34 Flachmembranturm

Die von uns entwickelten und produzierten Siliziumkarbid-Flachmembranmodule sind modulare, erweiterbare Filtrationseinheiten, die aus einer glasfaserverstärkten Kunststoffhülle und Flachmembranen aus Keramik bestehen.

Das Membranmodul integriert intern Wasserproduktionskanäle und kann hohem Druck standhalten. Unsere Membranmodule wurden CFD-Fluidmechanik-Simulationen und tatsächlichen Tests unterzogen, um die beste Leistung von Flachmembranen aus Keramik zu erzielen. Jedes Standardmembranmodul enthält 2 Wasserproduktionskanäle mit einer maximalen Wasserproduktionskapazität von bis zu 1200LMH (9m³/h). Die Hülle und die Komponenten sind alle metallfrei, sodass sie auch bei härtesten Einsätzen eingesetzt werden können und gleichzeitig ihre Lebensdauer verlängern. Darüber hinaus sind keine Rahmen oder Schlauchverbindungen zwischen den Membranmodulen erforderlich.

Flachmembranen aus Siliziumkarbid werden durch Sintern von hochreinem Siliziumkarbidpulver bei hohen Temperaturen hergestellt und sind gegenwärtig das Membranmaterial mit der besten Hydrophilie und Schmutzabweisung.

● Die Membranoberfläche mit hoher negativer Ladung kann eine ausgezeichnete Verschmutzungsresistenz über einen weiten pH-Bereich gewährleisten;

● Ideale Betriebsbedingungen – wenn der pH-Wert durch die PAC-Zugabe unter 6 sinkt, kann die Membranoberfläche eine negative Ladung von -25–-30 Millivolt aufrechterhalten, wodurch es für löslichen organischen Kohlenstoff und transparente Exopolymerpartikel schwierig wird, an der Membranoberfläche zu haften;

● Negativ geladene Substanzen im Wasser, wie etwa Bakterien, Algen, MLSS, transparente Exopolymerpartikel und Ölsubstanzen, lassen sich leicht von der Membranoberfläche entfernen.

★ Das Kernmaterial Siliziumkarbid hat eine gute Hydrophilie, eine höhere Porosität, eine ausgezeichnete Reinigungsrückgewinnungsfähigkeit und keine Angst vor Ölverschmutzung;

★ Der Hochdurchsatzbetrieb erfordert weniger Filterfläche und spart erhebliche Kosten;

★ Es verfügt über eine gute Umweltschutzleistung, ist beständig gegenüber Schwankungen beim Wasserzulauf und verfügt über einen stabilen Betriebsfluss über einen langen Zeitraum.

★ Es verfügt über eine gute chemische Stabilität, ist säure- und laugenbeständig, stark oxidationsbeständig, hochtemperaturbeständig, beständig gegen organische Auflösungen, gut waschbar und das Flussmittel lässt sich nach der Reinigung leicht zurückgewinnen.

★ Geeignet für Meerwasser und andere anspruchsvolle Anwendungen ohne Korrosionsrisiko;

★ Durch die vollständige Modularität kann die Anzahl der Membranmodule pro Membranturm jederzeit geändert werden, um die Projektkosten zu optimieren oder die zukünftige Verarbeitungskapazität zu erhöhen;

★ Das kompakteste Design – es müssen keine unabhängigen Wasserproduktionsleitungen eingerichtet werden, das Membransystem ist hoch integriert;

★Wettbewerbsfähige Investitionskosten und hervorragender Lebenszyklus.

Membranbioreaktor

Vorbehandlung der Meerwasserentsalzung

Hochwertige Trinkwasseraufbereitung

Fest-Flüssig-Trennung anorganischer Partikel

Schlammkonzentration

Pulveraktivkohle gekoppelt mit vollständiger Filterung mit doppelter Wirkung (Entfernung von PFAS)

Die Anwendungsvorteile der Immersions-Ultrafiltrationstechnologie mit Siliziumkarbid-Flachmembran bei stark trüben Abwässern in der Halbleiterindustrie:

1. Hoher Fluss, Membranfluss größer oder gleich 300LMH, niedrige Investitionskosten;

2. Niedriger Energieverbrauch und niedrige Betriebs- und Wartungskosten;

3. Hohe Rückgewinnungsrate (bis zu größer oder gleich 95 %), bei organischen Membranen im Bereich von 75 % bis 85 %.

Kraftwerke gehören zu den wasserintensivsten Industriezweigen und ihr Kühlprozesswasser macht einen Großteil des gesamten Wasserverbrauchs von Kraftwerken aus.

