«Водный цикл» градирен: как сократить сброс сточных вод и добиться эффективного использования водных ресурсов? ​

Градирни играют важнейшую роль в отводе тепла в промышленном производстве и эксплуатации современных объектов. Однако постепенно стали проявляться проблемы потребления водных ресурсов и сброса сточных вод в процессе его эксплуатации. В нынешней ситуации, когда глобальные водные ресурсы становятся все более ограниченными, а требования по охране окружающей среды становятся все более строгими, изучение пути оптимизации системы циркуляции воды градирен для достижения эффективного использования водных ресурсов и сокращения сточных вод стало неизбежной тенденцией в развитии отрасли.

Обзор системы циркуляции воды градирни

Система циркуляции воды градирен в основном делится на два типа: открытая градирня и закрытая градирня. В открытой системе циркуляции воды вода и воздух вступают в непосредственный контакт для теплообмена. Рабочий процесс выглядит следующим образом: Горячая вода вытекает из оборудования, которое необходимо охладить, и поступает в верхнюю часть градирни. Через систему водораспределения он равномерно распределяется по водораспределительному устройству. В водораспределительном устройстве вода распределяется на мелкие капли воды или водные пленки и полностью контактирует с воздухом, текущим вверх. Тепло передается воздуху путем испарения и конвекции. После падения температуры воды она собирается в водосборном бассейне внизу градирни, а затем с помощью водяного насоса транспортируется обратно в оборудование для переработки. Однако эта система имеет существенные недостатки. Поскольку вода напрямую контактирует с воздухом, потери на испарение велики. В то же время она подвержена загрязнению пылью, примесями и микроорганизмами, что приводит к ухудшению качества воды. Для поддержания качества воды требуется частый сброс сточных вод, что, в свою очередь, приводит к большим растратам водных ресурсов.

Закрытая система циркуляции воды эффективно позволяет избежать этих проблем. Возьмите общее закрытая градирня в качестве примера. Охлаждаемая технологическая жидкость (например, горячая вода, водно-этиленгликольный раствор и т. д.) циркулирует в закрытом змеевике и не вступает в прямой контакт с наружным воздухом и распыляемой водой. Система распыления воды забирает воду из резервуара для сбора воды и равномерно распыляет ее на внешнюю поверхность змеевика через форсунки, образуя водяную пленку. Под действием вентилятора наружный воздух проходит через область змеевика. В этот момент горячая технологическая жидкость внутри змеевика сначала передает тепло распыляемой воде через стенку трубы (чувствительная теплопередача). Часть нагретой распыляемой воды поглощает тепло и испаряется в водяной пар, забирая большое количество скрытого тепла, тем самым достигается охлаждение жидкости внутри змеевика. Неиспарившаяся вода для распыления возвращается в желоб для сбора воды для повторного использования. Небольшое количество концентрированной воды регулярно сливается через сливной клапан, а клапан подпиточной воды автоматически пополняет свежую воду для поддержания стабильности качества и уровня воды. Закрытые системы значительно снижают испарение и загрязнение воды, а также значительно повышают эффективность использования водных ресурсов.

Стратегии сокращения сброса сточных вод и улучшения использования водных ресурсов

1.Оптимизация технологии очистки воды.

Обработка для стабилизации качества воды является важным шагом. Путем добавления соответствующих стабилизаторов качества воды, таких как ингибиторы накипи, ингибиторы коррозии, биоциды и альгициды, можно эффективно контролировать проблемы образования накипи, коррозии и роста микробов в циркулирующей воде. Ингибиторы накипи могут предотвратить образование нерастворимых солей кальция, магния и других ионов в воде, которые прилипают к поверхности труб и оборудования, снижают эффективность теплообмена и тем самым уменьшают сброс сточных вод, вызванный очисткой накипи. Ингибиторы коррозии могут образовывать защитную пленку на поверхности металла, подавлять коррозию металла, продлевать срок службы оборудования и снижать дополнительный расход воды, вызванный обслуживанием или заменой оборудования, вызывающего коррозию. Бактерицид и альгицид могут убивать бактерии, водоросли и другие микроорганизмы в циркулирующей воде, предотвращать засорение труб микробной слизью и ухудшение качества воды, а также избегать частых сбросов сточных вод из-за ухудшения качества воды.

