1. Afvalwaterbronnen, typische verontreinigende stoffen en waterkenmerken
Water en afvalwater dat ontstaat bij de productie van groen waterstof komt voornamelijk voort uit waterolyse, productie van gezuiverd water, reiniging van elektroden, systeemontlading (blowdown), circulatie van koelwater en reiniging van de werkplaats. Deze stromen vormen de kern van de toepassingen op het gebied van waterbehandeling in installaties voor waterstofproductie met hernieuwbare energie, waarbij zonne- en windenergie worden geïntegreerd.
In tegenstelling tot conventioneel industrieel afvalwater bestaat afvalwater uit groen-waterstofproductie voornamelijk uit zeer zuiver zoutwater en afvalwater van apparatuurreiniging. Typische verontreinigingen zijn zure en alkalische regelchemicaliën, calcium- en magnesiumhardheidions, chloride-, sulfaat- en sporen van metaalverontreinigingen uit elektroden.
Het afvalwater vertoont over het algemeen een zeer lage COD, uitstekende biologische afbreekbaarheid, maar relatief hoge zoutgehalte en een sterke neiging tot aanslagvorming. Frequent opstarten en uitschakelen van elektrolyseurs kan leiden tot schommelingen in zowel de afvalwaterstroom als de waterkwaliteit. Voortdurende blowdown uit circulatiesystemen resulteert in een stijgende totale hoeveelheid opgeloste stoffen (TDS), wat – indien niet adequaat gecontroleerd – kan leiden tot aanslagvorming op apparatuur, corrosie van leidingen en verminderde efficiëntie van elektrolyseurs.
Waterzuiveringsystemen moeten voortdurend hoogzuiver proceswater leveren voor waterstofproductie, terwijl zij tegelijkertijd voldoen aan de toepasselijke industriële normen voor lozing van afvalwater en hergebruik van water.
2. Veelvoorkomende klantuitdagingen
De belangrijkste uitdagingen voor groene-waterstofprojecten zijn het handhaven van stabiele waterkwaliteit en het waarborgen van langetermijnbetrouwbaarheid van het systeem.
Onvoldoende controle van de hardheid en opgeloste zouten in het bronwater kan aanslag veroorzaken in elektrolyseurs en membraansystemen, wat direct leidt tot een lagere waterstofproductie-efficiëntie en hoger energieverbruik.
Conventionele gestandaardiseerde waterbehandelingsapparatuur is vaak niet in staat om rekening te houden met de onderbrekende en wisselende bedrijfsomstandigheden die kenmerkend zijn voor waterstofproductiefaciliteiten die worden aangedreven door hernieuwbare energie, wat resulteert in een geringere bedrijfsstabiliteit.
Aangezien de meeste groene-waterstofinstallaties zijn geïntegreerd met zonne- en windenergiesystemen, variëren de installatieomgevingen sterk. Standaardapparatuur kan vaak niet voldoende inspelen op site-specifieke eisen met betrekking tot afmetingen, corrosieweerstand en operationele flexibiliteit.
Bovendien vereist waterstofproductie proceswater van uiterst hoge zuiverheid. Conventionele waterbehandelingstechnologieën halen vaak niet de vereiste waterkwaliteit, wat leidt tot versnelde elektrode-afbraak, hogere onderhoudskosten en een kortere levensduur van de apparatuur.
Veel projecten missen ook geïntegreerde, op maat gemaakte oplossingen die ultrazuiver waterproductie, afvalwaterbehandeling en waterhergebruik combineren in één geoptimaliseerd systeem.
3. Behandelingsproces en configuratie van kernapparatuur
Om aan de strenge waterkwaliteitseisen voor groene waterstofproductie te voldoen, bieden wij een specifiek behandelingsproces dat bestaat uit:
Voorbehandeling van ruwwater → Waterontharding → Geavanceerde membraandesalinitatie → EDI-productie van ultrazuiver water → Terugwinning en hergebruik van concentraat
Ruwwater wordt eerst geleid door multimediatfiltratie en actieve-koolfiltratie om zwevende stoffen en onzuiverheden te verwijderen.
Een volledig automatisch wateronthardingsysteem verwijdert calcium- en magnesiumionen en vermindert daarmee effectief het aanslagrisico.
Het ontharde water wordt vervolgens verwerkt via een ultrafiltratiesysteem (UF), gevolgd door een antifouling omgekeerde osmose-membraansysteem (RO) om opgeloste zouten en sporenverontreinigingen te verwijderen.
Een elektrodeionisatiesysteem (EDI) produceert vervolgens ultrazuiwer water dat volledig voldoet aan de kwaliteitseisen voor water bij waterstofelektrolyse.
Het kleine volume geconcentreerd afvalwater wordt verder verwerkt via concentratie- en terugwinningsprocessen voor hergebruik, waardoor het watergebruik wordt gemaximaliseerd en de afvalwaterafvoer wordt geminimaliseerd.
