Повторное использование воды и управление концентратом обратного осмоса с применением RO
Повторное использование воды и ZLD для RO-концентрата
Повторное использование очищенных сточных вод и сокращение объема RO-концентрата следует проектировать как две согласованные технологические линии. Умягчение, трубчатые мембраны PEK, селективная нанофильтрация, концентрирование и сопряжение с выпариванием или кристаллизацией применяются по необходимости. Фактическая комбинация зависит от качества воды, цели повторного использования и конечного направления концентрата.
На данной странице представлена полная инженерная схема, однако она не предполагает обязательного применения какой-либо единой технологии или полной готовой установки ZLD. Для каждого проекта определяются поставляемые компоненты Plum, границы взаимодействия систем и технические показатели.
Стабилизировать предварительную обработку, снизить риск образования отложений и определить проектную схему повторного использования воды.
Определить последующие мембранные ступени с учетом целей проекта: сокращение объема концентрата, разделение солей, извлечение ценных компонентов или ZLD.
Две цели, один общий водный баланс
Спроектируйте обе линии водоснабжения отдельно, а затем согласуйте их в рамках общего водного баланса предприятия
Линия для оборотной воды ориентирована на стабильное использование и функционирование последующих технологических ступеней с применением RO. Линия с концентратом обратного осмоса направлена на минимизацию объемов отходов, контроль ионного состава, извлечение и полезное использование компонентов, а также определение конечного места утилизации. Обе линии необходимо оценивать в рамках единого водного баланса и проектных границ
Глубина очистки должна определяться целью последующего использования воды
Предварительно уточните источник оборотной воды, степень ее изменчивости и цель использования, прежде чем принимать решение о необходимости умягчения, осветления с применением трубчатой мембраны, использования RO или иных методов доочистки
- Основная цель проекта
- Стабилизировать качество исходной воды, снизить риски образования отложений и загрязнения мембран и обеспечить требования проектной точки повторного использования
- Основные исходные параметры
- Цель повторного использования, существующая предварительная обработка, проектные параметры RO, требования к непрерывности процесса и способ утилизации концентрата обратного осмоса
Ионный состав и конечная цель применения должны определять выбор технологической схемы
Появление концентрата обратного осмоса RO не обязательно требует селективного разделения солей или выпаривания. Выбор методов типа NF, HRCC, возврат маточного раствора, выпаривание или кристаллизация осуществляется лишь в том случае, если качество воды и поставленная задача это оправдывают
- Основная цель проекта
- Цели проекта: минимизация отходов, селективное разделение солей, извлечение и полезное использование компонентов либо параметры ZLD
- Основные исходные параметры
- Ионный состав, риск образования отложений, объем концентрата обратного осмоса, способ утилизации побочных солей и взаимодействие с процессами выпаривания
- 01Источник водыОчищенные сточные воды для повторного использования из муниципальных систем, промышленных парков или уже существующий концентрат обратного осмоса RO
- 02Критически важные загрязнителиЖесткость, кремнезем, взвешенные частицы, органические вещества и ионный состав
- 03Цель повторного использованияПодпитка охлаждающих систем, технологическая вода или иное назначение, определенное проектом
- 04Направление отходящих рассоловСведение их количества к минимуму, селективное разделение солей, извлечение и полезное использование компонентов, выпаривание или сброс в окружающую среду
- 05Границы проектаМембранные блоки, гражданские сооружения, коммуникации, а также стыковые узлы с заказчиком или EPC
Оценка целесообразности применения
Шесть групп исходных параметров определяют жизнеспособность выбранной технологической схемы
Это предварительные критерии оценки, а не универсальные ограничения на состав исходной воды или гарантии проектного проектирования. При недостатке данных, сложной структуре солевого состава или отсутствии аналогичных сведений необходимо провести испытания реального образца либо пилотные испытания
Удельный поток и его изменчивость
Почасовой удельный поток, суточные колебания, пиковые нагрузки, непрерывность подачи и водный баланс между двумя технологическими линиями
Жесткость и кремнезем
Ca, Mg, общая жесткость, виды кремнезема, щелочность и прочие ионы, способные вызывать отложения
Твердые частицы и органические вещества
SS, мутность, COD/TOC, содержание нефтепродуктов, коллоиды, а также характеристики существующей системы предварительной обработки.
Ионный состав
TDS, сульфаты, хлориды и прочие ионы, влияющие на селективное разделение солей и их концентрацию.
