كانت هناك ذات مرة شركة كيميائية أظهر لنا مدير ورشة المرافق فاتورتين. الأول كان فاتورة مياه من مورد المياه البلدي: 470 ألف يوان صيني لمدة شهر واحد. والثاني هو إشعار رسوم تصريف مياه الصرف الصحي من المنطقة الصناعية: 310.000 يوان صيني لنفس الشهر. وضع الورقتين جنبًا إلى جنب على المكتب وقال شيئًا واضحًا جدًا: "أدفع ثمن الماء مرة واحدة عندما أشتريه، ثم أدفع مرة أخرى للتخلص منه بعد استخدامه. وفي النهاية، أنا أدفع مرتين مقابل نفس الدفعة من الماء."
يجسد هذا البيان بشكل أساسي سخافة استخدام المياه الصناعية على مدى العقدين الماضيين. تأتي المياه، وتستخدم مرة واحدة، وتتحول إلى مياه صرف صحي، ومن ثم يتم دفع دفعة أخرى لإرسالها بعيدًا. السلسلة بأكملها خطية، وكلا طرفي هذا الخط يأتي مع فاتورة.معالجة المياه المستصلحةيهدف إلى ثني هذا الخط في دائرة.
مفهوم أسيء فهمه لسنوات عديدة
دعونا نوضح شيئا واحدا أولا. عندما يسمع العديد من الناس مصطلح "المياه المعالجة"، فإنهم يفكرون في "مياه الصرف الصحي المعالجة"، مع شعورهم بأنها مجرد تسوية. هذا الفهم ليس دقيقًا ولا يعكس التعقيد الفني الذي ينطوي عليه الأمر.
جوهر المياه المستصلحة ليس "من أين تأتي"، ولكن "ما يمكن استخدامه من أجله". بمجرد معالجة تيار من المياه لتلبية متطلبات جودة المياه لتطبيق معين (متطلبات إعادة استخدام المياه)، فإنه يصبح مصدر مياه مؤهل لهذا التطبيق. مصدرها الأصلي هو ببساطة معلومات أساسية. على سبيل المثال، تعالج محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي في تيانجين 450 ألف طن من المياه يوميا، مع توفير 100% من المياه المستصلحة للتبريد الصناعي، والاستخدامات البلدية المتنوعة، وتجديد الأنهار. وتزود محطة المياه المستصلحة في ينتشوان أكثر من 40 مليون طن سنويا، وذلك أساسا للتجديد البيئي للأنهار والقنوات الحضرية ولتبريد الصناعة. في هذه الأماكن، لا تعد المياه المستصلحة مجرد مصدر بديل؛ إنه جزء من إطار الأمن المائي للمدينة.
ثلاثة عوامل تحول "اختياري" إلى "ضروري"
الأول هو تشديد أسعار المياه وحصص سحب المياه.يبلغ سعر إمدادات المياه المعالجة في محطة المياه الصناعية في إحدى المناطق حوالي ثلث السعر الذي كانت تدفعه الشركات المحلية سابقًا مقابل المياه البلدية. إن فرق السعر الذي يقارب ثلاثة أضعاف يتطلب القليل من الإقناع الإضافي. والأهم من ذلك أن هناك تصاريح سحب المياه. في المناطق التي تعاني من ندرة المياه-، قد يكون الحصول على موافقة لحصص سحب المياه الإضافية أكثر صعوبة من الاستثمار في المعدات نفسها.
والثاني هو زيادة الضغط على جانب تصريف المياه العادمة.الوطنيالخطة التنفيذية لإعادة تدوير مياه الصرف الصناعياقترح بوضوح أنه بحلول عام 2025، يجب أن يصل معدل إعادة استخدام المياه لاستخدام المياه الصناعية بين الشركات فوق الحجم المحدد إلى حوالي 94٪، مع تحديد أهداف تحسين مرحلية محددة للصناعات الرئيسية مثل صناعة الورق والمنسوجات. هذه الأرقام ليست مجرد توصيات؛ إنها أهداف تقييم مقسمة للسلطات المحلية. كما تنص لوائح الحفاظ على المياه المحلية صراحةً على أن المؤسسات الصناعية الواقعة في المناطق التي تغطيها شبكات توزيع المياه المستصلحة والقادرة على استخدام المياه المستصلحة يجب أن تعطي الأولوية للمياه المستصلحة.