Kernapparatuur omvat:
- Volledig automatische voorbehandelingsfiltersystemen
- Industriële wateronthardingsunits
- Anti-fouling omgekeerde osmose-membraansystemen
- EDI-ultrazuiverwatersystemen
- Intelligente chemische doseersystemen
- Online waterkwaliteitsmonitoringinstrumenten
- Volledig geautomatiseerde elektrische regelsystemen
4. Voordelen van de oplossing
Onze oplossing is specifiek ontworpen om te voldoen aan de strenge eisen voor ultrazuiwer water bij de productie van groene waterstof.
Het systeem levert consistent hoogwaardig productwater dat volledig voldoet aan de specificaties voor voedingswater van elektrolyseurs, wat een stabiele waterstofproductie-efficiëntie waarborgt en tegelijkertijd het energieverbruik verlaagt.
Wij leveren volledig afgestemde apparatuurconfiguraties op basis van projectcapaciteit, installatieruimte, profielen van hernieuwbare energie en kwaliteit van het bronwater. Afgestemde afmetingen van de apparatuur, corrosiebestendige materialen en intelligente besturingsprogramma’s zorgen voor naadloze aanpassing aan diverse eisen voor groene-waterstofprojecten.
Alle kernsystemen voor elektrische regeling en waterbehandelingsapparatuur zijn gecertificeerd volgens CE-, UL- en ISO-normen, waardoor aan internationale veiligheids- en kwaliteitseisen wordt voldaan voor zowel de Europese als de Noord-Amerikaanse markt, ter ondersteuning van wereldwijde naleving van projectvereisten.
Het systeem biedt uitstekende weerstand tegen hydraulische en waterkwaliteitsvariaties die worden veroorzaakt door onderbrekende elektrolyseerbedrijfsvoering. Aanslagvorming wordt sterk verminderd, wat leidt tot een langere levensduur van de apparatuur, verbeterde bedrijfsstabiliteit en lagere onderhoudseisen.
Het modulaire geïntegreerde ontwerp minimaliseert de installatieruimte, vereenvoudigt vervoer en installatie, en maakt flexibele toekomstige capaciteitsuitbreiding mogelijk.
Volledig geautomatiseerde intelligente bediening minimaliseert handmatige ingrepen en bereikt tegelijkertijd hoge waterterugwinningspercentages, waardoor de totale bedrijfskosten aanzienlijk dalen.
5. Projectverwijzingen en ondersteunende documentatie
Wij hebben met succes meerdere waterzuiveringsystemen geleverd voor groene-waterstofproductiefaciliteiten die worden aangedreven door hernieuwbare energie en zowel fotovoltaïsche als windenergieopwekking integreren.
Een representatief project is een grootschalig zonne-energiegestuurd project voor groene waterstof, ultrazuiwer water en hergebruik van afvalwater, waarbij het systeem langdurige stabiele werking heeft aangetoond door continu hoogzuiver proceswater te leveren voor waterstofelektrolyse.
Het project loste effectief problemen op met betrekking tot aanslagvorming en schommelingen in de waterkwaliteit, verminderde het energieverbruik voor waterstofproductie aanzienlijk en slaagde met succes voor de definitieve oplevering.
Ondersteunende documentatie omvat:
- Eigen octrooien op waterbehandelingsprocessen voor waterstof
- CE-, UL- en ISO-certificeringscertificaten
- Door derden geaccrediteerde rapporten over waterkwaliteitstests
- Documentatie over projectvoltooiing en -acceptatie
- Referentieprojecten binnen de sector van hernieuwbare energie en waterstof
6. Dienstenscope en samenwerkingsproces
Wij leveren uitgebreide EPC-turnkey-oplossingen voor waterbehandeling voor projecten op het gebied van groene waterstofproductie, inclusief locatieonderzoek, waterkwaliteitsanalyse, op maat gemaakte procesengineering, ontwerp en fabricage van niet-standaardapparatuur, installatie, inbedrijfstelling, bedrijfsvoering en onderhoudsdiensten, systeemupgrades en levenslange levering van verbruiksmaterialen.
Standaard samenwerkingsproces
- Locatieonderzoek en waterbemonstering – Uitvoeren van een onderzoek ter plaatse, verzamelen van watermonsters en opstellen van een uitgebreid rapport over de waterkwaliteit.
- Op maat gemaakt engineeringontwerp – Ontwikkelen van een specifieke procesoplossing, apparatuurconfiguratie en commercieel voorstel op basis van de operationele omstandigheden van het project.
- Productie van apparatuur en bouw – Begin met de productie van op maat gemaakte apparatuur en de installatie ter plaatse na bevestiging van het contract.
- Installatie en inbedrijfstelling – Voltooien van de installatie van de apparatuur, geïntegreerde inbedrijfstelling en proefbedrijf totdat aan de vereiste stabiele waterkwaliteit is voldaan.
- Projectacceptatie en -opleiding – Ondersteun bij de projectacceptatieprocedures en verstrek uitgebreide bedienersopleiding.
- Langetermijn technische ondersteuning – Verstrek preventief onderhoud, routine-inspecties, systeemoptimalisatie, apparatuurupgrades en levenslange technische ondersteuning.
EN
