מהו Zero Liquid Discharge?

אפס דיסיטל (ZLD) הוא אסטרטגיית טיפול במים אשר מבטלת לחלוטין פסולת נוזלית ממתקן תעשייתי.במקום להשפיל מים לנהרות, אגמים, או תפירה עירוניים, מערכות ZLD מטפלות ומחלימות את כל המים, משאירה מאחור רק פסולת מוצקה שיכולה להיות מפורצת בבטחה של ZLDs או repoed.

יצרנים כימיים מתמודדים עם אתגרים ייחודיים: זרמי הפסולת שלהם מכילים לעתים קרובות ריכוזים גבוהים של מלחים, תרכובות אורגניות, מתכות כבדות, ותוצאות לוואי של תוצרי לוואי של שיטות טיפול מסורתיות כמו טיפול ביולוגי או משקעים כימיים יכולים רק ללכת עד כה. ZLD מציעה פתרון שלם, להבטיח כי אין פסולת נוזלית משאירה את האתר.זה לא רק עומד באישורים מחמירים, אלא גם מפחית את טביעת הרגל של המים של המתקן - נכס יקר יותר ויותר באזורים עם לחץ מים.

כיצד טכנולוגיות Membrane Powers ZLD Systems

בלב מערכות ZLD מודרניות הן טכנולוגיות הפרדה membrane.אלה משתמשים מחסומים למחצה שניתן להפריד contaminants מן המים, השגת שיעורי התאוששות גבוהה תוך ריכוז שלמזהמים לתוך נפח קטן יותר עבור טיפול נוסף או סילוק. התהליכים המבוססים על membrane הם יעילים אנרגיה בהשוואה לדלקת תרמית בלבד, והם מאפשרים הסרת סלקטיבי של contaminants ספציפי.

אוסמוזה הפוכה (RO)

osmosis הפוכה היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר בשימוש עבור ZLD. RO מערכות להפעיל לחץ על מנת לכפות מים באמצעות מזכר פולימר צפוף כי דוחה את המוצקים המתמוססים ביותר, כולל מלחים, מתכות ומולקולות אורגניות.במבנה כימי טיפוסי ZLD, RO יכול לשחזר 70-85% של המים הנכנסים כמו נטיות באיכות גבוהה, אשר יכול להיות בשימוש ישירות במגדלי קירור, ולאחר מכן לחץ דם מרוכזים (או לחץ דם) הוא לחץ דם נמוך יותר מגובה, או מגובה, או מכווץ חומרים מגובה merepher (או מגובה) או מגובה merephrephrephrephretrarephrephrecin merepher) הוא מכווץ גבוה יותר.

NF)

ננומטרה של membranes יש גדלים בין אלה של RO ו אולטרה סינון, בדרך כלל מאפשר ions מונו-ערך כמו נתרן וכלוריד לעבור תוך דחיית מושגים די שווים כגון סידן, מגנזיום, סולפט, ומולקולות אורגניות גדולות יותר. ביישומים ZLD, NF משמש לעתים קרובות כצעד טרום טיפול כדי לרכך מים וסיר קשיחות לפני RO, מניעת קשקשים יעיל של תהליך NF רגיל יכול גם כן להיות נמוך יותר ממרכיבים אנרגיה.

אולטרסאונד (UF)

ל-UF יש את הגדלים הגדולים ביותר בין השלושה ומשמשים בעיקר כדי להסיר מוצקים מושעה, קולונואידים, חיידקים, ותרכובות אורגניות בעלות משקל גבוה במשקל גבוה, בעוד UF אינו דוחה מלחים, זהו צעד קריטי טרום טיפול כי מגן על דגמי ROEX ROF ו- NF membranes מפגיעה ו- clogging כימי, מים יכולים להכיל חלקיקים קלים יותר, או חומרים מלחים מתקדמים יותר, אשר נועדו אחרת, או חומרים מזינים מודרניים, או חומרים תחליפיים מתקדמים יותר, אשר נועדו אחרת, או חומרים מתחליפיים מתקדמים יותר, או תחליפיים.

קדימה אוסמוזה (FO) כאלטרנטיבה מתפתחת

בנוסף לעומס על קרום, אוסמוזה קדימה מקבלת תשומת לב באפליקציות ZLD. FO משתמשת בפתרון שואב עם לחץ אוסמוטי גבוה למשוך מים על פני קרום, ריכוז זרם ההזנת ללא הפעלת לחץ הידראולי.זה מפחית צריכת אנרגיה ומזכרה של 95% לעומת ROCKD מבטיח במיוחד עבור גלימות גבוהות כי הם קשים לטיפול עם רמות נמוכות יותר של אנרגיה, למרות שעדיין לא ניתן להשיג טיפול מוקדם של מחזורי אנרגיה, לעומת RDC, לעומת RDC, לעומת זאת, לעומת זאת, עם רמות טיפול איטי יותר מאשר החלמה נמוכה יותר מאשר החלמה נמוכה יותר מאשר החלמה נמוכה יותר מאשר החלמה של מערכות טיפול עם רמות ריכוז.

