Ponad 180 zrealizowanych projektów na całym świecie.
Budowa urządzeń
Technologie indywidualne
Nasze ogromne doświadczenie owocuje wysokimi kompetencjami w zakresie technologii. Poniżej chcielibyśmy przedstawić nasz wkład technologiczny w różnych rozwiązaniach procesów:
Technologie oczyszczania ścieków
Oczyszczanie powstających popłuczyn i ewentualnie koncentratów obejmuje strącanie, oddzielanie i neutralizację ścieków. W tym celu dla danego przypadku zastosowania zostaną wybrane i odpowiednio zaprojektowane różne technologie oczyszczania ścieków.
Oczyszczanie ścieków odbywa się stopniowo.
Zastosowane zostaną następujące podzespoły:
Instalacje do oczyszczania wsadowego
Instalacje do oczyszczania wsadowego są urządzeniami do nieciągłego oczyszczania ścieków. W trakcie chemicznego / fizycznego procesu oczyszczane są powstające popłuczyny, regenerat i w razie potrzeby koncentrat. Podstawowa zasada każdego oczyszczania wsadowego jest strącanie rozpuszczonych składników w wodzie, która została uprzednio zebrana w zbiornikach kaskadowych. W porównaniu z instalacją przelotową w oczyszczaniu wsadowym unika się przypadku, w którym część ścieków nie zostanie wystarczająco oczyszczona.
W takcie oczyszczania wsadowego można przeprowadzić np. następujące procesy.
- Strącenie wodorotlenków i neutralizacja
- Utlenianie cyjanków
- Redukcja chromu (oczyszczanie chromu VI)
- Oczyszczanie chromu trójwartościowego (oczyszczanie chromu III)
- Rozszczepianie związków kompleksowych
Wyposażenie aparaturowe do oczyszczania wsadowego składa się zasadniczo z:
- Zbiorników zasobnikowych dla gromadzonych mediów
- Wsadowych zbiorników reakcyjnych z mieszadłem, urządzeniami pomiarowymi (sonda pH, sonda rH, pomiar poziomu) zawory dozujące dla wymaganych chemikaliów
- Sterowania oczyszczania wsadowego za pomocą układów PLC
Wyposażenie dostosowane jest zawsze do przeznaczenia i wielkości instalacji.
Instalacje cyrkulacyjne
W instalacjach cyrkulacyjnych woda płucząca uzdatniana jest za pomocą systemu wymiany jonowej. Metodą tą można całkowitą ilość ścieków zmniejszyć przy zachowaniu wysokich kryteriów płukania (współczynnika rozcieńczenia).
Instalacja cyrkulacyjna wiąże jony zawarte w wodzie surowej (wodzie płuczącej) i oddaje je z powrotem do regeneratu. Specjalną cechą tej instalacji jest jej równoczesne wykorzystanie jako układu odzyskiwania surowców wtórnych.
Miarodajnym czynnikiem dla zaprojektowania jest ilość i stężenie wody płuczącej. Ma ona wpływ na wielkość i trwałość wymienników jonowych.
Niektóre procesy nie nadają się do prowadzenia cyrkulacji, ponieważ są one szkodliwe dla żywicy wymienników jonowych wzgl. dla procesu oczyszczania ścieków i procesu produkcyjnego.
Urządzenie do oczyszczania osadu
Wodorotlenki metali strącone w trakcie procesu oczyszczania wsadu oddzielane są od fazy ciekłej w czasie odbywającego się następnie procesu oczyszczania osadu. W zależności od stosowanej wody technologicznej i jej ilości łączy się ze sobą poniższe kroki procesu w różnych wykonaniach.
Zbiornik osadu cienkowarstwowego / zbiornik sedymentacyjny
Konwencjonalnym sposobem oddzielania fazy stałej i fazy ciekłej jest sedymentacja grawitacyjna w zbiorniku z osadem cienkim.
Zbiorniki osadu cienkowarstwowego mogą być stosowane jako:
- zbiorniki odbieralnikowe do filtracji bezpośredniej poprzez prasę filtracyjną komorową.
- zbiorniki isedymentacyjne do oddzielania fazy osadu i fazy wody czystej.
Zbiorniki sedymentacyjne wykonywane są z dnem ukośnym lub z dnem lejowym.
Klarownik pochyły
Wypróbowanym sposobem oddzielania fazy stałej od fazy ciekłej je st sedymentacja grawitacyjna.
W przeciwieństwie do konwencjonalnego zbiornika sedymentacyjnego klarownik pochyły dzięki zamontowanym płytkom ukośnym może znacznie skrócić czas osadzania się osadu. Zamontowane płytki powiększają wielokrotnie powierzchnie sedymentacji, dzięki temu odcinek sedymentacji zostaje skrócony a sedymentacja zostaje przyśpieszona.
Dzięki zastosowaniu klarownika pochyłego można odciążyć hydraulicznie prasę filtracyjną komorową. Dwie trzecie ilości ścieków można odprowadzić bezpośrednio jako wodę czystą i doprowadzić je do oczyszczania końcowego. Faza osadu (ok. 1/3 całkowitej ilości ścieków) zostaje odwodniona za pomocą prasy filtracyjnej komorowej.
Prasy filtracyjne
Celem oddzielenia substancji stałych z zawiesiny do filtracji ciśnieniowej używane są prasy filtracyjne komorowe jako mechaniczne agregaty do oddzielania fazy ciekłej i fazy stałej. Za pomocą tej technologii uzyskuje się stabilnie sprasowany, porowaty placek filtracyjny o końcowej wilgotności najczęściej 65 - 70%.
Prasa filtracyjna komorowa zasilana jest zawiesiną za pomocą hydraulicznej pompy wysokociśnieniowej z membraną tłokową (w przypadku małych pras filtracyjnych komorowych również za pomocą pomp membranowych na sprężone powietrze). Pompa reguluje automatycznie ciśnienie zasilania w postępującym procesie filtracji. Zamykanie prasy odbywa się za pomocą ręcznego lu elektrohydraulicznego systemu zamykającego.
