Reostuskontrollist tööstusliku veevarude taastamiseni
Tööstusliku veepuhastuse valdkonnas on reoveepuhastus ja regenereeritud vee puhastamine kaks terminit, mida sageli mainitakse koos. Paljud ettevõtted ajavad aga veepuhastusprojekte kavandades endiselt segamini omavahelised suhted. Levinud küsimus on: kas puhastatud reovesi muutub automaatselt taaskasutatavaks veeks? Kui reoveepuhastussüsteem on juba paigaldatud, kas on ikka vaja lisada täiustatud puhastusseadmeid?Need küsimused peegeldavad tegelikult muutust selles, kuidas tööstusettevõtted mõistavad veepuhastuse eesmärke.
Varem ehitas enamik ettevõtteid reoveepuhastid peamiselt selleks, et järgida keskkonnaeeskirju ja tagada tööstusliku reovee ohutu ärajuhtimine pärast puhastamist. Tööstusliku vee kulude suurenemise ja veevarude majandamise nõuete karmistumisega keskendub aga rohkem ettevõtteid nüüd sellele, kas puhastatud vett saab taaskasutada, mitte lihtsalt ära lasta.See on ka põhjus, miksregenereeritud veetöötluson järk-järgult muutunud tööstusliku veemajanduse oluliseks suunaks.
Lihtsamalt öeldes keskendub reoveepuhastus sellele, kuidas vähendada saasteaineid ja saavutada ohutu heide, samas kui taaskasutatud vee puhastamine keskendub puhastatud vee väärtuse taastamisele ja taaskasutamise võimaldamisele. Kuigi need kaks protsessi on omavahel tihedalt seotud, erinevad need oluliselt ravieesmärkide, tehniliste nõuete ja lõpprakenduste poolest.
Reoveepuhastus ja regenereeritud vee puhastamine lahendavad erinevaid probleeme
Tegelikes tööstusprojektides on reovee puhastamine tavaliselt kogu veepuhastusprotsessi esimene etapp.Tööstusliku tootmise käigus tekkiv reovesi võib sisaldada erinevaid saasteaineid, sh heljumit, orgaanilist ainet, õlisid, lämmastiku- ja fosforiühendeid, aga ka muid kompleksseid saasteaineid. Kui need saasteained heidetakse ilma tõhusa töötlemiseta, võivad need põhjustada keskkonnamõju. Seetõttu on tööstusliku reoveepuhastussüsteemi põhiülesanne saasteainete kontsentratsioonide vähendamine füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste puhastusmeetodite abil, tagades heitvee vastavuse asjakohastele väljalaskenõuetele.
Näiteks sellistest tööstusharudest nagu keemiatööstus, toiduainete töötlemine, kaevandamine ja üldtootmine tekkiv reovesi nõuab tavaliselt mitut puhastusetappi, sealhulgas eeltöötlust, bioloogilist puhastamist ja tahkete{0}}vedelike eraldamist. Selles etapis keskenduvad ettevõtted peamiselt sellele, kas põhiparameetreid, nagu KHT, BHT ja heljumid, saab järjepidevalt kontrollida.
Väljalaskenormide täitmine ei tähenda aga tingimata, et töödeldud vesi on tootmises taaskasutamiseks sobiv. See on tavaline probleem, mida paljud ettevõtted vee taaskasutusprojektide elluviimisel tähelepanuta jätavad.Tühjendusstandardid ja taaskasutusstandardid on kaks täiesti erinevat mõistet. Väljalaskenõuetele vastav vesi viitab sellele, et see ei põhjusta olulist keskkonnamõju, samas kui tööstuslikuks taaskasutamiseks mõeldud vesi peab vastama rangematele ja täpsematele kvaliteedinõuetele.Seetõttu, kui ettevõtete eesmärk on saavutada reovee puhastamine vee taaskasutamiseks, on tavaliselt vaja täiendavaid täiustatud puhastusprotsesse, mis põhinevad tavapärasel reoveepuhastusel.
Miks ei saa puhastatud reovett alati otse uuesti kasutada?
Paljud tööstuskasutajad esitavad järgmise küsimuse:"Kuna meie reovesi on juba puhastatud, siis miks ei võiks seda otse taaskasutada?"Põhjus on selles, et tavapärane reoveepuhastus keskendub peamiselt saasteainete eemaldamisele, samas kui tööstuslik taaskasutusvesi nõuab tavaliselt täiendavate veekvaliteedi parameetrite kontrolli.
