วิธีการเลือกระบบบำบัดน้ำแบบรีเคลมตามข้อกำหนดการใช้น้ำซ้ำ

เมื่อบริษัทอุตสาหกรรมวางแผนโครงการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ คำถามแรกๆ ที่พวกเขามักถามคือ "เราควรเลือกการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน รีเวอร์สออสโมซิส หรืออุปกรณ์บำบัดอื่นๆ หรือไม่" อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของการออกแบบโครงการจริง นี่มักจะไม่ใช่จุดเริ่มต้นที่ถูกต้อง

การเลือกกการบำบัดน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่วิธีแก้ปัญหาไม่ควรเริ่มต้นด้วยการตัดสินใจว่าจะซื้ออุปกรณ์ใด จากนั้นพิจารณาว่าอุปกรณ์สามารถบำบัดน้ำประเภทใดได้ แนวทางที่สมเหตุสมผลกว่าคือการกำหนดวิธีนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วกลับมาใช้ใหม่ จากนั้นเลือกกระบวนการบำบัดตามคุณภาพน้ำเป้าหมาย คุณลักษณะของน้ำจากแหล่ง และองค์ประกอบของสารปนเปื้อน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบบำบัดน้ำแบบนำกลับมาใช้ใหม่ที่เหมาะสมสำหรับการนำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมไม่ได้ถูกกำหนดโดยอุปกรณ์ชิ้นเดียว แต่ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์การใช้งานครั้งต่อไปของน้ำ

เริ่มต้นด้วยวิธีการใช้น้ำ ไม่ใช่อุปกรณ์ที่จะซื้อ

บริษัทอุตสาหกรรมหลายแห่งมีโรงบำบัดน้ำเสียอยู่แล้ว หลังการบำบัด น้ำทิ้งอาจเป็นไปตามข้อกำหนดการปล่อยทิ้งในท้องถิ่น แต่ไม่ได้หมายความว่าน้ำสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในการผลิตได้โดยตรงเสมอไป การปฏิบัติตามมาตรฐานการจำหน่ายและข้อกำหนดการนำกลับมาใช้ใหม่เป็นแนวคิดที่แตกต่างกันสองประการ

การบำบัดน้ำเสียแบบเดิมๆ โดยทั่วไปมุ่งเน้นไปที่การลดมลพิษเพื่อให้น้ำทิ้งเป็นไปตามข้อกำหนดในการปล่อยทิ้ง อย่างไรก็ตาม เป้าหมายของการบำบัดน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่มีความเฉพาะเจาะจงมากขึ้น: เพื่อปรับปรุงน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วให้มีคุณภาพที่เหมาะสมสำหรับการใช้ซ้ำโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น น้ำที่ใช้ล้างพื้นโรงงานไม่ต้องการคุณภาพน้ำเหมือนกับน้ำเติมที่จ่ายให้กับหอทำความเย็น ในขณะที่ข้อกำหนดสำหรับน้ำเติมในหอทำความเย็นและน้ำป้อนหม้อไอน้ำอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงไม่มีระบบบำบัดน้ำแบบใช้ซ้ำแบบคงที่เพียงระบบเดียวที่เหมาะสำหรับทุกโครงการ

กระบวนการตัดสินใจ{0}}ที่เป็นประโยชน์มากขึ้นสามารถเข้าใจได้ดังนี้:

กำหนดการใช้งานซ้ำ → กำหนดข้อกำหนดในการใช้น้ำซ้ำ → วิเคราะห์แหล่งน้ำ → ระบุสิ่งปนเปื้อนที่จะกำจัด → เลือกเทคโนโลยีการบำบัด → พัฒนาระบบที่สมบูรณ์

นี่เป็นหนึ่งในแง่มุมที่มักถูกมองข้ามบ่อยที่สุดของโครงการนำน้ำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรม ตัวอุปกรณ์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของโซลูชัน ไม่ใช่จุดเริ่มต้นของโครงการทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 1: พิจารณาการใช้ซ้ำครั้งสุดท้ายของน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่

การใช้น้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ตามวัตถุประสงค์จะเป็นตัวกำหนดเป้าหมายการบำบัด ตัวอย่างเช่น,ระบบทำความเย็นอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะให้ความสำคัญกับของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด ความแข็ง ซิลิกา และการควบคุมทางจุลชีววิทยามากขึ้น แม้ว่าน้ำจะดูใส แต่ความเข้มข้นหรือความกระด้างของเกลือที่สูงยังคงสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดตะกรันและการกัดกร่อนได้ เนื่องจากน้ำมีความเข้มข้นระหว่างการไหลเวียน

