Recykling wody chłodzącej, który działa – ponieważ oczyszczanie i recykling są ze sobą powiązane

Woda spłukująca nie jest medium stałym, lecz zmienia się w zależności od obciążenia, parowania, jakości wody uzupełniającej i strategii eksploatacyjnej (zagęszczanie). Powoduje to zmiany zawartości soli, substancji organicznych, ładunku substancji stałych oraz stężenia środków chemicznych stosowanych do uzdatniania. Wiele klasycznych programów chłodni kominowych nie jest jednak przystosowanych do tego, aby woda spłukująca była następnie poddawana procesom uzdatniania, aż po procesy membranowe, a następnie zawracana.

Szczególnie krytyczne są:

• Składniki dodatków do wież chłodniczych (np. niektóre środki powierzchniowo czynne/dyspergatory, substancje pomocnicze na bazie polimerów, składniki biocydowe/inhibitorowe lub nośniki), które mogą uszkadzać lub zanieczyszczać membrany, powodując zanieczyszczenia, problemy z zwilżaniem lub obciążenie materiału.

• Dawki szczytowe (np. biocydy) powodują krótkotrwałe wysokie stężenia, które destabilizują procesy wstępnego oczyszczania i etapy membranowe lub wymagają dodatkowego odcinka adsorpcji/odpadania.

• Wpływ jonów metali i produktów korozji w przypadku nieodpowiednio dobranej ochrony antykorozyjnej zwiększa skłonność do wytrącania się osadów (np. wodorotlenków żelaza), co obciąża filtry, UF/RO i wymienniki ciepła.

• Wzrost biologiczny/biofouling znacznie pogarsza bezpieczeństwo eksploatacji instalacji uzdatniającej (wzrost różnicy ciśnień, częstsze czyszczenie, spadek wydajności).

Specjalnie dobrany program dodatków rozwiązuje te problemy: stabilizuje skład chemiczny i mikrobiologiczny wody w wieży chłodniczej, ogranicza przedostawanie się substancji krytycznych do wody spłukującej, zapewniając w ten sposób powtarzalną jakość wody surowej. Tylko ta powtarzalność sprawia, że ponowne wykorzystanie wody staje się technicznie wykonalne i ekonomiczne.

Istotną różnicą jest konstrukcja systemu jako łańcucha procesów: obróbka wieży chłodniczej (warunek wstępny) → uzdatnianie (recykling) → recyrkulacja (integracja). Wiele koncepcji zaczyna się dopiero od uzdatniania. W praktyce jednak decydującym czynnikiem umożliwiającym stabilną eksploatację systemu uzdatniania jest wcześniejsza obróbka chemiczna wody chłodzącej.

Pod względem technicznym rozwiązanie to zazwyczaj obejmuje:

• Oczyszczanie wody chłodzącej przed podłączeniem do instalacji: programy dodatków (ochrona przed korozją, inhibitory wzrostu biologicznego, w razie potrzeby dyspersja/kontrola osadów) są dobierane i dozowane tak, aby były kompatybilne z dalszym procesem oczyszczania. Celem jest uzyskanie określonej jakości wody spłukującej, nadającej się do recyklingu.

• Stopień recyklingu wody odpływowej: w zależności od jakości wody i celu (wskaźnik recyrkulacji, przewodność, substancje zawieszone, substancje organiczne) projektowany jest odpowiedni łańcuch oczyszczania. W praktyce często składa się on z filtracji wstępnej/filtracji dokładnej, ewentualnie flokulacji/separacji, opcjonalnie adsorpcji/sterylizacji i – w razie potrzeby – etapów opartych na membranach.

• Powrót i integracja z procesem: Oczyszczona woda jest w kontrolowany sposób zawracana do obiegu wieży chłodniczej. Połączenie strategii zagęszczania, regulacji przewodności, dozowania dodatków i wydajności oczyszczania jest tak skoordynowane, aby zapewnić stabilną pracę (brak „szczytów chemicznych”, brak stopniowego gromadzenia się problematycznych składników).

Zaleta tego podejścia: nie otrzymują Państwo izolowanego urządzenia do przetwarzania, ale dopasowany system całościowy, który zapewnia bezpieczeństwo procesu, dostępność i realistyczne wskaźniki recyklingu – nawet przy zmiennych warunkach pracy.

Aby uzyskać wiarygodną ocenę potencjału, najważniejsze są parametry opisujące zmienność wody surowej, obróbkę chemiczną i przepływy masowe. Właśnie na tym opiera się Państwa lista kontrolna.

