Современные проблемы очистки стоков
Грамотно управлять водными ресурсами для предприятий сейчас не просто актуально, но и все более выгодно. Это позволяет избежать штрафов за нарушение природоохранного законодательства и помогает уменьшить операционные издержки на водоподготовку. Стоимость подготовки кубометра воды можно оценить на примере энергетики.
Современные методы очистки стоков подразделяются на несколько способов:
- механическую,
- химическую,
- биологическую,
- физико-химическую очистку.
Как правило, чтобы получить максимальный эффект, применяются 2 или несколько видов очистки. Разберем подробнее каждый из них.
Механическая очистка позволяет удалить из воды крупные частицы с помощью решеток отстойников, центрифуг и фильтров. Метод относительно дешевый и качественный, но его основной минус — неполная очистка — из воды удаляются только механические частицы, а, например, растворенные соли остаются.
Химическая очистка предполагает окисление, нейтрализацию или осаждение —то есть работу с реагентами, которые удаляют растворенные в воде элементы. Этот способ удобен, поскольку сразу позволяет выделить из стока соли металлов, щелочи и кислоты. С другой стороны, переработка стока идет с использованием большого числа химических реагентов, и их сток требует дополнительной очистки.
Биологическая очистка идет с использованием специальных бактерий, которые разлагают и перерабатывают сток. Биохимические установки, такие как аэробные и анаэробные бактерии, биологические пруды и системы обеззараживания позволяют эффективно удалить органические примеси, системы просты в использовании, но, как правило, не могут удалить из стока неорганические соединения.
Физико-химическая очистка — это решения, которые позволяют выводить из стоков тонкодисперсные, и растворенные неорганические вещества и разрушать органические соединения. К физико-химическим методам очистки относятся: коагуляция, флокуляция, ионный обмен, обратный осмос, термодистилляция.
Чтобы исключить излишнее привнесение солей в систему, для высокоэффективной очистки стоков целесообразно рассматривать безреагентные методы обессоливания воды — это мембранные технологии (самая распространенная —это обратный осмос) и современные методы термической дистилляции. Из сравнительной таблицы видно, что мембранные технологии имеют ряд преимуществ перед термическими, но в то же время имеют и значительный перечень недостатков, таких как:
· большой расход сточных вод,
· массивная система предочистки воды со своими реагентами и сточными водами,
· высокая чувствительность к колебаниям качества воды (особенно если вода содержит нефтепродукты, взвешенные вещества, металлы),
· необходимость замены мембран и картриджных фильтров,
· зависимость от импортных комплектующих,
· необходимость химических промывок.
Альтернативное направление — дистилляция воды. Современные методы (Exerger WTU) дистилляции также позволяют обеспечить предприятия высококачественной обессоленной водой, но лишены недостатков мембранных технологий.
Инновационная технология переработки промышленных стоков Exerger
Компания ReinnolC представляет инновационную технологию обессоливания воды и утилизации промышленных стоков Exerger. Технология основывается на методе многоступенчатой термодистилляции в испарителе мгновенного вскипания вертикального типа Exerger FVE (flash vertical evaporator).
Exerger FVE высокоэкономичный аппарат. Любые испарители потребляют пар (тепло), и это повышает себестоимость воды. Но Exerger FVE, во-первых, потребляет пара в 2-4 раза меньше традиционных испарительных установок, благодаря высокой ступенчатости (до 24 ступеней). Во-вторых, он потребляет пар низких параметров – 0,12 МПа. В-третьих, система потребления такова, что все тепло пара может быть полезно использовано для подогрева различных потоков. В результате, в зависимости от схемы подключения, тепловая составляющая в себестоимости обессоленной воды может быть равна нулю. В конденсаторе данного аппарата применены теплообменные трубки с поперечными кольцевыми турбулизаторами, что в свою очередь также позволяет снизить металлоемкость и повысить устойчивость к отложениям, благодаря турбулизации потока внутри трубки.
