מ"עמידה בתקני הפרשות" ל"שימוש חוזר-סגור בלולאה": מה באמת משנה טיפול במים חוזרים?

הייתה פעם חברת כימיקלים שמנהל בית המלאכה שלה לשירותים הראה לנו שני שטרות. הראשון היה חשבון מים מספק המים העירוני: 470,000 יואן לחודש אחד. השני היה הודעת אגרת הזרמת שפכים מפארק התעשייה: 310,000 יואן לאותו חודש. הוא הניח את שני הסדינים זה לצד זה על השולחן ואמר משהו מאוד ישר: "אני משלם על המים פעם אחת כשאני קונה אותם, ואז אני משלם שוב כדי להיפטר מהם אחרי השימוש בהם. בסופו של דבר, אני משלם פעמיים על אותה אצווה של מים בעצם".

האמירה הזאת בעצם לוכדת את האבסורד בשימוש במים תעשייתיים בשני העשורים האחרונים. מים נכנסים, משתמשים בהם פעם אחת, הופכים לשפכים, ואז מתבצע תשלום נוסף כדי לשלוח אותם. השרשרת כולה ליניארית, ושני הקצוות של הקו הזה מגיעים עם שטר.טיפול במים חוזריםנועד לכופף את הקו הזה למעגל.

מושג שלא הובן כהלכה במשך שנים רבות

בוא נבהיר דבר אחד קודם. כשאנשים רבים שומעים את המונח "מים מוחזרים", הם חושבים על "שפכים מטופלים", מתוך תחושה שמדובר בפשרה בלבד. הבנה זו אינה מדויקת ואינה משקפת את המורכבות הטכנית הכרוכה בכך.

ליבת המים המוחזרים אינה "מאיפה הם באים", אלא "למה ניתן להשתמש בהם". לאחר שזרם מים טופל כדי לעמוד בדרישות איכות המים עבור יישום ספציפי (דרישות לשימוש חוזר במים), הוא הופך למקור מים מוסמך עבור אותו יישום. המקור המקורי שלו הוא פשוט מידע רקע. מפעל טיהור שפכים בטיאנג'ין, למשל, מעבד 450,000 טון מים ביום, כאשר 100% מהמים המוחזרים שלו מסופקים לקירור תעשייתי, שימושים עירוניים שונים ומילוי נהר. מפעל מים מוחזר ב-Yinchuan מספק יותר מ-40 מיליון טון בשנה, בעיקר לחידוש אקולוגי של נהרות ותעלות עירוניות ולקירור תעשייתי. במקומות אלה, מים מוחזרים אינם רק אספקה ​​חלופית; הוא חלק ממסגרת אבטחת המים של העיר.

שלושה גורמים הופכים את "אופציונלי" ל"הכרחי"

הראשון הוא הידוק הן במחירי המים והן במכסות הוצאת המים.מחיר אספקת המים המוחזרים במפעל מים תעשייתי באזור אחד הוא רק כשליש- מהמחיר ששילמו בעבר חברות מקומיות עבור מים עירוניים. הפרש מחירים של כמעט פי שלושה דורש מעט שכנוע נוסף. חשוב מכך, ישנם היתרי הוצאת מים. באזורים עם-מחסור במים, קבלת אישור למכסות נוספות של הוצאת מים יכולה להיות מאתגרת אפילו יותר מהשקעת הציוד עצמה.

השני הוא הגברת הלחץ בצד הזרמת שפכים.הלאומיתוכנית יישום למיחזור שפכים תעשייתייםהציע בבירור שעד 2025, שיעור השימוש החוזר במים לשימוש במים תעשייתיים בקרב ארגונים מעל הגודל המיועד יגיע לכ-94%, עם יעדי שיפור מדורגים ספציפיים שנקבעו לתעשיות מפתח כמו ייצור נייר וטקסטיל. נתונים אלה אינם רק המלצות; הם יעדי הערכה מפורקים עבור הרשויות המקומיות. תקנות שימור מים מקומיות גם קובעות במפורש כי מפעלים תעשייתיים הממוקמים באזורים המכוסים ברשתות חלוקת מים מוחזרים ומסוגלים להשתמש במים מוחזרים צריכים לתת עדיפות למים מוחזרים.