W komorach prasy filtracyjnej komorowej substancje stałe zatrzymywane i gromadzone są za pomocą tkanin filtracyjnych. Przefiltrowana, czysta ciecz (filtrat) odprowadzana jest z prasy filtracyjnej komorowej. Po osiągnięciu zdefiniowanego wysokiego ciśnienia tłoczenia i niskiej przepustowości proces filtracji zostaje zakończony. Ciśnienie zamykania zostaje zredukowane, prasa filtracyjna zostaje otwarta a placek filtracyjny zostaje wyjęty.
Powstający w prasie filtracyjnej komorowej osad zostaje zutylizowany lub użyty jako surowiec wtórny. Woda czysta doprowadzana jest do końcowego oczyszczania.
Oferujemy między innymi następujące odmiany pras filtracyjnych komorowych.
- Formaty płyt filtracyjnych od 400 do 1200 mm
- 10 - 100 komór filtracyjnych z plackami filtracyjnymi o grubości 25 - 30 mm.
- Ręczne, półautomatyczne i automatyczne przesuwanie płyt.
- Zintegrowane oczyszczanie płyt filtracyjnych lub jako zbiorniki dostawcze
- Dodatkowy system osuszania osadu.
Filtracja końcowa i oczyszczanie końcowe
Aby móc przestrzegać zalecanych urzędowych wartości granicznych po oczyszczaniu zasadniczym konieczne jest oczyszczanie końcowe. Przy czym zostają odfiltrowane niepożądane resztki i substancje barwiące jak również usunięte zostają metale ciężkie. Nastawiona zostaje i jest rejestrowana żądana wartość pH.
Filtr żwirowy i filtr z węglem aktywnym
Po dokonaniu neutralizacji w zbiornikach wsadowych i po oczyszczeniu w prasie filtracyjnej komorowej / klarowniku pochyłym w wodzie oczyszczonej mogą znajdować się jeszcze niewielkie ilości substancji stałych (np. wodorotlenki metali).
Filtr żwirowy i filtr z węglem aktywnym obok filtrów workowych służą do zatrzymywania niewielkich ilości resztkowych substancji stałych z wody oczyszczonej.
W przypadku filtrów żwirowych usunięte zostają w daleko idącym stopniu resztki odfiltrowywanych substancji.
Filtrowana ciecz przepływa z góry na dół przez złoże stałe składające się ze żwiru kwarcowego. Przy czym cząstki stałe odkładają się w żwirze. Monitorowanie ciśnienia wejściowego pokazuje zaawansowanie załadowanie medium filtracyjnego. Po czym następuje w kilku krokach wymagane płukanie wsteczne za pomocą powietrza i wody. Celem efektywnego oczyszczenia filtr żwirowy może być również płukany z użyciem mocno rozcieńczonego roztworu kwasu solnego. Popłuczyny powstające z płukania wstecznego odprowadzane są do procesu oczyszczania ścieków i tam oczyszczane.
Natomiast w przypadku użycia węgla aktywnego działa mechanizm adsorpcji. W tym przypadku niezależnie od usuwania odfiltrowywanych substancji usuwany jest wolny chlor i substancje organiczne.
Filtry workowe
Filtry workowe służą do zatrzymywania odfiltrowanych substancji. Materiał filtra workowego oraz wielkość porów decydują o wyniku filtracji i trwałości filtra. Standardowo stosujemy obudowę filtra workowego z elementami wyporowymi, aby zmniejszyć zabrudzenie podczas wymiany worków. Stacje filtrów workowych mogą być wyposażone w zwykły manometr wskaźnikowy, manometr wskaźnikowy różnicowy lub manometr kontaktowy do elektronicznego monitorowania ciśnienia.
Instalacja wymiany jonowej do eliminacji resztek metali ciężkich
Aby bezpiecznie utrzymywać zalecane wartości graniczne metali ciężkich wprowadzanych mediów zgodnie z załącznikiem 40 rozporządzenia o ściekach AbwV stosowana jest instalacja wymiany jonowej (wymiennik końcowy).
Zadaniem wymienników jonowych jest obniżanie zawartości rozpuszczonych jonów metali ciężkich również w obecności stosunkowo dużych stężeń jonów ziem alkalicznych do wartości poniżej 0,5 mg/l. Przefiltrowane ścieki z oczyszczania głównego prowadzone są przez szeregowo połączone kolumny z żywicą selektywnej wymiany jonowej. W przypadku wyczerpania zdolności wchłaniania wymiennik jonowy regenerowany jest za pomocą kwasu. Przy czym związane na wymienniku metale ciężkie zostaną resorbowane i tworzy się roztwór o wysokiej zawartości metali ciężkich, który następnie oczyszczany jest wraz z pozostałymi ściekami w sekcji oczyszczania zasadniczego.
Zespół korekcyjny wartości pH
Wartość pH po zakończeniu oczyszczania zasadniczego nie zawsze odpowiada urzędowym wymaganiom dla potrzeb wprowadzania do obiegu i dlatego musi być ona skorygowana. W tym celu stosowany jest zbiornik przelotowy z częścią przelotową. Wartość pH zostaje nastawiona na minimalną i maksymalną wartość po upływie określonej zwłoki za pomocą kwasów i ługów. Dodawanie kwasu i ługu odbywa się oszczędnie i regulowane jest automatycznie.
Kontrola ostateczna wartości pH
Kontrola ostateczna wartości pH odbywa się w trakcie ciągłego pomiaru wartości pH oczyszczonych ścieków przed ich wprowadzeniem do obiegu. Rejestrator ekranowy odczytuje i wizualizuje gromadzone dane i rejestruje je w sposób niezmienny.
