CÔNG NGHỆ MIEX® XỬ LÝ NƯỚC SÔNG THÀNH NƯỚC CẤP, DỰ ÁN YORKSHIRE WATER- UK 230.000M3/NGÀY

CÔNG NGHỆ MIEX® XỬ LÝ NƯỚC SÔNG (NƯỚC MẶT) THÀNH NƯỚC CẤP

DỰ ÁN YORKSHIRE WATER- UK 230.000M3/NGÀY

Nhà sản xuất: IXOM WaterCare - Australia

Tài liệu download brochue (vui lòng click link google drive dưới đây)

• Dowload links: Brochue Công Nghệ Xử Lý Nước Cấp MIEX
• File thuyết minh công nghệ MIEX xử lý Nước Uống
• Case study hệ pilot test cho KCN Amata tại Thái Lan cho dự án công suất: 30.240m3/ngày
• Links download Brochue + datasheet công nghệ MIEX

Download bài báo khoa học + case study (vui lòng click link google drive dưới đây)

• Case study  _ MIEX du an Wanneroo, Australia 112.000m3/ngày
• Case study _ MIEX du an Palm Beach County, Florida USA 61.200m3/ngày
• Case study _ MIEX du an StCloud, Florida USA 41.000m3 (9 MGD và 2MGD)
• Case study _ MIEX dự án Yorkshire Water, UK tổng 230.000m3 (60MLD (2009) + 65MLD (2010) + 45MLD (2010) + 60MLD (2020)
• Links download bài báo khoa học về Công nghệ MIEX

Công ty Môi Trường Hành Trình Xanh hân hạnh là nhà nhập khẩu và phân phối chính thức Công nghệ xử lý nước Sông (nước Mặt) bằng Công nghệ MIEX®, loại bỏ chất hữu cơ hòa tan (DOC), màu, mùi, BDP,... giảm hóa chất xử lý tại Việt Nam. Chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm và dịch vụ tốt nhất tới Quý Khách hàng.

Công nghệ MIEX  thường được tiền xử lý trước hệ thống keo tụ của Nước Sông và Nước Ngầm. Giúp giảm DOC tới 95%, giảm màu, giảm mùi, xử lý Brom + Nitrate + Nitrite, Mangan... từ đó giảm sự hình thành sản phẩm phụ khử trùng BDPs, giảm 50-70% hoá chất keo tụ => giảm bùn thải, giảm hóa chất khử trùng. 

1. MIEX® process reduces dissolved organic oxygen in River Water (Surface water). / Quy trình MIEX® làm giảm chất hữu cơ hòa tan, độ màu, giảm hóa chất, giảm tạo ra phụ phẩm khử trùng DBP... trong xử lý nước Sông thành nước Sạch.

Năm 2004, Yorkshire Water đã chọn nâng cấp ba nhà máy xử lý nước thông thường của họ bằng cách bổ sung hệ thống trao đổi ion MIEX® như một nâng cấp tiền xử lý. Ba nhà máy được nâng cấp với hệ thống tiền xử lý MIEX® Dual Stage là Albert (60 MLD), Ewden (65 MLD) và Graincliffe (45 MLD). Ngoài việc đạt được sự tuân thủ DBP, ba mục tiêu đạt được thông qua những nâng cấp này là giảm sự hình thành trihalomethanes (THM), giảm màu sắc và cải thiện đàn.

Vào năm 2019, Yorkshire Water đã chọn nâng cấp các nhà máy xử lý nước Langsett (60 MLD) bằng cách bổ sung hệ thống trao đổi ion MIEX® như một nâng cấp trước khi xử lý, Khoảng 200.000 người ở các khu vực Sheffield và Barnsley hiện có một số nước uống sạch nhất ở Anh, nhờ vào một hệ thống xử lý nước mới sử dụng công nghệ tiên phong để mang lại sự tinh khiết hơn nữa cho nước đầu ra tốt nhất của South Yorkshire. HBPW đã đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp nâng cấp nước uống của Sheffield trong nhiều năm tới.

2. The Problem of Langsett / Vấn đề tại dự án Langsett

Ghi chú: Dự án Albert (60 MLD), Ewden (65 MLD) và Graincliffe (45 MLD) nguồn nước đầu vào lấy từ Sông. Dự án Langsett (60MLD) lấy từ hồ chứa.

