Экономия 60 %: Китай запустил завод, превращающий отходы в полезную соль

Крупномасштабный опреснительный комплекс в промышленной зоне Цаофэйдянь города Таньшань, провинция Хэбэй (Китай), приступил к пробному производству. Завод, разработанный в сотрудничестве между компанией Tangshan Sanyou Group и академическими экспертами, работает по замкнутой циклической модели, которая позволяет извлекать ценное химическое сырье из токсичного концентрированного рассола с гораздо меньшими затратами энергии, чем при использовании стандартных технологий.

По имеющимся данным, предприятие сокращает потребление электроэнергии на 60 % и перерабатывает миллионы тонн отработанного рассола, образующегося в процессе опреснения, в химическую соль. В конечном итоге эта инновация превращает опасные отходы опреснения в прибыльный производственный ресурс, предлагая долгосрочное решение проблемы загрязнения моря в Бохайском заливе.

Инновация с замкнутым циклом

Опреснительные установки получают пресную воду из морской с помощью таких технологий, как обратный осмос, который отделяет молекулы воды от остальной части морской воды. Поскольку значительная часть жидкости удаляется, в оставшемся растворе сохраняются все изначально растворённые соли, тяжелые минералы и химические вещества для очистки, но уже в гораздо меньшем объеме. Этот концентрированный раствор с чрезвычайно высокой соленостью образует поток токсичных отходов, известный как рассол. Если сбрасывать его непосредственно в океан, концентрация солей может нанести ущерб морским экосистемам.

Этот очищенный раствор транспортируется по трубопроводу протяженностью 50 км на расположенный неподалеку химический завод, где его используют в качестве сырья для производства кальцинированной соды. Она применяется в стекольной, металлургической, бумажной, текстильной и пищевой промышленности. Чжао Линь, руководитель отдела исследований и разработок Tangshan Sanyou Group, отметил

Для достижения этого результата также пришлось преодолеть такие проблемы, как образование накипи. Обычно при концентрировании рассола до чрезвычайно высоких уровней такие минералы, как кальций, магний и сульфаты, интенсивно выпадают в осадок. Они забивают трубы и повреждают хрупкое фильтрационное оборудование, подобно накипи в чайнике.

Специализированные мембранные компоненты

Исследователи также столкнулись со сложной экономической и технической задачей: удерживать соль в рассоле на протяжении всего процесса. Чтобы решить эту проблему, исследователи из Tangshan Sanyou Group разработали четырёхэтапный процесс с использованием специализированных мембранных компонентов, которые избирательно отфильтровывают кальций и магний, сохраняя чистый хлорид натрия.

После выхода на третий этап проектной мощности завод будет перерабатывать почти 100 миллионов тонн концентрированной морской воды ежегодно. Одно только это предприятие могло бы навсегда избавить Бохайский залив от одного из крупнейших промышленных источников загрязнения. В настоящее время глобальные инициативы в основном находятся на стадии пилотных проектов или исследований. Благодаря огромным масштабам, непосредственной связи с производством кальцинированной соды и сокращению энергопотребления комплекс в Таншане выделяется среди них уровнем развития.

Саудовская Аравия, крупнейший в мире производитель опресненной воды, инвестирует в инфраструктуру нулевого сброса жидких отходов (ZLD) и извлечения полезных компонентов из рассола посредством проекты NEOM и Saline Water Conversion Corporation (SWCC). Эти проекты направлены на извлечение хлорида натрия высокой чистоты, магния и лития из концентрированных сточных вод для поставки сырья в химическую промышленность.

Источник: Interesting Engineering