Die Menge des verbrauchten Kühlwassers wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst, beispielsweise vom Gerätetyp, der Kraftstoffart, der Art des Kühlsystems, dem Klima, den Bedingungen der Wasserquelle usw.

Im Allgemeinen verbrauchen Kernkraftwerke mehr Wasser als Wärmekraftwerke, und Wärmekraftwerke verbrauchen mehr Wasser als andere Kraftwerkstypen außer Kernkraftwerken. Darüber hinaus ist der Wasserverbrauch pro Einheit Strom, der durch erneuerbare Energiequellen (wie Solarenergie, Photovoltaik, Geothermie usw.) erzeugt wird, viel geringer als bei fossilen Energiequellen. Heute erwärmt sich das Klima der Erde und anhaltende Dürren haben das Problem der Wasserknappheit noch verschärft.

Neben der Verknappung der Wasserressourcen ist auch die Auswirkung der Kühlung von Kraftwerken auf die Wasserumwelt ein wichtiges Problem.

Der Kühlprozess erfordert große Mengen an natürlichem Wasser und die Einleitung von Industrieabwässern, was das ökologische Gleichgewicht des Wassersystems erheblich beeinträchtigt.

Erstens verursacht das abgelassene Kühlwasser eine thermische Verschmutzung der Gewässer und hat schwerwiegende negative Auswirkungen auf die biologische Vielfalt in den Gewässern. PJJ PRINCE und andere berichteten, dass ein Küstenkraftwerk in Indien, das eine Durchlaufkühlung verwendete, Kühlabwasser in einen Fluss ableitete. Die Populationsdichte von Phytoplankton und Zooplankton im Fluss sank um 64 % bzw. 93 %, und auch die Fischreproduktion wurde gestört.

Zweitens können verschiedene Einrichtungen im Kühlwassersystem Wasserorganismen mechanisch schädigen. P. LEE et al. stellten fest, dass die Menge an Zooplanktonfragmenten am Kühlwasserauslass eines Kernkraftwerks viel höher war als am Wassereinlass, was darauf hindeutet, dass das Zooplankton im Wasser beim Durchgang durch den Kühlwasserrohrauslass physisch beschädigt wurde.

Drittens können die Chemikalien, die zur Aufbereitung von Kühlwasser verwendet werden, auch die Umwelt verschmutzen. S. CAHYANINGSIH et al. verglichen die Veränderungen der Wasserqualität vor und nach der Aufnahme von Kühlwasser aus einem Kraftwerk in ein bestimmtes Meeresgebiet. Die Ergebnisse zeigten, dass Restchlor im Abwasser einen kontinuierlichen Einfluss auf das Meeresleben hat. Es wird empfohlen, künftig Indikatoren für die Auswirkungen auf die Meeresbiodiversität und -menge in die Überwachung der Wasserqualität aufzunehmen.

Die Betriebseffizienz des Kühlwassersystems wird von vielen Faktoren beeinflusst. Wie die Betriebseffizienz des Kühlwassersystems effektiv verbessert werden kann, stand schon immer im Mittelpunkt akademischer und industrieller Kreise. Ablagerungen im Kondensatorrohr erhöhen den Wasserdurchflusswiderstand und verringern den Wasserauslassdruck, wodurch der Energieverbrauch der Wasserpumpe steigt und der Wärmeübergangskoeffizient sinkt, was letztendlich zu einer Verringerung der Ausgangsleistung und der thermischen Effizienz des Geräts führt.