Tương tự với hầu hết các hồ chứa khác ở Pennines, công trình xử lý nước tại Langsett gần Stocksbridge, đã trải qua sự suy giảm chất lượng nước trong những năm qua do tính chất than bùn của các ngọn đồi, nước chảy xuống trước khi được thu gom vào hồ chứa. Trong lịch sử, các công trình xử lý nước ở Langsett nhận nước thô từ hồ chứa gần đó và làm sạch bằng hệ thống Lọc Trọng lực Nhanh (RGF). 

“Tuy nhiên, hiệu quả của RGF đang dần bị giảm do lượng nước ngày càng nhiều than bùn, dẫn đến nhu cầu về MIEX.

3. Process solution / Quy trình giải pháp

Giải pháp của YWS cho vấn đề nước thô là lắp đặt một nhà máy trao đổi ion từ tính (MIEX®) như một quy trình tiền xử lý ở thượng nguồn của WTW hiện có. MIEX là một công nghệ quy trình trao đổi ion sáng tạo đã được phát triển và cung cấp thông qua Công ty IXOM Watercare có trụ sở tại Hoa Kỳ, được sử dụng để loại bỏ cacbon hữu cơ hòa tan (DOC) và giảm các sản phẩm phụ khử trùng (DBP) như THM khi khử trùng bằng clo trong nhà máy xử lý nước. Langsett sẽ là nhà máy MIEX thứ tư của YWS và là nhà máy đầu tiên trong số các cơ sở lắp đặt MIEX 'thế hệ tiếp theo' của IXOM, nhà máy duy nhất thuộc loại này ở Anh. Nó kết hợp những cải tiến dựa trên mười năm học hỏi vận hành từ các nhà máy hiện có tại Albert WTW (Halifax), Ewden WTW (Sheffield) và Graincliffe WTW (Bradford), cũng như những cải tiến của IXOM trong công nghệ và hiệu suất nhựa.

Quy trình MIEX sử dụng một loại nhựa ion từ tính được phát triển đặc biệt để thu hút các hợp chất cacbon hữu cơ hòa tan tích điện âm (DOC) có thể gây ra màu trong nước chưa được xử lý. Nước thô đi vào bể tiếp xúc tốc độ cao, nơi nó được trộn với nhựa MIEX và quá trình trao đổi ion diễn ra, vì các ion mục tiêu tích điện âm trong DOC sẽ trao đổi các ion clorua trên các vị trí hoạt động của nhựa trong một quá trình được gọi là hấp phụ.

“Các quy trình MIEX có khả năng làm giảm Carbon hữu cơ hòa tan (DOC) trong nước, do đó làm giảm sự hình thành các sản phẩm phụ khử trùng có hại (DBPs) trong chính nhà máy xử lý nước. Điều này mang lại nhiều kết quả được cải thiện cho phép hệ thống RGF một lần nữa đạt được hiệu quả tối đa. Bằng cách hoạt động song song MIEX và RGF hiện đang mang lại lợi ích lớn cho người dân địa phương. "

Hệ thống MIEX mới, có kích thước 38m x 22m, đã được bàn giao cho Yorkshire Water trong vài tuần qua và có tầng hầm sâu 7m chứa thiết bị xử lý cùng với các khoang chứa contactor để xử lý nước.

4. MIEX® Reduces DOC and THM, BDP formation / MIEX® Giảm sự hình thành DOC và THM, BDP...

MIEX® là một loại nhựa trao đổi ion có đặc tính từ tính cho phép các hạt nhựa kết tụ và lắng xuống nhanh chóng, hoặc sôi ở tốc độ tải thủy lực cao. Hạt nhựa MIEX® được sản xuất nhỏ hơn nhiều so với hạt nhựa trao đổi ion thông thường, cung cấp diện tích bề mặt gấp 4-5 lần, cho phép động học trao đổi nhanh chóng.

Quy trình MIEX khác với công nghệ trao đổi ion thông thường ở chỗ bước trao đổi ion được thực hiện liên tục, trong khi bước tái sinh được thực hiện liên tục. Điều này cho phép hệ thống hoạt động ổn định được duy trì trong giai đoạn trao đổi ion của quá trình. Các hạt nhựa cũng nhỏ hơn (150 um) so với hạt nhựa trao đổi ion thông thường. Sau khi tiếp xúc với nước thô, một thành phần từ tính trong ma trận nhựa cho phép các hạt hình thành các khối kết tụ lớn hơn và lắng xuống với tốc độ cao (25 m/ giờ).

