Moet het Second-Pass RO-concentraat worden gerecycled naar de First-Pass RO?

Een RO-systeem met dubbele doorgang kan water van hogere kwaliteit produceren via twee fasen van membraanbehandeling. Voor een fabriek die dit type systeem aanschaft, roept het water dat de tweede RO-fase verlaat echter nog een praktische vraag op: wat moet er met het concentraat gebeuren?

Second-pass RO-concentraat is een normale output van de tweede membraantrap, maar het bevat nog steeds water dat al door de eerste pass RO is gegaan. Dit roept voor de koper een praktische vraag op: moet dit concentraat geloosd worden, of kan het teruggestuurd worden naar het RO-systeem voor verdere terugwinning?

Voordat we kijken hoe dit concentraat kan worden teruggewonnen, helpt het om te begrijpen wat second-pass RO-concentraat is en waar het vandaan komt in het double-pass-proces.

Wat is Second-Pass RO-concentraat?

In een RO-systeem met dubbele doorgang passeert het water twee RO-fasen. De basisstroom is:

Ruw water → Voorbehandeling → First-Pass RO → First-Pass permeaat → Second-Pass RO

De first-pass RO scheidt het voedingswater in permeaat en concentraat. Het permeaat van de eerste doorgang wordt als voedingswater naar de RO van de tweede doorgang gestuurd, terwijl het concentraat van de eerste doorgang gewoonlijk uit het systeem wordt afgevoerd.

De tweede-pass RO produceert vervolgens twee stromen:

• Permeaat van de tweede doorgang: het behandelde water dat wordt opgevangen als het eindproductwater.

• Second-pass-concentraat: de geconcentreerde stroom die overblijft na het second-pass-membraanproces.

Dit tweede-pass-concentraat is de stroom die in aanmerking komt voor recycling naar het eerste-pass-RO-systeem.

Waarom produceert een Double-Pass RO-systeem concentraat?

Een RO van de tweede doorgang ontvangt water dat al is behandeld door de RO van de eerste doorgang, maar het permeaat van de eerste doorgang bevat nog enkele opgeloste zouten en andere stoffen.

Het tweede-pass RO-membraan verwijdert meer van deze resterende stoffen. Terwijl het voedingswater door het membraan stroomt, wordt het in twee stromen gescheiden:

• Permeaat: water dat door het membraan gaat.

• Concentraat: water dat een hogere concentratie bevat van de stoffen die door het membraan worden vastgehouden.

Daarom produceert de RO van de tweede doorgang nog steeds concentraat, ook al is het voedingswater al door de RO van de eerste doorgang gegaan. De tweede passage zorgt voor een nieuw niveau van membraanscheiding, zodat een concentraatstroom nog steeds deel uitmaakt van het proces.

De voordelen van het recyclen van Second-Pass RO-concentraat voor de First-Pass RO

Tweede-pass RO-concentraat wordt vaak gerecycled naar de eerste-pass RO-voeding omdat het nog steeds bruikbaar water bevat en over het algemeen een lagere concentratie opgeloste vaste stoffen heeft dan het oorspronkelijke voedingswater. Het recyclen van deze stroom kan het waterverlies verminderen en de algehele terugwinning van het dubbeldoorgangs-RO-systeem vergroten.

Het second-pass-concentraat heeft relatief lage verontreinigingsniveaus

De tweede-pass RO behandelt first-pass-permeaat, waaruit al een groot deel van de opgeloste zouten en andere stoffen is verwijderd. Als gevolg hiervan heeft het concentraat van de tweede doorgang doorgaans een lagere verontreinigingsbelasting dan het oorspronkelijke voedingswater.

Hierdoor kan het tweede-pass-concentraat worden teruggevoerd naar de eerste-pass-voeding in een dubbel-pass RO-systeem. De waterkwaliteit maakt het geschikt voor een nieuwe passage door het first-pass RO-membraan.

Recycling vermindert waterverlies

Second-pass concentraat bevat nog steeds een aanzienlijke hoeveelheid water. Indien het direct wordt geloosd, verlaat dit water met de concentraatstroom het zuiveringssysteem.

Wanneer het concentraat wordt teruggevoerd naar de first-pass voeding, kan een deel van dit water weer door het first-pass RO-membraan gaan en first-pass permeaat worden. Hierdoor blijft een groter deel van het voedingswater binnen het zuiveringsproces.

Recycling verbetert het algehele systeemherstel

De totale terugwinning heeft betrekking op het deel van het totale voedingswater dat als permeaat wordt teruggewonnen.

Bij concentraatrecycling met tweede doorgang kan de stroom als volgt worden ingedeeld:

First-Pass RO → Second-Pass RO → Second-Pass concentraat → First-Pass Feed

Het concentraat van de tweede passage keert terug naar de RO-voeding van de eerste passage. Het water in deze stroom kan vervolgens weer door het first-pass membraan gaan en bijdragen aan de permeaatproductie. Dit verhoogt de hoeveelheid water die uit de oorspronkelijke voeding wordt teruggewonnen en verhoogt de algehele terugwinning van het dubbeldoorgangs-RO-systeem.

Hoe werkt Second-Pass RO-concentraatrecycling?