W przypadku, gdy wartość pH wprowadzanej wody wykracza poza dozwoloną wielkość, woda zostaje automatycznie zawrócona do procesu oczyszczania i rozlega się sygnał alarmowy. W ten sposób zagwarantowane jest, iż do obiegu nie zostanie wprowadzona woda z wadliwą wartością pH.
Parowniki próżniowe
Parowniki próżniowe służą do gromadzenia roztworów wodnych pod próżnią. Ciśnienie bezwzględne wynosi ok. 50-100 mbar, w ten sposób temperatura wrzenia przykładowo wody zostaje zredukowana do 35oC, dzięki czemu uzyskuje się znaczną obniżkę kosztów zakładowych.
Parowniki próżniowe pracują w trybie wsadowym. W pierwszym kroku ścieki wprowadzane są do komór warzelnych. Po uruchomieniu parownika próżniowego następuje odpompowanie powietrza za pomocą pompy próżniowej. Równocześnie poprzez automatyczny zawór zasysany jest produkt, dopóki nie osiągnięty zostanie poziom roboczy. Odbywa się to poprzez wytwarzane w komorze warzelniczej podciśnienie.
Po osiągnięciu próżni roboczej produkt jest podgrzewany. Po osiągnięciu temperatury wrzenia woda zawarta w produkcie zostaje odparowana do nastawionego stężenia końcowego. Następnie odbywa się usuwanie koncentratu. Regulacja ta odbywa się np. poprzez pomiar gęstości. Kondensat może być gromadzony osobno. W przypadku, gdy po sprawdzeniu analitycznym jest to konieczne, kondensat może zostać doprowadzony z powrotem do procesu płukania.
W przypadku mediów pieniących się, podjęte zostaną jeszcze dodatkowe działania mechaniczne i chemiczne.
Powszechnymi dziedzinami zastosowania są:
- Redukcja objętości szkodliwych dla środowiska ścieków przed ich utylizacją (pozazakładową) z możliwością ponownego zastosowania kondensatu.
- Odzyskiwanie określonych elektrolitów galwanicznych z płukania stacjonarnego
Oczyszczanie specjalne PFT/ PFOA
Środki PFT / PFOA stosuje się jako środki powierzchniowo czynne w procesach chromowania np. do galwanizowania tworzyw sztucznych. Ulegają one degradacji biologicznej, dlatego też nie muszą być osobno utylizowane. Aby przestrzegać ścisłych wartości granicznych dla środków PFT i PFOA, musi nastąpić oczyszczanie za pomocą instalacji wymiany jonowej. W ramach obszernych programów badawczych, jak również na podstawie odnośnych doświadczeń z tej dziedziny, opracowaliśmy technologię eliminacji tych materiałów obcych.
W czasie aktywnego podawania środków PFT/PFOA oczyszczany jest strumień cząstkowy kwaśnych chromowych popłuczyn, zanim doprowadzony zostanie do dalszego oczyszczania.
Stężenia końcowe, również te z wcześniejszych zastosowań PFT/PFOA można oddzielić za pomocą wymienników jonowych na końcu procesu oczyszczania.
Stacje chemikaliów
Przechowywanie i dozowanie chemikaliów technologicznych stanowiących zagrożenie dla wód odbywa się zgodnie z surowymi przepisami ustawowymi. Wanny wychwytujące wzgl. zbiorniki z podwójnymi ściankami, materiały odporne na przedmiotowe media oraz dostosowanie do miejscowych warunków instalacyjnych (np. strefy narażone na trzęsienia ziemi) są nieodzownym warunkiem uzyskania pozwolenia budowlanego w Niemczech. W pozostałych krajach obowiązują podobne podwyższone wymagania wobec konstrukcji. Jako zakład branżowy zgodnie z wymaganiami WHG posiadamy certyfikacje pozwalającą na instalowanie i uruchamianie takich instalacji.
Stacje odbiorcze dla pojemników IBC
Do eksploatacji oczyszczalni ścieków są niezbędne różne chemikalia technologiczne np. kwas solny, ług sodowy lub stabilizowane mleko wapienne. W niektórych przypadkach media te są potrzebne tylko w małych ilościach tak, iż zbiornik magazynowy lub stacja mieszająca nie są konieczne. W tych przypadkach media te można zamawiać w pojemnikach dostawczych (IBC) o różnych pojemnościach.
Dozowanie odbywa się albo za pomocą zaworów dozujących do rurociągów pierścieniowych. Pojemniki dostawcze muszą być przechowywane na palecie wychwytującej. Pobieranie mediów z pojemników IBC winno odbywać się za pomocą lanc ssących lub kodowanych głowic odbiorczych z uprzednio nastawioną lancą ssącą celem całkowitego opróżnienia i podwyższenia stopnia bezpieczeństwa.
Zbiorniki magazynowe na chemikalia (z atestem typu)
Powyżej określonych ilości zużycia dozowanie chemikaliów z pojemników dostawczych nie jest już ekonomiczne. W tej sytuacji sensowną alternatywą są zbiorniki magazynowe na chemikalia.
Nasze zbiorniki magazynowe posiadają ogólne dopuszczenie wymagane przez nadzór budowlany zgodnie z przepisami DIBt i są projektowane indywidualnie dla danego przypadku zastosowania.
Wykonanie zbiorników magazynowych:
- Materiały np. polipropylen, polietylen, tworzywa wzmocnione włóknem szklanym z wykładziną PCW.
- Pojemność użytkowa ok 2 - 30 m³
- Zbiorniki z podwójną ścianką lub z wanną wychwytową
- Z płytą podstawy do monitorowania przecieku
- Czujniki przecieku i nadmiernego napełnienia z atestem typu.
- Różne technologie pomiaru poziomu napełnienia (np. kontynuacyjne systemy poziomu napełnienia za pomocą urządzeń ultradźwiękowych)
- Nadające się do ustawienia wewnątrz i na zewnątrz
Napełnianie zbiorników magazynowych może odbywać się z pojemników dostawczych lub ze stacji z chemikaliami. Przy czym możliwe jest bezpośrednie napełnianie zbiornika z samochodu cysterny.