Tại hệ thống xử lý nước Graincliffe, MIEX® có thể giảm khoảng 60% nồng độ Carbon hữu cơ hòa tan (DOC) (xem Biểu đồ 1). Như một tác động cuối cùng của việc loại bỏ DOC, Graincliffe có thể giảm sự hình thành THM của chúng từ 55 μg / L xuống 25 μg / L thông qua việc sử dụng nhựa MIEX®.

Pilot thử nghiệm dự án tại Australia

5. MIEX® Reduces Color / MIEX® Giảm màu

Màu sắc là một vấn đề đối với cả ba hệ thống xử lý nước của Yorkshire WTW, chủ yếu do sự hiện diện của chất hữu cơ tự nhiên. Quy trình MIEX® có thể giảm mức độ màu lên đến 57% ở Graincliffe WTW thông qua việc loại bỏ carbon hữu cơ hòa tan (DOC) khỏi nước thô. DOC được loại bỏ thông qua trao đổi anion trong đó các axit hữu cơ mang điện tích âm được trao đổi với các ion clorua trên bề mặt MIEX® Resin.

6. MIEX® Improves Floc at Albert WTW / MIEX® cải thiện Floc tại Albert WTW

Tiền xử lý MIEX® làm tăng kich thước của bông bùn được hình thành, khi bông bùn lớn hơn thì tốc độ lắng của nó nhanh hơn. Một bài báo trên Tạp chí AWWA của Jarvis và cộng sự (tháng 1 năm 2008) 1, cho thấy rằng các bông cặn hình thành trong nước đã xử lý trước MIEX® lắng nhanh hơn gần ba lần so với trong nước không qua xử lý trước MIEX®. Nước đã xử lý trước MIEX® cần ít chất đông tụ hơn 50% để tạo bông cặn hiệu quả.

Tại hệ thống Xử lý Nước Alberta, MIEX® xử lý trước tạo ra các bông cặn lớn hơn và lắng nhanh hơn. Hình 1 dưới đây minh họa ảnh hưởng của MIEX® đến kích thước floc

• Average floc sizes after flocculation: / • Kích thước bông keo trung bình sau khi keo tụ:
– Fe flocs: 620 ± 15 μm
– MIEX® + 50 % Fe red. flocs: 970 ± 15 μm
• Floc settling velocity (dfloc:500 μm) / Vận tốc lắng Floc (dfloc: 500 μm)
– Fe flocs: 2.7 m/h
– MIEX® + 50 % Fe red. flocs: 3.9 m/h

Tốc độ lắng tăng đồng nghĩa với việc giảm thời gian lưu trong các bể lắng và dẫn đến lưu lượng nước cao hơn cho các nhà máy xử lý nước

Tách chất rắn-lỏng bằng phương pháp tuyển nổi không khí hòa tan (DAF) cho thấy rằng các bông tiền xử lý nhựa MIEX® được loại bỏ ở mức độ tốt hơn các bông không có xử lý trước bằng MIEX. Sau khi keo tụ, độ đục của nước tiền xử lý MIEX® đã giảm 38 NTU xuống còn 1,5 ± 0,6 NTU trong khi nước không xử lý trước MIEX® giảm từ 19 NTU xuống 3,8 ± 1,5 NTU.

Demo quá trình hoạt động của công nghệ MIEX

7. How a Service Agreement Lead to Improved Functionality / Cách Thỏa thuận dịch vụ dẫn đến chức năng được cải thiện

Yorkshire Water có thỏa thuận dịch vụ liên tục với Ixom Watercare, bao gồm bốn chuyến thăm hàng năm, đánh giá hàng tháng dựa trên dữ liệu thu thập được, hỗ trợ từ xa khi cần thiết và giám sát tình trạng nhựa. Các thỏa thuận này cho phép Ixom Watercare xác định các yếu tố trong thiết kế, quản lý, vận hành và bảo trì ảnh hưởng đến sự tuân thủ và hiệu suất của cơ sở. Tất cả đều ảnh hưởng đến chi phí vốn chung. Thông qua việc giám sát các Nhà máy Xử lý Nước Yorkshire, Ixom đã có thể đào tạo thêm cho các kỹ sư xử lý và đảm bảo rằng nhà máy đang hoạt động dưới mức hao hụt nhựa 1L / ML (thất thoát nhỏ hơn 1 lít hạt nhựa MIEX trên 1 triệu lít nước xử lý).

