Veolia水务技术与方案

RO浓水回收帮助Dominion Energy Surry站减少用水需求

核电站

交付价值

 

挑战

《Power Magazine》杂志授予Dominion Energy及其Surry发电站“2023节水奖”,以表彰其反渗透浓缩物回收项目。这个项目使该公司实现并超越了之前设定的在5年内节水2100万加仑的目标。

Dominion Energy一直在寻求创新的解决方案,以帮助他们实现并超越其环境管理目标。无论是使用煤炭、天然气还是核能,发电都是用水密集型作业,寻找新的方法来减少整个场站的用水需求是其员工和合作伙伴的首要任务。

Dominion Surry核电站也不例外,水资源管理和优化是所有人的心头大事。Surry运营团队与Veolia接洽 ,研究可以采取哪些措施来减少与外包软化水系统相关的给水消耗。Veolia通过测试场景和试点测试,找到了可以显着减少耗水量的方法。

解决方案

反渗透(RO)浓水被确定为减少淡水消耗的目标领域。

RO是一种基于膜的技术,被用作初步除盐器,去除高达98%的总溶解固体。这是一个连续的过程,可将给水源分成两个流出液:一个称为“渗透液”的净化水流,以及一个称为“浓水”的废液流,其中包含被拒绝的溶解固体。RO运行的性能以回收率来描述,即作为渗透液回收的给水百分比。反渗透系统通常在55-75%的回收率范围内运行,这意味着25-45%的给水流量变成了废液。解决该工厂挑战的方案是最大限度提高回收率,从而减少给定渗透液生产所需的给水量。

在确定反渗透系统的理想回收率时需要考虑几点因素,包括所需的渗透液质量、给水结垢的可能性,以及废液中微溶盐的预期浓度。

一直以来,Surry预处理RO系统的回收率与如何在无需使用化学阻垢剂的情况下确保膜的可靠性能息息相关。这种特殊的给水含有高浓度的二氧化硅,这种污染物会导致严重的膜污垢,如果达到足够高的浓度,会抑制膜的功能(图1)。正如所建议的那样,将RO回收率提高到更高水平需要使用特定的阻垢剂来防止二氧化硅在RO系统后端沉淀。该工厂要求Veolia提供一个临时系统用于“概念验证”,以便对整个系统回收率的增加进行评估。这项验证是通过安装一个小型、独立的RO撬直接处理主RO系统浓水来实现的。试用期间,来自回收RO的渗透液被循环回主RO系统的入口。

图1和2

结果

整个试用期间收集了新的浓缩废液和回收RO产生的渗透液数据(图2),同时还监测了回收RO的操作参数,以确定新工艺的长期可行性。

试验表明,通过适当添加阻垢剂,大约一半的浓缩废液可以被处理为可接受的质量,以便重新使用,而且系统不会因沉淀的二氧化硅而受到污染。

根据结果,有两个长期选择被证明是可行的。首先是永久添加一个单独的回收RO。第二个方案则是对现有反渗透系统进行小幅改造,使用特种阻垢剂实现相同的净系统回收率。

废掉的RO浓水的回收相当于每年减少~13.9 MMUSG的淡水摄入量。这意味着用水需求减少了两位数,超过了该项目最初设定的目标。这个数值相当于超过126个美国家庭每年的用水量,这些水足以将三个足球场填满至10英尺的球门柱高度!