Näiteks võib reovesi pärast tavapärast puhastust olla oluliselt vähendanud orgaanilisi saasteaineid ja hõljuvaid aineid, kuid see võib siiski sisaldada lahustunud sooli, orgaaniliste ühendite jälgi ja peenosakesi. Nendel ainetel võib olla piiratud mõju normaalsele heitele, kuid need võivad mõjutada tööstusseadmeid ja tootmisprotsesse.
Võttes näiteks tööstusliku tsirkulatsioonivee, kui korduvkasutatav vesi sisaldab suures kontsentratsioonis sooli, võib pikaajaline{0}}kasutus põhjustada seadmete katlakivi või korrosiooni. Samal ajal võivad tootmise stabiilsust mõjutada ka liigsed jääkmikroorganismid.
Seetõttu ei seisne tööstusliku vee korduskasutamine lihtsalt puhastatud reovee tootmisliinile tagasi viimine. Selle asemel nõuab see sobivat täiustatud ravilahendust, mis põhineb lõplikel rakendusnõuetel.See on ka üks suurimaid erinevusi regenereeritud veepuhastuse ja tavapärase reoveepuhastuse vahel.
Taaskasutatava vee puhastamine: reovee muutmine korduvkasutatavaks ressursiks
Taastatud vee puhastamine on edasijõudnud samm, mis põhineb reovee puhastamisel. Selle põhieesmärk on täiustatud puhastustehnoloogiate abil parandada veekvaliteeti, et puhastatud vesi vastaks korduskasutamise nõuetele erinevates tööstuslikes rakendustes.Praktilistes inseneriprojektides ei eksisteeri regenereeritud vee puhastamist tavaliselt iseseisvalt, vaid see on integreeritud ülesvoolu reoveepuhastussüsteemidega.Näiteks tööstuslik reovesi läbib esmalt eeltöötluse ja bioloogilise puhastuse, et eemaldada peamised saasteained. Seejärel rakendatakse veekvaliteedi edasiseks parandamiseks täiustatud puhastustehnoloogiaid, nagu membraanfiltreerimine ja desinfitseerimine, ning toodetakse tööstuslikuks taaskasutamiseks sobivat regenereeritud vett.
Tüüpiline protsess on järgmine:
Tööstuslik reovesi
↓
Eeltöötlus
↓
Bioloogiline ravi
↓
Täiustatud ravi
↓
Kasuta vett uuesti
↓
Tööstuslik tootmine
Nende protsesside hulgas on täiustatud vee taaskasutamise tehnoloogial oluline roll kvaliteetse{0}}vee korduskasutuse saavutamisel.Praegu on tööstuslikes rakendustes kasutatavad tavalised täiustatud töötlemistehnoloogiad ultrafiltreerimine,keraamiline membraanfiltrisüsteemja pöördosmoos .Need tehnoloogiad ei asenda lihtsalt tavapärast reoveepuhastust. Selle asemel täidavad nad erinevatel etappidel erinevaid funktsioone:
● Eeltöötlus ja esmane töötlemine vähendavad saasteainete koormust;
● Membraantöötlus parandab veelgi vee kvaliteedi stabiilsust;
● RO ja muud täiustatud tehnoloogiad vastavad kõrgematele{0}}veekvaliteedinõuetele.
Membraantehnoloogia ühendab reoveepuhastuse ja vee taaskasutamise
Tööstuslike vee korduskasutusprojektide puhul on arenenud puhastustehnoloogiad sageli peamiseks ühenduseks tavapärase reoveepuhastuse ja taaskasutatava vee puhastamise vahel. Eriti rangete veekvaliteedi nõuetega tööstuslikes rakendustes ei suuda tavapärased puhastusprotsessid üksi korduskasutusstandardeid täita. Seetõttu võetakse heitvee kvaliteedi edasiseks parandamiseks sageli kasutusele membraanide eraldamise tehnoloogiad.
Põhjus, miks membraantehnoloogiaid regenereeritud vee töötlemisel laialdaselt kasutatakse, on see, et need võivad veelgi eraldada saasteaineid, mida on traditsiooniliste puhastusmeetoditega raske eemaldada. Näiteks võib bioloogiline töötlemine tõhusalt vähendada orgaanilisi saasteaineid, kuid selle eemaldamise efektiivsus lahustunud soolade, peenosakeste ja teatud tulekindlate ainete puhul on piiratud. Membraanitehnoloogiad võivad neid piiranguid tõhusalt kompenseerida.