Công nghệ MIEX tại Palm Springs, Florida, USA. 37.300m3/ngày (10 MGD)

A percentage (5% to 10%) of the resin slurry is removed from the recycle stream and diverted to the regeneration facility. Resin regeneration is accomplished using a 12% brine solution (the regenerant). Although the regenerant increases in DOC and sulphate concentration with each step, the regenerant can be used for multiple regenerations. It has been reused up to nine times on pilot plant trials while laboratory data supports the possibility of up to 12 reuses. Each reuse cycle requires an adjustment of the regenerant, returning the chloride concentration to the original starting point prior to the next cycle. / Một tỷ lệ phần trăm (5% đến 10%) của bùn nhựa được loại bỏ khỏi dòng tái chế và chuyển đến cơ sở tái sinh. Tái sinh nhựa được thực hiện bằng cách sử dụng dung dịch nước muối 12% (chất tái sinh). Mặc dù chất tái sinh tăng nồng độ DOC và sulphat theo từng bước, chất tái sinh có thể được sử dụng cho nhiều lần tái sinh. Nó đã được tái sử dụng tới 9 lần trong các thử nghiệm tại nhà máy thí điểm trong khi dữ liệu trong phòng thí nghiệm hỗ trợ khả năng tái sử dụng lên đến 12 lần. Mỗi chu kỳ sử dụng lại yêu cầu điều chỉnh chất tái sinh, đưa nồng độ clorua trở lại điểm xuất phát ban đầu trước chu kỳ tiếp theo.

Once regenerated, the resin is transferred from the regeneration vessel into the fresh resin tank, from where it rejoins the MIEX process in the first contactor. The rate at which the fresh resin is delivered to the process matches that of the resin that is removed from the stream for regeneration. This maintains a constant resin concentration in the two contactors. / Sau khi được tái sinh, nhựa được chuyển từ bình tái sinh vào bình chứa nhựa mới, từ đó nó tham gia lại quy trình MIEX trong bộ tiếp xúc đầu tiên. Tốc độ nhựa tươi được phân phối đến quy trình phù hợp với tốc độ nhựa được lấy ra khỏi dòng để tái sinh. Điều này duy trì nồng độ nhựa không đổi trong hai bể trộn nhựa MIEX.

The brine solution is prepared in two storage-type salt saturators as used in the chlor-alkali industry. A "clean" saturator provides the regeneration facility with a fresh charge of brine for the first regeneration. The second, a "dirty" saturator, is used to saturate a portion of the used regenerant with brine for nine reuse cycles. / Dung dịch nước muối được chuẩn bị trong hai thiết bị bão hòa muối kiểu bảo quản được sử dụng trong ngành công nghiệp clor-kiềm. Một chất bão hòa "sạch" cung cấp cho cơ sở tái sinh một lượng nước muối mới cho lần tái sinh đầu tiên. Thứ hai, chất làm bão hòa "bẩn", được sử dụng để bão hòa một phần chất tái sinh đã sử dụng bằng nước muối trong chín chu kỳ tái sử dụng.

Nước muối thải có thể được xử lý bằng cách lọc Nano (NF) để lọc ra hơn 98% TOC, cho phép tái sử dụng hơn 75% chất thải, điều này làm giảm đáng kể khối lượng chất thải cần xử lý và cũng thu hồi phần lớn muối được sử dụng để tái sinh.

Một số thử nghiệm đã được tiến hành tại các Cơ sở lắp đặt MIEX® quy mô đầy đủ khác nhau để chứng minh hiệu quả của việc xử lý NF của nước muối thải. Ghi chú kỹ thuật này tóm tắt cách NF có thể được áp dụng để tái chế nước muối thải, giảm đáng kể khối lượng chất thải và làm cho Quy trình MIEX® trở thành một nguyên liệu thay thế bền vững hơn nhiều cho các ứng dụng loại bỏ TOC.