Stacja przygotowania roztworów mleka wapiennego i pomocniczych środków koagulujących
W przypadku, gdy mleko wapienne lub pomocnicze środki koagulujące przygotowywane są na świeżo na miejscu, potrzebny jest do tego celu odpowiedni zbiornik. Stacje do przygotowywania roztworów posiadają:
- mieszadło
- automatyczny układ podawania wody wodociągowej (również do płukania)
- punkt dodawania substancji stałych wzgl. z podestem dla operatora
- przyłącze do punktu dodawania / rurociąg pierścieniowy
Stacja do samochodów cystern
W przypadku dużego zużycia chemikaliów technologicznych pojemniki dostawcze ewentualnie nie są już tak ekonomiczne. To samo dotyczy dużych ilości mediów utylizowanych poza zakładem (np. koncentratów). Stacja do samochodów cystern do napełniania lub opróżniania umożliwia łatwe, dokładne i bezpieczne napełnianie i opróżnianie zbiorników.
Stacje napełniające lub opróżniające są indywidualnie projektowane tak, aby były odporne na media. Dla każdego medium przewidziane jest osobne przyłącze oraz przewody rurowe do zbiornika.
W przypadku ustawionych na zewnątrz stacji napełniających i odbierających składana wanna wychwytowa z atestem typu umożliwia bezpieczne napełnianie i opróżnianie. Alternatywnie do drogich i skomplikowanych stacji odbiorczych z rozgałęzieniem odbiorczym wanny wychwytowe są ze wszech miar korzystną i praktyczną alternatywą.
Przenośniki do materiałów suchych
Chemikalia do oczyszczania ścieków w postaci proszkowej mogą być podawane do oczyszczalni za pomocą dozowników do materiałów suchych. Do tego celu materiał suchy napełniany jest na wysokości obsługowej do zbiornika stożkowego odbieralnika i transportowany na wysokość do 4 m. Materiał suchy jest mocno higroskopijny, wskutek czego system transportowy materiału sypkiego winien być dokładnie zabezpieczony przed wnikaniem wilgoci.
Sterowanie instalacją
Oczyszczalnie ścieków z powodu swej złożoności wymagają bezpiecznego sterowania i monitorowania. Monitorowanie stanowisk napełniania, stanów roboczych, parametrów roboczych itd. jak również monitorowania zautomatyzowanych przebiegów programów urządzeń wsadowych i instalacji wymiany jonowej realizowane jest za pomocą układów sterowania instalacją.
Standardowo stosowane są komponenty PLC firmy Simens oraz elementy sterujące wiodących producentów europejskich. Interfejsy do innych części instalacji np. automatów galwanizacyjnych mogą być wykonywane w zależności od wielkości instalacji i zastosowanego systemu jako magistrale Profibus lub interfejsy Profinet.
Wizualizacja urządzeń
Ekran dotykowy naszego układu sterowania instalacji zawiera wizualizację urządzeń. Wizualizacja odbywa się najczęściej na komputerze PC operatora lub na panelach kompaktowych.
Nawet w przypadku najbardziej złożonych instalacji nasza wizualizacja umożliwia łatwy przegląd sytuacji a tym samym nieskomplikowaną obsługę instalacji. Wizualizacja pozwala operatorowi urządzeń śledzenie procesu oczyszczania ścieków i w razie potrzeby korygowanie jego przebiegu.
Wizualizacja stwarza możliwość śledzenia stanów napełnienia zbiorników, parametrów procesu, stanów roboczych pomp i mieszadeł. Kolorowe oznaczenia umożliwiają szybkie dostrzeżenie stanu roboczego.
Przyrządy pomiarowe
Duża ilość parametrów procesu oczyszczania ścieków wymaga stałych pomiarów i ich weryfikacji. Przy czym rozróżnia się tu parametry z analogowym lub cyfrowym przekazywaniem zmierzonych wartości, przy czym systemy cyfrowe nabierają coraz większego znaczenia.
Typowymi parametrami procesu są:
- stany napełnienia
- wartości pH / redoks w trakcie oczyszczania wsadowego / korekta wartości pH
- temperatury
- punkty pomiarowe ciśnienia (np. Na filtrach, prasach)
- pomiary zmętnienia za prasami filtracyjnymi komorowymi
- pomiar przepływu przed odprowadzeniem ścieków do kanału
- pomiar przewodności
- stany zaworów automatycznych
W razie odchyłek parametrów procesu emitowane są ostrzeżenia i alarmy. Wyświetlane są one na wizualizacji i w razie potrzeby dodatkowo sygnalizowane za pomocą lampek i buczków.
Protokołowanie poszczególnych wartości pomiarów jest możliwe i jest ono obowiązkowe np. dla pomiaru pH i przebiegu kontroli końcowej wartości pH.
W zależności od odnośnych właściwości procesu nasi inżynierowie technolodzy dobiorą odpowiednie technologie i znajdą w uzgodnieniu z klientem stosowne rozwiązanie. Do naszych instalacji montujemy tylko wypróbowane przez lata przyrzady pomiarowe z Niemiec.
Technologie uzdatniania wody
Wiele procesów obróbki powierzchni stawia wysokie wymagania wobec stosowanej wody płuczącej, aby zagwarantować dobrą jakość powierzchni. W tym celu podczas uzdatniania wody zostaną usunięte zakłócające sole, ciała stałe lub substancje organiczne.
W zależności od jakości wyjściowej wody surowej i żądanej jakości wody oczyszczonej zastosowane zostaną optymalnie różne metody filtracji i wymiany jonowej.
Zastosowane zostaną następujące podzespoły:
Filtracja wstępna
Aby zapobiec uszkodzeniu lub zakłóceniu kolejnych agregatów należy w zależności od jakości i pochodzenia uzdatnić wstępnie wodę zasilającą.
