1. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a vlastnosti vody
Voda a odpadové vody vznikajúce pri výrobe zelenej vodíkovej energie pochádzajú predovšetkým z elektrolýzy vody, výroby čistej vody, čistenia elektród, odvzdušňovania systému, obehu chladiacej vody a čistenia dielne. Tieto prúdy predstavujú základné aplikácie úpravy vody v zariadeniach na výrobu vodíka s obnoviteľnými zdrojmi energie, ktoré využívajú slnečnú a veternú energiu.
Na rozdiel od bežných priemyselných odpadových vôd sa odpadové vody z výroby zelenej vodíkovej energie skladajú predovšetkým z vysokej čistoty soľných odpadových vôd a odpadových vôd z čistenia zariadení. Typickými kontaminantmi sú kyslé a zásadité upravovacie chemikálie, ióny tvrdosti (vápnik a horčík), chloridy, sírany a stopové množstvá kovových kontaminantov z elektród.
Odpadová voda zvyčajne vykazuje veľmi nízku hodnotu CHSK, vynikajúcu biologickú rozložiteľnosť, avšak relatívne vysokú soľnosť a silnú tendenciu k tvorbe usadenín. Časté spúšťanie a vypínanie elektrolyzérov môže spôsobiť kolísanie prietoku aj kvality odpadovej vody. Nepretržité odvádzanie vody z obežných systémov vedie k postupnému zvyšovaniu celkového obsahu rozpustených látok (TDS), čo môže viesť k tvorbe usadenín na zariadeniach, korózii potrubia a zníženiu účinnosti elektrolyzérov, ak sa to neprevedie správnym riadením.
Systémy úpravy vody musia neustále vyrábať technologickú vodu vysokého stupňa čistoty pre výrobu vodíka a súčasne dodržiavať príslušné priemyselné normy pre vypúšťanie odpadovej vody a opätovné používanie vody.
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Hlavnými výzvami pre projekty zelenej výroby vodíka sú udržanie stabilnej kvality vody a zabezpečenie dlhodobej spoľahlivosti systému.
Nedostatočná kontrola tvrdosti vstupnej vody a rozpustených solí môže spôsobiť vznik usadenín v elektrolýzoroch a membránových systémoch, čo priamo zníži účinnosť výroby vodíka a zároveň zvýši spotrebu energie.
Konvenčné štandardizované zariadenia na úpravu vody sa často nedajú prispôsobiť prerušovaným a kolísajúcim prevádzkovým podmienkam, ktoré sú typické pre zariadenia na výrobu vodíka napájané obnoviteľnými zdrojmi energie, čo má za následok zníženie prevádzkovej stability.
Keďže väčšina zelených vodíkových závodov je integrovaná so slnečnými a veternými elektrárňami, inštalačné prostredia sa výrazne líšia. Štandardné zariadenia často nedokážu primerane vyhovieť miestnym požiadavkám týkajúcim sa rozmerov zariadení, odolnosti voči korózii a prevádzkovej flexibility.
Okrem toho výroba vodíka vyžaduje technologickú vodu ultra vysokej čistoty. Konvenčné technológie úpravy vody často nedosahujú požadovanú kvalitu vody, čo vedie k zrýchlenej degradácii elektrod, vyšším nákladom na údržbu a skráteniu životnosti zariadení.
Mnohé projekty tiež postrádajú integrované, prispôsobené riešenia, ktoré spoja výrobu ultracitnej vody, úpravu odpadovej vody a opätovné využitie vody do jedného optimalizovaného systému.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Aby sme splnili prísne požiadavky na kvalitu vody pri výrobe zeleného vodíka, ponúkame špeciálny proces úpravy pozostávajúci z nasledovných krokov:
Predúprava surovej vody → Mäkčenie vody → Pokročilá membránová desalinizácia → Výroba ultracitnej vody pomocou EDI → Získavanie a opätovné využitie koncentrátu
Surová voda najprv prechádza viacvrstvou filtráciou a filtráciou aktívnym uhlím, čím sa odstraňujú suspendované tuhé látky a nečistoty.
Plne automatický systém mäkčenia vody odstraňuje ióny vápnika a horčíka a tým efektívne minimalizuje potenciál vzniku usadín.
Mäkká voda sa následne spracuje cez systém ultrafiltrácie (UF) a potom cez membránový systém proti zaneseniu s reverznou osmózou (RO) na odstránenie rozpustených solí a stopových kontaminantov.
Systém elektrodeionizácie (EDI) následne vyrába ultracístu vodu, ktorá plne spĺňa požiadavky na kvalitu vody pre elektrolýzu vodíka.