Цель повторного использования
Место применения исходной воды, требования к качеству на последующих технологических ступенях, условия непрерывной эксплуатации и наличие резервных систем.
Рассол и побочные продукты
Назначение конечного рассола, взаимосвязь с процессами выпаривания и кристаллизации, маточный раствор, осадок и границы образования побочных солей.
Технологическая схема с двумя вариантами реализации
Спроектируйте каждую линию подачи воды отдельно, а затем соедините их на последующих технологических ступенях
Данная схема представляет собой инженерную основу для обсуждения проекта, а не жесткий алгоритм, обязательный для всех случаев. Именно параметры качества воды и результаты проверок определяют выбор мембранных секций, циклов рециркуляции и обходных каналов
Линия для оборотной воды
Целью является получение стабильного источника воды для повторного применения при минимальном риске мембранного загрязнения и образования отложений на последующих технологических ступенях RO
- 01Очищенные сточные воды для повторного использованияИсходный поток, его изменчивость и текущие параметры качества воды
- 02Предварительная обработкаУсреднение и предшествующие технологические ступени, параметры которых определяются для конкретного проекта
- 03Удаление жесткости и кремнеземаОпределение технологической схемы с учетом риска образования отложений
- 04Трубчатая мембрана PEKОтделение твердых частиц после реакции и защита последующих технологических ступеней
- 05Повторное использование ROОпределение параметров участка обессоливания с учетом целей повторного применения
- 06Точка взаимодействия с системой повторного использованияТочка подачи технологической или охлаждающей воды, заданная проектом
Трубопровод для концентрата обратного осмоса
Целью может быть минимизация, селективное разделение солей, извлечение и полезное использование компонентов либо применение ZLD, однако сначала необходимо уточнить ионный состав исходной воды и конечное назначение продукта.
- 01концентрат обратного осмосаОпределить состав, удельный поток и ионный состав исходной воды.
- 02Целевая подготовка исходной воды.Дополнительное умягчение или иные необходимые реакции.
- 03Трубчатая мембрана PEKРазделение реакционной смеси и твердых частиц, а также защита мембранных элементов.
- 04Селективное применение NF.Использовать только при совместимости ионного состава и поставленных задач.
- 05HRCC либо иной метод концентрирования.Сокращение объема рассола допустимо лишь при наличии подходящей предварительной обработки и качественной исходной воды
- 06Взаимодействие с последующими технологическими ступенямиВыпаривание, кристаллизация, извлечение и полезное использование компонентов либо иной конечный этап проекта
Извлечение или возврат маточного раствора требует отдельной оценки его состава, накопления примесей, экономической эффективности, а также баланса воды и солей во всей системе. Это не стандартная конфигурация
Границы технологической схемыНе во всех проектах требуется умягчение, NF, HRCC, выпаривание или кристаллизация. Рекомендуемые реагенты, коэффициенты циркуляции, типы мембран, степень концентрирования и гарантируемые показатели определяются лишь после технической оценки
Обязанности по применяемым технологиям
Каждый раздел технологий описывает лишь свои конкретные функции
Для каждой технологической ступени следует указывать её функции и условия эксплуатации. Ни один тип мембранных технологий не должен представляться как единственное технологическое решение для всей ZLD схемы.
Умягчение посредством химических реакций в сочетании с применением PEK трубчатой мембраны
В ходе химических реакций образующиеся отложения преобразуются в вещества, поддающиеся удалению. Затем PEK трубчатая мембрана отделяет эти твердые частицы, обеспечивая более стабильный исходный поток для последующих технологических ступеней NF, RO или для процесса концентрирования.
Ознакомьтесь с технологическим решением для умягчения на основе PEK → 02 · СЕЛЕКТИВНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ СОЛЕЙСелективная нанофильтрация
Если ионный состав, целевые соли и последующая технологическая схема позволяют это, селективная NF мембранная технология может применяться для разделения солей или контроля примесей. Однако селективность, коэффициент разделения и назначение продукта требуют отдельной проверки.
Ознакомьтесь с технологией селективной нанофильтрации → 03 · КонцентрированиеHRCC непрерывная работа при высокой концентрации RO
При подходящих условиях предварительной обработки, качества исходной воды и осмотического давления HRCC позволяет дополнительно сократить объем рассола и интегрировать его с последующими ступенями выпаривания или извлечения полезных компонентов.
