راهکارهای افزایش استفاده مجدد از آب در تاسیسات صنعتی
کمبود آب، صنعت را مجبور به سازگار شدن خواهد کرد
در اوایل سال 2021، همزمان با کاهش بی سابقه سطح آب دریاچه‌های مصنوعی در غرب آمریکا، مقامات آب این کشور هشدار دادند که ممکن است چند ایالت غربی ناچار به دادن اولین اعلامیه رسمی کمبود آب شوند و این امر می تواند بر دسترسی به آب در ایالتهای آریزونا و نوادا تأثیر بگذارد.
کارشناسان هشدار می‌دهند که کمبود آب ممکن است در آینده (احتمالاً در چند دهه آینده) به یک موضوع روزمره و همیشگی تبدیل شود. موضوعی که احتمالاً بر شرکت ها و مصرف کنندگان در سراسر جهان تأثیر می گذارد؛ به ویژه در مناطقی که همین حالا هم با خشکسالی و بارندگی کم روبرو هستند.
بی ثباتی الگوهای آب و هوایی، تغییرات آب و هوا و افزایش تقاضای مصرف کنندگان، همه در مسایل مرتبط با تامین و تقاضای آب دخیل هستند. این موارد به اضافه مقررات جدید محیط زیستی، ممکن است امکان دسترسی به آب را در صنایع سنگین محدود کند.
هم اینک تحلیلگران برخی از بزرگ‌ترین شرکت‌های جهان، در حال طرح ریزی برنامه‌های عملیاتی برای شرایط عدم اطمینان در دسترسی به آب هستند. متخصصان صنعت در بخش‌های مختلف از کشاورزی تا تولید انرژی هم، در حال ایجاد محتوای اطلاعاتی در مورد مصرف آب، راهکارهای تصفیه آب و استفاده مجدد از آب هستند.
همه کسب و کارها در هر اندازه ای که هستند باید از همین حالا خود را برای سازگار شدن با کمبود آب و خشکسالی های آینده آماده کنند. متخصصان آب هم باید با جمع آوری اطلاعات بیشتر در این زمینه و ایجاد پایگاه دانش، به سازمانها و مشتریان آنها در برنامه ریزی و اجرای اقدامات لازم کمک کنند.
در ادامه سه روشی که متخصصان آب و فاضلاب برای افزایش استفاده مجدد از آب، کاهش مصرف آب و بهبود کارآمدی تجهیزات استفاده می کنند؛ بیان می شود. شرکتها می توانند با به کارگیری این راهکارها، مصرف آب را از 20 تا 50 درصد یا بیشتر کاهش دهند.
راهکارهای افزایش استفاده مجدد از آب در تاسیسات صنعتی
- سیستم های بازیافت آب حلقه بسته
سیستم های حلقه بسته به شیوه ای طراحی شده اند که تمام آب مصرفی را بازیافت کنند. به ویژه در تأسیساتی که تجهیزات، ماشین آلات و سایر وسایل نیاز به شستشوی منظم دارند؛ استفاده از سیستمهای حلقه بسته، جمع آوری آب حاصل از شستشو و استفاده مجدد از آن را تسهیل می کند.
در صنایع مربوط به غذا و نوشیدنی سیستم های شستشو در محل (CIP) و استفاده مجدد از آب مدتهاست که مرسوم است. تجهیزات می بایست مطابق با استانداردهای صنعتی و مقررات ملی شستشو شوند؛ استفاده مجدد از آب به صاحبان این صنایع امکان می دهد تا همزمان با بهبود بهره وری استفاده از آب، تجهیزات را بدون نیاز به جداسازی شستشو داده و تمیز کنند.
در بسیاری از سیستم‌ها، آب حاصل از شستشوی نهایی که حاوی مواد شیمیایی تمیزکننده و گرمای منتج از فرایند شستشوست؛ بازچرخانی می شود و در مرحله پیش شستشوی تجهیزات غیرقابل جداسازی استفاده می شود. آبی که جمع آوری شده همچنین می تواند در شستشوی خارج از محل تجهیزات قابل جداسازی هم به کار گرفته شود.