ถ้าน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ใช้ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมสถานการณ์เริ่มซับซ้อนมากขึ้น อุตสาหกรรมการผลิตที่แตกต่างกันอาจมีข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง กระบวนการผลิตบางอย่างเกี่ยวข้องกับของแข็งแขวนลอยและความขุ่นเป็นหลัก ในขณะที่กระบวนการผลิตอื่นๆ ต้องการการควบคุมการนำไฟฟ้า เกลือที่ละลายน้ำ หรือไอออนจำเพาะที่เข้มงวดยิ่งขึ้น

น้ำป้อนหม้อไอน้ำโดยทั่วไปต้องการการรักษาในระดับที่สูงขึ้น ในกรณีนี้ การกำจัดสารแขวนลอยผ่านการกรองแบบธรรมดาเพียงอย่างเดียวมักจะไม่เพียงพอ และระบบอาจจำเป็นต้องลดความกระด้าง ซิลิกา และเกลือที่ละลายลงอีก

โดยการเปรียบเทียบน้ำที่ใช้ล้างอุปกรณ์ ทำความสะอาดพื้น หรือการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ไม่สำคัญ-อาจไม่จำเป็นต้องบำบัดน้ำเสียแบบลึกซึ่งมีราคาแพง

ดังนั้นก่อนที่จะออกแบบกกระบวนการบำบัดน้ำเสียเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมคำถามแรกที่บริษัทควรถามไม่ใช่ "ต้องใช้เมมเบรนชนิดใด" แต่ค่อนข้าง:ในที่สุดน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่นี้จะแทนที่แหล่งน้ำใดเมื่อคำถามนี้ได้รับการกำหนดไว้อย่างชัดเจนแล้ว วัตถุประสงค์ของการรักษาที่ตามมาจะง่ายขึ้นมาก

ขั้นตอนที่ 2: แปลวัตถุประสงค์การใช้น้ำซ้ำเป็นข้อกำหนดเฉพาะในการใช้น้ำซ้ำ

เมื่อพิจารณาการใช้งานซ้ำแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดคุณภาพน้ำที่ต้องการ การใช้งานที่แตกต่างกันมุ่งเน้นไปที่พารามิเตอร์ที่แตกต่างกันน้ำหล่อเย็นอาจต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษต่อความแข็ง ซิลิกา คลอไรด์ และของแข็งที่ละลายทั้งหมดน้ำในกระบวนการอุตสาหกรรมอาจให้ความสำคัญกับสารปนเปื้อน การนำไฟฟ้า หรืออินทรียวัตถุเฉพาะมากขึ้น ในขณะที่ระบบหม้อไอน้ำโดยทั่วไปต้องมีการควบคุมองค์ประกอบที่อาจทำให้เกิดการปรับขนาดและการสะสมอย่างเข้มงวดมากขึ้น

ซึ่งหมายความว่าเมื่อเลือกกระบบบำบัดน้ำเสียไม่เหมาะสมที่จะสรุปง่ายๆ ว่า "ยิ่งน้ำสะอาดยิ่งดี" การรักษามากเกินไป-อาจทำให้เกิดปัญหาได้ ตัวอย่างเช่น หากการใช้งานซ้ำเฉพาะเจาะจงต้องการเพียงการลดความขุ่นและสารแขวนลอยอย่างเสถียร การใช้รีเวอร์สออสโมซิสแรงดันสูง-โดยตรงสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลลึกอาจเพิ่มการใช้พลังงาน ข้อกำหนดในการทำความสะอาดเมมเบรน และต้นทุนการจัดการแบบรวมศูนย์โดยไม่ให้ผลประโยชน์ตามสัดส่วนกับการลงทุนเพิ่มเติม

หลักการที่เป็นประโยชน์มากขึ้นสำหรับการนำน้ำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมคือ:

บำบัดน้ำให้อยู่ในระดับที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องการ แทนที่จะสุ่มสี่สุ่มห้าเพื่อให้ได้คุณภาพน้ำสูงสุดที่เป็นไปได้

ขั้นตอนที่ 3: เป้าหมายการใช้ซ้ำเดียวกันอาจต้องใช้กระบวนการบำบัดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสำหรับแหล่งน้ำที่ต่างกัน

