Высокоэффективные методы обессоливания воды и переработки стоков или когда предприятию понадобится Exerger WTU

Современные способы 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.

img

Рис. 1.
Доля стоимости 1 м3 подготовленной воды в структуре себестоимости 1 МВт/ч электроэнергии на примере ТЭЦ. Слева — стоимость воды без экологических платежей и затрат на обслуживание оборудования, справа — стоимость с учетом дополнительных затрат.

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.

Инновационная технология переработки промышленных стоков Exerger

Технология обессоливания воды и утилизации промышленных стоков Exerger разработана компанией ReinolC. Технология основывается на методе многоступенчатой термодистилляции в испарителе мгновенного вскипания вертикального типа Exerger FVE (flash vertical evaporator).

Рис. 3. Схема ступени испарителя мгновенного вскипания Exerger FVE.

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.

Рис. 6. Опытная установка по переработке промышленных стоков Exerger на производственной площадке ReinnolC.

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.