השלישי היה הכי איטי להגיע, אבל יכול להיות בסופו של דבר הביקורות המחמירות ביותר של-ESG ושרשרת אספקה.מספר גדל והולך של מותגים רב-לאומיים מוסיפים לשאלוני הערכת הספקים שלהם "משיכת מים ליחידת מוצר" ו"שיעור שימוש חוזר במים". GRI 303 דורש חשיפה של הוצאת מים כוללת והזרמת מים כוללת, בעוד שאלון CDP Water Security Questionnaire מתייחס ל"שיעור שימוש חוזר" כאינדיקטור מרכזי. כשהלקוחות שלך מתחילים לשאול את השאלות האלה, זה כבר לא רק עניין של רשויות איכות הסביבה; זה הופך לבעיה שיכולה להשפיע על הזמנות.

יש למעשה שלוש דרכים לגשת לשימוש חוזר במים

חברות רבות חושבות מיד, "אני צריך לבנות מערכת", אבל יש לקבוע את צורת השימוש החוזר לפני בחירת הטכנולוגיה.

מיחזור מים- באתרהוא המקום הכי קל להתחיל בו. ניתן לאסוף ניפוח מגדל קירור, מי שטיפה חוזרת ועיבוי, לטפל בהם כדי לעמוד בדרישות איפור מי הקירור, ולאחר מכן להחזיר אותם למערכת. ייתכן שנפח המים אינו גדול, אך איכות המים יציבה יחסית, ותקופת ההחזר היא לרוב פחות משנתיים.

אספקת מים מופרדת-במפלסהיה אחד הדגמים-הצומחים הכי מהר בשנים האחרונות. חלק מפארקי התעשייה משלבים את מפעלי המים התעשייתיים שלהם, מפעלי טיהור שפכים ומפעלי מים חוזרים למערכת "שלושה-שילוב מים", הנחת צינורות אספקת מים ייעודיים למפעלי מפתח בתוך הפארק ומרחיבה באופן מתמשך את רשת החלוקה. חלק מהפארקים הלכו צעד קדימה על ידי פיתוח טיפול בשפכים ויכולות שימוש חוזר במים של מאות אלפי טונות ביום והקמת מנגנוני מסחר בזכויות מים. חברות בעלות היקפי הזרמת שפכים נמוכים יותר יכולות למכור את המכסות שלהן למשתמשי מים גדולים, ולהוזיל את עלות רכישת המים המותפלים עבור מפעלים בפארק בסכום משמעותי תוך שנה אחת בלבד.

חיבור למים מושבים עירונייםעשויה להיראות כאופציה הפשוטה ביותר, אך לעיתים קרובות מזלזלים בעלויות המשא ומתן. מה שאתה צריך לאשר הוא לא רק "האם יש מים זמינים?" אלא "האם לחץ המים יציב? מהו ריכוז הכלוריד? מהי אספקת המים השנתית המינימלית?"

מערכת מסתכמת בעיקרה בארבעה משתנים

אם שמים בצד את כל הטרמינולוגיה, עיצוב מערכת לטיפול במים מוחזרים לשימוש חוזר תעשייתי אומר בעצם לענות על ארבע שאלות.

מה נכנס למערכת?זו נקודת המוצא לכל דיון. האם ה-COD הוא 80 או 8,000 מ"ג/ליטר? האם המים מכילים שמן? מהו ריכוז הכלוריד ברקע? כמה איכות המים משתנה ביום אחד? ראינו יותר מדי פרויקטים שבהם הנתונים המשפיעים הגיעו מדגימת מים בודדת, רק כדי שההתקלות בממברנה תתרחש הרבה יותר מהר מהצפוי שלושה חודשים לאחר ההפעלה. הבעיה לא הייתה שהציוד לא היה מספיק; קלט העיצוב היה שגוי. כלל אצבע נפוץ בתעשייה הוא לתכנן עבור מצב ההפעלה ה-95 של-האחוזון הגרוע ביותר- במקום הערך הממוצע.

