1. Източници на отпадъчни води, типични замърсители и характеристики на водата
Водата и отпадъчните води, генерирани при производството на зелен водород, предимно са резултат от електролиза на вода, производството на пречистена вода, почистването на електроди, изпускането на системата, циркулацията на охладителна вода и почистването на работното помещение. Тези потоци представляват основните приложения за третиране на вода в обекти за производство на водород с възобновяема енергия, интегриращи слънчева и вятърна енергия.
В отличие от конвенционалните промишлени отпадъчни води, отпадъчните води от производството на зелен водород се състоят предимно от високочисти солени отпадъчни води и отпадъчни води от почистване на оборудване. Типичните замърсители включват киселинни и алкални регулиращи химикали, йони на твърдостта калций и магнезий, хлориди, сулфати и следи от метали от електродите.
Отпадните води обикновено имат много ниско съдържание на химичен окислителен капацитет (COD), отлична биоразградимост, но относително висока соленост и силна склонност към образуване на накип. Честите цикли на пускане и спиране на електролизаторите могат да предизвикат колебания както в дебита на отпадните води, така и в тяхното качество. Непрекъснатото отстраняване на част от циркулиращата течност от системите води до увеличаване на общото съдържание на разтворени твърди вещества (TDS), което може да доведе до образуване на накип по оборудването, корозия на тръбопроводите и намаляване на ефективността на електролизаторите, ако не се контролира надлежно.
Системите за пречистване на вода трябва постоянно да произвеждат технологична вода с висока чистота за производство на водород, като същевременно спазват приложимите стандарти за изхвърляне на промишлени отпадни води и за повторно използване на вода.
2. Чести предизвикателства за клиентите
Основните предизвикателства, с които се сблъскват проектите за зелен водород, са поддържането на стабилно качество на водата и осигуряването на дългосрочна надеждност на системата.
Недостатъчният контрол върху твърдостта на изходната вода и разтворените соли може да причини образуване на накип в електролизерите и мембранните системи, което директно намалява ефективността на производството на водород и увеличава енергийното потребление.
Конвенционалното стандартизирано оборудване за пречистване на вода често не е в състояние да се справи с променливите и прекъсващи работни режими, характерни за обектите за производство на водород, задвижвани от възобновяеми енергийни източници, което води до намаляване на експлоатационната стабилност.
Тъй като повечето заводи за зелен водород са интегрирани със слънчеви и ветроенергийни системи, условията за инсталиране се различават значително. Стандартното оборудване често не може адекватно да отговори на специфичните изисквания на мястото относно габаритите на оборудването, корозионната устойчивост и експлоатационната гъвкавост.
Освен това производството на водород изисква процесна вода с ултрависока чистота. Традиционните технологии за пречистване на вода често не постигат необходимото качество на водата, което води до ускорено остаряване на електродите, по-високи разходи за поддръжка и намален срок на експлоатация на оборудването.
Много проекти също нямат интегрирани, персонализирани решения, които обединяват производството на ултрапремината вода, пречистването на отпадъчни води и повторното им използване в една оптимизирана система.
3. Процес на третиране и конфигурация на основното оборудване
За да отговорим на строгите изисквания към качеството на водата при производството на зелен водород, ние предлагаме специализиран процес за пречистване, състоящ се от:
Предварително пречистване на суровата вода → Мекаване на водата → Напреднала мембранна дезсолация → Производство на ултрапремината вода чрез EDI → Възстановяване и повторно използване на концентрат.
Суровата вода първо минава през филтрация с многокомпонентен филтър и филтрация с активен въглен, за да се премахнат взвесените твърди частици и примесите.
Пълно автоматизираната система за мекаване на водата премахва йоните на калций и магнезий, ефективно намалявайки потенциала за образуване на накип.
Меката вода след това се обработва чрез система за ултрафилтрация (UF), последвана от система с обратно осмотично (RO) филтър, устойчив към замърсяване, за премахване на разтворени соли и следи от замърсители.
Системата за електродеионизация (EDI) по-нататък произвежда ултрапремината вода, която напълно отговаря на изискванията за качество на водата при електролиза на водород.
Малкият обем концентрирана отпадъчна вода се подлага на допълнителна обработка чрез процеси за концентриране и възстановяване, за да се използва повторно, като се максимизира използването на вода и се минимизира отделянето на отпадъчна вода.
