Блог

Mar 10, 2023

Факторы успеха ZLD

Энергетическая промышленность, а также нефтегазовая, химическая, нефтехимическая, горнодобывающая и

Электроэнергетика, а также нефтегазовая, химическая, нефтехимическая, горнодобывающая и другие отрасли промышленности создают большие объемы сточных вод, которые необходимо утилизировать.

Дэниел Бьёрклунд

Электроэнергетика, а также нефтегазовая, химическая, нефтехимическая, горнодобывающая и другие отрасли промышленности создают большие объемы сточных вод, которые необходимо утилизировать. Обычно эти сточные воды сбрасываются через сброс станции в поверхностный водоем, пруд-испаритель или, в некоторых случаях, закачиваются в глубокую скважину. Однако растет экологическая обеспокоенность в отношении такой практики сброса, что привело к разработке процессов нулевого сброса жидкости (ZLD).

ZLD можно определить в широком смысле как процесс максимального восстановления воды из источника сточных вод, которая в противном случае была бы сброшена. Эту воду выгодно использовать повторно, а соли и другие твердые вещества, содержащиеся в сточных водах, производятся и обычно выбрасываются на свалку.

В число движущих сил ZLD входит растущая обеспокоенность общественности по поводу воздействия таких сбросов на окружающую среду, а во многих регионах мира вода является дефицитным ресурсом. Такая обеспокоенность приводит к ужесточению регулирования и ограничению сбросов сточных вод. Даже без нормативного давления многие компании в различных отраслях требуют инициатив по сокращению сброса воды путем повторного использования, а также ZLD, чтобы уменьшить свое воздействие на окружающую среду и повысить устойчивость.

Нулевого расхода жидкости можно добиться различными способами. Не существует универсального решения, подходящего всем, поскольку оптимальная конструкция системы зависит от конкретного объекта. Состав сточных вод, различные потоки, подлежащие очистке, эксплуатационные расходы на конкретном объекте, доступность занимаемой площади и другие факторы являются определяющими факторами для оптимального проектирования. В этой статье представлен краткий обзор различных типичных конфигураций ZLD и основное внимание уделяется факторам, которые имеют решающее значение для успешного проектирования и работы системы ZLD.

Целями системы ZLD являются устранение сброса жидких сточных вод, выработка твердых частиц для захоронения или повторного использования, а также переработка высококачественной воды, которую можно повторно использовать с пользой. Целью проектирования является минимизация капитальных вложений и эксплуатационных расходов системы, при этом не оказывая существенного влияния на рабочую силу, необходимую для эксплуатации. Кроме того, система должна быть разработана с учетом эксплуатационной гибкости, чтобы соответствовать потребностям объекта и быть безопасной и надежной.

Для успешного проектирования и эксплуатации системы ZLD необходимо тщательное рассмотрение химического состава сточных вод. Иногда проектировщику ZLD доступен предыдущий опыт работы с аналогичным химическим составом воды. При отсутствии опыта можно применить запатентованное программное обеспечение для моделирования химического состава воды, чтобы понять пределы растворимости различных веществ, поскольку вода концентрируется до рассола с высоким содержанием TDS. Такое программное обеспечение также полезно для оценки химического потребления различных химикатов, которые могут использоваться в процессе ZLD для кондиционирования и контроля pH. Если есть вода, лабораторные исследования также могут быть полезны для проверки химического моделирования; там, где вода может быть недоступна, иногда можно использовать синтетические аналоги. Правильная основа проектирования водно-химического режима является ключом к успешному проектированию ZLD.

В системе ZLD обрабатываемые сточные воды концентрируются до пределов растворимости растворенных солей. При превышении пределов растворимости соли кристаллизуются, и их можно затем собрать с помощью соответствующих средств. Химический состав рассола, в котором одновалентные катионы, такие как натрий, сбалансированы сульфатом и хлоридом, обычно ограничен максимальным TDS менее 30% и концентрацией хлоридов (важный фактор при выборе металлургии) менее 170 000 частей на миллион.

Двухвалентные катионы, такие как кальций и магний, имеют первостепенное значение при разработке системы ZLD. Высокие концентрации кальция и магния могут привести к концентрации хорошо растворимых веществ, таких как хлорид кальция и хлорид магния. Высокие концентрации этих двухвалентных катионов могут существенно способствовать повышению температуры кипения. По мере концентрации рассолов сточных вод температура кипения увеличивается выше температуры кипения чистой воды из-за физического свойства раствора, известного как повышение температуры кипения (BPE). Конструкция испарителя требует точных знаний о повышении температуры кипения. Кроме того, высокие концентрации этих двухвалентных катионов могут привести к высоким концентрациям хлорид-ионов и привести к более дорогостоящей металлургии.