Przy czym wodę surową z publicznej sieci wodociągowej należy jedynie oczyścić z ewentualnych zanieczyszczeń takich, jak piasek, rdza lub z zanieczyszczeń organicznych. Do tego celu stosowane są filtry dokładne z płukaniem wstecznym.
Wodę ze studni należy oczyścić przykładowo z możliwych do odfiltrowania substancji jak również z żelaza i manganu. Do tego celu stosuje się filtry żwirowe i piaskowe, jak również specjalne filtry z węglem aktywnym i filtry świecowe.
Urządzenia zmiękczające
Za „wodę twardą” uważa się wodę o dużej zawartości substancji nadających jej twardość takich, jak jony wapnia (Ca2+) lub jony magnezu (Mg2+). Bez uprzedniego zmiękczenia wody twardej nie można używać do wielu wrażliwych procesów płukania. Ponadto substancje utwardzające wodę powodują odkładanie się na membranach instalacji do osmozy odwróconej szkodliwych osadów (scaling), które wymagają usuwania. Odbywa się to za pomocą wymiany jonowej w instalacji do zmiękczania wody.
Przy czym woda przepływa przez żywice wymiennika kationowego, na którego powierzchni jony Mg i Ca wymieniane są na jony Na.
Zdolność pochłaniania zastosowanej żywicy po upływie pewnego czasu zostaje wyczerpana i wymaga ona regeneracji za pomocą NaCl, która w postaci tabletek ze soli warzelnej zostaje rozpuszczona i odłożona w zbiorniku solankowym. Celem regeneracji solanka jest kierowana przez żywice wymiennika jonowego. W ten sposób jony związane zostają wymienione na jony sodu. Regenerat wprowadzany jest w zależności od potrzeb bezpośrednio lub doprowadzany do procesu oczyszczania ścieków.
Instalacje wymiany jonowej dla potrzeb pełnej demineralizacji
Woda w pełni zdemineralizowana potrzebna jest w wielu procesach. Jest to woda o bardzo małej zawartości kationów i anionów.
Woda zdemineralizowana pozyskiwana jest z wody surowej. Jony zawarte w wodzie są przejmowane i wymieniane przez żywice wymienników. Dzięki tej wymianie powstaje w pełni zdeminaeralizowana woda.
Po zapełnieniu żywic jonami zostają one zregenerowane za pomocą kwasów lub ługów. Regenerat z dużą zawartością soli doprowadzany jest do instalacji oczyszczania ścieków.
W zależności od zapotrzebowania na wodę zdemineralizowaną i zawartości soli w wodzie surowej określa się wielkość instalacji wymiany jonowej. Wydajności hydrauliczne 500l/h bis 25m³/h należą do wielkości standardowych.
Instalacje do wytwarzania wody zdemineralizowanej mogą być zaprojektowane w dwóch ciągach. Sterowanie instalacji może odbywać się w pełni automatycznie lub ręcznie. Generalnie nasze instalacje projektowane są dla technologii ze złożem zawieszonym, na życzenie mogą one być jednakże wykonane z złożem stałym.
Stosowane żywice wymiany jonowej dobierane są w zależności od jakości wody surowej wzgl. od potrzebnej jakości wody zdemineralizowanej.
Instalacje osmozy odwróconej
Osmoza odwrócona jest procesem oddzielania membranowego z napędem ciśnieniowym w którym medium (woda surowa) oraz woda czysta oddzielane są od siebie za pomocą półprzepuszczalnej membrany. Molekuły wody mogą przechodzić przez membranę przy czym sole zostają przez nią zatrzymane.
Instalacje osmozy odwróconej stosowane są np. do wytwarzania w pełni zdemineralizowanej wody.
Za pomocą wysokiego ciśnienia, które jest wyższe od naturalnego ciśnienia osmotycznego równowagi stężenia, woda jest przetłaczana przez membranę. Po jednej stronie membrany gromadzi się zatrzymana woda o zawartości soli (koncentrat) podczas gdy po drugiej stronie tworzy się zdemineralizowana woda (permeat). Woda surowa zostaje zdemineralizowana w zależności od użytej jakości membrany do 97-98%. Wykorzystanie permeatu wynosi ok. 75%
Celem ochrony membrany należy zapobiec powstawaniu organicznych i nieorganicznych zjawisk osadzania się (fouling i scaling). Wapń i magnes można usunąć za pomocą instalacji zmiękczającej; żelazo, mangan i zanieczyszczenia organiczne można usunąć za pomocą różnych filtrów nasypowych. Alternatywnie do wody wejściowej można dodać antyskalantu wzgl. antfoulantu, aby zamaskować działanie substancji problematycznych.
Zastosowanie wysokiej jakości membran zwiększa efektywność energetyczną, powiększa szybkość demineralizacji i zapobiega zjawiskom foulingu i scalingu.
W zależności od stopnia zanieczyszczenia membrany instalacji odwrotnej osmozy należy regularnie płukać lub wymieniać. Płukanie za pomocą kwaśnych - alkalicznych roztworów specjalnych może być dokonywane dodatkowo przez naszych specjalistów.
Elektrodejonizacja (EDI)
Zarówno w przemysłowych zastosowaniach urządzeń energetycznych jak również przy wytwarzaniu półprzewodników i chipów powszechną rzeczą jest wytwarzanie dejonatu. W tym przypadku elektrodejonizacja jako stopień usuwania resztek substancji jonowych, zwana również „polishing” wyraźnie zyskała na znaczeniu i ma znaczną przewagę dla określonych zastosowań nad klasycznymi instalacjami wymiany jonowej (np. wymienniki jonowe ze złożem mieszanym).
Elektrodejonizacja (EDI) jest procesem kontynuacyjnej demineralizacji permeatu z instalacji odwróconej osmozy lub do dodatkowej demineralizacji dejonatu z instalacji wymiany jonowej.
