Xưa có một công ty hóa chất có người quản lý xưởng điện nước cho chúng tôi xem hai tờ hóa đơn. Đầu tiên là hóa đơn tiền nước từ nhà cung cấp nước thành phố: 470.000 RMB cho một tháng. Thứ hai là thông báo phí xả nước thải từ khu công nghiệp: 310.000 RMB trong cùng tháng. Anh ta đặt hai tờ giấy cạnh nhau trên bàn và nói một điều rất thẳng thắn: “Tôi trả tiền nước một lần khi mua, và sau đó tôi trả tiền một lần nữa để vứt đi sau khi sử dụng. Cuối cùng, tôi trả tiền hai lần cho cùng một mẻ nước.”
Tuyên bố đó về cơ bản đã nắm bắt được sự vô lý của việc sử dụng nước công nghiệp trong hai thập kỷ qua. Nước đi vào, sử dụng một lần, trở thành nước thải và sau đó phải trả một khoản khác để gửi đi. Toàn bộ chuỗi là tuyến tính và cả hai đầu của dòng đó đều có hóa đơn.Xử lý nước thu hồinhằm mục đích uốn đường đó thành một vòng tròn.
Một khái niệm đã bị hiểu sai trong nhiều năm
Trước tiên hãy làm rõ một điều. Khi nhiều người nghe đến thuật ngữ “nước tái chế”, họ nghĩ đến “nước thải đã qua xử lý” với cảm giác rằng đó chỉ là một sự thỏa hiệp. Cách hiểu này không chính xác và cũng không phản ánh sự phức tạp về mặt kỹ thuật liên quan.
Cốt lõi của nước tái chế không phải là “nó đến từ đâu” mà là “nó có thể được sử dụng vào mục đích gì”. Khi một dòng nước đã được xử lý để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng nước cho một ứng dụng cụ thể (yêu cầu tái sử dụng nước), nó sẽ trở thành nguồn nước đủ tiêu chuẩn cho ứng dụng đó. Nguồn ban đầu của nó chỉ đơn giản là thông tin cơ bản. Ví dụ, một nhà máy xử lý nước thải ở Thiên Tân xử lý 450.000 tấn nước mỗi ngày, với 100% nước tái chế được cung cấp để làm mát công nghiệp, sử dụng cho các mục đích khác của thành phố và bổ sung nước cho sông. Một nhà máy nước tái chế ở Ngân Xuyên cung cấp hơn 40 triệu tấn mỗi năm, chủ yếu để bổ sung sinh thái cho các sông kênh đô thị và làm mát công nghiệp. Ở những nơi này, nước tái chế không chỉ đơn thuần là nguồn cung cấp thay thế; nó là một phần của khuôn khổ an ninh nước của thành phố.
Ba yếu tố đang biến “Tùy chọn” thành “Cần thiết”
Đầu tiên là việc thắt chặt cả giá nước và hạn ngạch khai thác nước.Giá cung cấp nước tái chế tại một nhà máy nước công nghiệp ở một khu vực chỉ bằng khoảng một-giá mà các công ty địa phương trước đây trả cho nước đô thị. Sự chênh lệch giá gần gấp ba lần đòi hỏi rất ít sự thuyết phục. Quan trọng hơn là có giấy phép rút nước. Ở những khu vực khan hiếm nước, việc được phê duyệt hạn ngạch khai thác nước bổ sung thậm chí còn khó khăn hơn việc đầu tư vào thiết bị.
Thứ hai là gia tăng áp lực về phía xả nước thải.quốc giaKế hoạch thực hiện tái chế nước thải công nghiệpđề xuất rõ ràng rằng, đến năm 2025, tỷ lệ tái sử dụng nước để sử dụng trong công nghiệp của các doanh nghiệp trên quy mô được chỉ định sẽ đạt khoảng 94%, với các mục tiêu cải thiện theo từng giai đoạn cụ thể được đặt ra cho các ngành công nghiệp chính như sản xuất giấy và dệt may. Những con số này không chỉ đơn thuần là khuyến nghị; chúng là các mục tiêu đánh giá được chia nhỏ cho chính quyền địa phương. Các quy định bảo tồn nước của địa phương cũng nêu rõ ràng rằng các doanh nghiệp công nghiệp nằm trong khu vực có mạng lưới phân phối nước tái chế và có khả năng sử dụng nước tái chế nên ưu tiên sử dụng nước tái chế.