Szczególnie istotne są:

• Dane systemowe i przepływy: pojemność systemu, ilość wody obiegowej, dopływ świeżej wody, współczynnik płukania, strategia regulacji (sterowana przewodnością/czasem), typowy stopień zagęszczenia.

• Chemia obróbki: stosowane dodatki (inhibitory, biocydy, dyspergatory), sposób dozowania (ciągłe/okresowe), znane szczególne cechy (np. zmiany sezonowe).

• Jakość wody: przewodność, pH, twardość/zasadowość, ewentualnie metale/zmętnienie/TOC, znane wskaźniki problemów (korozja, osady, biofouling).

• Warunki brzegowe: miejsce, możliwości integracji, pożądane cele (oszczędność wody, koszty, ESG/ślad ekologiczny), ograniczenia operacyjne.

Procedura po otrzymaniu:

1. Kontrola wiarygodności i ogólna koncepcja: Sprawdzamy, czy proces przetwarzania powinien być ukierunkowany raczej na stabilizację/separację (substancje stałe/biologiczne), czy też dodatkowo na odsalanie (np. w przypadku bardzo wysokiej przewodności).

2. Ocena kompatybilności dodatków: identyfikujemy potencjalne „przeszkody” (substancje krytyczne dla membran, dawki szczytowe, ryzyko zanieczyszczenia metalami/biofouling) i opracowujemy dostosowania dla programu oczyszczania nadającego się do recyklingu.

3. Spotkanie na miejscu i koncepcja pomiaru: Następnie, na Państwa życzenie, przyjedziemy do Państwa, ocenimy integrację na miejscu (hydraulika, powierzchnia ustawienia, pobieranie próbek, automatyzacja) i w razie potrzeby zdefiniujemy krótki program pomiarowy w celu potwierdzenia projektu.

W ten sposób lista kontrolna staje się jasnym planem technicznym: odpowiednie przetwarzanie, odpowiednia technologia instalacji, realistyczny wskaźnik recyklingu i koncepcja eksploatacji, która sprawdza się w codziennej praktyce.

ALMAWATECH opracowuje i produkuje własne dodatki procesowe ALMA AQUA do systemów chłodniczych, kotłów, instalacji membranowych i oczyszczalni ścieków. Dzięki temu posiadamy dogłębną wiedzę na temat mechanizmów działania, interakcji i ograniczeń programów chemicznej obróbki wody,co stanowi decydującą zaletę w recyklingu wody chłodzącej.

W kontekście recyklingu wody chłodzącej oznacza to konkretnie:

• Znamy skład chemiczny i zachowanie naszych substancji czynnych w całym procesie, od wieży chłodniczej, przez przetwarzanie, aż po recykling.

• Programy dodatków mogą być specjalnie zaprojektowane tak, aby zapobiegały korozji i biofoulingowi, a jednocześnie były kompatybilne z membranami i procesami uzdatniania.

• Niepożądane skutki uboczne, takie jak zanieczyszczenie membrany, tworzenie się piany, niezgodności lub gromadzenie się substancji problematycznych, można uwzględnić już na etapie opracowywania produktu.

Ponieważ posiadamy kompleksową wiedzę zarówno w zakresie chemii, jak i techniki instalacyjnej, możemy nie tylko połączyć procesy uzdatniania wody chłodzącej i recyklingu, ale także precyzyjnie dostosować je do siebie pod względem chemicznym i technologicznym. Jest to kluczowy element zapewniający trwałą stabilność i ekonomiczną eksploatację.

W zakładach produkcyjnych systemy chłodzenia stanowią zazwyczaj największe pojedyncze źródło zużycia wody. Główne straty wynikają z parowania oraz, w jeszcze większym stopniu, z płukania, które jest konieczne w celu ograniczenia gromadzenia się soli i innych substancji.

W porównaniu z innymi strumieniami wody w zakładzie, systemy chłodzenia oferują zatem szczególne zalety w zakresie ponownego wykorzystania wody:

• Duże, stałe ilości wody o stosunkowo niezmiennym składzie podstawowym

• Woda spłukująca pojawia się regularnie i można ją zaplanować.

• Duża część wody może zostać ponownie wprowadzona do obiegu chłodzącego po odpowiednim uzdatnieniu.

