냉각탑 블로우다운의 ZLD 처리 모델(큰 냉각탑 포함)

소중한 물은 소금물로 쉽게 오염되지만, 소금을 제거하는 것은 그렇지 않습니다. 그림 1에서 볼 수 있듯이 소금은 다양한 출처에서 나옵니다. 유역의 근원을 이해하는 것은 염분 관리의 단계를 설정합니다. 종종 염분 부하를 줄여 치료 강도를 줄일 수 있는 최상의 관리 방법이 있습니다.

1. 유역의 염분 부하. 제공: Garver USA

발전소 냉각탑(CT)은 때때로 CT 블로우다운으로 인한 유역의 주요 염분 원인이 됩니다. 많은 산업 및 상업용 냉각 시스템은 증발식 CT를 활용하며, 특히 증발식 냉각의 냉각 효율이 가장 높고 물 공급이 부족한 건조한 지역에서 더욱 그렇습니다. 애리조나 중부 염도 연구에 따르면, 피닉스 시 수자원 보존부에서 실시한 조사에 따르면 제조업체는 총 물 사용량의 25~50%를 냉각에 사용하는 것으로 나타났습니다.

냉각탑은 일반적으로 3~4회의 농축 주기(COC) 사이에서 작동합니다. COC는 스케일링으로 인해 운영 문제가 발생하기 전에 물을 재활용할 수 있는 횟수입니다. 따라서 블로우다운을 통해 하수구로 유입되는 총 용존 고형물(TDS) 농도는 원수의 염도 수준보다 3~4배 더 높습니다.

특히 간접 및 직접 식수 재사용 시대에 CT 블로우다운 관리가 유역 건강에 얼마나 중요한지 확인한 Garver는 이를 완벽한 연구 기회로 여겼습니다. 2019년 Garver의 덴버 사무소는 미국 매립국(BOR)의 P2P(Pitch-to-Pilot) 담수화 연구 자금 지원을 받아 상업용 및 산업용 CT에서 염수 분출을 복구하기 위한 혁신적인 프로세스 트레인 연구를 제안했습니다.

Garver는 당시 시장에 제공된 것보다 전력을 덜 소비하는 파괴적인 담수화 기술을 연구하기 위해 2019년 11월에 150만 달러 규모의 P2P 보조금의 일부를 받은 7개 팀 중 하나였습니다. Garver는 Red Rocks Community College(RRCC), Dr. Mike Mickley 및 기타 업계 파트너와 같이 프로젝트 성공에 중요한 역할을 한 여러 기관과 팀을 이루었습니다. 이들 파트너는 총 200,000달러 규모의 이 연구 프로젝트에 480,000달러 이상의 현물 장비, 장비 및 인력을 기부했습니다.

파일럿 테스트는 2021년 11월 말에 완료되었으며 보고서 초안은 2022년 6월 BOR에 발행되었습니다. 현재 보고서는 아직 검토 상태입니다. 그러나 P2P 트레일러는 현재 1년 반 이상 FMA(고장 모드 분석)로 운영되어 왔습니다. FMA 결과는 이 기사의 끝 부분에 표시됩니다.

Garver는 진공 보조 전기 증류(VAED) 농축 처리 공정을 사용하여 분당 1.5갤런의 전기 응고(EC), 정화(CLAR), 정밀 여과(MF), 역삼투(RO) 연구를 제안했습니다. ZLD(제로 액체 배출) 구성으로 염분 CT 블로우다운을 복구하여 고염도 폐수가 하수구로 유입되는 것을 방지합니다. 그림 2는 처리 트레인의 프로세스 흐름 개략도와 이를 기존 CT 시스템에 통합한 방법을 보여줍니다.

2. 콜로라도주 레이크우드에 있는 Red Rocks Community College(RRCC)에서 테스트한 시스템에 대한 Garver의 프로세스 흐름도. 참고: NaOCl = 차아염소산나트륨, EC = 전기 응고, CLAR = 정화, MF = 정밀 여과, RO = 역삼투, VAED = 진공 보조 전기 증류, O/F = 오버플로, M = 계량기, WWTP = 폐수 처리장, UF = 한외여과, TDS = 총 용존 고형물. 제공: Garver USA

처리된 투과액과 증류액의 수질을 분석하여 물의 화학적 균형을 맞추기 위해 CT 메이크업 희석수로 용도를 변경할 수 있는지 여부를 결정했습니다. VAED 시스템의 소금 슬러리가 CT에서 사용하고 순환 경제를 촉진하기 위해 현장 차아염소산나트륨 생성을 위한 공급원료로 사용할 만큼 충분히 순수한지 확인하기 위해 평가되었습니다.

이 프로젝트의 목표는 VAED 농축 처리 시스템을 갖춘 EC/CLAR/MF/RO가 Lakewood에 있는 RRCC의 메인 캠퍼스 빌딩에 위치한 600톤 증발 냉각 시스템에서 발생하는 높은 TDS 상업용 CT 블로우다운을 처리하는 데 효과적일 수 있음을 입증하는 것이었습니다. 콜로라도. RRCC CT는 3~4주기의 농도로 작동되었습니다.