Projektbeschreibung
Hintergrund
Der Kunde ist das größte Zementunternehmen in Indien und einer der führenden Zementhersteller weltweit und bietet eine Reihe von Produkten an, die die verschiedenen Aspekte des Bauens vom Fundament bis zur Fertigstellung abdecken. Das Unternehmen ist auch Indiens größter Exporteur von Zement.
Das firmeneigene Kraftwerk des Kunden verfügte über ein herkömmliches Demineralisierungssystem auf Ionenaustauschbasis, das zur Erzeugung von demineralisiertem Wasser für seine Hochdruckkesselanwendung verwendet wurde. Aufgrund der Knappheit des in der Region verfügbaren Frischwassers entschied sich der Kunde, das in der Anlage anfallende Abwasser zu recyceln und für die Kesselaufbereitung wiederzuverwenden. Diese Lösung würde es ihnen auch ermöglichen, ihre Frischwasseraufnahme zu reduzieren.
Der kombinierte Zufluss aus drei Abwasserquellen wurde für die Wiederverwertung in Betracht gezogen – Boiler-Abschlämmung, Kühlturm-Zusatzabfälle und Kohlewäscher. Alle drei Ströme wurden zuvor als Abwasser eingeleitet.
Der Endnutzer und der Berater bewerteten verschiedene Demineralisierungstechnologien, um die Kraftwerksabfälle zu recyceln und wiederzuverwenden. Die verfügbaren Technologien sind konventionelle Vorbehandlung gefolgt von Ionenaustausch-basierter Demineralisierung, Umkehrosmose (RO) gefolgt von Mischbett/Elektrodeionisierung und thermischer Verdampfung.
Die Behandlung des Abwassers durch herkömmliche Vorbehandlung und Demineralisierung hat verschiedene Betriebs- und Leistungsprobleme wie Harzverschmutzung, häufige chemische Reinigung, was zu zusätzlichen Ausfallzeiten und Abfallerzeugung führt.
Der Endbenutzer und Berater entschieden sich schließlich für ein membranbasiertes System, bestehend aus Ultrafiltration und Umkehrosmose, gefolgt von fraktionierter Elektrodeionisation (FEDI), da sie dies als die praktikabelste Option in Bezug auf höhere Zuverlässigkeit, niedrigere Kapitalausgaben und niedrigeren betrachteten Betriebsausgaben im Vergleich zu anderen Technologien.
RO ist zum beliebtesten Verfahren für das Recycling und die Wiederverwendung verschiedener Arten von Abwässern geworden. Es entfernt typischerweise 95-99 % der gelösten Verunreinigungen aus dem Speisewasser. Gleichzeitig neigt es aufgrund des Vorhandenseins bestimmter Futterverunreinigungen zu Ablagerungen und Fouling. Fouling in RO-Membranen ist auf das Vorhandensein von kolloidalen/suspendierten Verunreinigungen, Bakterien/Viren sowie Öl und Fett zurückzuführen. Die Verschmutzung von RO-Membranen durch Kolloide/Schwebeteilchen sowie Öl und Fett ist im Allgemeinen irreversibel und daher ist eine robuste Vorbehandlung des Abwassers erforderlich, um diese Verunreinigungen zu entfernen, bevor es der RO-Einheit zugeführt wird. In dieser Hinsicht ist die Aufrechterhaltung des Schlickdichteindex (SDI)-Werts von weniger als 3 eine Voraussetzung für RO, um ein solches Fouling zu verhindern.
Herkömmliche Filtrationsmethoden mit Klärern und Medienfiltern gewährleisten keinen konsistenten SDI-Wert unter 3. Ultrafiltrationsmembranen haben eine Porengröße von weniger als 0.1 Mikrometer, was zu einer hervorragenden Zurückweisung von kolloidalen Partikeln, Bakterien und Viren aus dem Speisewasser führt. Die Ultrafiltration in der Vorbehandlung zur RO bietet eine zuverlässige Lösung, um einen konsistenten SDI-Wert unter 3 zu erreichen und so die RO-Einheiten vor partikulärem/kolloidalem Fouling zu schützen.