Ознакомиться с технологией HRCC →Взаимодействие с процессами выпаривания, кристаллизации и утилизации солей
Выпарные аппараты, кристаллизаторы, побочные соли, маточный раствор, осадок и отходы представляют собой элементы взаимодействия на уровне всего проекта. Круг обязанностей и ответственность определяются по согласованию с заказчиком или согласно разделению функций между EPC и заказчиком.
Не подразумевает предоставление готового решения под ключИсходные данные для проектирования
Для предварительной оценки требуются данные о производительности и удельном потоке, а также значение TDS
Необходимо предоставить данные о качестве воды для каждой линии отдельно, после чего объединить их с текущей технологической схемой, целевыми показателями повторного использования и местом сброса концентрированного раствора для формирования достоверных исходных данных проектирования
- Базовые сведения о нагрузке
- Суточный и почасовой удельный поток, степень его изменчивости, температура, pH и график эксплуатации
- Соли и вещества, вызывающие образование отложений
- TDS, Ca, Mg, общая жесткость, кремнезем, щелочность, сульфаты и хлориды
- Загрязняющие вещества
- SS, мутность, COD/TOC, нефтепродукты, а также прочие известные коллоидные частицы и органические вещества
- Существующая система
- Предварительная обработка, UF/NF/RO, реагенты, мойки, история эксплуатационных проблем и оборудование, пригодное для повторного использования
- Цели обработки
- Назначение повторного использования, целевые показатели снижения солесодержания, задачи по фракционированию или извлечению солей, а также предельно допустимые параметры сброса
- Последующие технологические ступени и способы утилизации
- Процессы выпаривания и кристаллизации, маточный раствор, осадок, побочные соли, твердые отходы и взаимодействие с вспомогательными системами
Эксплуатационную документацию проекта, результаты испытаний и гарантийные параметры для новых проектов следует вести отдельно. Показатели удельного потока через мембрану, эффективность извлечения солей, качество воды, энергопотребление или характеристики солей, полученные в рамках существующего проекта, не могут служить основой для проектирования и гарантийных условий нового проекта.
Границы проектирования и поставки.
Можно представить полную технологическую схему; обязанности по поставке необходимо уточнить для каждого элемента
Plum способна содействовать разработке технологической схемы, поставке готовых комплектов трубчатых мембран и вводу в эксплуатацию соответствующих участков. Однако гражданские работы на всей площадке, коммуникации, процессы выпаривания и кристаллизации, а также окончательная утилизация отходов не входят в сферу её ответственности.
- Анализ воды и предварительная оценка схемы для повторного использования очищенной воды и обработки RO-концентрата
- Выбор методов умягчения, трубчатых мембран, компонентов NF, а также элементов систем RO и HRCC и прочих мембранных блоков
- Поставка готовых комплектов мембранных систем, оборудования для циркуляции, компонентов CIP, приборов и систем управления
- Испытания реального образца, проведение пилотных испытаний и содействие в масштабировании при необходимости
- Ввод в эксплуатацию мембранных участков, обучение персонала и взаимодействие с заказчиком или представителем EPC
- Гражданские работы, строительство зданий, электроснабжение, пар, сжатый воздух и прочие коммуникации
- Оборудование для выпаривания, кристаллизации, сушки и упаковки, а также ответственность за выпуск солевой продукции
- Обработка маточного раствора, осадка, побочных солей и твердых отходов, а также выбор способа их окончательной утилизации
- Обеспечение водного баланса на всей площадке, оценка общей эффективности системы и интеграция автоматизации
- Распределение обязанностей между заказчиком, проектным институтом, представителем EPC и прочими поставщиками оборудования
Подтверждение реализации проекта
Следует привести соответствующий пример для демонстрации опыта в данной области, однако он не может заменить проектное проектирование для нового объекта
Наименование заказчика, год реализации проекта и эксплуатационные результаты не разглашаются. На данной странице приводятся лишь подтвержденные показатели производительности, направление проекта и основные технические этапы
Использование очищенной сточной воды и обработка опреснённого осадка
В данном документе описаны этапы предварительной обработки очищенной сточной воды и её повторное применение, а также умягчение опреснённого осадка с использованием трубчатой мембраны PEK и технологических участков NF и RO. Приведённые параметры относятся исключительно к описанным проектам и не могут служить основанием для определения характеристик или гарантий при реализации новых проектов.
