'Vodní koloběh' chladicích věží: Jak snížit vypouštění odpadních vod a dosáhnout efektivního využití vodních zdrojů? 

Chladicí věže hrají zásadní roli v odvodu tepla v průmyslové výrobě a provozu moderních zařízení. Postupně se však do popředí dostaly problémy spotřeby vodních zdrojů a vypouštění odpadních vod při jeho provozu. V současné situaci, kdy jsou globální vodní zdroje stále napjatější a požadavky na ochranu životního prostředí jsou stále přísnější, se nevyhnutelným trendem rozvoje průmyslu stalo zkoumání cesty optimalizace vodního cirkulačního systému chladicích věží k dosažení efektivního využívání vodních zdrojů a snižování odpadních vod.

Přehled systému cirkulace vody chladicí věže

Systém oběhu vody chladicích věží se dělí hlavně na dva typy: otevřená chladicí věž a uzavřená chladicí věž. V systému otevřeného oběhu vody se voda a vzduch dostávají do přímého kontaktu za účelem výměny tepla. Pracovní proces je následující: Horká voda vytéká ze zařízení, které je třeba ochladit, a vstupuje do horní části chladicí věže. Rozvodem vody je rovnoměrně distribuován do zařízení na rozvod vody. V zařízení pro distribuci vody je voda rozptýlena do jemných vodních kapiček nebo vodních filmů a plně je v kontaktu se vzduchem proudícím nahoru. Teplo se přenáší do vzduchu odpařováním a konvekcí. Po poklesu teploty vody je voda shromažďována ve sběrném bazénu vody na dně chladicí věže a následně transportována zpět do zařízení k recyklaci vodním čerpadlem. Tento systém má však značné nevýhody. Jelikož je voda přímo vystavena vzduchu, ztráta odpařováním je velká. Zároveň je náchylná ke kontaminaci prachem, nečistotami a mikroorganismy, což vede ke zhoršení kvality vody. Pro udržení kvality vody je nutné časté vypouštění odpadních vod, což následně způsobuje velké plýtvání vodními zdroji.

Uzavřený systém cirkulace vody těmto problémům účinně předchází. Vezměte si společné uzavřená chladicí věž . jako příklad Procesní kapalina, která má být chlazena (jako je horká voda, roztok vody a etylenglykolu atd.), cirkuluje v uzavřené spirále a nepřichází do přímého kontaktu s venkovním vzduchem a stříkající vodou. Systém rozprašovací vody nasává vodu ze sběrné nádrže na vodu a rovnoměrně ji rozstřikuje na vnější povrch spirály pomocí trysek, aby vytvořil vodní film. Při působení ventilátoru proudí vnější vzduch oblastí cívky. V tomto okamžiku horká procesní kapalina uvnitř spirály nejprve předá teplo rozstřikované vodě stěnou trubky (rozumný přenos tepla). Část ohřáté rozstřikované vody absorbuje teplo a odpařuje se na vodní páru, přičemž odebírá velké množství latentního tepla, čímž se dosahuje ochlazení tekutiny uvnitř cívky. Neodpařená voda z postřiku padá zpět do sběrného žlabu vody k recyklaci. Malé množství koncentrované vody je pravidelně vypouštěno přes vypouštěcí ventil, zatímco ventil doplňovací vody automaticky doplňuje čerstvou vodu pro udržení stálosti kvality vody a hladiny vody. Uzavřené systémy výrazně snižují vypařování a znečištění vody a výrazně zlepšují efektivitu využívání vodních zdrojů.

Strategie pro snížení vypouštění odpadních vod a zlepšení využití vodních zdrojů

1.Optimize technologie úpravy vody

Úprava stabilizace kvality vody je zásadním krokem. Přidáním vhodných stabilizátorů kvality vody, jako jsou inhibitory vodního kamene, inhibitory koroze a biocidy a algicidy, lze účinně kontrolovat problémy tvorby vodního kamene, koroze a mikrobiálního růstu v cirkulující vodě. Inhibitory vodního kamene mohou zabránit vápníku, hořčíku a dalším iontům ve vodě ve vytváření nerozpustných solí, které ulpívají na povrchu potrubí a zařízení, snižují účinnost výměny tepla, a tím snižují vypouštění odpadní vody způsobené čištěním vodního kamene. Inhibitory koroze mohou vytvořit ochranný film na kovovém povrchu, zabránit korozi kovu, prodloužit životnost zařízení a snížit dodatečnou spotřebu vody způsobenou údržbou nebo výměnou zařízení proti korozi. Baktericid a algicid může zabíjet bakterie, řasy a další mikroorganismy v cirkulující vodě, zabránit mikrobiálnímu slizu ucpávat potrubí a ovlivnit kvalitu vody a zabránit častému vypouštění odpadních vod v důsledku zhoršování kvality vody.