Malý objem koncentrovanej odpadovej vody sa ďalej spracuje prostredníctvom procesov koncentrácie a regenerácie za účelom opätovného použitia, čím sa maximalizuje využitie vody a minimalizuje vypúšťanie odpadovej vody.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Plne automatické predčistiacie filtračné systémy
- Priemyselné jednotky na mäkčenie vody
- Protiusadové systémy reverznej osmózy s membránami
- EDI systémy ultracistej vody
- Inteligentné systémy dávkovania chemikálií
- Online prístroje na monitorovanie kvality vody
- Plne automatické elektrické riadiace systémy
4. Výhody riešenia
Naše riešenie je špeciálne navrhnuté tak, aby spĺňalo prísne požiadavky na ultracístu vodu pri výrobe zeleného vodíka.
Systém trvale dodáva produktovú vodu vysokej kvality, ktorá plne spĺňa špecifikácie vody na prívod do elektrolýzera, čím zabezpečuje stabilnú účinnosť výroby vodíka a súčasne zníži spotrebu energie.
Poskytujeme úplne prispôsobené konfigurácie zariadení na základe kapacity projektu, priestoru pre inštaláciu, profilov prevádzky obnoviteľných zdrojov energie a kvality vstupnej vody. Prispôsobené rozmery zariadení, materiály odolné voči korózii a inteligentné riadiace programy umožňujú bezproblémovú adaptáciu na rôznorodé požiadavky projektov zelenej vodíkovej technológie.
Všetky základné elektrické riadiace systémy a zariadenia na úpravu vody sú certifikované podľa noriem CE, UL a ISO, čím spĺňajú medzinárodné požiadavky na bezpečnosť a kvalitu pre európsky aj severoamerický trh a zároveň podporujú dodržiavanie predpisov pri globálnych projektoch.
Systém ponúka vynikajúcu odolnosť voči hydraulickým a kvalitatívnym kolísaniam vody spôsobeným prerušovanou prevádzkou elektrolýzera. Výskyt vodného kameňa je výrazne znížený, čo vedie k predĺženiu životnosti zariadení, zlepšenej prevádzkovej stability a nižším nákladom na údržbu.
Jeho modulárny integrovaný dizajn minimalizuje priestor potrebný na inštaláciu, zjednodušuje prepravu a inštaláciu a umožňuje flexibilné budúce rozširovanie kapacity.
Plne automatický inteligentný prevádzkový režim minimalizuje manuálny zásah a zároveň dosahuje vysoké mierky recirkulácie vody, čím výrazne zníži celkové prevádzkové náklady.
5. Referenčné projekty a podporná dokumentácia
Úspešne sme dodali viacero systémov na úpravu vody pre zariadenia na výrobu zelenej vodíkovej energie s obnoviteľnými zdrojmi energie, ktoré integrujú fotovoltickú a veternú výrobu elektrickej energie.
Príkladom je projekt veľkého solárneho zariadenia na výrobu zelenej vodíkovej ultracistej vody a opätovného využitia odpadovej vody, kde systém preukázal dlhodobú stabilnú prevádzku nepretržitým dodávaním vody vysokej čistoty pre elektrolýzu vodíka.
Projekt účinne vyriešil problémy so vznikom usadenín a kolísaním kvality vody, výrazne znížil energetickú náročnosť výroby vodíka a úspešne absolvoval konečné prijímanie projektu.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Vlastnícke patenty na vodné technologické procesy pre výrobu vodíka
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Správy o testovaní kvality vody akreditovanými nezávislými laboratóriami
- Dokumentácia o dokončení a prijatí projektu
- Referenčné projekty v odvetvi obnoviteľných zdrojov energie a vodíka
6. Rozsah služby a proces spolupráce
Poskytujeme komplexné EPC kompletné riešenia pre úpravu vody v projektoch výroby zelenej vodíkovej energie, vrátane prieskumu miesta, analýzy kvality vody, prispôsobeného procesného inžinierstva, návrhu a výroby neštandardného vybavenia, inštalácie, uvádzania do prevádzky, prevádzkových a údržbových služieb, modernizácií systémov a dodávky spotrebného materiálu po celú životnosť.
Štandardný spolupracovný proces
- Prieskum miesta a odoberanie vzoriek vody – Vykonanie prieskumu na mieste, odber vzoriek vody a poskytnutie komplexnej správy o analýze kvality vody.
- Prispôsobený technický návrh – Vytvorenie špeciálneho procesného riešenia, konfigurácie vybavenia a komerčnej ponuky na základe prevádzkových podmienok projektu.
- Výroba vybavenia a stavba – Po potvrdení zmluvy začneme s výrobou prispôsobeného vybavenia a inštaláciou na mieste.
- Inštalácia a uvádzanie do prevádzky – Dokončenie inštalácie vybavenia, integrovanej uvádzania do prevádzky a skúšobnej prevádzky až do dosiahnutia stabilných požiadaviek na kvalitu vody.
- Prijať projekt a školenie – Pomôcť s postupmi prijatia projektu a poskytnúť komplexné školenie pre obsluhu.
- Dlhodobá technická podpora – Poskytovanie preventívnej údržby, pravidelných kontrol, optimalizácie systému, modernizácie zariadení a technickej podpory po celú dobu životnosti.
EN