Elektrodejonizacja łączy w sobie dwie wypróbowane technologie oczyszczania wody: elektrodializę oraz demineralizację (dejonizację) za pomocą wymiany jonowej. Celem tej technologii jest w miarę możliwości całkowite usuwanie rozpuszczonych składników w procesie kontynuacyjnym przy niskich kosztach. Uzyskiwana w ten sposób jakość o najwyższej czystości wynosi przy przewodności równej 0,055 µS/cm = 18,2 Megaohm.
Moduł EDI składa się z kilku komór, które oddzielone są od siebie jono-selektywnymi membranami. Komory wypełnione są żywicą do wymiany jonów i umieszczone pomiędzy dwoma elektrodami na napięcie stałe.
Szczególnymi zaletami tej metody są:
- nieprzerwana praca
- brak zastosowania chemikaliów do regeneracji
- małe zużycie energii
- urządzenia zajmują mało miejsca
- koncentrat EDI nie musi być neutralizowany, lecz może być użyty wewnątrz instalacji do innych celów.
- niewielkie nakłady na konserwację
Osiągana jakość wody:
- Oporność do 18,2 Megaohm (0,055 μS/cm) przy wejściu < 30 μS/cm
- Wartość TOC ok. 3 – 5 ppb dla wody zasilającej < 100 ppb.
- Redukcja zarazków > 99 %.
Instalacje wymiany jonowej ze złożem mieszanym
Wymienniki jonowe ze złożem mieszanym są wymiennikami jonowymi w których istnieje zmieszana żywica wymiany jonowej i wymiany kationowej. Stosowane są one np. do usuwania jonów resztkowych z uzdatnionej już wody. W ten sposób można obniżyć przewodność czynną poniżej1 µS/cm. Wymiennik jonowy ze złożem mieszanym służy równocześnie również jako ochrona przed ewentualnymi zakłóceniami w poprzednim uzdatnianiu wody.
Po wyczerpaniu się żywicy zalecamy jej utylizację i zastąpienie ją świeżą żywicą.
Filtracja UV
Biologiczne zanieczyszczenia obniżają jakość wody czystej podczas jej magazynowania. Kontynuacyjna dezynfekcja promieniowaniem UV wody zapewnia niezmiennie niskie obciążenie organiczne dejonatu.
Dla potrzeb dezynfekcji UV strumień cząstkowy dejonatu pompowany jest metodą przelotową przez połączone szeregowo komory dezynfekcyjne UV. Mikroorganizmy, jakie mogą być jeszcze zawarte w wodzie poddawane są w tym przypadku promieniowaniu UV i zostają unieszkodliwione. Po czym niezbędne jest odfiltrowanie resztek organicznych.
Instalacja dezynfekcyjna UV projektowana jest w zależności od medium i od ilości.
Odzyskiwanie surowców wtórnych
Jednym z naszych koników jest kontynuacyjny rozwój procesów recyklingu. Przy czym skoncentrowani jesteśmy na urządzeniach dostawczych do odzyskiwania kwasów i metali. Odzyskiwanie surowców wtórnych prowadzi do obniżenia kosztów utylizacji i umożliwia ponowne zastosowanie wzgl. odsprzedaż surowców wtórnych.
Przy czym zasadniczym warunkiem jest w tym przypadku podzielenie ścieków na strumienie cząstkowe, które następnie oczyszczane są oddzielnie. Przyczynia się to równocześnie do odciążenia wszystkich procesów.
Procesy te mogą być również dodatkowo zintegrowane z istniejącymi instalacjami.
Zastosowane zostaną następujące podzespoły:
Instalacja opóźniająca z regeneracją oszczędzającą
Instalacje opóźniające stosowane są w procesach eloksalowania z zastosowaniem elektrolitów stało-prądowych . W czasie eloksalowania kwas siarkowy zostaje wzbogacony w aluminium. Zwiększone zawartości metalu w kąpielach kwaśnych prowadzą do słabej wydajności prądowej, podwyższonych temperatur w kąpielach i pogorszonej jakości powierzchni. Obniżenie zawartości aluminium jest wtedy konieczne. Można to uzyskać poprzez zrzut z następnym nowym nastawem świeżego kwasu.
Alternatywnie zużyta kąpiel kwasowa może zostać uzdatniona za pomocą procesu opóźniania. W tym celu pewna część kąpieli technologicznej kierowana jest przez wymiennik jonowy. Przy czym aluminium oddzielone zostaje od kwasu. Powszechnie stosowane technologie pracują przy odzysku kwasu na poziomie 60-70%. Technologia firmy bi.bra z regeneracją oszczędzania uzyskuje odzysk kwasu na poziomie ponad 90% Ponadto nasza technologia prowadzi do oszczędności wody zdemineralizowanej potrzebnej do regeneracji a ponadto podczas eloksalowania zapobiega zamuleniu złoża żywicznego.
Roztwór zawierający kwas siarkowy kierowany jest z powrotem do kąpieli kwasowej, roztwór zawierający aluminium kierowany jest do oczyszczalni ścieków.
Inaczej niż przy wymianie jonowej w technologii opóźniającej na żywicy wymiennika nie odkładają się żadne sole.
Zaletami instalacji opóźniającej z opóźnianiem oszczędzającym są:
- wydłużenie trwałości kąpieli kwasowej
- niezmienna jakość elektrolitu (zapobieganie powstawanie krzywej piłowej)
- redukcja kosztów energii (chłodzenie)
- redukcja kosztów chemikaliów technologicznych na nowe nastawy
- zmniejszenie ilości siarczanów w oczyszczonej wodzie (mniej osadów)
Komora elektrolizy miedzi
Odzyskiwanie miedzi z galwanicznych elektrolitów miedziowych realizowane jest za pomocą kompaktowej komory elektrolizy miedzi. Przy czym miedź osadzana jest na elektrodzie cylindrycznej. Dzięki drobnej matrycy metalowej możliwe jest szybkie osadzanie przy niskim stężeniu końcowym.