Process performance / Hiệu suất quá trình

Pilot trials and laboratory work provided conclusive results indicating that the MIEX process and alum coagulation or other chemical coagulation complement each other, regardless of process order. For the raw water at Wanneroo, the MIEX process favours removal of the lower molecular weight fraction of DOC, while alum coagulation removes the larger molecular weight DOC components. This results in impressive reductions of DOC through the plant. A final DOC of less than 2 mg/l is achieved by combining MIEX treatment and enhanced coagulation, assuming an incoming raw water DOC of 9.5 mg/l. / Các thử nghiệm thí điểm và công việc trong phòng thí nghiệm đã đưa ra kết quả chính xác cho thấy rằng quy trình MIEX và đông tụ bằng phèn hoặc đông tụ hóa học khác bổ sung cho nhau, bất kể thứ tự quy trình. Đối với nước thô tại Wanneroo, quy trình MIEX cho phép loại bỏ phần DOC có trọng lượng phân tử thấp hơn, trong khi đông tụ bằng phèn loại bỏ các thành phần DOC có trọng lượng phân tử lớn hơn. Điều này dẫn đến việc cắt giảm đáng kể DOC qua nhà máy. DOC cuối cùng nhỏ hơn 2 mg / l đạt được bằng cách kết hợp xử lý MIEX và đông tụ tăng cường, giả sử DOC của nước thô đầu vào là 9,5 mg / l.

Removing the smaller DOC fractions prior to coagulation enables more efficient use of the coagulant. Jar tests show that MIEX-treated water, with a coagulant dose of one-half of the conventional dose, can produce higher water quality in terms of DOC than conventionally treated water. The lower coagulant dose also creates less of a pH depression, placing less demand on pH correction after coagulation. The treatment process downstream of MIEX treatment will therefore operate using reduced chemical dose rates, and produce less sludge. These process advantages will be achieved at the Wanneroo groundwater treatment plant by constructing the MIEX plant at the head of the treatment stream. / Loại bỏ các phân đoạn DOC nhỏ hơn trước khi đông tụ cho phép sử dụng chất đông tụ hiệu quả hơn. Thử nghiệm và vận hành thực tế cho thấy rằng nước được xử lý MIEX, với liều lượng chất đông tụ bằng một nửa liều lượng thông thường, có thể tạo ra chất lượng nước về DOC cao hơn so với nước được xử lý thông thường. Liều lượng chất đông tụ thấp hơn cũng tạo ra ít sự suy giảm pH hơn, làm giảm nhu cầu điều chỉnh pH sau khi đông tụ. Do đó, quy trình xử lý ở hạ nguồn của xử lý MIEX sẽ hoạt động bằng cách sử dụng liều lượng hóa chất giảm và tạo ra ít bùn hơn. Những ưu điểm của quy trình này sẽ đạt được tại nhà máy xử lý nước ngầm Wanneroo bằng cách xây dựng nhà máy MIEX ở đầu dòng xử lý.

Công nghệ MIEX tại Palm Beach County, Florida, USA. 61.200m3/ngày (16.4 MGD)

Down: Case study _ MIEX du an Palm Beach County, Florida USA 61.200m3/ngày

Resin loss / Thất thoát hạt nhựa MIEX

The 99.9% recovery figure is based on the resin mass leaving the MIEX process in the treated water stream. The indicated 0.1% loss rate is in the form of attrited resin, which can no longer attach itself to the bulk of the resin particles in the settler feed. These smaller resin particles escape the process with the treated water discharged from the settler overflow. A certain degree of resin attrition is unavoidable due to resin transport/pumping and mixing in the process units. The use of low shear mixers and low shear pumps minimises resin loss. / Con số thu hồi 99,999% dựa trên khối lượng nhựa rời khỏi quá trình MIEX trong dòng nước đã qua xử lý. Tỷ lệ hao hụt 0,0001% được chỉ định là ở dạng nhựa đặc, không còn có thể tự gắn vào phần lớn các hạt nhựa trong nguồn cấp của bộ định vị. Các hạt nhựa nhỏ hơn này thoát ra khỏi quá trình này cùng với nước đã qua xử lý được xả ra từ tràn của bộ lắng. Không thể tránh khỏi một mức độ tiêu hao nhựa nhất định do vận chuyển / bơm và trộn nhựa trong các đơn vị quy trình. Việc sử dụng máy trộn lực cắt thấp và máy bơm lực cắt thấp giúp giảm thiểu thất thoát nhựa.

