Повторное использование промышленной воды и ZLD
Промышленные стоки: повторное использование и ZLD
Для сложных промышленных стоков Plum комбинирует предварительную обработку на трубчатых мембранах PEK, селективную NF и HRCC. Конкретный состав схемы выбирают для возврата воды, сокращения RO-концентрата, разделения солей, извлечения ценных компонентов или ZLD.
Для инженеров предприятий, проектных организаций, подрядчиков EPC и системных интеграторов. Конкретная технологическая схема определяется химическим составом исходного потока, целями очистки и параметрами следующих стадий.
Начните с определения целей проекта
Определите конечную цель перед выбором типа мембран
Очистка промышленных сточных вод представляет собой комплексный процесс. При предварительной оценке необходимо учитывать характеристики исходного потока, основные загрязнители, цели извлечения и направление концентрата, а также взаимодействие со следующими стадиями
Повторное использование промышленной воды
Предварительные стадии проектируют по требуемому качеству воды, стабильности подачи и условиям защиты RO и NF.
Снижение объёма образующегося концентрата
Цель — сократить объём концентрата перед выпариванием или удалением при контроле отложений и загрязнения мембран.
Извлечение солей или полезных компонентов
Возможности фракционирования, очистки и концентрирования оценивают по солевому составу, целевому продукту и примесям.
Режим нулевого сброса жидких стоков
В рамках единой технологической схемы следует провести оценку участков с применением мембран, выпаривания и кристаллизации, а также методов управления маточным раствором и обработки твердых отходов.
Инженерная оценка
Пять параметров определяют выбор схемы
Без этих данных нельзя достоверно оценить возврат компонентов, качество воды или работу системы ZLD.
- 01Источник исходного потокаПроизводственные сточные воды, вода для повторного использования, шахтные и рудничные воды, сточные воды FGD, фильтрат полигона ТКО и другие солесодержащие потоки
- 02Основные загрязняющие веществаЖесткость, содержание кремнезема, взвешенные частицы, органические вещества, нефтепродукты, азот в виде аммиака и состав солей
- 03Цель извлечения и возврата компонентовПовторное использование, минимизация отходов, селективное разделение солей, извлечение и полезное использование компонентов либо ZLD
- 04Направление концентратаПовторное использование, дополнительное концентрирование, выпаривание с последующей кристаллизацией или экологически безопасное удаление
- 05Взаимодействие со следующими стадиямиNF, RO, HRCC, выпарные аппараты, кристаллизаторы и системы управления на всем предприятии
Варианты применения технологической схемы
Выберите маршрут под инженерную задачу
Ниже представлены восемь основных вариантов применения. Для каждого из них приводится лишь предварительная логика оценки; детальное проектирование процесса, параметры и границы проекта уточняются на соответствующей странице
01 · Повторное использование и обработка рассолов
Повторное использование и обработка рассолов
Сначала контролируют отложения, взвеси и колебания состава. Затем оценивают повторное использование, мембранное концентрирование или подключение к выпариванию.
