W tym module przyjrzymy się znaczeniu zrozumienia matrycy wodnej, rodzajom procesów przemysłowych i różnym rodzajom wody, co pozwoli zidentyfikować rodzaj wody oraz wymogi uzdatniania i jakości wody dla systemu ponownego użycia wody.

Zanim omówimy procesy ponownego wykorzystania wody przemysłowej, omówmy pokrótce uzdatnianie wody. Uzdatnianie wody opisuje dostosowanie wody do zastosowania końcowego. Mogą to być woda pitna, procesy przemysłowe, cele medyczne i wiele innych.

Uzdatnianie wody obejmuje usuwanie i dodawanie elementów, zależnie od danej i wymaganej jakości wody. Wszystko inne to transfer wody, czyli pobór wody przed uzdatnieniem, i dystrybucja po uzdatnieniu. Aby dowiedzieć się więcej, przejdź do kursu ECADEMY „Uzdatnianie wody przemysłowej”, który wprowadza ogólnie w uzdatnianie wody w procesach przemysłowych,
w tym bardziej szczegółowo omawia poszczególne etapy procesu.

W przypadku każdej branży, projektując proces ponownego użycia wody, trzeba rozważyć szereg ważnych aspektów. Są to między innymi:

dostępna technologia: czy zastosowany proces uzdatniania wody dostosowuje jakość do zamierzonego celu?

Bezpieczeństwo i niezawodność: czy system będzie działać niezawodnie i spełni wymagania jakościowe?

Przepisy prawne i regulacje: czy system posiada niezbędne zatwierdzenia odpowiednich władz?

I względy ekonomiczne: czy da się to uzasadnić biznesowo?

Wodę w obiektach przemysłowych wykorzystuje się do różnych celów, w zależności od miejsca i sposobu jej ponownego użycia. W pewnych branżach występuje „zdecentralizowane ponowne użycie wody” w określonych procesach przemysłowych.

To zdecentralizowane podejście może być podejściem z wyboru, ponieważ umożliwia lepszą kontrolę procesu i niskie koszty inwestycji. Z kolei „rozwiązania tzw. końca rury do oczyszczania ścieków i ponownego ich użycia” pozwala na ponowne wykorzystanie większej ilości wody, co może na przykład znacznie ograniczyć ślad wodny zakładu.

Wiąże się to jednak z dużymi inwestycjami i złożonością wykonania. Równie ważna jest analiza miejsc wykorzystania wody z recyklingu. Ma to wpływ na wybór technologii oczyszczania, względy ekonomiczne, jak również aspekty prawne użycia wody. Wody często używa się ponownie jako wody technicznej, np. w kotłach, wieżach chłodniczych, procesach mycia CIP itd.

Ponieważ nie ma tu kontaktu z produktem lub jest on minimalny, jest to zastosowanie niskiego ryzyka bez wielu barier dla ponownego użycia. Ponowne wykorzystanie wody w głównych procesach oznacza kontakt z produktem, więc instalacja musi przejść szereg kontroli jakości i niezawodności i podlega regulacjom prawnym.

Jeżeli dany zakład nie jest w stanie ponownie wykorzystać wody, może po prostu dostarczać wodę z recyklingu innym, pobliskim fabrykom lub wykorzystać ją do innych celów. Projektując odpowiedni proces ponownego wykorzystania wody, trzeba rozumieć własne źródło wody, daną jakość wody, zanieczyszczenia obecne w wodzie oraz czy ładunek jest organiczny, nieorganiczny czy też mieszany.

Potem można określić, czy matryca wodna jest złożona czy prosta. Ponadto przeznaczenie po procesie ponownego użycia określa, jak głęboki musi być proces oczyszczania i jaka jest odpowiednia metoda. Teraz sektor przemysłowy można dopasować do matrycy wodnej, aby pokazać wymaganą strategię uzdatniania.

Branże przetwarzające głównie substancje organiczne obejmują: przemysł spożywczy i produkcję napojów, które charakteryzuje duża zawartość substancji organicznych, które dość łatwo usunąć. Trudniejsza, choć jednocześnie czystsza, jest branża farmaceutyczna, gdzie usuwanie określonych substancji może wymagać specjalnego oczyszczania.

Procesy przemysłowe w przemyśle celulozowo-papierniczym mają zaś zwykle dużo cząstek stałych i częściej wymagają filtracji. W segmentach przemysłu zmagających się ze ściekami nieorganicznymi najczęstszym zanieczyszczeniem jest zawartość soli: dotyczy to branży metalurgicznej, motoryzacji, górnictwa, branży morskiej i półprzewodników, a także elektrowni.
Chlorki, siarczany i tym podobne tworzą wysokie zasolenie, co prowadzi do wysokich wymagań ciśnieniowych podczas oczyszczania, na przykład podczas odwróconej osmozy i nanofiltracji.

Metale ciężkie, substancje trujące i promieniotwórcze z procesów wydobywczych stwarzają szczególne wyzwania nie tylko dla uzdatniania wody, ale także dla późniejszego usuwania cząstek stałych. Mieszane ładunki organiczne i nieorganiczne występują w przemyśle chemicznym, tworzyw sztucznych, poligraficznym, recyklingu i naftowym, a także w parkach przemysłowych.

Przykładem segmentu z ładunkami mieszanymi jest przemysł włókienniczy: w wodzie znajdują się zanieczyszczenia organiczne i nieorganiczne w zależności od etapu produkcji. Podsumujmy informacje przedstawione w tym module.

Znaczenie zrozumienia źródła wody ze względu na jakość wody, zanieczyszczenia obecne w wodzie oraz czy ładunek jest organiczny, nieorganiczny czy też mieszany. Różne aspekty uwzględniane przy projekcie procesu ponownego użycia wody.

Konieczność doboru uzdatniania wody przemysłowej do użycia końcowego. Dopasowanie segmentu przemysłu do matrycy wodnej, aby sprawdzić wymaganą strategię uzdatniania.