นี่เป็นอีกปัจจัยสำคัญในการเลือกระบบบำบัดน้ำเสีย สมมติว่าโรงงานสองแห่งตั้งใจที่จะนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วกลับมาใช้ใหม่เป็นน้ำหล่อเย็นสำหรับหอหล่อเย็น วัตถุประสงค์ในการใช้ซ้ำจะเหมือนกัน แต่แหล่งน้ำอาจแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โครงการหนึ่งอาจใช้น้ำทิ้งทุติยภูมิจากโรงบำบัดน้ำเสียชุมชนที่มีคุณภาพน้ำค่อนข้างคงที่ ในขณะที่อีกโครงการอาจบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มีความเค็มสูง-ที่มีน้ำมัน มลพิษอินทรีย์ หรือสารปนเปื้อนเฉพาะที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต แม้ว่าการใช้ซ้ำขั้นสุดท้ายจะเหมือนกัน แต่ทั้งสองโครงการนี้ไม่สามารถใช้ระบบรีไซเคิลน้ำเสียแบบเดียวกันได้อย่างชัดเจน

ดังนั้น ก่อนที่จะเลือกอุปกรณ์ จะต้องวิเคราะห์แหล่งน้ำเพื่อระบุความท้าทายหลัก นอกเหนือจาก COD, สารแขวนลอย และความขุ่นแล้ว โครงการอุตสาหกรรมยังต้องพิจารณาความเค็ม ความกระด้าง ปริมาณน้ำมัน และความผันผวนของคุณภาพน้ำด้วย

น้ำเสียอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอาจแตกต่างกันไปตามรอบการผลิต หากระบบได้รับการออกแบบตามผลลัพธ์ของตัวอย่างน้ำเพียงตัวเดียวโดยไม่พิจารณา-ความแปรผันในระยะยาว ปัญหาต่างๆ เช่น ความสามารถในการบำบัดไม่เพียงพอ การเร่งการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน หรือคุณภาพน้ำทิ้งที่ไม่เสถียรระหว่างการทำงานจริง

ขั้นตอนที่ 4: เลือกเทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่ใช้ซ้ำโดยพิจารณาจากสารปนเปื้อนที่ต้องกำจัดออก

เมื่อกำหนดแหล่งน้ำและคุณภาพน้ำเป้าหมายไว้อย่างชัดเจนแล้ว การเลือกอุปกรณ์ก็สามารถเริ่มต้นได้อย่างแท้จริง

สำหรับน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้รับผลกระทบจากของแข็งแขวนลอย คอลลอยด์ และความขุ่นเป็นหลักเทคโนโลยีการกรองมักเป็นหน่วยบำบัดที่สำคัญ ในหมู่พวกเขาระบบอัลตราฟิลเตรชันทางอุตสาหกรรมสามารถให้การแยกของแข็ง-ของเหลวที่เสถียรในการใช้งานนำน้ำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรม และส่งมอบสภาวะน้ำป้อนที่สอดคล้องกันมากขึ้นสำหรับการบำบัดขั้นสูงในภายหลัง

หากความท้าทายหลักคือการละลายเกลือ การนำไฟฟ้า หรือสิ่งปนเปื้อนที่ละลายอื่นๆโดยทั่วไปการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบรรลุเป้าหมายการรักษาที่ต้องการได้ ในกรณีเช่นนี้ อาจจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการแยกเมมเบรน เช่น นาโนฟิลเตรชันหรือรีเวิร์สออสโมซิส

สำหรับน้ำมัน-ที่มีน้ำเสียทางอุตสาหกรรมอาจจำเป็นต้องมีการแยกน้ำมัน-หรือกระบวนการปรับสภาพอื่นๆ ก่อนการบำบัดเมมเบรน หากปล่อยให้น้ำมันที่มีความเข้มข้นสูงเข้าสู่ระบบเมมเบรนโดยตรง อุปกรณ์อาจเกิดการเปรอะเปื้อนเร็วขึ้นและต้องมีการทำความสะอาดเพิ่มขึ้น

ดังนั้นให้สมบูรณ์ระบบบำบัดน้ำที่ใช้ซ้ำมักไม่ได้ใช้เทคโนโลยีเดียว แต่เป็นการผสมผสานระหว่างหน่วยการรักษาหลายหน่วย

ตัวอย่างเช่น ระบบการนำน้ำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมที่ค่อนข้างง่ายอาจใช้:

น้ำทิ้งจากการบำบัดน้ำเสียที่มีอยู่ → การกรอง → การฆ่าเชื้อ → นำกลับมาใช้ใหม่

โครงการที่มีความต้องการคุณภาพน้ำสูงกว่าอาจใช้:

การบำบัดทางชีวภาพ → ระบบอัลตราฟิลเตรชันทางอุตสาหกรรม → รีเวิร์สออสโมซิส → การเก็บน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ → นำกลับมาใช้ใหม่

สำหรับโครงการอุตสาหกรรมที่มีลักษณะเฉพาะของน้ำจากแหล่งที่ซับซ้อน อาจมีการเพิ่มหน่วยปรับสภาพเพิ่มเติม เช่น -การแยกน้ำ น้ำมัน การแข็งตัวและการตกตะกอน หรือกระบวนการบำบัดอื่นๆ อาจถูกเพิ่มไว้ที่ต้นน้ำ

อย่ามุ่งเน้นเฉพาะความสามารถในการบำบัด-พิจารณาสมดุลของน้ำทั้งระบบ

ในโครงการจริง หลายบริษัทมุ่งเน้นไปที่ปริมาณน้ำที่อุปกรณ์สามารถบำบัดได้เป็นหลักต่อวัน อย่างไรก็ตาม สำหรับกระบบบำบัดน้ำเสียเพื่อนำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมความสามารถในการรักษาเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ระบบยังต้องพิจารณาด้วยว่าปริมาณน้ำเสียที่เกิดขึ้นจริงในแต่ละวัน ปริมาณน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการผลิต ปริมาณน้ำที่ระบบสามารถกู้คืนได้ และวิธีจัดการความเข้มข้น น้ำล้างย้อน และกระแสที่เหลืออื่น ๆ

ตัวอย่างเช่น ระบบรีเวอร์สออสโมซิสสามารถปรับปรุงคุณภาพน้ำเพอร์มิเอตได้ แต่ก็สร้างสมาธิด้วยเช่นกัน หากโครงการเน้นเฉพาะการผลิตเพอมิเอตโดยไม่พิจารณาถึงการจัดการแบบเข้มข้นล่วงหน้า การดำเนินการทั้งหมดระบบรีไซเคิลน้ำเสียอาจถูกจำกัด ดังนั้นการออกแบบระบบจึงควรอิงจากความสมดุลของน้ำที่สมบูรณ์

บริษัทจำเป็นต้องพิจารณา:

ปริมาณน้ำเสียที่เกิดขึ้นตรงกับความต้องการน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่หรือไม่?

อัตราการกู้คืนระบบเป็นไปตามวัตถุประสงค์การดำเนินงานโดยรวมหรือไม่

สมาธิและกระแสตกค้างอื่น ๆ จะได้รับการบำบัดหรือจัดการอย่างไร?

เฉพาะเมื่อมีการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ร่วมกันเท่านั้นที่โครงการนำน้ำกลับมาใช้ซ้ำจะบรรลุ-ความเป็นไปได้ในการดำเนินงานในระยะยาวได้

ต้นทุนการดำเนินงานมีความสำคัญไม่แพ้กันเมื่อเลือกระบบ

จากมุมมองของการลงทุนเริ่มแรก การเพิ่มอุปกรณ์บำบัดเพิ่มเติมอาจดูเหมือนสร้าง-น้ำทิ้งที่มีคุณภาพสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม โครงการนำน้ำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมโดยทั่วไปได้รับการออกแบบมาเพื่อการดำเนินงานระยะยาว- การทำความสะอาดเมมเบรน การใช้สารเคมี การใช้พลังงาน การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ และแรงงานในการดำเนินการและบำรุงรักษา ล้วนส่งผลต่อต้นทุนการดำเนินงานที่แท้จริงของระบบ

ดังนั้นเมื่อเลือกกการบำบัดน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่โซลูชัน บริษัทต่างๆ ไม่ควรเปรียบเทียบต้นทุนการซื้ออุปกรณ์เพียงอย่างเดียว และไม่ควรคิดง่ายๆ ว่าการรักษาเชิงลึกที่มากขึ้นย่อมดีกว่าเสมอ วิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมกว่าควรสมดุลปัจจัยต่อไปนี้:คุณภาพน้ำเป้าหมาย ความเสถียรของระบบ อัตราการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ การใช้พลังงาน และ-ค่าบำรุงรักษาระยะยาว