Đợt kiểm tra thứ ba diễn ra chậm nhất nhưng cuối cùng có thể là đợt kiểm tra-ESG và chuỗi cung ứng nghiêm ngặt nhất.Ngày càng có nhiều thương hiệu đa quốc gia bổ sung "lượng nước tiêu thụ trên mỗi đơn vị sản phẩm" và "tỷ lệ tái sử dụng nước" vào bảng câu hỏi đánh giá nhà cung cấp của họ. GRI 303 yêu cầu công bố tổng lượng nước rút và tổng lượng nước xả, trong khi Bảng câu hỏi An ninh Nước của CDP coi "tỷ lệ tái sử dụng" là chỉ số chính. Khi khách hàng của bạn bắt đầu hỏi những câu hỏi này, vấn đề đó không còn đơn giản là vấn đề của các cơ quan quản lý môi trường nữa; nó trở thành một vấn đề có thể ảnh hưởng đến đơn đặt hàng.
Thực tế có ba cách để tiếp cận việc tái sử dụng nước
Nhiều công ty nghĩ ngay rằng “Tôi cần xây dựng một hệ thống”, nhưng hình thức tái sử dụng cần được xác định trước khi lựa chọn công nghệ.
-tái chế nước tại chỗlà nơi dễ dàng nhất để bắt đầu. Nước xả đáy của tháp giải nhiệt, nước rửa ngược và nước ngưng tụ có thể được thu gom, xử lý để đáp ứng các yêu cầu về nước làm mát, sau đó đưa trở lại hệ thống. Lượng nước có thể không lớn nhưng chất lượng nước tương đối ổn định và thời gian hoàn vốn thường dưới hai năm.
Cấp nước công viên-tách biệtlà một trong những mô hình-phát triển nhanh nhất trong những năm gần đây. Một số khu công nghiệp tích hợp các nhà máy nước công nghiệp, nhà máy xử lý nước thải và nhà máy nước tái chế thành hệ thống "ba{2}}tích hợp nước", đặt đường ống cấp nước chuyên dụng cho các doanh nghiệp chủ chốt trong khu công nghiệp và liên tục mở rộng mạng lưới phân phối. Một số công viên đã tiến một bước xa hơn bằng cách phát triển công suất xử lý nước thải và tái sử dụng nước tái chế lên hàng trăm nghìn tấn mỗi ngày và thiết lập các cơ chế mua bán quyền sử dụng nước được khai hoang. Các công ty có lượng xả nước thải thấp hơn có thể bán hạn ngạch của mình cho những người sử dụng nước lớn, giúp giảm đáng kể chi phí mua nước khử muối cho các doanh nghiệp trong Khu vực chỉ trong một năm.
Kết nối với nước tái chế của thành phốcó vẻ là lựa chọn đơn giản nhất nhưng chi phí đàm phán thường bị đánh giá thấp. Điều bạn cần xác nhận không chỉ đơn giản là “Có nước không?” mà đúng hơn là "Áp lực nước có ổn định không? Nồng độ clorua là bao nhiêu? Lượng nước cung cấp tối thiểu hàng năm là bao nhiêu?"
Một hệ thống về cơ bản có bốn biến
Gạt tất cả các thuật ngữ sang một bên, thiết kế một hệ thống xử lý nước tái chế để tái sử dụng trong công nghiệp về cơ bản có nghĩa là trả lời bốn câu hỏi.
Điều gì đang đi vào hệ thống?Đây là điểm khởi đầu cho mọi cuộc thảo luận. COD là 80 hay 8.000 mg/L? Nước có chứa dầu không? Nồng độ clorua nền là bao nhiêu? Chất lượng nước dao động bao nhiêu trong một ngày? Chúng tôi đã thấy quá nhiều dự án trong đó dữ liệu đầu vào được lấy từ một mẫu nước duy nhất, nhưng tình trạng tắc nghẽn màng xảy ra nhanh hơn nhiều so với dự kiến sau ba tháng kể từ khi vận hành thử. Vấn đề không phải là thiết bị không đầy đủ; đầu vào thiết kế bị sai. Nguyên tắc chung chung của ngành là thiết kế cho điều kiện vận hành trong trường hợp hoạt động ở-phần trăm xấu nhất-thứ 95 thay vì giá trị trung bình.