Zalety:
- niskie koszty energii
- mała powierzchnia ustawienia
- brak osadu mieszanego z zawartością miedzi (niskie koszty utylizowania osadów)
- uzysk z recyklingu miedzi
Instalacja do odzyskiwania niklu (z sealingu na zimno)
Popłuczyny z procesów sealingu na zimno w obszarze eloksalowania zawierają fluorki oraz niewielkie ilości niklu. Oczyszczanie ścieków, razem z pozostałymi ściekami z procesu eloksalowania nie jest możliwe, ponieważ wartości graniczne ponownego wprowadzania dla niklu nie dają się uzyskać za pomocą ekonomicznie akceptowalnych działań. Osobne oczyszczanie ścieków zawierających nikiel jest z reguły nieopłacalne tak, iż alternatywą do odzyskiwania niklu jest złożona instalacja cyrkulacyjna.
Przy czym w złożonej instalacji popłuczyny z procesów sealingu na zimno oraz woda surowa kierowane są poprzez instalację cyrkulacyjną wymiany jonowej, aby uzyskać wodę zdemineralizowaną. Powstaje kwasowy regenerat z dużą zawartością niklu. Może on zostać poddany recyklingowi albo jako roztwór o wysokim stężeniu lub jako strącony osad jednorodny z zawartością wodorotlenku niklu.
Instalacja do odzysku niklu (galwaniczna)
Nikiel galwaniczny jest materiałem obcym dla konwencjonalnego oczyszczania ścieków i może być strącany razem z miedzią w technologii wsadowej, lub osobno jako wodorotlenek niklu Alternatywnie istnieje możliwość usuwania niklu z popłuczyn zawierających nikiel (galwaniczny) za pomocą wymiennika jonowego oraz kierowanie regeneratu z zawartością niklu po specjalnej regeneracji z powrotem do elektrolitu niklowego.
Pierwszym krokiem uzdatniania jest usuwanie niklu za pomocą specjalnego selektywnego wymiennika jonowego. Jony zawarte w wodzie są przejmowane przez żywice wymienników. Popłuczyny nie zawierające niklu, które opuszczają instalację wymiany jonowej mogą następnie być dodawane do procesu klasycznej neutralizacji.
Regenerat z instalacji wymiany jonowej, który wykazuje wysoką zawartość niklu wynoszącą 60g/l, może zostać albo ponownie użyty jako elektrolit niklowy lub wytrącony w osobnej linii oczyszczania ścieków jako osad wodorotlenku niklu i ponownie zużyty.
Zaletami osobnego uzdatniania niklu są:
- zredukowanie ilości chemikaliów w ściekach przy osobnym uzdatnianiu popłuczyn z zawartością niklu
- brak zmieszanego osadu z zawartością niklu
wewnętrzne ponowne użycie regeneratu jako elektrolitu niklowego umożliwia ponadto uzyskanie oszczędności świeżego elektrolitu niklowego.
W zależności od początkowego układu technologicznego, nastaw ten zmienia skład osadu. Występujące początkowo osady mieszane z zawartością niklu stają się osadami jednolitymi.
Instalacje do odzysku niklu (chemiczne)
Aby osadzić nikiel na powierzchniach metalowych lub powierzchniach z tworzywa sztucznego w przypadku procesów bezprądowych potrzebne są silne środki redukujące dla utleniania chemicznego. Aby uzyskać stabilne reakcje, w elektrolitach obok środków redukujących muszą być obecne również stabilizatory, przyśpieszacze i oraz dodatki kompleksujące. Dla oczyszczania ścieków duże znaczenie obok niklu i fosforu posiadają przede wszystkim dodatki kompleksujące.
Aby wyeliminować dodatki kompleksujące w instalacji do neutralizacji konieczne jest dodawanie chemikaliów rozszczepiających związki kompleksowe. Powoduje to wysokie koszty i wytworzenie osadów mieszanych, które przyczyniają się do dalszego wzrostu kosztów.
Jako alternatywę dla procesu oczyszczania ze związków kompleksowych oferujemy oczyszczanie popłuczyn za pomocą wymienników jonowych. Przy czym popłuczyny z chemicznych procesów niklowania kierowane są przez złoże żywiczne. Nikiel wiąże się na powierzchni żywic, więc pozbawione niklu ścieki z zawartością związków kompleksowych można wprowadzić z powrotem do procesu. Ponadto podczas regeneracji istnieje możliwość wytwarzania albo kwasowego roztworu niklu o dużym stężeniu lub jednolitego osadu z zawartością wodorotlenku niklu. Obydwie substancje można użyć jako surowca wtórnego. W przypadku podawania bezpośredniego należy zastosować osobne oczyszczanie fosforu znajdującego się pod postacią związków fosfinianu i ortofosfinianu za pomocą metody utleniania mokrego (AOP - Adwance Oxidation Process).
Instalacja do oczyszczania kwasu chromowego
Elektrolity chromowe wzbogacają się wraz z upływem czasu pracy metalami obcymi (przede wszystkim żelazem lecz również miedzi, cynkiem i chromem trójwartościowym). Obniża to jakość elektrolitu, przez co staje się on bezużyteczny. Zamiast kosztownej utylizacji,łącznie z wymianą starego kwasu, instalacja do oczyszczania kwasu chromowego uzdatnia ponownie stary kwas chromowy za pomocą procesu wymiany jonowej.
W tym celu w pierwszej fazie elektrolit chromowy należy rozcieńczyć wodą zdemineralizowaną. Metale obce usuwane są z kwasowego roztworu chromowego za pomocą specjalnej żywicy wymiennej.