לאן ילכו המים המטופלים?זו השאלה שרוב הסיכויים לדלג עליהן, אך לעולם אסור לדלג עליה. מים המשמשים להשקיה נופית ומים המשמשים כמי הזנה לדוד דורשים שני מסלולי תהליך שונים לחלוטין, וההשקעה ההונית יכולה להיות שונה פי שלושה. הגדרה ברורה של דרישות לשימוש חוזר במים היא השער הראשון לשליטה בהשקעה בפרויקט.

באילו טכנולוגיות כדאי להשתמש בין לבין?כשמדובר בטכנולוגיות טיפול לשימוש חוזר במים, UF, RO ו-MBR הן שלוש הטכנולוגיות הנידונות ביותר בשוק, אך הן אינן בחירות סותרות זו את זו. MBR מטפל בהפרדת נוזלים-מוצקים בשלב הטיפול הביולוגי ומחליף את המבהיר המשני;מערכות אולטרה סינון תעשייתיותמשמשים יותר עבור סינון עדין וכהגנה לפני טיפול עבור RO, הפחתת SDI מתחת ל-3 ועכירות מתחת ל-0.2 NTU כך שממברנות RO במורד הזרם יכולות להשיג חיי שירות ארוכים יותר. מה שבאמת קובע אם RO נחוץ הוא סך כל המוצקים המומסים, או TDS. אם לנקודת השימוש החוזר אין דרישות לכלוריד או מוליכות, לעיתים קרובות מספיקה סינון אולטרה בלבד.

מה צריך לעשות עם התרכיז?זהו סעיף העלות שעולים חדשים נוטים להתעלם ממנו. בשיעור התאוששות של 75%, ריכוז המלח בצד תרכיז RO הוא פי ארבעה מזה של מי ההזנה; בשיעור החלמה של 90%, הוא גבוה פי עשרה. לזרם זה חייב להיות יעד-הזרמה, אידוי והתגבשות, או סילוק מרכזי על ידי פארק התעשייה. אפשרויות שונות יכולות לשנות לחלוטין את מבנה ההשקעה של המפעל כולו.

חשבו תחילה את כלכלת המים, ואז דברו על ציוד

בפרויקטים עליהם עבדנו, מה שבאמת משכנע חברות להתקדם הוא כמעט אף פעם לא הפתרון הטכני עצמו. זהו ניתוח עלות מים מחושב בבירור: כמה מים נמשכים מדי שנה, כמה נשפכים, מחיר היחידה, כמה ניתן לחסוך על ידי השגת 60% שימוש חוזר, השקעת הציוד ותקופת ההחזר. לאחר השלמת הטבלה הזו, מתברר באופן טבעי אם הפרויקט צריך להמשיך.

מעבר מ"טיפול במים לסילוק" ל"שימוש חוזר במים מטופלים" עשוי להיראות כבחירה טכנית, אך ברמה עמוקה יותר, הוא מייצג שינוי באופן חישוב עלויות המים. ברגע שמתחילים להתייחס למים כאל נכס שניתן לעשות בו שימוש חוזר ברציפות ולא כאל מתכלה חד פעמית, החלטות רבות מתבהרות מעצמן.טיפול במים חוזריםפשוט הופך את הגישה הזו לאפשרית מבחינה טכנית מנקודת מבט הנדסית.

ל-Taihe להגנת הסביבה יש יותר משני עשורים של ניסיון בטיפול במים תעשייתיים. אחד הדברים שאנו אומרים לרוב הוא:"תחילה נבנה את מאזן המים, ולאחר מכן נדבר על התהליך".כי עבור פרויקט שבו כלכלת המים לא חושבה כראוי, ללא קשר לטכנולוגיית התהליך שנבחרה, התוצאה הסופית תהיה ככל הנראה חשבון שאף אחד לא יכול להסביר בבירור.