¿Cuáles son los métodos eficaces para tratar el concentrado que se obtiene mediante nanofiltración?

1. Reinyección: La reinyección consiste, en esencia, en utilizar el relleno sanitario como un filtro biológico cuyo material de relleno son los residuos. Durante el flujo del líquido concentrado desde arriba hacia abajo a través de la capa de relleno sanitario, los contaminantes orgánicos presentes en él son degradados por los microorganismos que se encuentran en los residuos. En el caso del tratamiento de reinyección, la cantidad de agua reinyectada, la frecuencia de reinyección y la concentración de contaminantes en el agua reinyectada son los 3 parámetros de control más importantes. Desde 1986, Alemania ha estado reinyectando los líquidos resultantes del proceso de ósmosis inversa en los rellenos sanitarios. La práctica ha demostrado que, siempre y cuando se tenga en cuenta la configuración específica de cada relleno sanitario al diseñar el sistema de reinyección, no se produce ningún cambio significativo en las concentraciones de las sustancias contaminantes presentes en el lixiviado que sale de los rellenos sanitarios. Jiang Baojun, Li Junsheng y otros realizaron experimentos de reinyección utilizando el líquido resultante de la filtración del vertedero de Changshengqiao en Chongqing, después de someterlo al proceso de filtración DTRO. Los resultados mostraron que el tratamiento de reinyección es técnicamente viable; además, esta técnica permite eliminar eficazmente los compuestos COD y NH4N presentes en dicho líquido. La carga hidráulica tiene un impacto significativo en la capacidad de eliminación del COD mediante la reinyección. Sin embargo, el reinyección aumenta la posibilidad de contaminación del agua subterránea; las corrientes de agua pueden crear circuitos cortocircuitados, lo que eleva el contenido de humedad en las capas de relleno. La reinyección directa del concentrado también puede provocar un aumento en el contenido de sal en los rellenos sanitarios. 2. Tecnologías de oxidación avanzada: Xingchao Sun y Tianbao Wu investigaron el uso del ozono para oxidar los concentrados obtenidos por nanofiltración. El agua tratada en la planta de tratamiento de aguas residuales Ruhleben, en Berlín, Alemania, pasa por un proceso de nanofiltración. El líquido resultante de esta etapa se somete a oxidación con ozono. Los resultados muestran que la oxidación con ozono puede destruir de manera efectiva las moléculas orgánicas grandes que contienen anillos de benceno y grupos colorantes en el líquido concentrado. Sin embargo, la velocidad a la que disminuye el contenido total de materia orgánica es lenta. Los estudios preliminares indican que una concentración de ozono de 52 mg/L es la que produce el mejor efecto en la mejora de la biodegradabilidad del concentrado. Zhang Long, Li Aiming y otros investigaron el efecto del proceso de coagulación-precipitación, adsorción con resina y oxidación con Fen~n en el tratamiento del líquido resultante de la filtración de residuos. Después de que el agua tratada por MBR pase por el proceso de nanofiltración, el líquido resultante se concentra mediante coagulación y sedimentación, seguido de adsorción en resinas y oxidación con Fen~n. De esta manera, el valor de COD del líquido concentrado puede reducirse a 125 mg/L, logrando así una tasa de eliminación del COD del 98,1%. Si no se aplica un tratamiento de oxidación adicional con Fen~n, es posible reducir el COD a 42 mg/L; la tasa de eliminación del COD es del 94,8%. Un sistema de concentración por filtración con membranas, con una capacidad de procesamiento de 40 t/d, tiene un costo de inversión de aproximadamente 1,034 millones de yuanes, mientras que el costo operativo es de unos 17,4 yuanes por tonelada. El lodo generado por la sedimentación coagulativa puede ser transportado hasta un relleno sanitario cercano para su tratamiento. 3. Evaporación: La evaporación se utiliza cada vez más en el tratamiento del lixiviado de residuos y en el procesamiento del líquido resultante de la filtración por membrana. Actualmente, los métodos más utilizados son la combustión sumergida, la evaporación a presión negativa y la evaporación por compresión mecánica. Yue Dongbei, Liu Jianguo y otros realizaron estudios de laboratorio sobre el líquido concentrado obtenido a partir del filtrado de residuos, después de su tratamiento con RO, utilizando el método de evaporación. Los resultados indican que, en condiciones ácidas, cuanto mayor es el pH de la solución original, mayor es la concentración de NH4-N en el líquido de condensación, y menor es el valor del COD ； La volatilización de los compuestos orgánicos ocurre principalmente en las fases iniciales de la evaporación, mientras que la volatilización del NH4-N tiene lugar sobre todo en las fases finales de esta. La tecnología de evaporación por combustión sumergida (SCE) es un método de evaporación que no utiliza superficies fijas para la transferencia de calor. Se introduce el combustible y el aire en la cámara de combustión, que se encuentra justo encima de la superficie del líquido o sumergida debajo de ella, para que se produzca una combustión completa. Luego, los gases calientes se inyectan directamente en el líquido, con el fin de calentarlo. Los gases calientes, al entrar en el líquido, ascienden en forma de numerosas burbujas pequeñas. Debido a la intensa mezcla y agitación entre los gases y el líquido, se **refuerza el proceso de transferencia de calor. Los gases, antes de ser emitidos, alcanzan una temperatura similar a la del líquido; por lo tanto, la eficiencia en la transferencia de calor puede superar el 95 %. Yue Dongbei, Xu Yudong y otros utilizaron el proceso de evaporación por combustión sumergida (SCE) para tratar los lixiviados concentrados mediante un sistema