废水回用的决定性一步

作者:Kevin Parker,本文转载自Water/Waste Processing。 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:132 发布时间:2017-03-30
利用现场能源收集和废水回收利用减少项目运营成本。
废水回用的决定性一步

总部位于波士顿的Cambrian公司近日将一种膜生物反应器(MBR)纳入其产品线,与Eco Volt反应器结合使用,也可单独使用。生物电水处理是一个厌氧流程,在以沼气形式产生可用能源的同时去除80%~90%的有机物,生物电场处理后的水可以用回用于工业过程或安全地倒入排水沟。对于啤酒厂、酿酒厂和其他产生低量或低浓度废水的生产商来说,膜生物反应器是一个独立的水处理解决方案,可以用来净化废水实现重复利用。当结合生物电反应器时,废水重新利用还能帮助解决一部分能源需求。

新技术

1999年科学家发现,某些细菌能够在处理或监测废水中的污染物时产生或消耗电力。从那时起,人们一直基于这一发现研究污水处理和环境遥感技术。2006年离开麻省理工的Combrian开发了一种特殊的生物电能技术,即电子甲烷源,其作用原理是反应器中的生物涂层电极将有机污染物迅速转化为电,随后二级电极将电转化为甲烷燃料。关于Cambrian生物电反应器的创新实践,Cambrian副总裁 Bail Gobburi表示:“从废水中捕获能量,发现能源的新用途,是实现水循环再利用的有效途径。”

生物电反应器中存在气体被送往锅炉,与供热和电力系统一起使用。该技术涉及3种尺寸:迷你型,流量低于15 000加仑(56 781 L);标准型,流量为10 000~30 000加仑(37 854~11 3562 L);XL型,流量超过20 000加仑(75 709 L)。

应用案例

加利福尼亚的Petaluma Lagunitas酿造公司已经采用了生物电水处理系统、EcoVolt反应器和EcoVolt MBR。Lagunitas将EcoVolt MBR与生物电处理器装置结合在一起,使废水回收再利用率达到40%。

“Cambrian改变了最让我们头痛的废水管理工艺流程,过去我们一直在花钱用卡车将废水运到处理厂。EcoVolt处理器通过工业废水产生的能量和现场废水处理,为我们节省了大笔费用。”Lagunitas公司CFO Leon Sharyon说,“现在通过EcoVolt MRB系统,我们将扩大废水再利用的范围。”

酿造厂的生物电加强处理系统能处理超过20 000加仑(75 709 L)的高浓度酿造废水并产出高纯度沼气。在高浓度酿造废水处理的主要流程开始之前,首先要对容器内废水的流量、pH值、温度和浓度进行处理,达到正常值,主装置涉及用过的冷却水的控制和条件。

高纯度沼气通过净化污染物取得,在微型燃气轮机中燃烧,产生清洁能源和热能。沼气废气燃烧器被做过安全性测试的水在封闭的微型燃气轮机容器内进行加热。另一容器用于将低浓度酿造废水与反应器流出物混合,使液体流速在进入再利用系统前达到正常。这两个能量效率型膜生物反应器每天的标准处理能力超过70 000加仑(264 979 L),进一步改进水质。再利用容器包含一个高效反渗透装置、电力分配系统和综合系统控制装置。

结语

经过一段时间的运行,新的解决方案能够过滤掉酿造废水中99.9%污染物,使设施用水量下降40%,减少设施排放水量70%。该系统能够产生足够的水满足自身运行需求,并满足酿造厂超过15%的电力以及7%的热能需求,每年减少1 600 t CO2排放。

Cambrain的使命是帮助客户从其排放的废水中重新获得能源,尤其包括清洁的水,Eco Volt MBR设计的目的是实现能源高效型废水再利用。开发膜生物反应器的目的主要是为了服务食品与饮料行业。Cambrian表示,最新的集装箱化系统采用专有自动化通风技术。系统可以堆叠,以提高空间利用率,能够远程控制和灵活扩展。