Einer Studie über das Seewasserkühlsystem von Kernkraftwerken zufolge sanken die Ausgangsleistung und der thermische Wirkungsgrad der Anlage um 1,36 % bzw. 0,448 %, als der Verschmutzungskoeffizient der Rohrleitung von {{0}},000 15 m2·K/W auf 0,000 35 m2·K/W anstieg. Schließlich betrug der verursachte Leistungsverlust des Systems bis zu 13 319,93 kW.

Mikroorganismen im System vermehren sich und sammeln sich auf der Oberfläche von Rohrleitungen und Geräten, wo sie biologischen Schlamm bilden, der den Wärmewiderstand erhöht und die Betriebszuverlässigkeit der Einheit verringert.

Daher sind eine angemessene Behandlung des Kühlwassers und eine wirksame Kontrolle der Wasserqualität der Schlüssel zur Gewährleistung des normalen Betriebs des Kühlsystems. Normalerweise werden Simulationstests durchgeführt, um die optimale Dosierung und Dosierungsmethode von Chemikalien zur Wasseraufbereitung (Kalk- und Korrosionsinhibitoren, Bakterizide usw.) zu untersuchen und so den tatsächlichen industriellen Betrieb zu steuern.

Angesichts der zunehmenden Verknappung der Süßwasserressourcen und der immer strengeren Umweltschutzbestimmungen und -richtlinien werden die Wasserressourcen zweifellos zu einem der wichtigsten Faktoren, die den Betrieb und die Entwicklung von Kraftwerken einschränken.

Die am häufigsten verwendeten Wasserquellen für Kühlwasser sind Oberflächensüßwasser und Grundwasser. In einigen Gebieten, in denen Süßwasserressourcen knapp sind, müssen Stromerzeugungsunternehmen jedoch nach alternativen Wasserquellen suchen, nämlich nach nicht-traditionellen Wasserquellen. Bei der Auswahl und Verwendung nicht-traditioneller Wasserquellen müssen Wasserqualitätsindikatoren, Wasseraufbereitungstechnologie, Wassernutzungskosten, Abwassereinleitung und relevante Richtlinien und Vorschriften berücksichtigt werden. Die häufigsten nicht-traditionellen Wasserquellen sind recyceltes Wasser und Meerwasser.

Recyceltes Wasser

Durch die Entwicklung und den Fortschritt der Abwasseraufbereitungstechnologie ist die Energiewirtschaft in der Lage, Wasser mehrfach wiederzuverwenden, was für die Verringerung der Süßwasserentnahme und die Linderung von Wasserknappheit von großer Bedeutung ist.

Sowohl städtisches Abwasser (auch als kommunales Abwasser bekannt) als auch industrielles Abwasser können nach entsprechender Behandlung als zusätzliche Kühlwasserquelle wiederverwendet werden. Statistiken der US Energy Information Administration zeigen, dass es zwischen 2008 und 2014 zu einer enormen Veränderung bei der Kühlwasserversorgung von Stromerzeugungsunternehmen in den Vereinigten Staaten kam. 8,4 GW der installierten Kapazität nutzten vollständig recyceltes Wasser, 6,4 GW der installierten Kapazität nutzten teilweise recyceltes Wasser und 13,4 GW der netzgekoppelten Kapazität wurden von Kraftwerken bereitgestellt, die recyceltes Wasser als Kühlwasserergänzung nutzten.

In China hat die Regierung die Politik der „drei roten Linien“ für die Bewirtschaftung der Wasserressourcen verkündet. Das strenge System der Wasserressourcenbewirtschaftung hat die Stromerzeugungsunternehmen dazu veranlasst, den Aufbau wassersparender Industrien weiter zu beschleunigen.

Xinxin ZHANG et al. führten eine Untersuchung von 621 Kohlekraftwerken in China durch und fanden heraus, dass 70 % des Kühlwassers aus Oberflächenwasser, 17 % aus recyceltem Wasser und 13 % aus Grundwasser stammten. Das deutet darauf hin, dass recyceltes Wasser mittlerweile die Verwendung von Grundwasser übersteigt und Chinas Kraftwerke mittlerweile die zweitgrößte Wasserquelle für das Kühlsystem sind.