وكان الثالث هو الأبطأ في الوصول، ولكنه قد يكون في النهاية أكثر عمليات التدقيق البيئية والاجتماعية والحوكمة (ESG) وسلسلة التوريد صرامة.يقوم عدد متزايد من العلامات التجارية متعددة الجنسيات بإضافة "سحب المياه لكل وحدة منتج" و"معدل إعادة استخدام المياه" إلى استبيانات تقييم الموردين الخاصة بهم. تتطلب GRI 303 الكشف عن إجمالي سحب المياه وإجمالي تصريف المياه، في حين يتعامل استبيان الأمن المائي الخاص بـ CDP مع "معدل إعادة الاستخدام" كمؤشر رئيسي. عندما يبدأ عملاؤك بطرح هذه الأسئلة، فإن الأمر لم يعد مجرد مشكلة تخص السلطات البيئية؛ تصبح مشكلة يمكن أن تؤثر على الطلبات.
هناك في الواقع ثلاث طرق للتعامل مع إعادة استخدام المياه
تعتقد العديد من الشركات على الفور، "أحتاج إلى بناء نظام"، ولكن يجب تحديد شكل إعادة الاستخدام قبل اختيار التكنولوجيا.
في-إعادة تدوير المياه في الموقعهو أسهل مكان للبدء. يمكن تجميع تفجير برج التبريد، ومياه الغسيل العكسي، والمكثفات، ومعالجتها لتلبية متطلبات تركيب مياه التبريد، ومن ثم إعادتها إلى النظام. قد لا يكون حجم المياه كبيرا، ولكن نوعية المياه مستقرة نسبيا، وعادة ما تكون فترة الاسترداد أقل من عامين.
مستوى المنتزه -مصدر مياه منفصلأحد أسرع النماذج-نموًا في السنوات الأخيرة. تقوم بعض المناطق الصناعية بدمج محطات المياه الصناعية ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي ومحطات المياه المستصلحة في نظام "ثلاثي-تكامل للمياه"، مما يؤدي إلى مد خطوط أنابيب مخصصة لإمدادات المياه للمؤسسات الرئيسية داخل المجمع وتوسيع شبكة التوزيع بشكل مستمر. وقد ذهبت بعض المتنزهات إلى أبعد من ذلك من خلال تطوير معالجة مياه الصرف الصحي وقدرات إعادة استخدام المياه المستصلحة بمئات الآلاف من الأطنان يوميًا وإنشاء آليات تداول حقوق المياه المستصلحة. ويمكن للشركات التي لديها كميات أقل من تصريف مياه الصرف الصحي بيع حصصها لكبار مستخدمي المياه، مما يقلل من تكلفة شراء المياه المحلاة للمؤسسات في المنطقة بكمية كبيرة خلال عام واحد فقط.
الاتصال بالمياه المستصلحة البلديةقد يبدو هذا هو الخيار الأبسط، ولكن تكاليف التفاوض غالبًا ما يتم التقليل من أهميتها. ما تحتاج إلى تأكيده ليس مجرد "هل تتوفر المياه؟" بل "هل ضغط الماء مستقر؟ ما هو تركيز الكلوريد؟ ما هو الحد الأدنى السنوي لإمدادات المياه؟"
يتكون النظام بشكل أساسي من أربعة متغيرات
وبغض النظر عن المصطلحات، فإن تصميم نظام معالجة المياه المستصلحة لإعادة الاستخدام الصناعي يعني في الأساس الإجابة على أربعة أسئلة.
ما الذي يأتي إلى النظام؟هذه هي نقطة البداية لكل مناقشة. هل COD 80 أو 8000 ملغم / لتر؟ هل الماء يحتوي على زيت؟ ما هو تركيز كلوريد الخلفية؟ ما مدى تقلب نوعية المياه خلال يوم واحد؟ لقد رأينا عددًا كبيرًا جدًا من المشاريع حيث جاءت البيانات المؤثرة من عينة مياه واحدة، فقط لتحدث قاذورات الأغشية بشكل أسرع بكثير من المتوقع بعد ثلاثة أشهر من بدء التشغيل. لم تكن المشكلة في أن المعدات لم تكن كافية؛ إدخال التصميم كان خاطئا. تتمثل إحدى القواعد الأساسية الشائعة في الصناعة في التصميم لحالة التشغيل-المئوية الأسوأ-الخامسة والتسعين بدلاً من القيمة المتوسطة.