QUA-Lösung
UF-Modell: Q-SEP 6008
Anzahl Streams: 1 x 45 m3/h (1 x 198 gpm)
Anzahl Module: 16
Der Kunde und Berater wählte die Q-SEP-Ultrafiltrationsmembranen von QUA in der Vorbehandlung, um die potenziellen Probleme im Zusammenhang mit RO-Fouling anzugehen. Der kombinierte Abfallstrom aus dem Kraftwerk wurde so konzipiert, dass er einer umfassenden Vorbehandlung unterzogen wird, die Klärbecken, Medienfiltration und Ultrafiltration umfasst. und wird dann durch ein RO-FEDI-System mit zwei Durchgängen geführt.
Q-SEP-Ultrafiltrationsmodule enthalten eine fortschrittliche UF-Faser, die durch ein innovatives patentiertes Trübungspunkt-Fällungsverfahren hergestellt wird, das sich bei anspruchsvollen Wasser- und Abwasseranwendungen als äußerst effektiv erwiesen hat. Dieses Verfahren gewährleistet eine sehr gleichmäßige Porengrößenverteilung und eine hohe Porendichte in der Membran. Die nominelle Porengröße von Q-SEP-Ultrafiltrationsmembranen beträgt 0.02 Mikron. Dadurch ist die Produktwasserqualität der Q-SEP-Module bei sehr niedrigem Betriebsdruck deutlich besser als die Qualität herkömmlicher UF-Module.
Bei dieser Installation hat die gleichmäßige Porengrößenverteilung von Q-SEP erneut eine erfolgreiche Langzeitlösung gezeigt, die durchweg zu einer hochwertigen Abwasserqualität führt, die für RO-Zufuhr geeignet ist. Die Membranen zeigen durchweg weniger Fouling als erwartet, was zu einer Reduzierung der Chemikalien geführt hat Kosten für den Auftraggeber.
Die Membranen zeigen durchweg weniger Fouling als erwartet, was zu einer Reduzierung der Chemikalienkosten für den Kunden geführt hat.
In diesem Kraftwerk wurden Q-SEP-Membranmodule installiert, um 45 m3/h Speisewasser zu behandeln. Das ausgewählte Q-SEP-Modul für diese Installation ist Q-SEP 6008, das über 60 m2 Filtrationsfläche mit 0.8 mm Kapillar-ID verfügt. Insgesamt 16 Q-SEP-Ultrafiltrationsmodule wurden in einer zweireihigen Konfiguration angeordnet, wobei jede Reihe 8 Module aufweist.
Seit der Inbetriebnahme des Systems im April 2016 produzieren die Q-SEP-Ultrafiltrationsmembranen das erforderliche RO-Speisewasser mit SDI-Werten konstant unter 3. Q-SEP ist in der Lage, das Wasser für das System erfolgreich aufzubereiten und kostspielige Ausfallzeiten zu vermeiden RO-Fouling, das eine langfristige Lösung für die Zementverarbeitungsbetriebe des Kunden bietet.
Q-SEP® Hohlfasermembranen
Q-SEP® Hohlfaser-Ultrafiltrationsmodule enthalten Membranen, die mit der innovativen, patentierten „Cloud Point Precipitation“-Methode von QUA hergestellt wurden. Dieser Prozess gewährleistet eine hohe Porendichte entlang der Faserlänge und eine gleichmäßig enge Porengrößenverteilung in der Membran. Q-SEP-Module liefern überlegene Leistungsmerkmale und eine Produktwasserqualität, die die Qualität herkömmlicher UF-Module übertrifft. Die enge Porengrößenverteilung ermöglicht es der Membran, Wasser mit einem niedrigen Schlammdichteindex (SDI) zu produzieren. Der niedrigere Produkt-SDI führt zu einer selteneren und einfacheren Reinigung nachgeschalteter RO-Membranen. Darüber hinaus bieten die Q-SEP-Membranen eine hervorragende Abwehr von Bakterien und Viren.