Сброс воды из градирен
Повторное использование сбросной воды из градирен
- Характеристики исходного потока
- Изменчивость концентрации жесткости, кремнезема, солей и взвешенных частиц после выпаривания в градирнях
- Основные риски
- Образование отложений, мембранное загрязнение и нестабильная работа мембран на следующих стадиях
- Цели проектирования
- Повторное использование очищенных сточных вод для повторного использования и снижение объёма концентрата обратного осмоса
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Подготовка исходной воды, умягчение с применением PEK, а также оценка следующих стадий с использованием NF, RO или HRCC
Повторное использование очищенной воды и обработка RO-концентрата
Повторное использование очищенной воды и ZLD для RO-концентрата
- Характеристики исходного потока
- Дальнейшее повышение концентрации ионов, вызывающих отложения, и кремнезема в очищенных сточных водах, а также в концентрате RO
- Основные риски
- Образование отложений на следующих стадиях NF, RO и HRCC либо в секциях выпаривания
- Цели проектирования
- Стабилизация состава исходного потока для повторного использования и его подключение к устройствам концентрации или к устройству ZLD
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- При необходимости применяется предварительная обработка умягчением, селективная нанофильтрация и концентрация с использованием устройства PEK
02 · ВЫСОКОСОЛЁНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТОКИ
Высокосолевые промышленные стоки
Следует начинать с анализа химического состава воды конкретного предприятия, определяя границы образования отложений, мембранного загрязнения, солевого баланса, а также условия выпаривания и кристаллизации, вместо применения единой стандартной технологической схемы
Шахтные и рудничные воды
Шахтные и рудничные воды ZLD
- Характеристики исходного потока
- Взвешенные частицы, жесткость, кремнезем, TDS, а также возможные сопутствующие ионы металлов
- Основные риски
- Нестабильность предварительной обработки, образование отложений на мембранах и ограниченные возможности концентрирования
- Цели проектирования
- Повторное использование шахтных и рудничных вод, их концентрирование, снижение объёмов сброса и ZLD
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Предварительная обработка, удаление твердых частиц или умягчение PEK, а также применение технологий NF и RO для концентрирования
Выработка электроэнергии и очистка дымовых газов
ZLD для стоков мокрой десульфуризации дымовых газов (FGD)
- Характеристики исходного потока
- Повышенное содержание хлоридов, жесткости, сульфатов, взвешенных частиц и сложных металлических ионов
- Основные риски
- Затрудненное отделение твердых продуктов реакции, а также образование отложений и коррозия на мембранных и выпарных установках
- Цели проектирования
- Надежная предварительная обработка, контроль солесодержания и интеграция с выпариванием и кристаллизацией
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Провести оценку химической обработки, отделения твердых частиц с помощью PEK, селективной очистки с применением NF и последующих операций с использованием HRCC
Получение химических продуктов из угля
Повторное использование и ZLD для углехимических стоков
- Характеристики исходного потока
- Смесь органических веществ, нефтепродуктов, аммонийного азота, солей, жесткости, кремнезема и прочих загрязнителей
- Основные риски
- Нестабильная работа предшествующих стадий приводит к мембранному загрязнению на последующих этапах и ограничивает возможности концентрирования
- Цели проектирования
- Предварительная оценка вариантов повторного использования, снижения объёма рассола и селективного разделения солей
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Комбинировать предварительную обработку PEK, NF/RO и концентрирование с повышенной степенью извлечения в соответствии с границами исходного потока
Твердые отходы и источники солей
Солевые отходы и промывные воды летучей золы
- Характеристики исходного потока
- Соли, зола, металлы и взвешенные частицы в растворах солевых отходов или в промывной воде от золы
- Основные риски
- Присутствие примесей влияет на качество солей, стабильность мембран и способы окончательной утилизации твердых веществ
- Цели проектирования
- Этапы удаления примесей, селективного разделения солей, концентрирования и извлечения полезных компонентов
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- В зависимости от типа солей следует применять разделение твердых фаз, селективную обработку с использованием NF и блоки концентрирования либо кристаллизации
03 · Извлечение и полезное использование компонентов из специальных потоков
Извлечение ценных компонентов из сложных потоков
Для таких проектов требуется детальный анализ состава среды и проведение экспериментов. Предварительно следует определить целевой продукт, способы удаления примесей и пределы масштабирования.
Рассол солёных озёр и раствор после выщелачивания руды
Извлечение лития из рассола и рудного выщелачивающего раствора
- Характеристики исходного потока
- Литий, сопутствующие ионы, взвешенные частицы и сложный солевой состав
- Основные риски
- Неопределенность селективности, накопление примесей и особенности масштабирования технологической схемы
- Цели проектирования
- Осветление, удаление примесей, разделение компонентов, концентрирование либо извлечение и полезное использование компонентов
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- PEK для осветления и комбинации с элементами UF, NF, RO требуют проведения пилотных испытаний с образцами
Фильтрат полигона ТКО
Фильтрат полигона: многоступенчатая NF и отдувка аммиака
- Характеристики исходного потока
- Повышенное содержание COD, аммиачного азота, солености, стойких органических веществ и изменчивость характеристик исходного потока
- Основные риски
- Отделение биологических твердых частиц, обработка концентрата мембран и обработка старого фильтрата с высоким содержанием аммиака
- Цели проектирования
- Надежное отделение твердых частиц, полнообъёмная обработка концентрата или отдувка аммиака
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Следует отдельно оценить технологические схемы с применением MBR и NF, а также методы отдувки аммиака в зависимости от возраста фильтрата и параметров проекта
Модульная технологическая схема
Состав мембранных стадий определяется проектом
Применимость каждой стадии зависит от химического состава исходной воды, целевого уровня извлечения компонентов, рабочего диапазона и особенностей смежных стадий. Не каждому проекту нужны все перечисленные стадии.
- 01Предварительная обработка и подготовкаУсреднение состава, химическая обработка, удаление нефтепродуктов, биологическая очистка или иные необходимые этапы предварительной подготовки
- 02Трубчатая мембрана PEKРазделение твердых частиц, умягчение и осветление, а также предварительная обработка исходных потоков с высоким риском мембранного загрязнения
- 03Селективная нанофильтрацияОценка возможностей селективного разделения солей, удаления примесей или извлечения целевых компонентов в зависимости от состава солевой системы
- 04Концентрация в значении HRCCДополнительное снижение объёма концентрата при благоприятных условиях исходного потока и предварительной обработки
- 05Конечные узлы взаимодействияВыпаривание и кристаллизация, управление маточным раствором, извлечение и полезное использование компонентов либо экологически безопасное удаление отходов
PEK отделяет реакционные твёрдые вещества и взвеси в потоках с высоким риском загрязнения и образования отложений.
Просмотреть основные технологии → 02 Селективная нанофильтрация и селективное разделение солей.Селективность NF и направления потоков определяют по ионному составу, целевым солям и следующим стадиям.
Просмотреть основные технологии → 03 HRCC извлечение компонента с высокой эффективностью.HRCC или другой концентрирующий блок применяют только при подходящей предварительной обработке и подтверждённой пригодности воды.
Просмотреть основные технологии →Границы проектирования и поставки
Согласуйте границы проекта до обсуждения гарантий
Plum может разрабатывать мембранные технологические схемы и выполнять интеграцию систем, однако не заявляет каждый проект как полную систему ZLD под ключ. Окончательный объём определяется в согласованной технической и коммерческой документации.
ВОЗМОЖНОСТИ PLUM
- Предварительная оценка химического состава исходной воды и целей проекта.
- Разработка технологической схемы мембранной обработки и подбор типа мембранных модулей.
- Интеграция мембранных систем, циркуляционных контуров, CIP, средств измерения и систем управления.
- При необходимости проводятся испытания образца или пилотные испытания.
- Пусконаладка, обучение персонала и техническая поддержка в эксплуатации мембранных блоков.
Согласовывают отдельно
- Границы предварительной и биологической обработки, удаления нефтепродуктов и химического кондиционирования
- Гражданские резервуары, вспомогательные системы, магистральные трубопроводы и система управления на всем предприятии
- Процессы выпаривания и кристаллизации, управление маточным раствором и утилизация образующейся соли
- Местные нормативные требования, правила безопасности и методы приемочных испытаний
- Общее извлечение компонентов на предприятии, энергопотребление и распределение ответственности за гарантии
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Сравнивайте аналогичные потоки, масштабы и мембранные стадии
Ниже приведены только подтверждённые обезличенные данные проектов. Наименования заказчиков остаются анонимными, а известные показатели производительности или эксплуатационные параметры не могут служить гарантийными значениями для нового проекта
Очищенные сточные воды для повторного использования и концентрат обратного осмоса · RO 2020
235 m³/h очищенной воды и 106 m³/h RO-концентрата первой ступени
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Процесс умягчения → разделение твердых частиц с помощью PEK трубчатой мембраны
- Использовать здесь
- Справочный материал по предварительной обработке очищенных сточных вод и концентрата обратного осмоса
Шахтные и рудничные воды ZLD
150 m³/h: проект возврата шахтной воды и ZLD
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Разделы, посвященные технологическим схемам обработки шахтных вод для повторного использования и ZLD
- Использовать здесь
- Справочный материал по химическому составу шахтных вод и оценке технологических схем с нулевым сбросом отходов
Сточные воды коксового производства · 2023
40 m³/h: умягчение стоков с высокой жёсткостью и кремнезёмом
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Процесс умягчения и удаления кремнезема → PEK трубчатая мембрана
- Использовать здесь
- Пример оценки рисков на предшествующих стадиях при обработке промышленных сточных вод с высоким содержанием соли и кремнезема
Примеры показывают применённые мембранные стадии. Однако для каждого нового проекта требуется независимый расчет с учетом химического состава исходной воды, производительности, рабочей температуры, системы реагентов и конечной цели обработки
Ресурсы
Материалы для оценки проектов и сопутствующие сведения
Подготовка проектаАнкета для оценки проекта
Схема предварительной обработкиТехнологическое решение PEK для умягчения
Возможности проведения валидацииРуководство по испытаниям репрезентативной пробы и пилотной проверке
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ
Частые вопросы о повторном использовании промышленных стоков и ZLD
Обеспечивает ли Plum по умолчанию полноценную готовую к вводу в эксплуатацию систему ZLD?
Нет. Plum может участвовать в анализе воды, выборе мембранной схемы, системной интеграции, валидации и пусконаладке. Однако вопросы строительства, инженерных сетей, выпаривания, кристаллизации, утилизации солей и границ гарантий на уровне всего предприятия требуют индивидуального согласования для каждого проекта.
Нужны ли каждому проекту PEK, селективная NF и HRCC?
Выбор конкретного типа мембраны зависит от состава исходного потока, рисков образования отложений и мембранного загрязнения, целей возврата воды или извлечения ценных компонентов, направления концентрата и особенностей следующих стадий. Предлагаемая модульная технологическая схема не является жестко заданной.
Какая информация необходима для первичной оценки?
Необходимо предоставить данные о расходе и полный анализ воды, температуру и значение pH, сведения о существующей системе очистки, цели возврата воды, извлечения компонентов или ZLD, назначение концентрата, побочных потоков и солей, а также имеющиеся технологические схемы и исторические эксплуатационные данные.
Для каких проектов по очистке промышленных сточных вод следует проводить испытания образца или пилотные испытания?
Испытания образца или пилотные испытания рекомендуются в случаях значительных колебаний качества воды, сложного состава солей, неопределенности в отношении кремнезема и органических веществ, необходимости селективного разделения солей или извлечения и полезного использования компонентов, отсутствия аналогичного опыта, а также при необходимости определения параметров очистки и пределов концентрирования.
Можно ли напрямую использовать указанные здесь показатели производительности для разработки нового проекта?
Нет. Приведенные значения производительности отражают лишь накопленный опыт в конкретных проектах. Они не определяют удельный поток через мембрану, степень извлечения компонентов, энергопотребление, параметры очищенной воды или объём работ в новом проекте. Для расчета требуется отдельная техническая оценка.
СЛЕДУЮЩИЙ ШАГ
Сначала выберите маршрут, затем рассчитайте систему
Представленные данные помогают сузить выбор технологической схемы. Однако для окончательной оценки требуются сведения о качестве исходной воды и её расходе, целях очистки, текущей технологической схеме и параметрах последующих ступеней обработки