سیستم تصفیه Zero Liquid Discharge ; ZLD

نگاه اجمالی

کمبود آب و آلودگی، معضلات همه گیر جهانی هستند و تا زمانی که به تعادل نرسند، تحقیق در مورد آن ها متوقف نخواهد شد.

محتاطانه ترین راه حل در رفع این مشکلات بازیافت و استفاده مجدد از فاضلاب است. مقامات مسئول محیط زیست جهانی برای این هدف سیستم های ZLD(* 1) را به صنایع معرفی و پیشنهاد می کنند.

در ترکیب سیستم ZLD با RO،  نوع HERO ™ (* 2) به نسبت نتایج کارآمدتر و برتری را با هزینه چرخه عمر پایین تر از سیستم های معمولی از خود نشان می دهد.

* 1 ZLD: تخلیه مایع صفر

* 2 HERO  علامت تجاری یک فن آوری ثبت اختراع شده، و یک فن آوری ثابت شده با بیش از 150 نصب موفق در سراسر جهان است.

سیستم های ZLD

سیستم ZLD را می توان هنگامی که منابع آب محدودی در اختیار است و استفاده ی پایدار از منابع محیط زیست در اولویت است. مد نظر قرار داد.

همانطور که می دانیم، بازیابی آب توسط سیستم RO ریجکت (آب-نمک) بسیار غلیظ حاوی TDS بسیار بالا تولید می کند. در اکثر موارد، امکان تخلیه ی ریجکت RO به طبیعت وجود نداشته و در عوض از حوضچه های تبخیر استفاده می شود.

بدین ترتیب که محلول ریجکت به حوضچه ی تبخیر وارد شده و تا زمان تبخیر بخش زیادی از آب، در آنجا باقی می ماند. سپس لجن خشک شده به روش های مختلف جمع آوری می شود.

بنابراین بعد از سیستم RO، عموما باید یا حوضچه ی تبخیر با مساحت مناسب و یا سیستم اواپوراتور سریع که در آن از بخار استفاده می شود تعبیه کرد.

حال با توجه به هزینه بالای اواپوراتور ها تلاش بر این است که با افزایش ریکاوری RO دبی آب خوراک اواپوراتور، که از ریجکت RO تامین می شود تا حد ممکن کاهش یابد. با این کار دبی ریجکت RO به حداقل میرسد و ابعاد ZLD مورد نیاز کوچک تر می شود.

فناوری HERO این بهینه سازی را بهتر به دست می دهد.

zld,ro,reuse,آب شیرین کن ،تصفیه فاضلاب,zero liquid descharge

چهار معضل استفاده از سیستم ZLD همراه با RO معمولی

در سیستم ZLD همراه با RO معمولی، مشکلات گرفتگی و تشکیل رسوب وجود خواهد داشت که باعث افزایش فشار پمپ خوراک، کاهش جریان خروجی، کاهش کیفیت خروجی، نیاز به شستشوی مکرر RO، خاموشی طولانی تر و در نهایت تعویض مکرر غشاهای RO می شود.

,zld,zero-liquid-descharge,ro,reuse,آب شیرین کن ،تصفیه فاضلاب

رسوب سختی و رسوب سیلیکا:

در محیط های بازی، کلسیم و منیزیم موجود در آب با کربنات وارد واکنش شده و رسوب سختی ایجاد می کنند. برعکس در محیط های اسیدی این واکنش به سمت محلول رفته و مواد درگیر در واکنش در حالت محلول در آب باقی می مانند و وارد واکنش تشکیل رسوب نمی شوند.

در سیستم های RO برای جلوگیری از تشکیل رسوب کلسیم یا منیزیم pH آب خوراک را با تزریق اسید در بازه ی اسیدی و یا خنثی قرار می دهند.

علاوه بر آن -با استفاده از نرم افزار های پیش بینی رسوب گذاری- ممکن است آنتی اسکالانت یا ضد رسوب نیز به آب ورودی تزریق شود. اما این روش محدودیت ریکاوری دارد. بدین معنی که با اعمال ریکاوری های بالاتر، آنتی اسکالانت از تشکیل رسوب سختی جلوگیری نخواهد کرد.

