Veolia水务技术与方案

RO浓水回收减少核电站用水需求

核电站

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挑战

一家美国能源公司正在寻找减少整个运营过程中用水需求的方法,目的是为了减少该公司对环境的影响并提高可持续性。该公司的一个站点尤其希望找到减少当地含水层淡水摄入量的方法。

公司所有者与Veolia接洽,调查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。经测试场景和试点测试证实,可以将耗水量减少超过10%。

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65-75%的回收率范围内运行,这意味着25-35%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。

通常,确定回收率是为了确保RO能够可靠运行而无需使用化学阻垢剂。因为这种特殊的给水含有高浓度的二氧化硅,该污染物会导致严重的膜污垢,达到足够高的浓度后会抑制膜的功能。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反渗透系统后端沉淀。该工厂要求Veolia提供一个“概念验证”的临时系统,以检验整个系统回收率的增加。该临时系统是通过安装一个小型、独立的RO装置直接处理主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。

试用表明,通过适当添加阻垢剂,50%的浓缩废液可以被处理为可接受的质量,以便重新使用,且系统不会因沉淀的二氧化硅而受到污染。

回收50%的RO浓水废液,预计相当于每年减少~13.9 MMUSG的淡水摄入量。这意味着对含水层的需求减少了10%以上,超过了此次评估的目标值。

结果​​证实了两项长期方案的可行性。一个方案是永久添加一个单独的回收RO。另一方案则是对现有RO系统进行小幅改造,实现同网系统回收。

 

SUEZ - 水务技术与方案现在是Veolia旗下公司

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