Просмотр открытых обезличенных данных о реализованном проекте
Опубликованные значения производительности отражают опыт применения мембраны Plum в проектах с двумя водными контурами. Для каждого нового проекта требуется независимый расчёт, учитывающий качество исходной воды, её удельный поток, цели обработки, условия на площадке и официально согласованные технические требования.
Ресурсы для проектирования
Подготовка исходных данных по обоим водным контурам
Предварительная стадия проектированияPEK технологическое решение для умягчения воды
Возможности проведения валидацииЛабораторные и пилотные испытания
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ
Вопросы, касающиеся повторного использования очищенной сточной воды и технологических схем обработки опреснённого осадка
В чём заключаются различия в приоритетах проектирования для контуров с очищенной сточной водой и опреснённым осадком?
Линия для повторного использования очищенной воды предназначена для обеспечения стабильного применения, защиты последующих технологических ступеней от воздействия загрязнений и непрерывности процесса. Линия для обработки концентрата после обратного осмоса направлена на снижение его объема, контроль ионного состава, селективное разделение солей, а также извлечение и полезное использование компонентов и окончательную утилизацию отходов. Необходимо оценить качество воды в каждой из линий отдельно, после чего учесть их параметры при расчете общего водного баланса на предприятии. RO
Необходимо ли применять селективное разделение солей с использованием NF в каждом проекте по обработке опресненного рассола?
Нет. Использовать селективные мембраны NF следует лишь в тех случаях, когда ионный состав исходной воды, требуемые к удалению соли, условия последующей кристаллизации или задачи по извлечению компонентов соответствуют селективным свойствам данной мембраны. Анализ воды и необходимые испытания позволят определить целесообразность применения мембраны и границы её эффективной работы.
Требуется ли для всех проектов с применением трубчатой мембраны ZLD выпаривание и кристаллизация?
Выбор конечного пункта назначения рассола, нормативных требований и условий его обработки определяет технологическую схему. В ряде проектов рассол поступает на установки для выпаривания, кристаллизации или извлечения полезных компонентов; в других случаях предусмотрен иной конечный этап. На данной странице система Plum не предлагает единой универсальной конфигурации.
В каких случаях рекомендуются испытания реального образца или пилотные испытания?
Испытания образца начинают, если солевой состав сложен, формы кремнезема или органических веществ неясны, задача включает селективное разделение солей, извлечение ценных компонентов или возврат маточного раствора, отсутствуют сопоставимые данные либо требуется определить границы загрязнения, мойки и концентрирования. Непрерывные пилотные испытания проводят, когда нужны исходные данные для инженерного масштабирования.
Какую информацию необходимо предоставить для предварительной оценки?
Для каждой линии необходимо указать удельный поток, температуру, параметры pH, TDS, Ca, Mg, общую жесткость, содержание кремнезема, щелочность, сульфаты, хлориды, параметры SS и соотношение COD/TOC. Также следует описать текущую технологическую схему, цели повторного использования очищенных сточных вод, способ утилизации концентрата обратного осмоса, водный баланс и последующие технологические ступени.
Обеспечивает ли Plum в стандартной комплектации готовый к запуску завод ZLD?
Нет. Plum способна оказывать поддержку в разработке технологической схемы, выборе трубчатых мембран, поставке готовых модулей, проведении испытаний, наладке и согласовании инженерных аспектов. Однако вопросы гражданского строительства, коммунальных систем, выпаривания и кристаллизации, утилизации соли, общей производительности системы, а также ответственности заказчика или компании EPC требуют поэлементного согласования для конкретного проекта.
Можно ли напрямую использовать ранее зафиксированные показатели производительности и данные для разработки нового проекта?
Нет. Опубликованные показатели производительности относятся исключительно к конкретным реализациям. Условия применения эксплуатационной документации, результатов испытаний и гарантийных параметров для нового проекта отличаются, поэтому их необходимо отдельно подтвердить в ходе технической оценки и согласования.
Предоставьте данные о качестве и потоке исходной воды.
Передайте данные по обеим водным линиям
По возможности предоставьте отдельные анализы воды повторного использования и RO-концентрата, водный баланс, существующую схему, точку возврата воды и конечное направление рассола. Plum сначала проверит полноту данных, затем определит доступные для оценки мембранные ступени и следующий этап валидации.
Предоставленная информация используется исключительно для предварительной оценки проекта. Она не подразумевает никаких обязательств относительно эффективности очистки, извлечения компонентов, энергопотребления, качества соли, объема поставки или сроков реализации.