Комплексная технология утилизации промышленных стоков методом многоступенчатой термодистилляции

Частота очистки сильно зависит от состава воды и режима эксплуатации. Например, на ТЭЦ ЧМК установка работает на умягчённой воде с 2001 года без единой чистки. Для установок, работающих на сточных водах, разработан режим предотвращения образования отложений с использованием ингибиторов накипеобразования. Режим позволяет полностью предотвратить образование отложений. Образование отложений возможно при нарушении режима работы установки (например, в случае прекращения подачи реагентов из-за отказов насосов-дозаторов, снижения расхода продувки и т.д.). Периодичность чистки зависит от корректности ведения режима, но не превышает одного-двух раз в год. Чистка производится аналогично чистке стандартных кожухотрубных теплообменников: открывают крышки водяных камер и чистят с помощью аппарата высокого давления воды (АВД). Возможна также безразборная отмывка с помощью кислотного раствора.

Расход реагентов связан с надежностью работы установки, наличием отложений на поверхностях теплообмена и конечным продуктом переработки стоков. При определении расхода и перечня реагентов ключевым приоритетом выступает надежность установки и безнакипной режим работы, в некоторых случаях повышенный расход реагентов определяется необходимостью получения отходов 4-5 класса опасности и продуктов, которые могут быть реализованы. Команде известны безреагентные/малореагентные методы снижения жесткости, но данные методы зачастую решают задачу менее универсально, ненадежны и требуют более осторожной эксплуатации.

Водорастворимые соли представляют собой отход III класса опасности, что затрудняет их утилизацию. Технология Exerger обеспечивает выведение соли, преобладающей в растворе, и позволяет использовать этот отход как технический продукт. Также в установке возможно переводить часть водорастворимых солей — сульфатов — в нерастворимую форму и выводить из установки в виде сульфата кальция.

В зависимости от условий объекта, состава воды и требований заказчика, может потребоваться:
- оборотная система охлаждения;
- редуцирование пара (при необходимости);
- доочистка дистиллята от летучих веществ (при наличии);
- экспресс-лаборатория;
- склад реагентов;
- склад отходов и продуктов переработки, установка фасовки (при необходимости);
- CIP-мойка оборудования
- здание для размещения оборудования и помещения для обслуживающего персонала.

Реализованные проекты доступны в разделе «Кейсы». Вместе с тем, следует учитывать, что сточные воды различных предприятий уникальны. Каждая установка Exerger WTU разрабатывается под конкретный состав и концентрацию сточных вод. Суть технологии заключается в комбинировании известных и проверенных методов обработки воды:
высаждение солей жесткости методом известкования/содо-известкования в осветлителе;
концентрирование на испарителе мгновенного вскипания (по данной технологии компанией изготовлено несколько десятков аппаратов);
упаривание и кристаллизация высококонцентрированного стока в классическом вертикальном выпарном аппарате с принудительной циркуляцией (данная технология широко применяется как типовое решение для упаривания солевых растворов). 

Назначенный расчетный срок службы аппаратов, входящих в состав установки Exerger WTU, составляет 30 лет, но фактически не ограничен этим сроком. Более того, благодаря подбору соответствующих материалов изготовления, этот срок может быть увеличен до 60 лет, например, во исполнение требований атомной промышленности.

В соответствии с техническими регламентами и общепринятой практикой, периодического обслуживания и ремонта требуют насосы, ЗРА и КИП. Периодического ремонта могут потребовать также теплообменные трубки, если они были изготовлены из углеродистой стали. На современных аппаратах применяются трубки из нержавеющей стали, в связи с чем данная проблема исключена.

Как правило, компания ReinnolC предлагает сотрудничество в формате EP (engineering procurement). В данный объем включен базовый и детальный (опционально) инжиниринг. Проектирование и монтаж проводят профильные организации с соответствующим опытом и материально-технической базой. При этом заказчик может быть уверен в корректности технологической части проекта, так как в объеме документации выдаются технические условия на подключение установки и согласовывается проект подключения в целом. Также специалисты ReinnolC берут на себя шеф-монтажные и пуско-наладочные работы.

Благодаря применению высокоэффективных аппаратов Exerger FVE стоимость установки в целом значительно ниже стандартных выпарных аппаратов. Кроме того, обратный осмос не решает конечной задачи по утилизации стоков, а выполняет только их  концентрирование. К тому же он достаточно ненадежен в условиях высоких концентраций солей и переменного состава стока, а с учетом необходимости более частых кислотных промывок сам по себе может создать дополнительные стоки.

При отсутствии пара возможно применение других теплоносителей, например, горячей воды и уходящих газов; можно выполнять подогрев воды прямым сжиганием топлива (газа). Также разработана технология с применением механической рекомпрессии пара, которая позволяет реализовать установку полностью на электроэнергии (с минимальным расходом энергии).

Содержание солей в дистилляте зависит только от качества исходной воды и степени концентрирования и при этом в любом случае оно остается достаточно низким. Данная вода может использоваться для любых технологических нужд, а в случае сброса её можно использовать для разбавления какого-либо стока (или части стока) с целью уложиться в нормативы ПДК на сбросы.

Установка полностью автоматизирована и не предполагает постоянного контроля персонала. Однако, как и любое оборудование, требует периодического мониторинга, корректировки режима и периодической загрузки и приготовления реагентов. В случае размещения оборудования в существующем цехе возможно назначение персонала по расширению зоны обслуживания. В отдельно стоящем здании для обслуживания требуется не менее двух человек в смену, а также периодический химконтроль лаборантом.

Габаритные размеры площадки размещения очень сильно зависят от схемы установки, инфраструктуры и требований к резервированию оборудования. Высоты установки задается самым высоким оборудованием – испарителем мгновенного вскипания. Его высота с учетом отметки установки (5-6 м.) составляет 13-15 м.

Для южных регионов вполне возможно рассматривать данный вариант компоновки. В таком случае испаритель, теплообменники, емкости и емкостное оборудование размещаются на открытом воздухе, а насосы, шкафы питания и управления, реагентное хозяйство — в помещении.