أين ستذهب المياه المعالجة؟هذا هو السؤال الذي من المرجح أن يتم تخطيه، ولكن لا ينبغي أبدا تخطيه. تتطلب المياه المستخدمة لري المناظر الطبيعية والمياه المستخدمة كمياه تغذية للغلايات طريقين مختلفين تمامًا للعملية، ويمكن أن يختلف استثمار رأس المال بمقدار ثلاث مرات. إن التحديد الواضح لمتطلبات إعادة استخدام المياه هو البوابة الأولى للتحكم في استثمار المشروع.
ما هي التقنيات التي ينبغي استخدامها بينهما؟عندما يتعلق الأمر بتقنيات معالجة إعادة استخدام المياه، فإن UF وRO وMBR هي التقنيات الثلاثة الأكثر مناقشة في السوق، ولكنها ليست خيارات حصرية. يعالج MBR فصل السائل-الصلب في مرحلة المعالجة البيولوجية ويحل محل جهاز التنقية الثانوي؛أنظمة الترشيح الفائق الصناعيةيتم استخدامها بشكل أكثر شيوعًا للترشيح الدقيق وكحماية للمعالجة المسبقة لـ RO، مما يقلل SDI إلى أقل من 3 والتعكر إلى أقل من 0.2 NTU بحيث يمكن لأغشية RO النهائية تحقيق عمر خدمة أطول. ما يحدد حقًا ما إذا كان التناضح العكسي ضروريًا هو إجمالي المواد الصلبة الذائبة، أو TDS. إذا لم تكن نقطة إعادة الاستخدام تتطلب أي متطلبات للكلوريد أو الموصلية، فإن الترشيح الفائق وحده يكون كافيًا في كثير من الأحيان.
ما الذي يجب فعله بالتركيز؟هذا هو عنصر التكلفة الذي من المرجح أن يتجاهله القادمون الجدد. بمعدل استرداد 75%، يكون تركيز الملح على جانب تركيز التناضح العكسي أربعة أضعاف تركيز مياه التغذية؛ بمعدل استرداد 90%، أي أعلى بعشر مرات. يجب أن يكون لهذا التدفق وجهة-تفريغ أو تبخر أو تبلور أو التخلص المركزي من خلال المنطقة الصناعية. يمكن للخيارات المختلفة أن تغير الهيكل الاستثماري للمصنع بأكمله بالكامل.
احسب اقتصاديات المياه أولاً، ثم تحدث عن المعدات
في المشاريع التي عملنا عليها، ما يقنع الشركات حقًا بالمضي قدمًا لم يكن أبدًا الحل التقني نفسه. إنه تحليل واضح لتكلفة المياه: مقدار المياه التي يتم سحبها كل عام، وكم يتم تصريفها، وسعر الوحدة، وكم يمكن توفيره من خلال تحقيق إعادة الاستخدام بنسبة 60٪، والاستثمار في المعدات، وفترة الاسترداد. وبمجرد الانتهاء من هذا الجدول، يصبح من الواضح بطبيعة الحال ما إذا كان ينبغي المضي قدما في المشروع.
قد يبدو الانتقال من "معالجة المياه للتخلص منها" إلى "إعادة استخدام المياه المعالجة" خيارًا تقنيًا، ولكنه يمثل على مستوى أعمق تغييرًا في طريقة حساب تكاليف المياه. بمجرد البدء في التعامل مع المياه باعتبارها أحد الأصول التي يمكن إعادة استخدامها بشكل مستمر بدلا من كونها مادة استهلاكية يمكن التخلص منها، تصبح العديد من القرارات واضحة من تلقاء نفسها.معالجة المياه المستصلحةببساطة يجعل هذا النهج ممكنًا من الناحية الفنية من منظور هندسي.
تتمتع شركة Taihe Environmental Protection بأكثر من عقدين من الخبرة في مجال معالجة المياه الصناعية. من الأشياء التي نقولها في أغلب الأحيان:"دعونا نبني ميزانية المياه أولا، ثم نتحدث عن العملية."لأنه بالنسبة لمشروع لم يتم فيه حساب اقتصاديات المياه بشكل صحيح، بغض النظر عن تكنولوجيا العملية المختارة، فمن المرجح أن تكون النتيجة النهائية حسابًا لا يمكن لأحد أن يفسره بوضوح.