'چرخه آب' برج های خنک کننده: چگونه می توان تخلیه فاضلاب را کاهش داد و به استفاده کارآمد از منابع آب دست یافت؟ را

برج های خنک کننده نقش مهمی در اتلاف گرما در تولیدات صنعتی و بهره برداری از تاسیسات مدرن دارند. با این حال، مشکلات مصرف منابع آب و تخلیه فاضلاب در طول عملیات آن به تدریج برجسته شده است. در شرایط کنونی که منابع آب جهانی به طور فزاینده‌ای تنگ شده و الزامات حفاظت از محیط زیست بیش از پیش سخت‌تر می‌شود، بررسی مسیر بهینه‌سازی سیستم گردش آب برج‌های خنک‌کننده برای دستیابی به بهره‌برداری بهینه از منابع آب و کاهش پساب به یک روند اجتناب‌ناپذیر در توسعه صنعت تبدیل شده است.

نمای کلی سیستم گردش آب برج خنک کننده

سیستم گردش آب در برج های خنک کننده عمدتاً به دو نوع تقسیم می شود: برج خنک کننده باز و برج خنک کننده بسته. در یک سیستم گردش آب باز، آب و هوا برای تبادل گرما در تماس مستقیم هستند. روند کار به شرح زیر است: آب گرم از تجهیزاتی که نیاز به خنک شدن دارند خارج می شود و وارد 1 بالای برج خنک کننده می شود. از طریق سیستم توزیع آب به طور مساوی به دستگاه توزیع آب توزیع می شود. در دستگاه توزیع آب، آب به صورت قطرات ریز آب یا لایه‌های آب پراکنده می‌شود و به طور کامل با هوایی که به سمت بالا جریان دارد تماس می‌گیرد. گرما از طریق تبخیر و همرفت به هوا منتقل می شود. پس از کاهش دمای آب، در استخر جمع آوری آب در پایین برج خنک کننده جمع آوری شده و سپس توسط پمپ آب به تجهیزات بازیافت منتقل می شود. با این حال، این سیستم دارای معایب قابل توجهی است. از آنجایی که آب مستقیماً در معرض هوا قرار می گیرد، میزان تبخیر زیاد است. در عین حال، مستعد آلودگی توسط گرد و غبار، ناخالصی ها و میکروارگانیسم ها است که منجر به بدتر شدن کیفیت آب می شود. برای حفظ کیفیت آب، تخلیه مکرر فاضلاب مورد نیاز است که به نوبه خود باعث هدر رفت منابع آب می شود.

سیستم گردش آب بسته به طور موثر از این مشکلات جلوگیری می کند. مشترک را بگیرید برج خنک کننده بسته به عنوان مثال. سیال فرآیندی که قرار است خنک شود (مانند آب داغ، محلول آب-اتیلن گلیکول و غیره) در یک سیم پیچ بسته به گردش در می آید و مستقیماً با هوای بیرون و آب پاشیده نمی شود. سیستم آب پاشش آب را از مخزن جمع آوری آب می کشد و به طور یکنواخت آن را از طریق نازل ها روی سطح بیرونی کویل اسپری می کند تا یک لایه آب تشکیل شود. تحت عمل فن، هوای خارجی از طریق ناحیه کویل جریان می یابد. در این مرحله، سیال فرآیند داغ داخل کویل ابتدا گرما را از طریق دیواره لوله به آب اسپری منتقل می کند (انتقال حرارت محسوس). بخشی از آب اسپری گرم شده گرما را جذب کرده و به بخار آب تبخیر می شود و مقدار زیادی گرمای نهان را از بین می برد و در نتیجه به خنک شدن سیال داخل کویل می رسد. آب اسپری تبخیر نشده برای بازیافت به داخل مخزن جمع آوری آب می ریزد. مقدار کمی آب غلیظ به طور منظم از طریق دریچه تخلیه تخلیه می شود، در حالی که شیر آب آرایشی به طور خودکار آب شیرین را برای حفظ ثبات کیفیت آب و سطح آب پر می کند. سیستم های بسته به طور قابل توجهی تبخیر و آلودگی آب را کاهش می دهند و کارایی استفاده از منابع آب را تا حد زیادی بهبود می بخشند.

