'دورة المياه' لأبراج التبريد: كيفية تقليل تصريف المياه العادمة وتحقيق الاستخدام الفعال للموارد المائية؟ ​

تلعب أبراج التبريد دوراً حاسماً في تبديد الحرارة في الإنتاج الصناعي وتشغيل المرافق الحديثة. ومع ذلك، فإن مشاكل استهلاك الموارد المائية وتصريف مياه الصرف الصحي أثناء تشغيلها أصبحت بارزة تدريجياً. في الوضع الحالي حيث تتقلص موارد المياه العالمية بشكل متزايد وتصبح متطلبات حماية البيئة أكثر صرامة، أصبح استكشاف المسار الأمثل لنظام تداول المياه لأبراج التبريد لتحقيق الاستخدام الفعال للموارد المائية وتقليل مياه الصرف الصحي اتجاهًا حتميًا في تطوير الصناعة.

نظرة عامة على نظام تداول المياه في برج التبريد

نظام تدوير المياه لأبراج التبريد بشكل أساسي إلى نوعين:ينقسم برج التبريد المفتوح وبرج التبريد المغلق. في نظام تداول المياه المفتوح، يتلامس الماء والهواء بشكل مباشر للتبادل الحراري. عملية العمل هي كما يلي: يتدفق الماء الساخن من المعدات التي تحتاج إلى تبريد ويدخل إلى أعلى برج التبريد. ويتم توزيعها بالتساوي على جهاز توزيع المياه من خلال نظام توزيع المياه. في جهاز توزيع المياه، يتم تشتيت الماء إلى قطرات ماء دقيقة أو أغشية مائية وتتصل بشكل كامل مع الهواء المتدفق للأعلى. تنتقل الحرارة إلى الهواء من خلال التبخر والحمل الحراري. بعد انخفاض درجة حرارة الماء، يتم جمعه في حوض تجميع المياه الموجود أسفل برج التبريد ومن ثم يتم نقله مرة أخرى إلى المعدات لإعادة تدويره بواسطة مضخة المياه. ومع ذلك، فإن هذا النظام له عيوب كبيرة. وبما أن الماء يتعرض للهواء مباشرة، فإن كمية فقدان التبخر تكون كبيرة. وفي الوقت نفسه، فهي عرضة للتلوث بالغبار والشوائب والكائنات الحية الدقيقة، مما يؤدي إلى تدهور نوعية المياه. وللحفاظ على جودة المياه، يلزم تصريف مياه الصرف الصحي بشكل متكرر، مما يؤدي بدوره إلى هدر كبير للموارد المائية.

نظام تداول المياه المغلق يتجنب هذه المشاكل بشكل فعال. خذ المشترك برج التبريد المغلق كمثال. يتم تدوير سائل العملية المراد تبريده (مثل الماء الساخن، ومحلول الماء والإيثيلين جلايكول، وما إلى ذلك) في ملف مغلق ولا يتلامس بشكل مباشر مع الهواء الخارجي ومياه الرش. يقوم نظام رش الماء بسحب الماء من خزان تجميع الماء ورشه بالتساوي على السطح الخارجي للملف من خلال الفوهات لتشكيل طبقة مائية. تحت تأثير المروحة، يتدفق الهواء الخارجي عبر منطقة الملف. عند هذه النقطة، يقوم مائع المعالجة الساخن داخل الملف أولاً بنقل الحرارة إلى ماء الرش من خلال جدار الأنبوب (انتقال الحرارة بشكل معقول). يمتص جزء من ماء الرش الساخن الحرارة ويتبخر إلى بخار ماء، مما يزيل كمية كبيرة من الحرارة الكامنة، وبالتالي تحقيق تبريد السائل داخل الملف. ويعود ماء الرش غير المتبخر إلى حوض تجميع المياه لإعادة تدويره. يتم تفريغ كمية صغيرة من الماء المركز بانتظام من خلال صمام الصرف، بينما يقوم صمام الماء التعويضي تلقائيًا بتجديد المياه العذبة للحفاظ على استقرار جودة المياه ومستوى الماء. تعمل الأنظمة المغلقة على تقليل تبخر المياه وتلوثها بشكل كبير، وتحسن بشكل كبير كفاءة استخدام الموارد المائية.