Přijetím pokročilých filtračních technologií, jako je ultrafiltrace a technologie membránové filtrace s reverzní osmózou, lze navíc účinně odstranit drobné částice, koloidy, organické látky a některé ionty v cirkulující vodě, dále zlepšit kvalitu vody, snížit dopad nečistot na systém, a tím snížit množství vypouštěných odpadních vod. Některé podniky zavedly do systému cirkulační vody chladicí věže ultrafiltrační zařízení, která dokážou z vody odstranit nečistoty s velikostí částic větší než 0,01 mikronu, čímž se výrazně sníží zákal cirkulující vody. To výrazně snižuje vypouštění odpadních vod způsobených problémy s kvalitou vody a současně zlepšuje míru opětovného použití cirkulující vody.

2. Zaveďte přesnou kontrolu vypouštění znečištění

Tradiční metoda pravidelného vypouštění odpadních vod často postrádá specifičnost a vypustí velké množství vodních zdrojů, i když je kvalita vody stále dobrá. Pomocí senzorů monitorujících kvalitu vody a automatických řídicích systémů lze dosáhnout přesného vypouštění odpadních vod. Provádí se monitorování klíčových ukazatelů, jako je vodivost, hodnota pH, tvrdost a zákal cirkulující vody v reálném čase. Když parametry kvality vody překročí nastavený rozumný rozsah, aktivuje se automatické odvodňovací zařízení, aby vypustilo přiměřené množství koncentrované vody a doplnilo čerstvou vodu, čímž se zajistí, že kvalita vody bude vždy udržována v odpovídajícím provozním rozsahu. Velký chemický podnik instaloval inteligentní systém sledování kvality vody a kontroly vypouštění odpadních vod do systému cirkulace vody chladicí věže. Přesně řídí objem vypouštěných odpadních vod na základě změn vodivosti. Oproti předchozímu pravidelnému vypouštění splaškových vod došlo ke snížení objemu vypouštění odpadních vod o více než 30 % a zároveň k úspoře velkého množství přídavné vody.

3. Proveďte recyklaci a opětovné využití odpadních vod

Po absolvování pokročilého čištění lze odpadní vodu vypouštěnou z chladicí věže znovu použít pro nepitné účely. Vyčištěná odpadní voda může být například použita pro zavlažování zeleně továrního areálu, mytí silnic, splachování toalet atd. Vybudováním vyhrazených čistíren odpadních vod a přijetím procesů, jako je neutralizace, sedimentace, filtrace a dezinfekce, lze škodlivé látky z odpadních vod odstranit, aby byly splněny odpovídající normy pro opětovné použití. V některých oblastech s nedostatkem vody některé elektrárny využívají vyčištěnou odpadní vodu z chladicích věží k zavlažování zelených rostlin v areálu továrny. Tím se nejen realizuje recyklace vodních zdrojů, snižuje se využívání zdrojů sladké vody, ale také se snižují náklady na čištění odpadních vod a dosahují se dobré ekonomické a ekologické přínosy.

4. Analýza úspěšných případů

Společnost Zhejiang Aoshuai Refrigeration Co., LTD  dosáhla pozoruhodných výsledků při čištění odpadních vod z výroby papíru a opětovného použití vody pro úpravu chladicích věží. Společnost zavádí proces úpravy diskové filtrační filtrace a sterilizace a dezinfekce odpadních vod z výroby papíru, čímž zajišťuje, že kvalita vyčištěné vody splňuje požadavky na kvalitu vody pro doplňovací vodu chladicí věže. Tímto opatřením lze ušetřit 600 až 1 000 metrů krychlových vody pro doplňovací vodu chladicí věže každý den, 250 000 až 300 000 metrů krychlových vody ročně a snížit spotřebu vody na jednotkový produkt o 2,5 %, čímž se výrazně sníží spotřeba čisté vody a vypouštění znečišťujících látek z odpadních vod v elektrárnách.  Zhejiang Aoshuai Refrigeration Co., LTD  také dosáhla pozoruhodných výsledků. Tento systém využívá integrovanou řídicí technologii 'vzduchové chlazení + oběhové čerpadlo'. Voda je do chladicí věže dopravována pomocí oběhové čerpadlo a proud vody je nuceně chlazen pomocí vysoce účinného ventilátoru. Ochlazená voda je poté recyklována do testovací jednotky prostřednictvím potrubí s uzavřenou smyčkou, čímž se vytvoří režim úplné recyklace. Ve srovnání s tradiční metodou přímého chlazení výfukových plynů ušetří ročně 28 700 metrů krychlových vody, což představuje referenční příklad technologické transformace na úsporu vody v průmyslové oblasti.

Optimalizace systému cirkulace vody v chladicích věžích má velký význam pro snížení vypouštění odpadních vod a dosažení efektivního využití vodních zdrojů. Přijetím pokročilých technologií úpravy vody, přesnými opatřeními pro kontrolu vypouštění znečišťujících látek, aktivní podporou recyklace a opětovného použití odpadních vod a využitím praktických zkušeností úspěšných podniků mohou různá průmyslová odvětví výrazně snížit spotřebu vody a minimalizovat negativní dopady na životní prostředí a zároveň zajistit výrobu a provoz, posunem směrem k zelenému a udržitelnému směru. Toto je nejen opatření nezbytné k řešení problému nedostatku vody, ale také klíčová cesta pro podniky k plnění jejich sociálních povinností a posílení jejich vlastní konkurenceschopnosti, což si zaslouží hloubkový průzkum a širokou podporu ze strany celého odvětví.