راهکارهای کاهش تخلیه فاضلاب و بهبود بهره برداری از منابع آب

1.بهینه سازی تکنولوژی تصفیه آب

تصفیه تثبیت کیفیت آب یک مرحله بسیار مهم است. با افزودن تثبیت کننده های مناسب کیفیت آب، مانند بازدارنده های رسوب، بازدارنده های خوردگی و زیست کش ها و جلبک کش ها، می توان مشکلات پوسته پوسته شدن، خوردگی و رشد میکروبی در آب در گردش را به طور موثر کنترل کرد. بازدارنده‌های رسوب می‌توانند از تشکیل نمک‌های نامحلول کلسیم، منیزیم و سایر یون‌های موجود در آب جلوگیری کنند که به سطح لوله‌ها و تجهیزات می‌چسبند، کارایی تبادل حرارت را کاهش می‌دهند و در نتیجه تخلیه فاضلاب ناشی از رسوب تمیز کردن را کاهش می‌دهند. بازدارنده های خوردگی می توانند یک فیلم محافظ روی سطح فلز تشکیل دهند، از خوردگی فلز جلوگیری کنند، عمر مفید تجهیزات را افزایش دهند و مصرف آب اضافی ناشی از تعمیر و نگهداری یا تعویض خوردگی تجهیزات را کاهش دهند. باکتری‌کش و جلبک‌کش می‌توانند باکتری‌ها، جلبک‌ها و سایر میکروارگانیسم‌های موجود در آب در گردش را از بین ببرند، از گرفتگی لوله‌ها و تأثیر بر کیفیت آب توسط لجن‌های میکروبی جلوگیری کنند و از تخلیه مکرر فاضلاب به دلیل بدتر شدن کیفیت آب جلوگیری کنند.

علاوه بر این، با استفاده از فناوری‌های پیشرفته فیلتراسیون مانند فناوری‌های اولترافیلتراسیون و فیلتراسیون غشایی اسمز معکوس، می‌توان ذرات ریز، کلوئیدها، مواد آلی و برخی از یون‌های موجود در آب در گردش را به طور موثر حذف کرد و کیفیت آب را بیشتر بهبود بخشید، تأثیر ناخالصی‌ها بر سیستم را کاهش داد و در نتیجه میزان تخلیه فاضلاب را کاهش داد. برخی از شرکت ها دستگاه های اولترافیلتراسیون را به سیستم آب در گردش برج خنک کننده وارد کرده اند که می تواند ناخالصی های با اندازه ذرات بزرگتر از 0.01 میکرون را از آب حذف کند و به طور قابل توجهی کدورت آب در گردش را کاهش دهد. این امر تخلیه فاضلاب ناشی از مشکلات کیفیت آب را تا حد زیادی کاهش می دهد و به طور همزمان میزان استفاده مجدد از آب در گردش را بهبود می بخشد.

2. اجرای کنترل دقیق تخلیه آلودگی

روش سنتی تخلیه فاضلاب معمولی اغلب فاقد ویژگی است و مقدار زیادی از منابع آب را حتی زمانی که کیفیت آب هنوز خوب است تخلیه می کند. با کمک سنسورهای نظارت بر کیفیت آب و سیستم های کنترل خودکار می توان به تخلیه دقیق فاضلاب دست یافت. پایش بلادرنگ شاخص های کلیدی مانند هدایت، مقدار pH، سختی و کدورت آب در گردش انجام می شود. هنگامی که پارامترهای کیفیت آب از محدوده معقول تنظیم شده فراتر رود، دستگاه زهکشی خودکار برای تخلیه مقدار مناسبی از آب غلیظ و پر کردن آب شیرین فعال می شود و اطمینان حاصل می شود که کیفیت آب همیشه در محدوده عملیاتی مناسب حفظ می شود. یک شرکت بزرگ شیمیایی یک سیستم نظارت هوشمند بر کیفیت آب و سیستم کنترل تخلیه فاضلاب را در سیستم گردش آب برج خنک کننده نصب کرده است. این دقیقاً حجم تخلیه فاضلاب را بر اساس تغییرات رسانایی کنترل می کند. در مقایسه با تخلیه معمولی فاضلاب قبلی، حجم تخلیه فاضلاب بیش از 30 درصد کاهش یافته است و در عین حال مقدار زیادی از آب آرایشی صرفه جویی شده است.