استراتيجيات الحد من تصريف المياه العادمة وتحسين استغلال الموارد المائية

1. تحسين تكنولوجيا معالجة المياه

تعتبر معالجة تثبيت جودة المياه خطوة حاسمة. ومن خلال إضافة مثبتات مناسبة لجودة المياه، مثل مثبطات القشور ومثبطات التآكل والمبيدات الحيوية ومبيدات الطحالب، يمكن التحكم بفعالية في مشاكل التقشر والتآكل والنمو الميكروبي في المياه المتداولة. يمكن لمثبطات القشور أن تمنع الكالسيوم والمغنيسيوم والأيونات الأخرى الموجودة في الماء من تكوين أملاح غير قابلة للذوبان، والتي تلتصق بسطح الأنابيب والمعدات، مما يقلل من كفاءة التبادل الحراري، وبالتالي يقلل من تصريف مياه الصرف الصحي الناتجة عن تنظيف القشور. يمكن أن تشكل مثبطات التآكل طبقة واقية على السطح المعدني، وتمنع تآكل المعدن، وتطيل عمر خدمة المعدات، وتقلل من استهلاك المياه الإضافي الناتج عن صيانة تآكل المعدات أو استبدالها. يمكن لمبيد البكتيريا والطحالب قتل البكتيريا والطحالب والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في المياه المتداولة، ومنع الوحل الميكروبي من انسداد الأنابيب والتأثير على جودة المياه، وتجنب تصريف مياه الصرف الصحي المتكرر بسبب تدهور جودة المياه.

بالإضافة إلى ذلك، من خلال اعتماد تقنيات الترشيح المتقدمة مثل الترشيح الفائق وتقنيات الترشيح الغشائي بالتناضح العكسي، يمكن إزالة الجزيئات الصغيرة والغرويات والمواد العضوية وبعض الأيونات الموجودة في المياه المتداولة بشكل فعال، مما يزيد من تحسين جودة المياه، وتقليل تأثير الشوائب على النظام، وبالتالي تقليل كمية مياه الصرف الصحي التي يتم تصريفها. أدخلت بعض الشركات أجهزة الترشيح الفائق في نظام المياه المتداولة في برج التبريد، والتي يمكنها إزالة الشوائب بحجم جسيمات أكبر من 0.01 ميكرون من الماء، مما يقلل بشكل كبير من تعكر المياه المتداولة. وهذا يقلل بشكل كبير من تصريف مياه الصرف الصحي الناتجة عن مشاكل جودة المياه ويحسن في الوقت نفسه معدل إعادة استخدام المياه المتداولة.

2. تنفيذ التحكم الدقيق في تصريف التلوث

غالبًا ما تفتقر طريقة تصريف مياه الصرف الصحي التقليدية التقليدية إلى الخصوصية وستقوم بتصريف كمية كبيرة من موارد المياه حتى عندما تكون جودة المياه لا تزال جيدة. بمساعدة أجهزة استشعار مراقبة جودة المياه وأنظمة التحكم الأوتوماتيكية، يمكن تحقيق تصريف دقيق لمياه الصرف الصحي. يتم إجراء مراقبة في الوقت الحقيقي للمؤشرات الرئيسية مثل الموصلية وقيمة الرقم الهيدروجيني والصلابة وتعكر المياه المتداولة. عندما تتجاوز معلمات جودة المياه النطاق المعقول المحدد، يتم تنشيط جهاز التصريف الأوتوماتيكي لتفريغ كمية مناسبة من المياه المركزة وتجديد المياه العذبة، مما يضمن الحفاظ على جودة المياه دائمًا ضمن نطاق التشغيل المناسب. قامت شركة كيميائية كبيرة بتركيب نظام ذكي لمراقبة جودة المياه والتحكم في تصريف مياه الصرف الصحي في نظام تدوير المياه لبرج التبريد. إنه يتحكم بدقة في حجم تصريف مياه الصرف الصحي بناءً على التغيرات في الموصلية. بالمقارنة مع تصريف مياه الصرف الصحي المنتظم السابق، تم تقليل حجم تصريف مياه الصرف الصحي بأكثر من 30%، وتم توفير كمية كبيرة من مياه المكياج في نفس الوقت.

