Το Ρεύμα Αφαλάτωσης Λυμάτων
Κάθε εργασία αφαλάτωσης σε μεταλλικό θερμαντήρα εμβάπτισης δημιουργεί ένα ρεύμα λυμάτων. Το αναλωμένο οξύ αφαλάτωσης-συνήθως ανασταλμένο υδροχλωρικό ή νιτρικό οξύ-περιέχει διαλυμένα άλατα μετάλλου: σίδηρο, νικέλιο, χρώμιο από ανοξείδωτο χάλυβα. τιτάνιο από πηνία τιτανίου. Μετά τον καθαρισμό με οξύ, η θερμάστρα πρέπει να ξεπλυθεί καλά για να αφαιρεθεί το υπολειμματικό οξύ πριν επιστρέψει σε λειτουργία. Το νερό έκπλυσης, τώρα μολυσμένο με τα διαλυμένα μέταλλα και το υπολειμματικό οξύ, απορρίπτεται στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων της εγκατάστασης ή απευθείας στην αποχέτευση.
Τα δημόσια έργα επεξεργασίας χρεώνουν τους βιομηχανικούς χρήστες για την απόρριψη λυμάτων με βάση τον όγκο, τα αιωρούμενα στερεά, τη βιοχημική ζήτηση οξυγόνου και την-κρίσιμη-φόρτωση βαρέων μετάλλων. Τα μεταλλικά όρια είναι χαμηλά. Η υπέρβασή τους προκαλεί προσαυξήσεις, οι οποίες είναι ποσοστά ποινής πολλαπλάσια της χρέωσης βασικής θεραπείας. Ακόμη και όταν δεν γίνεται υπέρβαση των ορίων, η φόρτωση μετάλλου συμβάλλει στη συνολική επιτρεπόμενη απόρριψη της εγκατάστασης και μπορεί να περιορίσει τη μελλοντική επέκταση της παραγωγής.
Οι εναλλάκτες θερμότητας PTFE δεν απαιτούν αφαλάτωση. Το ρεύμα νερού έκπλυσης με μεταλλικό ρουλεμάν-εξαφανίζεται. Η μείωση της επιβάρυνσης των λυμάτων είναι μια άμεση εξοικονόμηση λειτουργικού κόστους που συγκεντρώνεται ετησίως.
Υπολογισμός φόρτωσης μετάλλου
Μια τυπική λειτουργία αφαλάτωσης για ένα πηνίο εμβάπτισης από ανοξείδωτο χάλυβα παράγει 100-200 λίτρα νερού έκπλυσης. Το νερό έκπλυσης περιέχει διαλυμένα μέταλλα από το διαλυμένο στρώμα αλάτων. Οι συγκεντρώσεις μετάλλων στο νερό έκπλυσης είναι τυπικά: σίδηρος 50-200 mg/L, νικέλιο 10-50 mg/L, χρώμιο 5-30 mg/L.
Για μια εγκατάσταση με 10 θερμαντήρες από ανοξείδωτο χάλυβα που αφαιρούνται 4 φορές το χρόνο, ο ετήσιος όγκος νερού έκπλυσης είναι 10 × 4 × 150 L=6.000 λίτρα. Το ετήσιο φορτίο μετάλλου που εκφορτίζεται είναι περίπου: σίδηρος 0,75 kg, νικέλιο 0,18 kg, χρώμιο 0,10 kg.
Το όριο επιβάρυνσης της αρχής αποχέτευσης για το νικέλιο μπορεί να είναι 5 mg/L κατά μέσο όρο μηνιαίως. Ένα μεμονωμένο συμβάν αφαλάτωσης που δημιουργεί 150 λίτρα σε νικέλιο 30 mg/L, που εκκενώνεται τη μία ημέρα, μπορεί να προκαλέσει το ημερήσιο σύνθετο δείγμα της εγκατάστασης να υπερβεί το όριο εάν η συνολική ημερήσια ροή είναι μικρή σε σχέση με τον όγκο αφαλάτωσης.