3. بازیافت و استفاده مجدد از فاضلاب را انجام دهید

پس از انجام مراحل تصفیه پیشرفته، فاضلاب تخلیه شده از برج خنک کننده می تواند برای مصارف غیر شرب مورد استفاده مجدد قرار گیرد. به عنوان مثال، فاضلاب تصفیه شده را می توان برای آبیاری فضای سبز منطقه کارخانه، شستشوی جاده ها، شستشوی توالت ها و غیره استفاده کرد. با ساخت ایستگاه های تصفیه فاضلاب اختصاصی و اتخاذ فرآیندهایی مانند خنثی سازی، ته نشینی، فیلتراسیون و گندزدایی، می توان مواد مضر موجود در فاضلاب را حذف کرد تا استانداردهای مربوطه را مورد استفاده مجدد قرار دهد. در برخی از مناطق کم آب، برخی از نیروگاه ها از فاضلاب تصفیه شده برج های خنک کننده برای آبیاری گیاهان سبز در محدوده کارخانه استفاده می کنند. این نه تنها بازیافت منابع آب را تحقق می بخشد، استفاده از منابع آب شیرین را کاهش می دهد، بلکه هزینه تصفیه فاضلاب را کاهش می دهد و به مزایای اقتصادی و زیست محیطی خوبی می رسد.

4. تجزیه و تحلیل موارد موفق

شرکت تبرید ژجیانگ Aoshuai، با مسئولیت محدود  به نتایج قابل توجهی در تصفیه فاضلاب کاغذسازی و استفاده مجدد از آب آرایشی برج خنک کننده دست یافته است. این شرکت یک فرآیند تصفیه فیلتر دیسکی و استریل کردن و ضد عفونی کردن فاضلاب کاغذسازی را اتخاذ می کند و اطمینان حاصل می کند که کیفیت آب تصفیه شده با الزامات کیفیت آب برای آب آرایشی برج خنک کننده مطابقت دارد. این اقدام می تواند روزانه 600 تا 1000 مترمکعب آب برای آب آرایشی برج خنک کننده، سالانه 250 تا 300 هزار مترمکعب آب صرفه جویی کند و مصرف آب در هر واحد محصول را تا 2.5 درصد کاهش دهد و به طور قابل توجهی مصرف آب شفاف و تخلیه آلاینده های نیروگاهی را کاهش دهد.  شرکت تبرید ژجیانگ Aoshuai، LTD  نیز به نتایج قابل توجهی دست یافته است. این سیستم از فناوری کنترل یکپارچه 'خنک کننده هوا + پمپ گردشی' استفاده می کند. آب توسط برج خنک کننده منتقل می شود پمپ گردش آب ، و جریان آب به اجبار توسط یک فن با راندمان بالا خنک می شود. سپس آب سرد شده از طریق یک خط لوله حلقه بسته به واحد آزمایش بازیافت می شود و حالت بازیافت کامل را تشکیل می دهد. در مقایسه با روش سنتی خنک‌کننده مستقیم اگزوز، سالانه 28700 متر مکعب آب را صرفه‌جویی می‌کند که نمونه‌ای قابل‌اعتماد برای تحول فناوری صرفه‌جویی در مصرف آب در زمینه صنعتی است.

بهینه سازی سیستم گردش آب در برج های خنک کننده برای کاهش تخلیه فاضلاب و دستیابی به استفاده بهینه از منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار است. صنایع مختلف با اتخاذ فناوری های پیشرفته تصفیه آب، اقدامات کنترل دقیق تخلیه آلاینده ها، ترویج فعال بازیافت و استفاده مجدد فاضلاب و استفاده از تجربیات عملی شرکت های موفق، می توانند مصرف آب را به میزان قابل توجهی کاهش داده و اثرات منفی زیست محیطی را به حداقل برسانند و ضمن اطمینان از تولید و بهره برداری، حرکت به سمت مسیر سبز و پایدار را تضمین کنند. این نه تنها یک اقدام ضروری برای مقابله با چالش کمبود آب است، بلکه مسیری کلیدی برای شرکت‌ها برای انجام مسئولیت‌های اجتماعی و ارتقای رقابت‌پذیری خود است، که ارزش اکتشاف عمیق و ترویج گسترده توسط کل صنعت را دارد.