RO en un relleno sanitario. Desde que este sistema comenzó a operar en octubre de 2004, ha funcionado de manera estable y con buenos resultados en el tratamiento de los líquidos. El sistema puede alcanzar un factor de concentración del líquido concentrado por ósmosis inversa de hasta 10 veces. El proyecto está diseñado para una capacidad de tratamiento de 20 m/d, con una inversión de 1,5 millones de yuanes y un costo de tratamiento de 3,21 millones. La mayor desventaja del sistema SCE es su baja eficacia en la eliminación de NH3-N, aunque las sustancias orgánicas aún pueden alcanzar los niveles permitidos de manera estable. Dado que la evaporación por combustión sumergida es un proceso de evaporación a alta temperatura y presión normal, el líquido concentrado obtenido mediante filtración por membrana contiene altas concentraciones de iones de cloro. Estos iones de cloro causan una corrosión muy intensa en los materiales metálicos cuando la temperatura supera los 70 °C. Al mismo tiempo, su humedad se elimina en forma de vapor, y la tasa de pérdida de energía también es alta. En los últimos años, el proceso de evaporación por compresión mecánica (MVC) ha comenzado a utilizarse en el tratamiento de los lixiviados residuales. El principio del tratamiento por evaporación MVC para los lixiviados residuales consiste en comprimir mecánicamente el vapor generado, elevando así su temperatura y convirtiéndolo en una fuente de calor. Este calor se utiliza para evaporar los lixiviados originales y producir nuevo vapor. El nuevo vapor es luego comprimido nuevamente para aumentar aún más su temperatura. Este proceso se repite continuamente. El vapor a alta temperatura resultante se convierte en agua destilada. Antes de que esta agua sea eliminada, se intercambia el calor restante con el agua que entra al sistema. Por lo tanto, el consumo energético es muy bajo. El proceso de tratamiento por evaporación MVC permite concentrar el lixiviado hasta un volumen que representa entre el 3 % y el 10 % del volumen original. La tasa de descarte de agua limpia puede llegar a ser superior al 95 %. En el relleno sanitario de Xigang, en la ciudad de Chaozhou, se utiliza la tecnología de evaporación MVC para tratar los lixiviados. El líquido concentrado que se obtiene tras la evaporación tiene un contenido de aproximadamente el 10%. Dada la eficiencia en la evaporación que ofrece el método MVC, se podría considerar la utilización de esta tecnología para el tratamiento de los líquidos concentrados obtenidos por filtración por membranas. Guangzhou Shengbaolong Environmental Protection Technology Co., Ltd. utilizará este método para evaporar los líquidos concentrados resultantes del filtrado de residuos en Guangzhou; de esta manera, el contenido de TDS llegará al 25%. Además, se empleará gas biogás para secar los polvos, logrando así que su contenido de humedad sea inferior al 3%. 4. Destilación por membranas: La destilación por membranas es un proceso de separación por membranas en el que se utilizan membranas microporosas hidrófobas, cuya fuerza motriz para la transferencia de masa proviene de la diferencia de presión de vapor entre los dos lados de la membrana. Cuando soluciones acuosas a diferentes temperaturas están separadas por estas membranas microporosas, debido a la naturaleza hidrófoba de las membranas, las soluciones acuosas de ambos lados no pueden pasar a través de las porosidades de la membrana hacia el otro lado. Sin embargo, como la presión de vapor del agua en la superficie de contacto con la membrana en el lado caliente es mayor que en el lado frío, el vapor de agua puede pasar a través de las porosidades de la membrana desde el lado caliente hacia el lado frío, donde se condensa. La destilación por membrana a baja presión (VMD) es un nuevo proceso de separación por membranas que combina la tecnología de membranas con la tecnología de destilación tradicional. Presenta ventajas como temperaturas de operación bajas, equipos sencillos, y una tasa de retención del 100% para sales inorgánicas, macromoléculas y otros compuestos volátiles. Además, permite el tratamiento de soluciones de alta concentración. Liu Dong y sus colaboradores llevaron a cabo experimentos de tratamiento VMD utilizando membranas de fibra hueca de polivinilideno fluoruro hidrófobo, en el agua concentrada resultante del tratamiento de las aguas residuales de las empresas petroquímicas mediante el proceso RO. Los resultados indican que, a 75 °C y con un nivel de vacío de 0,096 MPa, el flujo inicial en el proceso VMD es de 33 L/(m·h). Al combinar el proceso VMD con la coagulación química para concentrar el agua por ósmosis inversa 10 veces, el flujo en el proceso VMD se mantiene en 16 L/(m·h). ·h) Como se mencionó anteriormente, la conductividad eléctrica del agua producida se mantiene estable entre 4 y 7 us/cm, mientras que la tasa de desalinización se mantiene por encima del 99,99%. En comparación con la destilación convencional, la destilación por membranas ofrece una mayor eficiencia en el proceso de destilación. El producto obtenido es más puro, además, ocupa menos espacio. Tampoco es necesario calentar la solución hasta su punto de ebullición; basta con mantener una diferencia de presión adecuada a ambos lados de la membrana. Sin embargo, el costo de la membrana es alto, el flujo de destilación es bajo y el estado operativo es inestable debido a los efectos de la polarización térmica y de concentración. La destilación por membranas es un proceso que implica cambios de fase; el calor se transfiere principalmente por conducción térmica, por lo que su eficiencia es baja (generalmente solo alrededor del 30 %). Sin embargo, hasta el momento no se han reportado casos de uso de la destilación por membranas para la concentración del filtrado de residuos.