W dzisiejszych szybko rozwijających się technologiach środowiskowych, urządzenia do oczyszczania ścieków DTRO (Disk Tube Reverse Osmosis) stały się jedną z kluczowych technologii w dziedzinie uzdatniania wody ze względu na ich wydajne i stabilne działanie. Technologia ta, wywodząca się z Niemiec w latach 90. XX wieku, skutecznie przełamuje ograniczenia tradycyjnej technologii odwróconej osmozy dzięki unikalnej konstrukcji modułu membranowego z rurą dyskową, wykazując znaczące zalety w dziedzinie oczyszczania ścieków o wysokim stężeniu. Według Międzynarodowego Stowarzyszenia Wody, roczna całkowita ilość ścieków oczyszczanych przez urządzenia DTRO na całym świecie przekroczyła 1 miliard metrów sześciennych i jest szeroko stosowana w takich branżach jak chemiczna, farmaceutyczna i przetwórstwo spożywcze, stanowiąc krytyczną drogę do rozwiązywania problemów z zanieczyszczeniem ściekami przemysłowymi.
Sercem technologii DTRO jest jej innowacyjna zasada odwróconej osmozy. System poddaje wodę surową ciśnieniu 4-8 MPa (megapaskali) za pomocą pompy wysokociśnieniowej, znacznie przekraczając zakres ciśnienia 2-4 MPa tradycyjnej technologii odwróconej osmozy. Pod tym wysokim ciśnieniem cząsteczki wody są oddzielane od zanieczyszczeń, takich jak sól i substancje organiczne, przez półprzepuszczalną membranę, tworząc czystą wodę. Specjalna struktura modułu membranowego z rurą dyskową składa się z szeregu koncentrycznych okrągłych dysków ułożonych jeden na drugim, a przepływ wody przechodzi przez szczeliny dysków w stanie turbulentnym, skutecznie łagodząc problem zanieczyszczenia membrany. Dane eksperymentalne niemieckiej firmy OSMONICS pokazują, że wskaźniki usuwania ChZT (chemiczne zapotrzebowanie na tlen) i TDS (całkowite rozpuszczone ciała stałe) przez system DTRO mogą osiągnąć odpowiednio ponad 95% i 98%, co jest znacznie wyższe niż poziom 70%-80% tradycyjnych technologii biologicznych.
Aby osiągnąć powyższe doskonałe wyniki, system DTRO integruje precyzyjne moduły urządzeń. Jako rdzeń zasilania, pompa wysokociśnieniowa przyjmuje wielostopniową strukturę odśrodkową, która może zapewnić wydajne sprężanie przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii. Komponenty membranowe wykonane są z wytrzymałych tworzyw konstrukcyjnych, o dużej odporności na korozję i żywotności ponad 5 lat. Jednostka cyrkulacji wody zagęszczonej utrzymuje stabilność systemu poprzez inteligentne regulowanie współczynnika refluksu. Warto zauważyć, że jego system kontroli automatyzacji może osiągnąć 24-godzinną bezobsługową pracę, monitorując kluczowe parametry, takie jak ciśnienie wlotowe i natężenie przepływu produkcji wody w czasie rzeczywistym za pośrednictwem PLC (programowalny kontroler logiczny). Gdy różnica ciśnień komponentu membranowego przekroczy ustawiony próg, program czyszczenia chemicznego zostanie uruchomiony automatycznie.
W konkretnych scenariuszach zastosowań technologia DTRO wykazała silne korzyści środowiskowe i ekonomiczne. W przemyśle chemicznym węglowym duże przedsiębiorstwo koksownicze przyjmuje system DTRO do oczyszczania ścieków zawierających fenol, o dziennej zdolności przetwarzania 2000 ton i wskaźniku ponownego wykorzystania wody powyżej 70%, oszczędzając 1,4 miliona ton zasobów wody słodkiej rocznie. W przemyśle farmaceutycznym pewne przedsiębiorstwo produkujące antybiotyki wykorzystuje proces DTRO do przekształcania ścieków o wysokiej zawartości soli w wodę procesową, która spełnia standardy ponownego wykorzystania, zmniejszając koszty oczyszczania o 40% w porównaniu z tradycyjnymi procesami krystalizacji odparowywania. Bardziej godne uwagi jest to, że DTRO osiągnęło przełomy technologiczne w dziedzinie oczyszczania odcieków. Po zastosowaniu tej technologii na miejskim wysypisku śmieci, koszt oczyszczania odcieków zmniejszył się ze 120 juanów/tonę do 80 juanów/tonę, a stężenie emisji ChZT pozostało stabilne poniżej 50 mg/L, spełniając krajowy standard emisji klasy A.
Długotrwałe stabilne działanie sprzętu zależy od naukowego systemu konserwacji. Typowe rodzaje zanieczyszczeń membran w systemach DTRO obejmują osadzanie się nieorganiczne, przyleganie materii organicznej i rozwój drobnoustrojów. Personel eksploatacji i konserwacji musi regularnie dostosowywać częstotliwość czyszczenia w zależności od jakości wody dopływającej. Zazwyczaj czyszczenie chemiczne przeprowadza się co 3-6 miesięcy, a środki czyszczące obejmują kwas cytrynowy, wodorotlenek sodu, podchloryn sodu itp. Jednocześnie osiąga się śledzenie zmian wydajności membrany w czasie rzeczywistym za pośrednictwem systemu monitorowania przewodności online. Gdy tempo wzrostu przewodności wody przekracza 20% miesięcznie, należy natychmiast uruchomić procedury konserwacyjne. Zgodnie z danymi operacyjnymi z parku przemysłowego chemicznego, system DTRO wykorzystujący znormalizowane procedury konserwacji może wydłużyć średnią żywotność komponentów membranowych o 18 miesięcy i obniżyć roczne koszty konserwacji o 15%.
Jako innowator w technologii oczyszczania ścieków, urządzenia DTRO prowadzą przemysł uzdatniania wody w kierunku wysokiej wydajności i oszczędności energii. Wraz z postępem technologii produkcji materiałów membranowych i modernizacją inteligentnych systemów sterowania, systemy DTRO będą odgrywać większą rolę w takich dziedzinach, jak odsalanie wody morskiej i procesy zerowej emisji w przyszłości. Oczekuje się, że do 2030 roku globalny rozmiar rynku urządzeń DTRO przekroczy 20 miliardów dolarów amerykańskich, stając się kluczowym wsparciem technologicznym dla zapewnienia zrównoważonego wykorzystania zasobów wodnych. To przyjazne dla środowiska urządzenie, które integruje separację fizyczną i inteligentne sterowanie, nie tylko spełnia praktyczne potrzeby wykorzystania zasobów ścieków przemysłowych, ale także reprezentuje krystalizację mądrości ludzkiej reakcji na wyzwania środowiska wodnego.