Giới thiệu công nghệ MIEX tại triển lãm

MIEX® Resin can remove significantly more DOC than coagulation. The graph (Figure 1) below illustrates the DOC removal performance for full-scale MIEX® Systems on a range of different water sources. MIEX® DOC Resin is particularly effective at removing the low molecular weight fraction of DOC that cannot be removed by enhanced coagulation. / MIEX® Resin có thể loại bỏ DOC nhiều hơn đáng kể so với đông tụ. Biểu đồ (Hình 1) dưới đây minh họa hiệu suất loại bỏ DOC cho Hệ thống MIEX® quy mô đầy đủ trên nhiều nguồn nước khác nhau. MIEX® DOC Resin đặc biệt hiệu quả trong việc loại bỏ phần DOC có trọng lượng phân tử thấp mà không thể loại bỏ bằng quá trình đông tụ tăng cường.

Where MIEX® Treatment has been installed as pretreatment  to conventional sedimentation/filtration plants, treated water DOC levels are significantly reduced compared to using coagulation alone. This results in treated water with a lower DOC level and disinfection by-product formation potential as well as a lower downstream coagulant demand. / Khi MIEX® Treatment đã được lắp đặt như tiền xử lý cho các nhà máy lắng / lọc thông thường, mức DOC trong nước đã qua xử lý giảm đáng kể so với chỉ sử dụng keo tụ. Điều này dẫn đến nước đã xử lý có mức DOC thấp hơn và khả năng hình thành sản phẩm phụ khử trùng cũng như nhu cầu chất đông tụ ở hạ nguồn thấp hơn.

MIEX® Resin preferentially removes the fraction of DOC that results in the formation of DBPs. Pre-treatment with the MIEX® Resin therefore allows water systems to meet tightening DBP Standards while continuing with free chlorine disinfection (Figure 2) / MIEX® Resin ưu tiên loại bỏ phần DOC dẫn đến việc hình thành các DBP. Do đó, tiền xử lý với MIEX® Resin cho phép hệ thống nước đáp ứng các Tiêu chuẩn DBP thắt chặt trong khi tiếp tục khử trùng bằng clo tự do (Hình 2)

The MIEX® Process Delivers: / Quy trình MIEX® cung cấp:

• Consistent treatment that is not subject to chromatographic peaking. / Xử lý nhất quán không phụ thuộc vào đỉnh sắc ký.
• Lower waste volumes than alternative technologies. / Khối lượng chất thải thấp hơn so với các công nghệ thay thế.
• Flexibility of placement in the treatment train. / Tính linh hoạt của vị trí hệ thống xử lý.
• Reliable treatment independent of raw water turbidity. / Xử lý đáng tin cậy không phụ thuộc vào độ đục của nước thô
• Elimination or reduction of the need for pH correction chemicals / Loại bỏ hoặc giảm nhu cầu về hóa chất hiệu chỉnh pH
• Stand-alone treatment for groundwater applications / Xử lý độc lập cho các ứng dụng nước ngầm.
• Removal of other anions such as nitrate, bromide, sulfide, arsenic, and chromate. / Loại bỏ các anion khác như nitrat, bromua, sulfua, asen và cromat

Downstream Process Improvements / Cải tiến quy trình hạ nguồn

When used as a pre-treatment step, downstream process improvements can be achieved including: / Khi được sử dụng như một bước tiền xử lý, có thể đạt được các cải tiến quy trình sau bao gồm:

• Reduced sludge and waste production. / Giảm xả thải bùn và chất thải.
• Reduced chlorine demand for disinfection / Giảm nhu cầu khử trùng bằng clo
• Reduced chemical demand for downstream coagulation. / Giảm nhu cầu hóa chất cho quá trình đông tụ ở hạ nguồn
• Increased capacity of activated carbon.  / Tăng khả năng của than hoạt tính
• Improved membrane performance due to reduced fouling / Cải thiện hiệu suất màng do giảm tắc nghẽn.