با این تفسیر، پس از تشخیص دوز مناسب آنتی اسکالانت، چاره ی دیگری جز پایین آوردن pH وجود ندارد.

حال آنکه تنظیم و تغییر pH ورودی، علاوه بر کنترل رسوب سختی، در کنترل حلالیت سیلیکا نیز تاثر گذار است.

کاهش بیش از حد pH آب خوراک مشکل سختی را حل می کند، اما حلالیت سیلیکا را کاهش داده و آن را به شکل نامحلول در می آورد و بستر ایجاد رسوب سیلیکا را فراهم می کند.

تنظیم و نگهداری pH خوراک RO به دلیل وجود فشار زیاد در محیط بسیار در تعیین نوع رسوب تشکیل شده بسیار حساس و تعیین کننده است.

بایوفولینگ و رشد بیولوژیکی یا میکروبی:

فرض کنید فاضلاب ورودی (فاضلاب صنعتی) دارای COD برابر با 200 ppm می باشد. حتی پس از گذر از مراحل تصفیه بیولوژیکی (پیش تصفیه) این غلظت به صفر نمی رسد و مقداری COD در فاضلاب پیش تصفیه شده که خوراک RO است، باقی می ماند.

در عمل، تصفیه با ریکاوری های بالاتر از 80% در RO معمولی به دلیل رسوب سیلیس و فولینگ COD باقیمانده در آب خوراک، هنگام بهره برداری در مدت کوتاهی بازده مورد نظر خود را از دست داده و ریکاوری حقیقی آن کاهش می یابد.

این کاهش ریکاوری در سیستم های RO-ZLD به معنای بیشتر شدن ظرفیت ریجکت RO و نهایتا افزایش آب خوراک ZLD می شود. همانطور که پیشتر گفته شد، اواپوراتور سیستم ZLD تجهیز گران قیمتی است و بهینه سازی حجم آب ورودی به آن از اهمیت خاصی برخوردار است.

zld,zero-liquid-descharge,ro,reuse,آب شیرین کن ،تصفیه فاضلاب

راه حل کاهش خوراک ZLD: HERO (اسمز معکوس با کارایی بالا)

پیش تر عنوان شد که عوامل تخریب ممبران RO و کاهش عملکرد آن شامل موارد زیر هستند: سختی، قلیائیت، رسوب سیلیس، رسوب آلی و رسوب بیولوژیکی.

HERO تک تک فاکتورهای دخیل در رسوب گذاری و گرفتگی در RO را که پیش تر به عنوان دلایل اصلی کاهش ریکاوری بهره برداری و بازده سیستم های RO مطرح شدند را از بین می برد.

این دلایل واکنش گر هایی هستند که در واکنش های مخرب RO مثل رسوب گذاری و بایوفولینگ شرکت می کنند. روش HERO برای مقابله با این عوامل از توالی سیستم های مبادله یونی، گاززدایی (CO2) و سیستم RO با pH بالا پشت سر هم استفاده می کند. در این توالی، ابتدا کاتیون های تشکیل دهنده ی سختی به وسیله ی تبادل یونی و آنیون کربنات در واحد Degasser به شکل گاز کربنیک خارج می شود.

با حذف ریسک رسوب سختی، می توان دوز تزریق اسید در آب خوراک را کم یا صفر کرده و با ایجاد محیط بازی در pH بالا، حلالیت سیلیکا را افزایش داده و از تشکیل رسوب آن روی سطح غشا جلوگیری کرد.

با این روش امکان بهره برداری در ریکاوری حداکثر و بالاتر از 80% فراهم می شود.

zld,zero-liquid-descharge,ro,reuse,آب شیرین کن ،تصفیه فاضلاب

مقایسه ZLD با RO معمولی و ZLD با HERO

سیستم HERO با بهره وری بالا، تولید ریجکت کم و کوچک کردن ابعاد اواپراتور ZLD، سیستم HERO می تواند هزینه های بهره برداری را در مقایسه با سیستم های RO معمولی کاهش دهد.

zld,zero-liquid-descharge,ro,reuse,آب شیرین کن ،تصفیه فاضلاب

برای مشاهده پروژه هایی که شرکت آبسان زلال در زمینه ی Zero Liquid Discharge کار کرده کلیک کنید .

مقالات مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

فهرست