Основното оборудване включва:
- Пълноавтоматични системи за предварителна филтрация
- Промишлени агрегати за мекаване на вода
- Мембрани за обратен осмоз срещу замърсяване
- Системи за ултраприста вода с електродеионизация (EDI)
- Интелигентни системи за дозиране на химикали
- Онлайн инструменти за мониторинг на качеството на водата
- Пълноавтоматизирани електрически контролни системи
4. Предимства на решението
Нашето решение е специално проектирано, за да отговаря на строгите изисквания за ултрапремината вода при производството на зелен водород.
Системата постоянно осигурява вода от високо качество, която напълно отговаря на спецификациите за подавана вода към електролизатора, гарантирайки стабилна ефективност на производството на водород и намаляване на енергийното потребление.
Предлагаме напълно персонализирани конфигурации на оборудването въз основа на капацитета на проекта, наличното монтажно пространство, профила на работа на възобновяемите енергийни източници и качеството на изходната вода. Персонализираните размери на оборудването, корозионноустойчивите материали и интелигентните програми за управление осигуряват безпроблемна адаптация към разнообразните изисквания на проектите за зелен водород.
Всички основни електрически системи за управление и оборудване за пречистване на вода са сертифицирани според стандарти CE, UL и ISO, което отговаря на международните изисквания за безопасност и качество както за европейския, така и за северноамериканския пазар, като подпомага съответствието на глобалните проекти.
Системата предлага отлична устойчивост към хидравлични и качествени колебания на водата, причинени от преривистата работа на електролизера. Натрупването на накип е значително намалено, което води до по-дълъг срок на експлоатация на оборудването, подобрява експлоатационната стабилност и намалява изискванията за поддръжка.
Модуларният интегриран дизайн минимизира необходимото монтажно пространство, опростява транспортирането и инсталирането и позволява гъвкаво разширение на капацитета в бъдеще.
Пълно автоматизираната интелигентна експлоатация минимизира ръчното вмешателство и осигурява високи показатели на възстановяване на водата, като значително намалява общите експлоатационни разходи.
5. Проектни препратки и подкрепяща документация
Успешно сме доставили множество системи за пречистване на вода за обекти за производство на зелен водород, задвижвани от възобновяеми енергийни източници, интегриращи фотоволтаични и вятърни електроцентрали.
Представителен проект е Проектът за ултрапресна вода и повторно използване на отпадъчни води с голяма мощност, задвижван от слънчева енергия, за производство на зелен водород, при който системата е демонстрирала дългосрочна стабилна работа чрез непрекъснато доставяне на високочиста технологична вода за електролиза на водород.
Проектът е ефективно разрешил проблемите с образуването на натрупвания и колебанията в качеството на водата, значително е намалил енергийното потребление за производството на водород и успешно е преминал окончателното приемане на проекта.
Поддържащата документация включва:
- Патенти за собствен процес за пречистване на вода за водород
- Сертификати CE, UL и ISO
- Доклади за водно качество, издадени от независими акредитирани лаборатории
- Документация за завършване и приемане на проекта
- Референтни проекти в областта на възобновяемата енергия и водородната индустрия
6. Обхват на услугите и процесът на сътрудничество
Предлагаме комплексни EPC ключ-за-ръка решения за пречистване на вода за проекти по производство на зелен водород, включващи проучване на площадката, анализ на качеството на водата, персонализирано технологично проектиране, проектиране и производство на нестандартно оборудване, монтаж, пускане в експлоатация, експлоатационно и поддръжково обслужване, модернизации на системата и доставка на консумативи през целия жизнен цикъл.
Стандартен процес на сътрудничество
- Проучване на обекта и вземане на проби от вода – Провеждане на проучване на място, събиране на проби от вода и предоставяне на изчерпателен доклад за анализ на качеството на водата.
- Персонализиран инженерен проект – Разработване на специално технологично решение, конфигурация на оборудването и търговско предложение, базирани на експлоатационните условия на проекта.
- Производство на оборудване и строителство – Започване на производството на персонализирано оборудване и инсталирането му на място след потвърждение на договора.
- Монтаж и пускане в експлоатация – Завършване на монтажа на оборудването, комплексно пускане в експлоатация и пробна експлоатация до постигане на стабилни параметри за качеството на водата.
- Приемане на проекта и обучение – Подпомагане при процедурите за приемане на проекта и предоставяне на изчерпателно обучение за операторите.
- Дългосрочна техническа поддръжка – Осигуряване на превентивна поддръжка, редовни инспекции, оптимизация на системата, модернизация на оборудването и техническа поддръжка през целия жизнен цикъл.
EN