W szczególności na powierzchni żywic wiązane jest żelazo, dlatego też mówimy w tym przypadku o instalacji do usuwania żelaza z kwasu chromowego. Następnie należy zagęścić oczyszczony rozcieńczony elektrolit w parowniku, zanim zostanie on skierowany z powrotem do kąpieli. Regenerat należy doprowadzić do oczyszczalni ścieków.
Zaletami instalacji do czyszczenia kwasu chromowego są:
- obniżenie zawartości metali obcych do poziomu nowego nastawu
- wydłużenie żywotności kąpieli chromowe, zrzut nie jest już wymagany
- niezmienna jakość elektrolitu a tym samym równomierna jakość uzyskiwanej powierzchni.
- obniżka kosztów utylizacji (zewnętrznej) oraz nowego nastawu
- bardzo prosta obsługa i łatwa konserwacja
Odzyskiwanie metali szlachetnych
Odzyskiwanie metali szlachetnych takich, jak złoto, srebro, pallad i rod wymaga osobnego procesu oczyszczania.
Z mediów o wysokim stężeniu odzyskiwane są metale szlachetne za pomocą komory elektrolizy. Niskie stężenia metali szlachetnych takie, jak stężenia końcowe po komorze elektrolizy usuwane są za pomocą wymiennika jonowego.
W przypadku procesu elektrolizy na skutek działania prądu elektrycznego wymuszane jest osadzanie metali szlachetnych na katodzie. W oczyszczanym roztworze do anody i do katody podawany jest prąd stały.
Jony metali szlachetnych redukowane są na katodzie do metali szlachetnych, przy czym anoda utlenia związki cyjankowe lub organiczne. W ten sposób roztwór jest stale wzbogacany na katodzie. Ścieki dodawane są do instalacji oczyszczania ścieków, po tym, jak usunięte zostały stężenia końcowe za pomocą instalacji wymiany jonowej.
W przypadku, gdy katoda jest już zapełniona, zostaje wyjęta z układu elektrolizy i zastąpiona nową katodą. Katoda zapełniona metalami szlachetnymi może zostać przekazana do recyrkulacji.
Regeneracja warstw pasywacyjnych grubowarstwowych
W trakcie ich wykorzystywania warstwy pasywacje grubowarstwowe nabierają metali obcych, głównie żelaza i cynku. Aby zapewnić niezmienną jakość pasywacji, warstwy pasywacyjne po ich wyczerpaniu są wyrzucane i zakładane nowe. W pierwszej fazie dodawana jest warstwa pasywacyjna ewentualnie szczawian cynku, aby strącić cynk i żelazo. W drugiej fazie do obiegu wymiennika jonowego podawana jest woda czysta, aby związać końcowe zawartości żelaza i cynku. Regeneracja żywicy odbywa się za pomocą kwasu solnego. Regenerat należy doprowadzić do oczyszczalni ścieków.
Dzięki instalacji do ponownego przygotowania warstwy pasywacyjnej grubowarstwowej można obniżyć koszty utylizacji i koszty nowych nastawów.
Sterowanie instalacją
Oczyszczalnie ścieków z powodu swej złożoności wymagają bezpiecznego sterowania i monitorowania. Monitorowanie stanowisk napełniania, stanów roboczych, parametrów roboczych itd. jak również monitorowania zautomatyzowanych przebiegów programów urządzeń wsadowych i instalacji wymiany jonowej realizowane jest za pomocą układów sterowania instalacją.
Standardowo stosowane są komponenty PLC firmy Simens oraz elementy sterujące wiodących producentów europejskich. Interfejsy do innych części instalacji np. automatów galwanizacyjnych mogą być wykonywane w zależności od wielkości instalacji i zastosowanego systemu jako magistrale Profibus lub interfejsy Profinet.
Wizualizacja urządzeń
Ekran dotykowy naszego układu sterowania instalacji zawiera wizualizację urządzeń. Wizualizacja odbywa się najczęściej na komputerze PC operatora lub na panelach kompaktowych.
Nawet w przypadku najbardziej złożonych instalacji nasza wizualizacja umożliwia łatwy przegląd sytuacji a tym samym nieskomplikowaną obsługę instalacji. Wizualizacja pozwala operatorowi urządzeń śledzenie procesu oczyszczania ścieków i w razie potrzeby korygowanie jego przebiegu.
Wizualizacja stwarza możliwość śledzenia stanów napełnienia zbiorników, parametrów procesu, stanów roboczych pomp i mieszadeł. Kolorowe oznaczenia umożliwiają szybkie dostrzeżenie stanu roboczego.
Przyrządy pomiarowe
Duża ilość parametrów procesu oczyszczania ścieków wymaga stałych pomiarów i ich weryfikacji. Przy czym rozróżnia się tu parametry z analogowym lub cyfrowym przekazywaniem zmierzonych wartości, przy czym systemy cyfrowe nabierają coraz większego znaczenia.
Typowymi parametrami procesu są:
- stany napełnienia
- wartości pH / redoks w trakcie oczyszczania wsadowego / korekta wartości pH
- temperatury
- punkty pomiarowe ciśnienia (np. Na filtrach, prasach)
- pomiary zmętnienia za prasami filtracyjnymi komorowymi
- pomiar przepływu przed odprowadzeniem ścieków do kanału
- pomiar przewodności
- stany zaworów automatycznych
W razie odchyłek parametrów procesu emitowane są ostrzeżenia i alarmy. Wyświetlane są one na wizualizacji i w razie potrzeby dodatkowo sygnalizowane za pomocą lampek i buczków.
Protokołowanie poszczególnych wartości pomiarów jest możliwe i jest ono obowiązkowe np. dla pomiaru pH i przebiegu kontroli końcowej wartości pH.
W zależności od odnośnych właściwości procesu nasi inżynierowie technolodzy dobiorą odpowiednie technologie i znajdą w uzgodnieniu z klientem stosowne rozwiązanie. Do naszych instalacji montujemy tylko wypróbowane przez lata przyrzady pomiarowe z Niemiec.