| Παράμετρος Λυμάτων | Με Μεταλλικούς Θερμοσίφωνες (10 Μονάδες) | Με εναλλάκτες θερμότητας PTFE |
|---|---|---|
| Συχνότητα αφαλάτωσης ανά θερμάστρα ανά έτος | 4 | 0 |
| Όγκος νερού έκπλυσης ανά συμβάν (L) | 100-200 | 0 |
| Ετήσιος όγκος ξεβγάλματος αφαλάτωσης (L) | 4,000-8,000 | 0 |
| Ετήσιο φορτίο σιδήρου στην αποχέτευση (kg) | 0.5-1.5 | 0 |
| Ετήσιο φορτίο νικελίου στην αποχέτευση (kg) | 0.1-0.4 | 0 |
| Ετήσιο φορτίο χρωμίου στην αποχέτευση (kg) | 0.05-0.2 | 0 |
| Κίνδυνος προσαύξησης | Μέτρια προς υψηλή | Κανένας |
Υπολογισμός Κόστους Προσαύξησης
Οι προσαυξήσεις αποχέτευσης υπολογίζονται ανά κιλό μετάλλου πάνω από το επιτρεπόμενο όριο. Οι τυπικές επιβαρύνσεις είναι 5-15 $ ανά κιλό νικελίου και 3-8 $ ανά κιλό χρωμίου. Για το ετήσιο φορτίο νικελίου των 0,18 kg, η προσαύξηση νικελίου από μόνη της μπορεί να είναι 0,90$-2,70$-ένα ασήμαντο ποσό. Το μεγαλύτερο κόστος είναι ο διοικητικός φόρτος απόδειξης της συμμόρφωσης: δειγματοληψία, εργαστηριακή ανάλυση, αναφορά και ανταπόκριση σε ειδοποιήσεις υπέρβασης.
Ο πιο σημαντικός οικονομικός αντίκτυπος είναι συχνά ο περιορισμός στην επέκταση της παραγωγής. Μια εγκατάσταση που λειτουργεί κοντά στο επιτρεπόμενο όριο απόρριψης μετάλλων δεν μπορεί να προσθέσει νέα ικανότητα επένδυσης ή καθαρισμού χωρίς είτε να μειώσει τις υπάρχουσες μεταλλικές πηγές είτε να επενδύσει σε πρόσθετη επεξεργασία λυμάτων. Η μετατροπή PTFE μειώνει τη βασική φόρτωση μετάλλου, απελευθερώνοντας την ικανότητα αδειών για ανάπτυξη παραγωγής. Η αξία αυτής της αποδεσμευμένης χωρητικότητας μπορεί να είναι σημαντική.
Η απλοποίηση της περιβαλλοντικής συμμόρφωσης
Πέρα από το άμεσο κόστος, η εξάλειψη της ροής λυμάτων αφαλάτωσης απλοποιεί την περιβαλλοντική συμμόρφωση. Η αναφορά παρακολούθησης απόρριψης λυμάτων έχει μια πηγή λιγότερη για τεκμηρίωση. Το σχέδιο πρόληψης και αντιμετώπισης της διαρροής έχει ένα λιγότερο χημικό να αντιμετωπίσει. Η κατάσταση του παραγωγού επικίνδυνων αποβλήτων μπορεί να μειωθεί εάν τα απόβλητα αφαλάτωσης συνέβαλαν στον συνολικό όγκο επικίνδυνων αποβλήτων της εγκατάστασης.
Αυτές οι απλουστεύσεις μειώνουν το διοικητικό κόστος της περιβαλλοντικής διαχείρισης και μειώνουν τον κίνδυνο κυρώσεων για μη συμμόρφωση. Η εξάλειψη των χημικών αφαλάτωσης από το χημικό απόθεμα της εγκατάστασης μειώνει επίσης τις υποχρεώσεις αναφοράς βάσει των κανονισμών αποθήκευσης επικίνδυνων χημικών.
Περίληψη
Η μετατροπή του εναλλάκτη θερμότητας PTFE εξαλείφει το νερό έκπλυσης αφαλάτωσης που περιέχει μέταλλο-, μειώνοντας τη φόρτωση μετάλλων λυμάτων της εγκατάστασης και τον σχετικό κίνδυνο επιβάρυνσης αποχέτευσης. Αν και η άμεση εξοικονόμηση κόστους μπορεί να είναι μέτρια-συνήθως 200 $-500 $ ετησίως για μια μεσαία- εγκατάσταση - τα μεγαλύτερα οφέλη είναι η εξάλειψη του φόρτου διοικητικής συμμόρφωσης, η μείωση της αναφοράς χημικού αποθέματος και η απελευθέρωση της ικανότητας αδειών λυμάτων για την επέκταση της παραγωγής. Κατά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού 15 ετών, η σωρευτική εξοικονόμηση περιβαλλοντικής συμμόρφωσης συμβάλλει ουσιαστικά στην επιχειρηματική υπόθεση PTFE.
Η μηχανική και η περιβαλλοντική υποστήριξη για την αξιολόγηση των επιπτώσεων στα λύματα της μετατροπής PTFE είναι διαθέσιμη με την υποβολή των τρεχουσών διαδικασιών αφαλάτωσης, των όγκων νερού έκπλυσης, των ορίων άδειας απόρριψης λυμάτων και του χρονοδιαγράμματος επιβάρυνσης της αρχής αποχέτευσης.