Kläranlagen verwenden normalerweise eine Sekundärbehandlung, und ihr Abwasser enthält immer noch eine ziemlich hohe Konzentration an Ammoniakstickstoff, anorganischen Salzen und organischen Stoffen, die die Wasserqualitätsanforderungen von Kühlsystemen nicht erfüllen können. Um die Kühlwasserqualitätsstandards zu erfüllen, muss recyceltes Wasser daher gründlich behandelt werden.

Membranbioreaktoren (MBRs) und Unterwasserbiofilter werden üblicherweise verwendet, um Karbonate, Ammoniakstickstoff und Schwebstoffe aus dem Wasser zu entfernen.

A. FOGLIA et al. empfehlen die Verwendung von anaeroben Aufwärtsschlammdecken zur biologischen Behandlung von Recyclingwasser und von anaeroben Membranbioreaktoren zur tertiären Behandlung.

S. PAN et al. berichteten, dass in einem Erdgaswerk hydraulische Scheibenfilter zur Tiefenreinigung von Abwasser eingesetzt wurden, das anschließend als Zusatzwasser für Kühltürme verwendet wurde.

Es ist anzumerken, dass es in manchen Fällen schwierig ist, eine ausreichende und stabile Versorgung mit recyceltem Wasser sicherzustellen. Daher kann nicht-traditionelles Wasser als Ergänzung zu Frischwasser in Betracht gezogen werden, und es können Einrichtungen wie parallele Rohrleitungen und Speichertanks für recyceltes Wasser eingerichtet werden.

Meerwasser

In den letzten Jahren hat die Meerwasserzirkulationskühlungstechnologie immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Der Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen im Meerwasser kann bis zu 55.000 mg/L betragen. Um den sicheren und stabilen Betrieb des Systems zu gewährleisten, wird die Zirkulationsrate des Meerwassers daher normalerweise auf unter 2,0 geregelt.

Nach der Entsalzung kann die Konzentrationsrate des Meerwassers deutlich erhöht werden, doch muss beim Einsatz der Meerwasserkühlung weiterhin besondere Aufmerksamkeit hinsichtlich der Korrosion des Systems und des Risikos von Rohrleitungslecks beachtet werden.

Der Entsalzungsprozess basiert im Allgemeinen auf zwei Prinzipien: der Entsalzung durch Erhitzen und der Entsalzung durch Membranen. Der Prozess der Entsalzung durch Erhitzen ist mit hohem Energieverbrauch und hohen Betriebskosten verbunden und wird bei der Meerwasserentsalzung zur Erzeugung von Kühlwasser noch nicht häufig eingesetzt.

Mit der Entwicklung der Materialtechnologie haben neue Membranmaterialien eine hervorragende Wasserdurchlässigkeit und Ionentrennleistung gezeigt, was sehr effektiv zur Verbesserung der Entsalzungseffizienz und zur Senkung der technischen Kosten beiträgt. Die Nutzung erneuerbarer Energien und Abwärmeenergie wie Sonnenenergie, Windenergie, Geothermie usw., ergänzt durch geeignete Energiespeichereinrichtungen, kann die Kosten von Entsalzungsprozessen senken und die Möglichkeit der industriellen Anwendung der Meerwasserentsalzung erhöhen.

MMK KHOSHGOFTAR et al. haben Kraftwerke mit Solarmodulen und Entsalzungsprozesssystemen ausgestattet. Nach der Umwandlung können 33 kg/s entsalztes Meerwasser produziert werden, das als Kühlwasserergänzung verwendet werden kann. Das Abwasser aus der Entsalzung enthält hohe Salzkonzentrationen und muss ordnungsgemäß entsorgt werden, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.

Aufgrund ihrer komplexen Zusammensetzung müssen nicht-traditionelle Wasserquellen vor der Verwendung ordnungsgemäß behandelt werden. Im Allgemeinen sollte recyceltes Wasser und Meerwasser mit einem höheren Behandlungsgrad als Zusatzwasser für den Kreislaufprozess verwendet werden, während solche mit einem niedrigeren Behandlungsgrad als Zusatzwasser für den Gleichstromprozess verwendet werden sollten.

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