Кроме того, благодаря использованию передовых технологий фильтрации, таких как технологии мембранной фильтрации ультрафильтрации и обратного осмоса, можно эффективно удалять мельчайшие частицы, коллоиды, органические вещества и некоторые ионы из циркулирующей воды, что еще больше улучшает качество воды, снижает воздействие примесей на систему и тем самым уменьшает количество сбрасываемых сточных вод. На некоторых предприятиях в систему оборотной воды градирни внедрены устройства ультрафильтрации, которые позволяют удалять из воды примеси с размером частиц более 0,01 микрона, существенно снижая мутность оборотной воды. Это значительно сокращает сброс сточных вод, вызванный проблемами с качеством воды, и одновременно повышает степень повторного использования оборотной воды.

2. Внедрить точный контроль выбросов загрязняющих веществ.

Традиционному методу регулярного сброса сточных вод часто не хватает специфики, и он приводит к сбросу большого количества водных ресурсов, даже если качество воды все еще хорошее. С помощью датчиков контроля качества воды и систем автоматического контроля можно добиться точного сброса сточных вод. Осуществляется мониторинг в режиме реального времени таких ключевых показателей, как проводимость, значение pH, жесткость и мутность оборотной воды. Когда параметры качества воды превышают установленный разумный диапазон, срабатывает автоматическое дренажное устройство для сброса соответствующего количества концентрированной воды и пополнения пресной воды, гарантируя, что качество воды всегда поддерживается в соответствующем рабочем диапазоне. Крупное химическое предприятие установило в системе циркуляции воды градирни интеллектуальную систему мониторинга качества воды и контроля сброса сточных вод. Он точно контролирует объем сброса сточных вод в зависимости от изменений проводимости. По сравнению с предыдущим регулярным сбросом сточных вод объем сброса сточных вод сократился более чем на 30%, при этом сэкономлено большое количество подпиточной воды.

3. Осуществить переработку и повторное использование сточных вод.

После прохождения глубокой очистки сточные воды, сбрасываемые из градирни, могут быть повторно использованы для непитьевых целей. Например, очищенные сточные воды можно использовать для орошения зелени заводской территории, мытья дорог, смыва туалетов и т. д. Построив специальные станции очистки сточных вод и внедрив такие процессы, как нейтрализация, осаждение, фильтрация и дезинфекция, можно удалить вредные вещества из сточных вод, чтобы обеспечить соответствие соответствующим стандартам повторного использования. В некоторых районах с дефицитом воды некоторые электростанции используют очищенные сточные воды из градирен для орошения зеленых насаждений на территории завода. Это не только обеспечивает рециркуляцию водных ресурсов, сокращает использование ресурсов пресной воды, но также снижает затраты на очистку сточных вод, достигая хороших экономических и экологических выгод.

4. Анализ успешных кейсов

Компания Zhejiang Aoshuai Detection Co., LTD  добилась замечательных результатов в очистке сточных вод бумажного производства и повторном использовании подпиточной воды градирен. Компания применяет процесс очистки дисковых фильтров, стерилизации и дезинфекции сточных вод бумажного производства, гарантируя, что качество очищенной воды соответствует требованиям к качеству воды для подпиточной воды градирен. Эта мера может сэкономить от 600 до 1000 кубических метров воды для подпиточной воды градирен каждый день, от 250 000 до 300 000 кубических метров воды в год, а также сократить потребление воды на единицу продукции на 2,5%, что значительно снизит потребление чистой воды и сброс загрязняющих веществ в сточных водах на электростанциях.  Компания Zhejiang Aoshuai Detection Co., LTD  также добилась замечательных результатов. В этой системе используется интегрированная технология управления «воздушное охлаждение + циркуляционный насос». Вода подается в градирню по циркуляционный насос , а поток воды принудительно охлаждается высокоэффективным вентилятором. Охлажденная вода затем возвращается в испытательную установку по трубопроводу замкнутого цикла, образуя полнотехнологический режим рециркуляции. По сравнению с традиционным методом охлаждения с прямым выхлопом он экономит 28 700 кубических метров воды в год, являясь наглядным примером водосберегающей технологической трансформации в промышленной сфере.

Оптимизация системы циркуляции воды в градирнях имеет большое значение для снижения сброса сточных вод и достижения эффективного использования водных ресурсов. Применяя передовые технологии очистки воды, точные меры контроля выбросов загрязняющих веществ, активно продвигая переработку и повторное использование сточных вод, а также опираясь на практический опыт успешных предприятий, различные отрасли промышленности могут значительно сократить потребление воды и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, обеспечивая при этом производство и эксплуатацию, двигаясь в направлении зеленого и устойчивого развития. Это не только необходимая мера для решения проблемы нехватки воды, но и ключевой путь для предприятий к выполнению своих социальных обязанностей и повышению собственной конкурентоспособности, что заслуживает углубленного изучения и широкого продвижения со стороны всей отрасли.