machen. Es handelt sich dabei um eine wichtige Methode zur Verhinderung und Kontrolle der Wasserverschmutzung sowie um eine neue Technologie und ein neues Verfahren, auf dessen Förderung sich China derzeit und noch lange konzentrieren wird.
Eines der wichtigen Verfahren zur Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser ist die Membranfiltration, bei der zur Aufbereitung Ultrafiltration, Mikrofiltration oder Umkehrosmosemembranen eingesetzt werden. Es eignet sich für Situationen mit erheblichen Änderungen der Wasserqualität. Der Vorteil der Membranfiltration besteht darin, dass sie im Vergleich zur herkömmlichen Sekundärbehandlung eine hohe SS-Entfernungsrate und einen viel geringeren Platzbedarf aufweist.
Unter ihnen ist die Siliziumkarbid-Keramikmembran ein neuartiges Membranmaterial, das eine wichtige Rolle bei der Wasseraufbereitung spielen kann und derzeit das fortschrittlichste Membranmaterial ist. Seine Hauptvorteile sind Säure- und Alkalibeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit, hoher Durchsatz, Verschmutzungsbeständigkeit usw. Es kann eine Online-Rückspülung und einen stabilen Membranfluss erreichen.
Zu den Vorteilen der Siliziumkarbid-Keramikmembran gehören hauptsächlich:
- Hoher Membranfluss: Im Vergleich zu Aluminiumoxid-Keramikmembranen und organischen Membranen weist die Siliziumkarbid-Keramikmembran eine stärkere Hydrophilie und eine höhere Porosität auf, sodass der Fluss pro Flächeneinheit der Siliziumkarbid-Keramikmembran das 3- bis 5-fache des Flusses der Aluminiumoxid-Keramikmembran und das 5- bis 10-fache des Flusses der organischen Membran erreicht.
- Effiziente Trennleistung: Die Siliziumkarbid-Keramikmembran kann schwebende Partikel und Öltröpfchen im Wasser effizient trennen, ohne dass die Qualität der Wasserversorgung beeinträchtigt wird, was für die Verbesserung der Effizienz und Qualität der Wasseraufbereitung von großer Bedeutung ist.
- Leicht zu reinigen: Aufgrund der negativen elektrischen Umgebung auf der Oberfläche von Siliziumkarbid-Keramikmembranen sind diese widerstandsfähiger gegen Verschmutzung und bei hoher Porosität können Schadstoffe durch Rückspülen leichter von der Membranoberfläche entfernt werden. Dadurch werden Wartungs- und Reinigungsarbeiten im Praxiseinsatz erleichtert, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer der Membran beiträgt.
- Kosteneffektivität: Erstens erfordern Siliziumkarbid-Keramikmembranen aus anfänglicher Investitionsperspektive möglicherweise höhere Anfangsinvestitionen, aber solche Investitionen können aufgrund ihrer effizienten Leistung im langfristigen Betrieb Renditen erwirtschaften. Zweitens verfügt die Siliziumkarbid-Keramikmembran im Hinblick auf die Betriebskosten aufgrund des speziellen Materials und Herstellungsverfahrens über hervorragende Antiverschmutzungsfähigkeiten und selbstreinigende Eigenschaften. Dies bedeutet, dass die Siliziumkarbid-Keramikmembran während des Betriebs einen hohen Fluss über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten kann, ohne dass häufiges Rückspülen erforderlich ist. Daher ist der Rückspülzyklus von Siliziumkarbid-Keramikmembranen in der Regel länger, was die Häufigkeit der Rückspülung, den Energieverbrauch und den Chemikalienverbrauch verringern kann, was zur Senkung der Gesamtbetriebskosten beiträgt. Aufgrund ihrer hervorragenden chemischen Stabilität und ihrer Fähigkeit zur Verschmutzungsbekämpfung können Siliziumkarbid-Keramikmembranen während des Betriebs einen hohen Fluss und einen geringen Druckverlust aufrechterhalten. Dies bedeutet, dass bei gleicher Verarbeitungskapazität die für die Siliziumkarbid-Keramikmembran erforderliche Antriebskraft (z. B. Pumpenergie) relativ gering ist, wodurch der Energieverbrauch gesenkt wird. Drittens verfügen Siliziumkarbid-Keramikmembranen im Hinblick auf die Wartungskosten über eine starke Reinigungsfähigkeit, was bedeutet, dass die Reinigungs- und Wartungskosten der Membranen während des Betriebs relativ niedrig sind. Darüber hinaus kann die längere Lebensdauer auch die Häufigkeit des Membranwechsels verringern, was die Wartungskosten weiter senkt. Unter dem Gesichtspunkt der Lebenszykluskosten sind Siliziumkarbid-Keramikmembranen zwar mit einer höheren Anfangsinvestition verbunden, aufgrund ihrer langen Lebensdauer und hohen Effizienzleistung sind sie jedoch über den gesamten Lebenszyklus kostengünstiger als Aluminiumoxid-Keramikmembranen und organische Membranen.
Kurz gesagt, die Aufbereitung und Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser ist eine kohlenstoffarme, umweltfreundliche und wirtschaftliche Möglichkeit zur Nutzung von Wasserressourcen, die das aktuelle Problem der Wasserknappheit erheblich lindern und eine solide Grundlage für eine nachhaltige Entwicklung legen kann. Siliziumkarbid-Keramikmembranen bieten als eines der fortschrittlichsten Membranmaterialien große Entwicklungsaussichten und Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser.