Повторное использование промышленной воды и ZLD
Повторное использование промышленных стоков и ZLD
Для сложных составов промышленных сточных вод система Plum включает в себя специализированные блоки с трубчатыми мембранами PEK для предварительной обработки, селективную нанофильтрацию для фракционирования и устройства HRCC для концентрирования. Это позволяет достигать целей повторного использования воды, минимизации соленого концентрата, извлечения солей и других компонентов, а также реализации задач, обозначенных как ZLD.
Для инженеров предприятий, проектных организаций, подрядчиков EPC и системных интеграторов. Конкретная технологическая схема определяется химическим составом исходного потока, целями очистки и параметрами последующих технологических ступеней.
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 с последующими технологическими ступенями
Повторное использование промышленной воды
Спроектируйте предшествующие ступени очистки с учетом требуемого качества воды, стабильности подачи и защиты последующих элементов системы RO и NF
Снижение объема образующегося концентрата
Следует уменьшать объем концентрата, поступающего на выпаривание или на удаление, при этом контролируя риски образования отложений и мембранного загрязнения
Извлечение солей или полезных компонентов
Проведите анализ возможностей фракционирования, очистки и концентрирования с учетом типа солевой системы, требуемого продукта и состава примесей
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 ключевых параметров определяют целесообразность выбранной технологической схемы.
При отсутствии хотя бы одного из этих параметров невозможно гарантировать эффективность извлечения компонента, качество очищенной воды или показатели работы 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 с последующими технологическими ступенямиNF, RO, HRCC, выпарные аппараты, кристаллизаторы и системы управления на всем предприятии
Варианты применения технологической схемы
Укажите технологическую схему, соответствующую поставленной инженерной задаче
Отображаются все восемь основных вариантов применения. Для каждого из них приводится лишь предварительная логика оценки; детальный 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 последующих технологических ступенях
- Цели проектирования
- Повторное использование очищенных сточных вод для повторного использования и снижение объема концентрата обратного осмоса
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Подготовка исходной воды, умягчение с применением PEK, а также оценка последующих технологических ступеней с использованием NF, RO или HRCC
Очищенные сточные воды для повторного использования и концентрат обратного осмоса на основе RO
Повторное использование очищенных сточных вод для повторного использования и концентрат обратного осмоса ZLD
- 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 последующих технологических ступенях 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 · УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СОЛЕЙ ZLD
Устройство ZLD предназначено для промышленных объектов с высоким содержанием солей
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 объемов 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
Сточные воды мокрой сероочистки дымовых газов FGD ZLD
- 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
Сточные воды при производстве химических продуктов из угля ZLD
- Характеристики исходного потока
- Смесь органических веществ, нефтепродуктов, аммонийного азота, солей, жесткости, кремнезема и прочих загрязнителей
- Основные риски
- Нестабильная работа предшествующих технологических ступеней приводит к мембранному загрязнению на последующих этапах и ограничивает возможности концентрирования
- Цели проектирования
- Предварительная оценка вариантов повторного использования, снижения объема 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
Обработка солевых отходов и 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 и полезное использование компонентов из сложных и специфических жидких сред
Для таких проектов требуется детальный анализ состава среды и проведение экспериментов. Предварительно следует определить целевой продукт, способы удаления примесей и пределы масштабирования.
Рассол соляного озера и раствор после выщелачивания руды
Извлечение лития из рассола соляного озера и раствора после выщелачивания руды
- 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
Технологические схемы обработки фильтрата полигона ТКО и извлечения концентрата
- 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, полнообъемная 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
Конфигурация секций мембранной установки определяется конкретным проектом, а не заранее заданной универсальной схемой
Применимость каждой секции зависит от химического состава исходной воды, целевого уровня извлечения компонентов, допустимого диапазона рабочих условий и особенностей предшествующих и последующих технологических ступеней. Не во всех проектах требуется применение всех перечисленных секций
- 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 объема 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
Создать надежный блок разделения твердых частиц для исходных потоков с высоким содержанием взвешенных веществ, склонных к мембранному загрязнению, а также для потоков с образованием отложений и сложными сточными водами.
Просмотреть основные технологии → 02 Селективная нанофильтрация и селективное разделение солей.Определить степень селективности разделения и направление подачи концентрата на основе ионного состава, целевых солей и последующих технологических ступеней.
Просмотреть основные технологии → 03 HRCC извлечение компонента с высокой эффективностью.Предусмотреть блок концентрирования для дополнительного снижения объема потока и узел выпаривания при благоприятных условиях предварительной обработки и исходного потока.
Просмотреть основные технологии →Границы проектирования и поставки.
Уточнить зоны ответственности по проектированию перед обсуждением параметров оборудования и гарантийных обязательств.
Plum может разрабатывать мембранные технологические схемы и выполнять интеграцию систем, однако не заявляет каждый проект как полную систему ZLD под ключ. Окончательный объем 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 реального образца или пилотные испытания.
- Пусконаладка, обучение персонала и техническая поддержка в эксплуатации мембранных блоков.
Требуется уточнение взаимодействия с другими элементами проекта.
- Разделение предшествующих технологических ступеней, биологическая обработка, удаление нефтепродуктов и границы зон химических реакций
- 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
Подтверждение реализации проекта
Для предварительной оценки следует использовать аналогичные исходные потоки, проектные производительности и типы мембран
Ниже приведены только официально задокументированные данные по реализованным проектам. 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 очищенные сточные воды для повторного использования и 106 m³/h концентрат обратного осмоса с первой стадии RO
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Процесс умягчения → разделение твердых частиц с помощью PEK трубчатой мембраны
- Использовать на данной странице
- Справочный материал по предварительной обработке очищенных сточных вод и концентрата обратного осмоса
Просмотреть опубликованные обезличенные данные по реализованным проектам →
Шахтные и рудничные воды ZLD
150 m³/h запись о проекте по обработке шахтных вод с использованием ZLD
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Разделы, посвященные технологическим схемам обработки шахтных вод для повторного использования и ZLD
- Использовать на данной странице
- Справочный материал по химическому составу шахтных вод и оценке технологических схем с нулевым сбросом отходов
Просмотреть опубликованные обезличенные данные по реализованным проектам →
Сточные воды коксового производства · 2023
40 m³/h удаление кремнезема и умягчение воды с высоким содержанием кремнезема и жесткости
- Мембранные секции, подлежащие оценке
- Процесс умягчения и удаления кремнезема → PEK трубчатая мембрана
- Использовать на данной странице
- Пример оценки рисков на предшествующих технологических ступенях при обработке промышленных сточных вод с высоким содержанием соли и кремнезема
Приведенные примеры отражают сложившиеся инженерные подходы. 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 реального образца 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 применяться для анализа воды, выбора технологической схемы с использованием мембран, интеграции системы, валидации и пусконаладки. Однако вопросы строительства, коммунальных сетей, выпаривания, кристаллизации, утилизации солей и границ гарантий на уровне всего предприятия требуют индивидуального согласования для каждого проекта.
Необходимы ли для каждого проекта применение PEK, селективной нанофильтрации и HRCC?
Выбор конкретного типа мембраны зависит от состава исходного потока, рисков образования отложений и мембранного загрязнения, целей повторного использования или извлечения и полезного использования компонентов, направления концентрата и особенностей последующих технологических ступеней. Предлагаемая модульная технологическая схема не является жестко заданной.
Какая информация необходима для предварительной оценки проекта?
Необходимо предоставить данные об удельном потоке, полный анализ состава воды, температуру и значение pH, сведения о существующей системе очистки, целевые требования к повторному использованию или извлечению компонентов ZLD, направление концентрата и побочных солей, а также имеющиеся технологические схемы и исторические эксплуатационные данные.
Для каких проектов по очистке промышленных сточных вод следует проводить испытания реального образца или пилотные испытания?
Испытания реального 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 на этой странице 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 объем работ в новом проекте. Для расчета требуется отдельная техническая оценка.
СЛЕДУЮЩИЙ ШАГ
Определите наиболее подходящую технологическую схему, после чего укажите фактическую производительность системы
Представленные данные помогают сузить выбор технологической схемы. Однако для окончательной оценки требуются сведения о качестве исходной воды, её удельном потоке, целях очистки, текущей технологической схеме и параметрах последующих ступеней обработки