Bij een double-pass RO-systeem hebben de twee concentraatstromen verschillende bestemmingen. Het first-pass-concentraat verlaat doorgaans het systeem, terwijl het tweede-pass-concentraat kan worden teruggevoerd naar de first-pass RO-toevoer.

De basisstroom is:

Ruw water → Voorbehandeling → Eerste doorgang RO → Eerste doorgang permeaat → Tweede doorgang RO → Eindpermeaat

First-Pass RO → First-Pass concentraat → Aftappen/concentraatafvoer

Second-Pass RO → Second-Pass concentraat → Recyclen → First-Pass RO-toevoer

Het belangrijkste punt zijn de verschillende stroompaden van de twee concentraatstromen. First-pass concentraat komt rechtstreeks uit de behandeling van ruw voedingswater en wordt meestal geloosd. Second-pass-concentraat is afkomstig van first-pass-permeaat en kan worden teruggestuurd naar de first-pass RO-voeding voor verdere terugwinning.

Waar moet rekening mee worden gehouden voordat een tweede-pass RO-concentraatterugwinningssysteem wordt toegevoegd?

Bij de aanschaf van een dubbel-pass RO-systeem is tweede-pass concentraatterugwinning een optie die het overwegen waard is. Of dit moet worden opgenomen, hangt voornamelijk af van de watervraag van de fabriek, de ruwwateromstandigheden, de waterkosten en de situatie van de concentraatafvoer.

Vraag naar water in de fabriek

Begin met hoeveel gezuiverd water de fabriek nodig heeft.

Voor een fabriek met een hoog waterverbruik kan het terugwinnen van concentraat uit de tweede doorgang beter gebruik maken van het water dat al door het RO-systeem is verwerkt. Voor een kleiner systeem kan de waarde van het toevoegen van concentraatterugwinning beperkter zijn.

Kosten van ruw water

De kosten voor ruw water zijn een andere praktische overweging.

Wanneer inkomend water duur is, kan het verminderen van de hoeveelheid nieuw water die het RO-systeem nodig heeft van grotere waarde zijn. Wanneer water goedkoop en direct beschikbaar is, kan de reden voor het toevoegen van een terugwinningssysteem zwakker zijn.

Ruwe wateromstandigheden

De kwaliteit van het binnenkomende water is ook van belang omdat deze van invloed is op de werking van het RO-systeem.

Verschillende ruwwaterbronnen kunnen zeer verschillende niveaus van opgeloste zouten en andere stoffen bevatten. De geschiktheid van concentraatrecycling in de tweede doorgang moet daarom worden getoetst aan het feitelijke voedingswater en de vereiste uiteindelijke waterkwaliteit.

Concentraatafvoer

Bedenk hoe de fabriek omgaat met second-pass-concentraat.

Als het concentraat rechtstreeks wordt geloosd, verlaat het water dat zich in deze stroom bevindt het zuiveringssysteem en wordt onderdeel van de lozing. Een terugwinningssysteem kan deze stroom terugvoeren naar het RO-proces en de hoeveelheid geloosd water verminderen.

Extra uitrustingskosten

Een concentraatterugwinningssysteem voegt apparatuur en aansluitingen toe aan het RO-systeem, zoals een recyclepomp, leidingen, kleppen en bedieningselementen.

De koper moet de extra apparatuurkosten vergelijken met de werkelijke watervraag van de fabriek, de ruwwaterkosten en de omstandigheden voor de afvoer van concentraat.

Is concentraatherstel via de tweede doorgang nodig?

Voor een fabriek met een lage vraag naar water, goedkoop ruwwater en een eenvoudige afvoer van concentraat kan een standaard RO-waterzuiveringssysteem met dubbele doorgang voldoende zijn.

Voor een fabriek met een grote vraag naar water, hogere kosten voor ruw water of een noodzaak om de waterafvoer te verminderen, kan concentraatterugwinning via de tweede doorgang het overwegen waard zijn.

De uiteindelijke beslissing moet gebaseerd zijn op de feitelijke waterbron en bedrijfsvereisten van de fabriek. De leverancier kan dan adviseren of er een concentraatterugwinningssysteem moet worden opgenomen.

Conclusie

Een RO-systeem met dubbele doorgang is een verbonden waterbehandelingsproces, en de stromen die in elke fase worden geproduceerd, spelen binnen dat proces een verschillende rol. Second-pass-concentraat is een van deze stromen en de verwerking ervan wordt onderdeel van de algehele systeemconfiguratie.

Voor een fabriek die een industrieel RO-waterzuiveringssysteem aanschaft, gaat de vraag uiteindelijk over hoe het behandelingssysteem moet passen bij het feitelijke watergebruik en de bedrijfsomstandigheden van de fabriek. Concentraatterugwinning kan worden opgenomen als dit praktische waarde voor het project oplevert, terwijl een eenvoudigere configuratie kan worden gebruikt wanneer terugwinning beperkte voordelen oplevert.

De juiste RO-systeemconfiguratie komt voort uit het afstemmen van het behandelingsproces op de werkelijke vereisten van de fabriek. Concentraatbeheer is een onderdeel van die beslissing.