Praktilistes insenerirakendustes on erinevatel membraanitehnoloogiatel erinev eesmärk.Keraamilised membraanidkasutatakse tavaliselt suure saastekoormusega tööstuslikes reoveepuhastusprotsessides. Tööstusliku reovee keerulise koostise tõttu võib see sisaldada suures koguses heljumit, õlisid ja kolloidseid aineid. Kui selline reovesi satub otse järgmistesse puhastusüksustesse, võib see põhjustada membraani saastumist, seadmete saastumist ja ebastabiilset tööd.Keraamilistel membraanidel on suurepärane keemiline stabiilsus ja tugev saastumiskindlus, mistõttu on need kõrge kontsentratsiooniga tööstusreovee{0}}puhastussüsteemides oluliseks osaks. Need võivad parandada järgnevate töötlemisprotsesside usaldusväärsust ja stabiilsust.
Ultrafiltreeriminekasutatakse peamiselt hõljuvate ainete, kolloidide ja mikroorganismide edasiseks vähendamiseks vees. Mõnes tööstuslikus vee taaskasutusprojektis kasutatakse UF-i sageli pöördosmoosisüsteemide eeltöötlusüksusena. Parandades RO toitevee kvaliteeti, võib UF vähendada RO membraani saastumise ohtu ja parandada süsteemi üldist jõudlust.
Kui ettevõtted vajavad kvaliteetsemat taaskasutusvett-, näiteks vett tööstusprotsesside jaoks, katla toitevett või rangete veekvaliteedi nõuetega tootmisrakendusi,pöördosmoosmuutub tavaliselt peamiseks ravitehnoloogiaks.RO võib tõhusalt vähendada vees lahustunud soolade sisaldust ja juhtivust, võimaldades töödeldud veel täita rangemaid korduskasutusnõudeid.
Seetõttu ei põhine terviklik tööstuslik vee korduskasutussüsteem tavaliselt ühel seadmel. Selle asemel on see projekteeritud vastavalt toorvee omadustele, vee kvaliteedinõuetele ja lõplikule taaskasutamise eesmärkidele.Näiteks reoveepuhastussüsteem vastutab saasteainete koormuse vähendamise eest, keraamilised membraanid või UF parandavad vee kvaliteedi stabiilsust ning RO tagab täiendava magestamise ja puhastamise, saavutades lõpuks usaldusväärse tööstusliku vee korduskasutamise.
Reoveepuhastuse ja regenereeritud vee puhastamise tegelik erinevus on lõppeesmärk
Inseneri vaatenurgast saavad paljud ettevõtted veetöötluse valikust valesti aru ja eeldavad, et keerulisem süsteem tagab alati parema puhastustulemuse.Tegelikkuses peaks veepuhastussüsteemi projekteerimine alati algama lõppeesmärgist.Kui esmane nõue on keskkonnaheitmete eeskirjade täitmine, tuleks keskenduda reoveepuhastussüsteemi stabiilsusele ja töökindlusele. Näiteks eeltöötluse, bioloogilise puhastuse ja tahkete{1}}vedelike eraldamise protsesside nõuetekohase kavandamise kaudu suudab töödeldud heitvesi pidevalt vastata väljalaskestandarditele.
Kui aga ettevõtte eesmärk on tootmise käigus vähendada magevee tarbimist ja parandada veeressursi tõhusust, ei pruugi lihtsalt reoveepuhasti paigaldamisest piisata.Sellises olukorras peavad ettevõtted täiendavalt kaaluma taaskasutatud vee puhastamist ja kasutama täiustatud puhastustehnoloogiaid, et muuta reovesi korduvkasutatavaks veevaruks.See on täpselt põhipunkt, mida kasutajad otsides mõistavad:Tagastatud vee ja reoveepuhastuse erinevus.
Need kaks ei ole teineteise alternatiivid, vaid esindavad veevarude majandamise erinevaid etappe.
Reoveepuhastus lahendab reostusprobleeme, taaskasutatud vee puhastamine aga ressursikasutuse probleeme.
Tööstuslikud rakendused: millal vajavad ettevõtted vee taaskasutuslahendusi?
Kuna nõudlus tööstusliku vee säästmise järele kasvab, võtab üha rohkem tööstusi kasutusele reovee ringlussevõtu süsteemilahendusi, et vähendada sõltuvust välistest veeressurssidest.
Keemiatööstuse jaoks, tootmisprotsessid tekitavad sageli suures koguses keerulist reovett. Pärast asjakohast töötlemist saab osa veest edasi töödelda ja taaskasutada abitootmisprotsessides, mis aitab vähendada üldisi veetarbimise kulusid.
Kaevandustööstuses, kus tootmistegevus nõuab tavaliselt märkimisväärses koguses vett, võib tööstuslik vee ringlussevõtt vähendada magevee nõudlust, vähendades samal ajal reovee väljalaskerõhku.