ตัวอย่างเช่น หากการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันสามารถตอบสนองข้อกำหนดการนำน้ำกลับมาใช้ซ้ำในการใช้งานเฉพาะได้อยู่แล้ว การเพิ่มรีเวิร์สออสโมซิสอาจไม่ใช่ทางเลือกที่ประหยัดที่สุด ในทางกลับกัน หากกระบวนการผลิตขั้นปลายต้องมีการควบคุมเกลือละลายอย่างเข้มงวด การละเว้นการบำบัดขั้นสูงที่จำเป็นอาจส่งผลต่ออุปกรณ์การผลิตหรือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นสิ่งที่ต้องปรับปรุงจึงไม่ใช่อุปกรณ์ชิ้นเดียว แต่เป็นทั้งระบบบำบัด

ลอจิกการเลือกระบบที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพ

สำหรับโครงการนำน้ำกลับมาใช้ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ กระบวนการคัดเลือกสามารถเป็นไปตามลำดับที่ชัดเจน ขั้นแรก ให้พิจารณาว่าจะใช้น้ำที่นำกลับมาใช้ที่ไหน จากนั้น กำหนดคุณภาพน้ำเป้าหมายตามการใช้งานที่ต้องการ จากนั้น วิเคราะห์คุณลักษณะที่แท้จริงของน้ำเสียหรือน้ำทิ้งจากการบำบัดน้ำเสียที่มีอยู่ และระบุสิ่งปนเปื้อนที่จำเป็นต้องกำจัดออกไปเป็นลำดับแรก เมื่อได้กำหนดข้อมูลพื้นฐานนี้แล้วจึงเหมาะสมเทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่ใช้ซ้ำสามารถจับคู่เพื่อพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียที่สมบูรณ์ในที่สุด

กระบวนการนี้สามารถสรุปได้ดังนี้:

การใช้ → ความต้องการ → คุณภาพน้ำ → สิ่งปนเปื้อน → เทคโนโลยี → ระบบ

แนวทางนี้ใกล้เคียงกับการออกแบบทางวิศวกรรมจริงมากกว่าแค่ถามว่า "ควรใช้ UF หรือ RO หรือไม่"

บทสรุป

การเลือกระบบบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมเป็นกระบวนการพื้นฐานที่เริ่มต้นด้วยข้อกำหนดการนำกลับมาใช้ใหม่จริง

ไม่ควรกำหนดระบบบำบัดน้ำเสียที่เหมาะสมโดยใช้อุปกรณ์เพียงชิ้นเดียว แต่ควรได้รับการออกแบบโดยพิจารณาจากการใช้ซ้ำครั้งสุดท้ายของน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ ข้อกำหนดในการใช้น้ำซ้ำ คุณภาพน้ำจากแหล่ง และสิ่งปนเปื้อนที่ต้องกำจัดออก

สำหรับบางโครงการ การกรองและการฆ่าเชื้ออาจเพียงพอแล้ว สำหรับการใช้งานซ้ำทางอุตสาหกรรมที่ต้องการการควบคุมของแข็งแขวนลอยอย่างมีเสถียรภาพ ระบบการกรองอัลตราไวโอเลตทางอุตสาหกรรมสามารถทำหน้าที่เป็นหน่วยบำบัดที่สำคัญได้ สำหรับโครงการที่ต้องการลดเกลือละลายและค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มเติม อาจจำเป็นต้องรวมเทคโนโลยีการบำบัดขั้นสูง เช่น รีเวิร์สออสโมซิสเข้าด้วยกัน

ดังนั้นในการวางแผนโครงการบำบัดน้ำเสีย คำถามที่สำคัญที่สุดไม่ใช่ "อุปกรณ์ใดดีที่สุด" แต่ค่อนข้าง:จริงๆ แล้วต้องใช้น้ำคุณภาพเท่าใดในการนำกลับมาใช้ใหม่?เมื่อตอบคำถามนี้อย่างชัดเจนแล้ว ทิศทางในการเลือกกระบวนการ การกำหนดค่าอุปกรณ์ และการออกแบบระบบรีไซเคิลน้ำเสียโดยรวมจะมีความชัดเจนมากขึ้น

สำหรับบริษัทอุตสาหกรรม กระบวนการบำบัดน้ำที่นำกลับมาใช้ใหม่ที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมควรมีความสมดุลระหว่างคุณภาพน้ำ อัตราการคืนสภาพ ความเสถียรในการดำเนินงาน และต้นทุนระยะยาว- ในขณะเดียวกันก็จัดหาโซลูชันที่เหมาะสมกับข้อกำหนดการนำน้ำกลับมาใช้จริงของโครงการเฉพาะ