3. القيام بإعادة تدوير وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي

بعد خضوعها للمعالجة المتقدمة، يمكن إعادة استخدام مياه الصرف الصحي التي يتم تصريفها من برج التبريد لأغراض غير صالحة للشرب. على سبيل المثال، يمكن استخدام مياه الصرف الصحي المعالجة لري المساحات الخضراء في منطقة المصنع، وغسل الطرق، وتنظيف المراحيض، وما إلى ذلك. ومن خلال بناء محطات مخصصة لمعالجة مياه الصرف الصحي واعتماد عمليات مثل التحييد والترسيب والترشيح والتطهير، يمكن إزالة المواد الضارة في مياه الصرف الصحي لتلبية معايير إعادة الاستخدام المقابلة. وفي بعض المناطق التي تعاني من شح المياه، تستخدم بعض محطات الطاقة مياه الصرف الصحي المعالجة من أبراج التبريد لري النباتات الخضراء داخل منطقة المصنع. وهذا لا يحقق فقط إعادة تدوير موارد المياه، ويقلل من استخدام موارد المياه العذبة، ولكنه يقلل أيضًا من تكلفة معالجة مياه الصرف الصحي، ويحقق فوائد اقتصادية وبيئية جيدة.

4. تحليل الحالات الناجحة

لقد حققت شركة Zhejiang Aoshuai Refrigeration Co., LTD  نتائج ملحوظة في معالجة مياه الصرف الصحي لصناعة الورق وإعادة استخدام مياه تركيب برج التبريد. تتبنى الشركة عملية معالجة لترشيح مرشح القرص وتعقيمها وتطهيرها لمياه الصرف الصحي لصناعة الورق، مما يضمن أن جودة المياه المعالجة تلبي متطلبات جودة المياه لمياه تركيب برج التبريد. يمكن لهذا الإجراء توفير ما بين 600 إلى 1000 متر مكعب من المياه لمياه تكوين أبراج التبريد يوميًا، و250000 إلى 300000 متر مكعب من المياه سنويًا، وتقليل استهلاك المياه لكل وحدة منتج بنسبة 2.5%، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك المياه الصافية وتصريف ملوثات المياه العادمة في محطات الطاقة.  شركة Zhejiang Aoshuai Refrigeration Co., LTD أيضًا نتائج رائعة.  حققت يستخدم هذا النظام تقنية التحكم المتكاملة 'تبريد الهواء + مضخة التدوير'. يتم نقل المياه إلى برج التبريد عن طريق مضخة دائرية ، ويتم تبريد تدفق المياه بالقوة بواسطة مروحة عالية الكفاءة. يتم بعد ذلك إعادة تدوير الماء المبرد إلى وحدة الاختبار من خلال خط أنابيب مغلق الحلقة، مما يشكل وضع إعادة التدوير للعملية الكاملة. وبالمقارنة مع طريقة التبريد التقليدية بالعادم المباشر، فإنها توفر 28,700 متر مكعب من المياه سنويًا، مما يوفر مثالًا مرجعيًا للتحول التكنولوجي لتوفير المياه في المجال الصناعي.

إن تحسين نظام تدوير المياه في أبراج التبريد له أهمية كبيرة لتقليل تصريف مياه الصرف الصحي وتحقيق الاستخدام الفعال للموارد المائية. ومن خلال اعتماد تقنيات متقدمة لمعالجة المياه، وإجراءات دقيقة للتحكم في تصريف الملوثات، والتشجيع النشط لإعادة تدوير مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها، والاستفادة من الخبرة العملية للمؤسسات الناجحة، يمكن للصناعات المختلفة أن تقلل بشكل كبير من استهلاك المياه وتقليل الآثار البيئية السلبية مع ضمان الإنتاج والتشغيل، والتحرك نحو اتجاه أخضر ومستدام. وهذا ليس إجراء ضروريا لمواجهة تحدي نقص المياه فحسب، بل هو أيضا طريق رئيسي للشركات للوفاء بمسؤولياتها الاجتماعية وتعزيز قدرتها التنافسية، وهو أمر يستحق الاستكشاف المتعمق والترويج على نطاق واسع من قبل الصناعة بأكملها.