Nước được xử lý sẽ đi đâu?Đây là câu hỏi có nhiều khả năng bị bỏ qua nhất, nhưng không bao giờ nên bỏ qua. Nước dùng để tưới cảnh quan và nước dùng làm nước cấp cho lò hơi đòi hỏi hai lộ trình xử lý hoàn toàn khác nhau và vốn đầu tư có thể khác nhau ba lần. Xác định rõ ràng yêu cầu tái sử dụng nước là cửa ngõ đầu tiên để kiểm soát đầu tư dự án.
Những công nghệ nào nên được sử dụng ở giữa?Khi nói đến công nghệ xử lý tái sử dụng nước, UF, RO và MBR là ba công nghệ được thảo luận thường xuyên nhất trên thị trường, nhưng chúng không phải là những lựa chọn loại trừ lẫn nhau. MBR giải quyết vấn đề tách chất lỏng-rắn trong giai đoạn xử lý sinh học và thay thế thiết bị làm sạch thứ cấp;Hệ thống siêu lọc công nghiệpđược sử dụng phổ biến hơn để lọc tinh và bảo vệ tiền xử lý cho RO, giảm SDI xuống dưới 3 và độ đục xuống dưới 0,2 NTU để màng RO ở hạ lưu có thể đạt được tuổi thọ dài hơn. Điều thực sự quyết định liệu RO có cần thiết hay không là tổng chất rắn hòa tan hay TDS. Nếu điểm tái sử dụng không có yêu cầu về clorua hoặc độ dẫn điện thì chỉ cần siêu lọc là đủ.
Nên làm gì với chất cô đặc?Đây là khoản mục chi phí mà người mới thường bỏ qua nhất. Với tỷ lệ thu hồi 75%, nồng độ muối ở phía cô đặc RO gấp bốn lần so với nước cấp; với tỷ lệ thu hồi 90%, nó cao hơn gấp mười lần. Dòng này phải có-nơi thải, bay hơi và kết tinh đến đích hoặc được khu công nghiệp xử lý tập trung. Các phương án khác nhau có thể thay đổi hoàn toàn cơ cấu đầu tư của toàn bộ nhà máy.
Tính kinh tế nước trước, sau mới nói về thiết bị
Trong các dự án mà chúng tôi đã thực hiện, điều thực sự thuyết phục các công ty tiến lên gần như không bao giờ là giải pháp kỹ thuật. Đây là một phân tích chi phí nước được tính toán rõ ràng: lượng nước được rút ra mỗi năm, lượng nước thải ra là bao nhiêu, đơn giá, có thể tiết kiệm được bao nhiêu bằng cách đạt được 60% tái sử dụng, đầu tư thiết bị và thời gian hoàn vốn. Sau khi bảng này được hoàn thành, mọi việc sẽ trở nên rõ ràng liệu dự án có nên tiếp tục hay không.
Việc chuyển từ "xử lý nước để thải bỏ" sang "tái sử dụng nước đã qua xử lý" có vẻ là một lựa chọn kỹ thuật, nhưng ở mức độ sâu hơn, nó thể hiện sự thay đổi trong cách tính toán chi phí nước. Khi bạn bắt đầu coi nước như một tài sản có thể được tái sử dụng liên tục thay vì là vật tư tiêu hao dùng một lần, nhiều quyết định sẽ tự trở nên rõ ràng.Xử lý nước thu hồichỉ đơn giản là làm cho cách tiếp cận này khả thi về mặt kỹ thuật từ góc độ kỹ thuật.
Bảo vệ Môi trường Taihe có hơn hai thập kỷ kinh nghiệm trong lĩnh vực xử lý nước công nghiệp. Một trong những điều chúng tôi nói thường xuyên nhất là:"Trước tiên hãy xây dựng bảng cân đối nước và sau đó nói về quy trình."Bởi vì đối với một dự án chưa tính toán đúng đắn về tính kinh tế của nước, bất kể công nghệ xử lý được chọn là gì, kết quả cuối cùng rất có thể sẽ là một khoản mà không ai có thể giải thích rõ ràng.