Moviéndose hacia la descarga cero de líquidos La descarga cero de líquidos (ZLD) es una técnica mediante la cual se eliminan las corrientes de desechos líquidos. En lugar de descargarse al final del ciclo de tratamiento, cualquier agua residual se purifica y recicla, mientras que otros residuos, que incluyen el tipo de subproductos valiosos mencionados anteriormente, se extraen. En la ZLD se emplean varios procesos, que incluyen biorreacción de membrana, ósmosis inversa, electrólisis, filtración y otros. Sin embargo, la evaporación también es un proceso clave, tanto para concentrar los residuos lo suficiente como para permitir su extracción económica o eliminación física, como parte del proceso de purificación del agua. Sin embargo, las mezclas sólido-líquido son complejas y es importante que la primera etapa de cualquier proyecto potencial incluya un estudio para evaluar la naturaleza del flujo/s de residuos y los niveles de saturación requeridos. En pruebas de laboratorio, HRS evalúa las concentraciones máximas que se pueden alcanzar para diferentes regímenes de temperatura. Esto determina el tipo de equipo que diseñamos. Por ejemplo, a altas temperaturas, se pueden disolver más sales, en comparación con las bajas temperaturas. La importancia de la evaporación HRS Heat Exchangers ha participado en proyectos ZLD en Europa utilizando sistemas de evaporación, incluida la recuperación de sulfatos de potasio y sodio de las corrientes de desechos de salmuera orgánica. Un proceso típico de HRS consta de tres fases: 1. Evaporación/concentración (usando uno o más evaporadores, dependiendo de los materiales involucrados y el nivel de concentración requerido) a niveles por encima del punto de saturación a alta temperatura. 2. Enfriamiento del producto, para provocar la formación de cristales de sal. 3. Cristalización adicional en tanques especialmente diseñados y separación de los cristales que se forman, para permitir su posterior procesamiento. En la fase tercera, queda una capa de solución concentrada después de la separación de los cristales. Esta solución se devuelve al segundo evaporador para concentrarse nuevamente por encima de su punto de saturación. El intercambiador de calor adecuado para la recuperación del producto. Tanto las fases de evaporación como de enfriamiento dan como resultado un alto grado de ensuciamiento del producto en el interior del equipo, por lo que los intercambiadores de calor de superficie rascada de la Serie HRS Unicus se utilizan para mantener la eficiencia térmica y eliminar el ensuciamiento, a medida que se produce. Junto con los enfriadores de la Serie HRS R y los tanques de cristalización diseñados a medida, el resultado es un proceso eficiente que puede funcionar continuamente sin requerir un tiempo de inactividad programado. En el ejemplo anterior, se utilizan dos evaporadores para concentrar y eliminar el agua pura de la solución, que se puede usar en otro lugar. Los enfriadores y cristalizadores producen cristales sólidos, y la solución restante vuelve al proceso de evaporación. No quedan residuos líquidos después del proceso, por lo que, además de recuperar sales valiosas, también se reducen los costes de gestión de residuos. Moving towards zero liquid discharge Zero liquid discharge (ZLD) is a technique by which liquid waste streams are eliminated. Instead of being discharged at the end of the treatment cycle, any wastewater is purified and recycled, while other residues, which often include the type of valuable byproducts mentioned above, are extracted. Various processes are employed in ZLD, including membrane bioreaction, reverse osmosis, electrolysis, filtration and more. However, evaporation is also a key process, both in order to concentrate residues sufficiently to allow their economic extraction or physical removal, and as part of the water purification process. However, solid-liquid mixtures are complex and it is important that the first stage of any potential project includes a research study to evaluate the nature of the waste stream/s and the saturation levels required. In laboratory experiments, HRS evaluates the maximum concentrations that can be reached for different temperature regimes. This then determines the type of equipment we design. For example, at high temperatures more salts may be dissolved, compared to low temperatures. The importance of evaporation HRS Heat Exchangers have been involved in ZLD projects in Europe using evaporation systems, including the recovery of potassium and sodium sulphates from organic brine waste streams. A typical HRS process might consist of three steps as follows: 1. Evaporation/concentration (using one or more evaporators depending on the materials involved and the level of concentration required) to levels above the saturation point at high temperature. 2. Cooling down of the product to provoke the formation of salt crystals. 3. Further crystallisation in specially designed tanks and separation of the crystals that are formed to allow them to be processed for use. In the third step, a supernatant layer of concentrated solution remains after separation of the crystals. This solution is returned to the second evaporator for concentrating again to above its saturation point. Correct heat exchanger choice for product recovery Both the evaporation and cooling steps result in a high degree of material fouling on the inside of the equipment, so HRS Unicus Series scraped-surface heat exchangers are used to maintain thermal efficiency and remove fouling as it occurs. Coupled with HRS R Series coolers and custom-designed crystallisation tanks, the result is an efficient process which can work continuously without requiring scheduled downtime. In the example above, two evaporators are used to concentrate and remove pure water from the solution, which can be used elsewhere. The coolers and crystallisers produce solid crystals, and the remaining solution returns to the evaporation process. No liquid waste remains after the process, so that as well as recovering valuable salts, waste management costs are also reduced. Matt Hale Director de Ventas Internacionales y Marketing de HRS Heat Exchangers HRS International Sales & Marketing Director at HRS Heat Exchangers Gestión y tratamiento de agua | Water management and treatment FuturEnviro | Junio/Julio June/July 2020 www.futurenviro.es 41
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