עיצוב רכבת טיפול מבוססת ®KLD

מערכת ZLD מלאה עבור צמח כימי אינו יחידה אחת אלא רכבת רב-שלבית המשלבת תהליכי membrane עם evaporation תרמי או מכני.רצף טיפוסי מתחיל עם שוויון וטיפול ראשוני להסרת מוצקות ושמן / gase. Next, אולטרה-דלקת או ננומטרה מסירים את המים, מצמצם את ההפרעות והקשה.

כל שלב חייב להיות מתוכנן בקפידה כדי לטפל בכימיה הספציפית של המים של הצמח הכימי.לדוגמה, אם המים הפסולת מכילים רמות גבוהות של סיליקה או סידן סיפח, נוגדי ההסלמה מתבצעים לפני RO כדי למנוע משקעים.אם פותרים אורגניים נמצאים, לפני טיפול מוקדם כמו חמצון מתקדם עשוי להיות צורך כדי להגן על membranes.

יתרונות מרכזיים ליצרנים כימיים

  • (FLT:0) רישום חובה וסיכון מייגציה: FLT 1 Zeld מבטל את הסיכון של קנסות או חסימה מהפרות של פסולת מים, מתקנים יכולים לעמוד באופן עקבי אפילו את הגבולות המסובכים ביותר למתכות כבדות, סך הכל מתמוסס מוצקות ומזהמים אורגניים.
  • (FLT:0) מים חוזרים לשימור ושימור: מים משוחררים 1 ניתן להשתמש מחדש במגדלי קירור, רותחים, תהליך שטיפה, או אפילו מים עתירי מים גבוהים להזנת תגובה.זה מקטין את צריכת המים המתוקה על ידי 80-95%, אשר הוא בעל ערך במיוחד באזורי מים או בתנאי בצורת.
  • (FLT:0) Resource Recovery:FLT:1 , זרמים מקודמים עשויים להכיל כימיקלים יקרי ערך כגון נתרן כלוריד, ליתיום או מלחים מיוחדים. כמה צמחים כימיים הפכו טיפול שפכים למרכז רווח על ידי שחזור ומכירה של מוצרים אלה.
  • (FLT:0) ,GLD , תמחור דיסposal Costs: ⁇ 1 במקום לשלם עמלות גבוהות עבור הובלת כמויות גדולות של פסולת נוזלית, ZLD מייצרת זרם פסולת מוצק קטן כי הוא קל וזול יותר להיפטר ממנו.במקרים מסוימים, מוצקות יכול להיות מלא כמו לא זחיל או בשימוש בחומרי בנייה.
  • (FLT:0 Corporate Sustainability Goals:BuildFLT:1) ZLD תואם יוזמות גלובליות כמו טיפול אחראי ומטרות הפיתוח בר קיימא של האו"ם, שיפור התפיסה הציבורית וביטחון המשקיעים.

להתגבר על האתגרים של Membrane- Based ZLD

בעוד שטכנולוגיית קרום התקדמה באופן דרמטי, מספר אתגרים נותרו.0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10

(FLT:0) צריכת החשמל של ההרחבה 1 (FLT) הוא נהג עלות משמעותי נוסף. מערכות RO דורש משאבות בלחץ גבוה (15–80 בר בהתאם לסלנטיה), ואת ה-Rabporators תרמיים ו- קריסטלים המשמשים לריכוזים הסופיים הם אנרגיה-רגישים יותר.עם זאת, מכשירי התאוששות אנרגיה (Ds) יכולים להפחית את צריכת האנרגיה עד 60%.

(FLT:0) עלויות התפעוליות וההפעלה של ההרחבה:1 היו גבוהות מבחינה היסטורית, אך כלכלות של קשקשים והפחתה של עלויות קרום הופכות את ZLD ליותר סבירות. יצרנים כימיים רבים רואים כעת ZLD כהשקעה ארוכת טווח של 3, אשר משלמת עבור עצמו באמצעות חיסכון במים, אבטחה רגולטורית והפחתה של עלויות של עד 2022 על ידי קרן מחקר המים, שהעריך כי תקופת התגמול עבור תקן בינוני- ZLD מספקת בדרך כלל 3 שנים:

(FLT:0) עלויות החלפת Membrane 1FLT) גורם גם בעלות הכוללת.מודול RO טיפוסי של RO membrane נמשך 5-7 שנים בתנאים טובים, אבל סביבות כימיות קשות יכולות לקצר את זה.התקדמות בעמידות membrane - כגון chlorine-סמברנס סובלני החסות כימאים מכישלון - מרחיבים את החיים עם כמה ספקים כימיים, שיש להם מוקדם של פעילות גופנית, עם כמה ממכשירים עם ספקים מוקדמים של חומרים מסוכנים לפני כן, עם ביצועים עם כמה ממין, עם כמה ממין, עם כמה ממין מוקדם של ספקים בסיכון מוקדם של ספקים מוקדמים של תפקודים עם ספקים עם כמה ממין, שיש להם מראש עם ספקים בסיכון מוקדם יותר, עם ספקים בסיכון מוקדם יותר, עם ספקים עם תפקוד מוקדם יותר, עם ספקים בסיכון מוקדם יותר, עם ספקים מוקדמים של תפקוד מוקדם של סוכן עם תפקוד מוקדם של סוכן מוקדם של חומרים מסוכנים עם ספקים עם תפקוד מוקדם של סוכן חומרים מסוכנים עם תפקוד מוקדם של סוכן עם תפקוד מוקדם של כלי רכב עם זאת, עם זאת, עם ספקים בסיכון מוקדם של חומרים מסוכנים עם כמה.

יישום אמיתי: מחקרים בתעשיית הכימיה

חברות כימיות גדולות כבר פרסמו מערכות ZLD מבוססות על קרום עם תוצאות מדידה.לדוגמה, צמח כימי מומחיות גדול באזור החוף במפרץ ארצות הברית יישמו מערכת המשלבת אולטרה-חדירה, מי ים RO, ו MVR קריסטלים.הצמח מחזר כעת 99% מהתהליך שלו מים, צמצום צריכת מים מתוקים עד 1.5 מיליון גלונים ליום.

באירופה, יצרנית תרופות ביניים נתקלה במגבלות מחמירות על שחרור מתכת אורגני כבד וכבד.על ידי התקנת מערכת nanofiltration /RO עם שלב טיפול מתקדם חמצון לפני טיפול, החברה מבטלת את כל הפרשות מים פסולת.המערכת מתייחסת 500 מ"ק ליום, שחזור של 95% מים לשימוש חוזר בפעולת כביסה לא קריטית.

איור נוסף מגיע ממפיק דשן במזרח התיכון, שבו מחסור במים הוא חריף.המתקן משתמש בשילוב של אולטרה-סינון, osmosis הפוך של שלב רב-שלב, ומצפה osmosis recentrators לטיפול בתהליך חבל מאוד effluents.מערכת ZLD מספקת כעת 100% של מים קירור של המגדל הצמח, ובכך לחסוך את המקבילה של 12 מיליון מ"ק של מים מתוקים של פחמן מ"ד זה היה מדי שנה.

עתידה של הטכנולוגיה של Membrane בזד

מחקר מנברן הוא מאיץ, מונע על ידי הצורך של תעשיית הכימית של עלויות יעילות, אמין, ויעיל אנרגיה ZLD פתרונות ZLD.כמה טכנולוגיות מתפתחות מבטיח לעצב מחדש את השדה:0 -0 מחקרים עתירי מים גבוהים, לעומת זאת, על ידי הפעלת לחץ גבוה על פני רמות נמוכות של דלקות (Ricially) במקום לחץ גבוה על פני רמות דלק גבוה (Ric) על פני רמות חום גבוהה של דלקות גבוהה (Ric) על פני רמות נמוכות של דלקות)

(FLT:0) מערכות membrane אלקטרודיאליות (EDR) ו- capacitive deionization (CDI), משולבים גם ב- ZLD רכבות. EDR משתמש במזכרים מואשמים מבחינה חשמלית כדי להפריד בין סטיות, והוא יעיל במיוחד עבור זרםי התעלות גבוהים בדרגות CDI משתמשים ב- CDI כדי ליצור משקעים נמוכים יותר.

(FLT:0) חומרים ממוחניים מתקדמים 1 (FLT:1 ), כגון צינורות פחמן, מסגרות אורגניות מתכת (MOFs), ו תחמוצת גרפן נחקרים עבור חדירות יוצאת דופן שלהם וסלקטיביות. בעוד זמינות מסחרית עדיין מוגבלת, חומרים אלה יכולים להפחית באופן דרמטי את האנרגיה ואת העלות של מנבר מבוסס ZLD.

לבסוף, הדיגיטליזציה והבינה המלאכותית מאפשרים פעילות ZLD חכמה יותר.חיישנים שמפקחים על שפעת קרום, לחץ וכימיה במים בזמן אמת מאפשרים תחזוקה חיזוי מחזורי ניקוי אוטומטיים, צמצום השימוש בזמניים ובכימיקליים.אלגוריתמים של למידת מכונות יכולים לייעל את כל רכבת הטיפול - החלת טיפול לפני טיפול, התאוששות, ו- evaporators המבוססים על איכות מתקרבת: LTFertextextextextextation Data Pre-uptation Index to Improve Producting and Design.

מסקנה

טכנולוגיית Membrane אינה רק גישה לחיפוש אחר אפס נוזל טעינה - זה עמוד השדרה. מ osmosis לאחור וננוfiltration כדי להתעורר osmosis קדימה ו distillion, membranes לספק את האפקטיבי, סלקטיבית, וניתוק קנה מידה צריך כדי לשחזר כמעט את כל תהליך.