Команда ReinnolC проработала технологическую схему процесса: комплекс оборудования обеспечивает эффективную организацию не только теплофизики процесса, но и водно-химических режимов на каждой стадии переработки стоков. Это обеспечивает безнакипной режим и стабильную работу установки в целом.
Exerger позволяет получить обессоленную, деаэрированную воду (дистиллят) высокого качества пригодный даже для питания котлов высокого давления (14 МПа).
Кроме того, данные установки экологичны, они позволяют:
· организовать полностью бессточную схему обессоливающей установки,
· использовать минимальный объем применяемых реагентов,
· отказаться от химической мойки,
· работать без сменных комплектующих, которые требуют утилизации.
Если говорить о термических методах, то стандартные выпарные аппараты имеют ряд недостатков по сравнению с испарителем Exerger FVE. Стандартные аппараты:
• имеют очень большие габариты и высокую металлоемкость,
• потребляют большое количество пара и электроэнергии,
• достаточно быстро зарастают накипью.
Результаты опытно-промышленных испытаний технологии Exerger
Мы провели опытно-промышленные испытания на ЕВРАЗ НТМК, где данная технология показала свою экологическую и экономическую эффективность.
В процессе испытаний стояла задача полностью утилизировать сточные воды биохимической установки, на которой производится очистка промывных вод и конденсата коксового газа. В результате испытаний:
• Проработаны варианты по исключению сбросов загрязнённых стоков в открытые источники водоснабжения. С разной концентрацией, вплоть до сухого остатка. Достигнуто концентрирование в 270-300 раз.Получен сухой остаток в виде шлама и смеси солей.
• Полученный дистиллят высокого качества рекомендован для использования в оборотных системах охлаждения.
• Качество воды после Exerger WTU (wastewater treatment unit) оказалось существенно лучше качества речной воды по солесодержанию и жесткости и прочим показателям.
• Взвеси в процессе переработки были удалены из воды, а концентрация основных солей (хлоридов, сульфатов, нитратов) значительно снизилась: например, концентрация сульфатов сократилась в 450 раз.
• Итоговое содержание веществ в дистилляте существенно ниже установленных законом ПДК для рыбохозяйственных водоемов.
Результат пилотных испытаний доказывает эффективность данной технологии. Однако мы прекрасно понимаем, что любой сток индивидуален. Для этого мы разработали и изготовили транспортабельную пилотную установку полного цикла переработки стоков и готовы провести испытания на любом солесодержащем стоке.
Преимущества технологии очистки промышленных стоков Exerger
Внедрение технологии оказывает комплексный эффект на экономику и экологическую безопасность предприятия. Это позволит:
• полностью исключить сброс жидких стоков,
• получить дистиллят высокого качества, снизить внешнее водопотребление и вернуть воду в цикл.
Данный дистиллят пригоден для питания паровых котлов и других технологических нужд.
• получить вторичный ресурс:
— шлам, содержащий сульфат и карбонат кальция, гидроксид магния, который может быть использован как сырье в строительных производствах;
— кристаллическую техническую соль, пригодную для применения в химической промышленности или, например, для регенерации Na-катионитовых фильтров на предприятии.
При этом данная установка, не просто решает задачу утилизации, но и решает её максимально энегоэффективно. Применение на этапе глубокого концентрирования высокоэффективных аппаратов Exerger FVE, позволяет создать установку с наилучшими показателями CAPEX и OPEX.
Также немаловажно, что данная технология полностью российская, и оборудование производится на территории нашей страны. Разработчик — компания Реиннольц — работает на рынке более 10 лет и является резидентом инновационного центра «Сколково». За время работы компания разработала и произвела более 300 уникальных аппаратов. Мы выполняем полный комплекс инжиниринговых задач от разработки технологии и конструкции до его запуска. Сборка оборудования производится на собственной производственной площадке.
Мы обладаем ресурсами и экспертизой для проведения исследований и разработки уникального оборудования в области термической подготовки воды и переработки стоков.
Контакты компании, новости о наших успехах и другую информацию вы можете найти по QR-коду и ссылкам.