提升廢水回用率技術
 
阻垢劑

Water and Wastewater

循環水無磷/低磷處理技術

此應用節錄至中國國家鼓勵工業節水工藝目錄(2023年),主要是透過使用無磷或低磷阻垢劑來達循環水系統阻垢效果,同時友善環境降低排汙處理及節省處理藥劑及費用。
 
阻垢劑
 
討論重點項目:
- 中國國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄(2023年)是什麼?

- 什麼是循環水
- 循環水處理劑及加藥管理
- 阻垢劑類別
- 什麼是逆滲透技術
- 逆滲透監測項目

中國國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄(2023年)是什麼?
  中國政府在2022年11月16日,發布了《國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄(2023年)》,這份目錄是由中國工業和信息化部、水利部聯合發表的,節水工藝涵蓋了石化化工、建材、鋼鐵、紡織、食品、製藥和電子等...14個產業類別,此份文件的目的在於落實《工業水效提升行動計劃》、《工業廢水循環利用實施方案》工作部署,進而來加快先進節水工藝、技術、裝備研發和應用推廣,進一步提升工業水資源節約的效率。另外在發表2023年版後,原使用的2021年次則同時廢止。由此可見中國政府對於節水技術的提升以針對不同行業有所準備,同時我們由此份文件發想,哪些技術是可能應用於台灣產業,以協助產業節省水資源,避免更多的水費浪費及支出。

什麼是循環水
  循環水是指使用過後的水,經過特殊處理後從廢水、汙水狀態恢復到潔淨水的性質,可以安全用於各種非飲用、製藥及食品中用水的用途。在水循環的過程中,需要確保冷卻水塔、冷水機、管路、過濾膜等都能夠最佳的運行,因此需要有效控制微生物生長、菌體孳生、抑制水垢產生和預防管道及設備腐蝕,進而達到降低能源、水源消耗,減少汙泥,延長設備使用壽命的目的,而市場上也有專案訂製的水處理解決方案,以專業藥劑搭配完善服務來達到此目的。

循環水處理劑及加藥管理
  在循環冷卻水系統中,主要有三個關鍵問題,分別是結垢、腐蝕和微生物,因次會使用多種藥劑來克服可能造成的問題。其中最常被使用的是阻垢劑,因為循環水在運作時會產生水垢和污垢,並可能導致管道、監測設備或處理設備備的腐蝕。若水垢發生大量沉析,可能使熱交換系統降低換熱效果、過濾膜快速耗損、堵塞管路和設備。

  而腐蝕則會減少設備使用壽命,並可能發生意外,進而增加維護費用。所以也可能會投加
緩蝕劑,緩蝕劑是一種用於腐蝕介質中抑制金屬腐蝕的添加劑,添加後不會改變腐蝕介質的性質,也不需特殊投加設備及對設備表面進行處理。因此,使用緩蝕劑是一種經濟效益較高且適應性較強的金屬防護措施。

  循環水系統也是一個特殊且複雜的生態環境,適合於多種微生物的生長。例如塔池布滿綠色的藻類,管內表面粘泥物生成...等,為避免產生損壞或更故障,會使用殺菌劑進行殺菌滅藻處理,殺菌劑可以去除流體管道、設備內壁包覆生成的粘泥、藻類及有害微生物;抑制循環水冷卻體系統菌藻繁殖;且使用上不受水質影響,穩定性強。

  另外值得提到的是,添加藥劑的位置、濃度和方式都是重要的,在中大型的循環水系統中,藥劑應以計量幫浦以連續性的方式添加,並且根據水中藥量分析並進行調整,主因是連續加藥的濃度穩定、波動範圍小,可避免過量添加的浪費,且由於穩定的添加因而藥劑的反應效率高。擎傑為您提供JESCO Pump,多種種類、揚程及流量規格,凡是計量添加都可以為您提供協助。

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阻垢劑類別
  前文提到,阻垢劑是在整個循環水系統中最常使用的藥劑,其根據組成主要分為4大類型:
聚磷酸鹽
有機磷酸鹽

含磷的有機化合物
低分子量羧酸鹽
  其中可以發現,多數是以磷系藥劑為主,而磷經多年的研究證實是加速水體優氧化現象的禍源之一,當磷含量提升會增加藻類產量,使得水體溶氧下降,造成植物、水中生物和魚類死亡,因此在放流法規中被規範排放限值,避免造成環境的破壞。若使用此類型阻垢劑,必須額外增加物理化學法、生物法或人工溼地法設施或流程來進行除磷,這將會是一筆龐大的支出。所以考量成本及環境友善,更推崇低分子量縮酸鹽,也就是無磷的阻垢劑的添加,可抑制析出作用並具有強大的分散效果,並且可降低排汙處理費用。

無磷處理

什麼是逆滲透技術?
  除了循環水系統外,另一個會常使用阻垢劑的流程是逆滲透系統,逆滲透(Reverse osmosis, RO)是一種水質淨化技術,藉由施予一個大於滲透壓的壓力,使水通過半透膜,進而來分離水中的溶解物質、離子和微生物,而這樣的方式會使得較大的分子、離子和污染物被留在膜的另一側,從而實現水質淨化的效果。在操作的過程中半透膜容易受到污染物、鈣和鎂等礦物質的積聚而受到阻塞。添加阻垢劑可以幫助減少膜的積垢,保持膜的效率和壽命,從而降低操作成本、提高水處理效率。

Reverse osmosis

逆滲透監測項目
  在整個膜過濾的流程中,我們需要多種的監測數值,包含壓力、pH、電導度、流量和溫度等...。其中通過膜前後的差壓,可說明半透膜需要施加多少壓力才可通過,進而得知RO膜況;以流量計計量進、出水量;溫度則會影響產水量,通常會與壓力搭配調控;pH值對於膜影響不大,但會影響水中離子是否發生解離產生離子態...。由於整個流程中我們能夠提供各式的監測系統,我們以RO膜前、後的進、出水監測及分析相關設施作為以下產品建議,擎傑具有各式產品,能夠滿足實際應用需求。

膜過濾方案