• Każde zmniejszenie szybkości płukania ma bezpośredni wpływ na zapotrzebowanie na świeżą wodę i ilość ścieków.

Z tego powodu potencjał oszczędności wody w systemach chłodniczych jest często znacznie wyższy niż w przypadku innych strumieni wody procesowej. W wielu przypadkach możliwe jest osiągnięcie dwucyfrowego procentowego spadku zużycia świeżej wody w obiegu chłodniczym – w zależności od konstrukcji systemu, jakości wody i sposobu eksploatacji.

Trwałe działanie instalacji do recyklingu wody chłodzącej jest nierozerwalnie związane z bezpieczną i zgodną z przepisami eksploatacją całego systemu chłodzenia. Recykling wody chłodzącej nie może być rozpatrywany w oderwaniu, ale musi stanowić integralną część obiegu wody chłodzącej. Właśnie w tym miejscu pojawia się holistyczne podejście firmy ALMAWATECH.

Kompleksowe podejście do systemu chłodzenia i instalacji recyklingowej

ALMAWATECH projektuje system chłodzenia i instalację recyklingu wody chłodzącej jako system sprzężony. Uzdatnianie wody chłodzącej jest zaprojektowane w taki sposób, aby zapewnić zarówno bezpieczną pracę wieży chłodniczej, jak i stabilną pracę instalacji recyklingowej. Zmiany stopnia zagęszczenia, szybkości odpłukiwania lub dozowania dodatków są zawsze oceniane pod kątem ich wpływu na obie części systemu.

Bezpieczeństwo eksploatacji i higiena zgodnie z 42. BImSchV i VDI 2047 arkusz 2

W Niemczech eksploatacja wież chłodniczych podlega przepisom 42. BImSchV oraz wymogom higienicznym VDI 2047 arkusz 2. ALMAWATECH wspiera Państwa w pełnym przestrzeganiu tych wymogów, również w przypadku zintegrowanych koncepcji recyklingu:

• Higieniczne działanie układu chłodzenia dzięki dopasowanym programom biocydowym i inhibitorowym

• Zapewnienie stabilnej jakości wody w celu zminimalizowania ryzyka rozwoju bakterii Legionella

• Wsparcie przy wdrażaniu dziennika eksploatacji zgodnie z 42. BImSchV

• Włączenie instalacji recyklingu wody chłodzącej do istniejącej koncepcji higieny i bezpieczeństwa systemu chłodzenia

Pobieranie próbek, monitorowanie i sprawozdawczość

Centralnym elementem koncepcji eksploatacji jest ustrukturyzowana koncepcja monitorowania i pobierania próbek, która obejmuje zarówno system chłodzenia, jak i instalację recyklingową:

• Określenie odpowiednich punktów poboru próbek z wody obiegowej, wody odpływowej i uzdatnionej wody recyklingowej

• Regularne analizy chemiczne, fizyczne i mikrobiologiczne (np. przewodność, pH, wskaźniki korozji, biofouling, legionella)

• Pomoc w organizacji i ocenie badań wymaganych przepisami prawa zgodnie z 42. BImSchV

• Ocena techniczna wyników analizy i opracowanie środków mających na celu optymalizację procesu uzdatniania wody chłodzącej oraz instalacji recyklingowej.

Uzyskane dane są wprowadzane do przejrzystego systemu raportowania, który wspiera Państwa operatorów podczas audytów wewnętrznych, kontroli urzędowych oraz w ramach raportów ESG lub raportów dotyczących zrównoważonego rozwoju.

Bieżąca obsługa i optymalizacja

ALMAWATECH aktywnie wspiera Państwa w eksploatacji urządzeń również po ich uruchomieniu:

• Regularne przeglądy eksploatacyjne i przeglądy instalacji

• Dostosowanie procesu uzdatniania wody chłodzącej do zmienionych warunków eksploatacyjnych

• Optymalizacja procesu recyklingu w celu maksymalizacji wskaźnika odzysku przy zachowaniu niezmiennego bezpieczeństwa eksploatacji

• Szkolenie personelu zakładu w zakresie obsługi systemu chłodzenia i instalacji recyklingowej

Dzięki ścisłemu powiązaniu chemii wody chłodzącej, technologii recyklingu, monitorowania i znajomości przepisów, firma ALMAWATECH gwarantuje, że recykling wody chłodzącej jest nie tylko technicznie wykonalny, ale także może być prowadzony w sposób trwały, bezpieczny, zgodny z prawem i ekonomiczny.