Kuigitoidu- ja joogitööstuson üldiselt ranged veekvaliteedi nõuded, mõnel rakendusel, näiteks vee puhastamisel ja ringleva vee puhastamisel, on ka taaskasutusvõimalusi. Läbi korraliku puhastusprotsessi kavandamise saavad ettevõtted saavutada erineval tasemel vee taaskasutamist, lähtudes erinevatest kvaliteedinõuetest.
Tootmisettevõttedtavaliselt pöörake rohkem tähelepanu tootmise stabiilsusele. Selliste rakenduste puhul nagu seadmete jahutus ja abiprotsessi vesi, võib töödeldud regenereeritud vesi olla täiendav allikas, et asendada osa mageveevarustusest.
Need rakendusstsenaariumid näitavad, et tööstuslik vee korduskasutus ei piirdu ühe tööstusharuga. Selle asemel on see muutunud üha olulisemaks lähenemisviisiks ettevõtetele, kes soovivad optimeerida tootmiskulusid ja parandada keskkonnategevuse tulemuslikkust.
Kuidas valida reoveepuhastuse ja regenereeritud vee puhastamise vahel?
Veepuhastusprojekti kavandamisel peaksid ettevõtted kõigepealt selgelt määratlema oma peamised eesmärgid.Kui praegune väljakutse seisneb selles, et tööstusreovesi ei suuda täita äravoolunõudeid või saasteainete kontsentratsioonid on liiga kõrged ja neid tuleb vähendada, tuleks keskenduda jätkuvalt tõhusa tööstusliku reoveepuhastussüsteemi arendamisele.
Kui aga ettevõttel on juba elementaarsed reoveepuhastusvõimalused olemas ja ta soovib veekulusid veelgi vähendada ning saavutada tootmisvee taaskasutust, on tavaliselt järgmise sammuna kaaluda taaskasutatud vee puhastamise lahendust.
Projekti tegelikul kavandamisel tuleb arvesse võtta mitmeid tegureid, sealhulgas:
● Toorvee omadused;
● igapäevane ravivõimsus;
● Sihtotstarbeline taaskasutusrakendus;
● nõutavad veekvaliteedi standardid;
● Seadmete kasutuskulud.
Näiteks tavaliseks jahutusringluseks kasutatav regenereeritud vesi ja kvaliteetsete tootmisprotsesside jaoks{0}}kasutatav taaskasutatud vesi nõuavad täiesti erinevat töötlemisviisi.Esimene võib nõuda ainult filtreerimist ja desinfitseerimist, samas kui teine võib nõuda täiustatud tehnoloogiaid, nagu UF, RO või isegi kõrgema{0}taseme puhastusprotsesse.
Seetõttu ei tähenda korralikult kavandatud reovee ringlussevõtu süsteem lihtsalt seadmete lisamist. Selle asemel tuleks seda kohandada vastavalt iga tööstusliku rakenduse tegelikele nõuetele.
Järeldus: reoveepuhastusest veevarude taastamiseni
Varem oli tööstusliku veepuhastuse esmane eesmärk reostuskontroll, tagades, et reovesi vastaks äravoolunõuetele. Tänapäeval keskendub üha rohkem ettevõtteid veeressursside tõhususe parandamisele ning liigub "reoveepuhastusest" "vee ringlussevõtu ja taaskasutamise" suunas.
Reoveepuhastus on tööstusliku keskkonnajuhtimise oluline alusregenereeritud veetöötlusesindab sügavamat lähenemist säästvale veevarude majandamisele.Ei ole lihtsat võrdlust, kumb on parem. Selle asemel teenivad nad erinevaid eesmärke.
Kui ettevõttel on vaja lahendada vaid reovee ärajuhtimise küsimused, võib tavapärane reoveepuhastus juba tema nõuetele vastata. Kui aga eesmärk on vähendada veetarbimist, alandada tegevuskulusid ja saavutada jätkusuutlik tootmine, on taaskasutatud vee puhastamine sobivam lahendus.
Membraanieraldustehnoloogiate, intelligentsete juhtimissüsteemide ja tõhusate veepuhastusseadmete pideva arendamise tõttu on tööstuslik veemajandus järk-järgult nihkumas traditsiooniliselt torude töötlemiselt-}-ressursside taastamise ja ringkasutuse suunas.Tööstusettevõtete jaoks ei keskendu kõige väärtuslikum veepuhastuslahendus tulevikus mitte ainult reovee puhastamisele, vaid ka iga veeressursi väärtuse maksimeerimisele.