در مقایسه با سیستمهای CIP ، در سیستم هایی که تنها یک بار از آب استفاده می کنند؛ به دلیل عدم بازچرخانی، آب حاصل از شستشو جمع آوری شده و فوراً به سیستمهای تصفیه فاضلاب تأسیسات منتقل میشود.
در سیستمهای CIP با استفاده مجدد از آب، میتوان آب حاصل از شستشو را جمع آوری نمود و مجددا در شستشوی تجهیزاتی که باید به صورت دوره ای تمیز شوند؛ استفاده کرد. به همین ترتیب، میتوان راهی برای بستن حلقه مصرف آب در سیستم های موجود یافت و مصرف آب صنعتی را مدیریت نمود.
- سیستم پساب صفر (ZLD)
آیا ممکن است سیستم های بازیافت به نحوی در سراسر سایت صنعتی توزیع یابند که استفاده از آب به حداقل برسد یا حذف شود؟
سیستم پساب صفر (ZLD) یک رویکرد مهندسی برای تصفیه آب با هدف جمع آوری تمام آب سایت و به حداقل رسانی آلاینده هاست؛ به نحوی که فقط ضایعات جامد باقی بماند. در حالت ایده آل، کل ضایعات مایع از خروجی سایت صنعتی حذف شده و آب ورودی به تاسیسات تا حداکثر زمان ممکن در گردش باقی می ماند.
ZLD غالبا به عنوان جایگزین یا بهبود دهنده استراتژی متداول تصفیه در محل در نظر گرفته میشود. استراتژیهایی مانند استخرهای فیلتراسیون که به دلیل تبخیر یا فیلتراسیون ناقص جریان پساب، آب را هدر می دهند.
پیاده سازی این رویکرد نیازمند زمان و انرژی زیادی است؛ اما فناوری های نوین پیاده سازی ZLD را بسیار کاربردی تر کرده است. به عنوان مثال، در تاسیسات جدید معمولا به جای فیلتراسیون حرارتی یا تبخیری از فیلتر اسمز معکوس استفاده میشود تا انرژی و هزینه موردنیاز برای پیاده سازی ZLD کاهش یابد.
- تعمیر، نگهداری و ارتقاء تجهیزات به صورت دوره ای
باید در نظر داشت حتی در صورت به کارگیری استراتژی‌های استفاده مجدد از آب، تجهیزات ناکارآمد و لوله‌های دارای نشتی مصرف آب را در تاسیسات افزایش می دهند. وجود تجهیزات قدیمی و تاسیساتی که به صورت مرتب تعمیر و نگهداری نمی شوند؛ میزان هدررفت و تولید پساب را تا حد قابل توجهی افزایش می دهد. حتی تجهیزاتی که تنها 10 سال از زمان نصب آنها گذشته است؛ هم می توانند به حد قابل ملاحظه ای ناکارآمدتر از تجهیزات جدیدتر باشند. برنامه ریزی برای انجام بازدیدهای دوره ای جهت یافتن خرابی تجهیزات و نشت آب می تواند نقش مهمی در مدیریت مصرف آب در کسب و کار داشته باشد.
همچنین، در تاسیسات قدیمی بهتر است قبل از ارتقا یا نصب تجهیزات جدید، یک عملیات بازرسی و نظارت روی سیستم موجود انجام شود تا نقاط هدر رفت آب به طورکامل شناسایی شوند.
متخصصان چطور به کاهش هدر رفت آب در تاسیسات صنعتی کمک کنند؟
با رشد نگرانی ها در مورد کمبود آب، صنایع هم مدیریت مصرف آب را جدی تر میگیرند. متخصصان صنعتی باید آگاهی خود در مورد راهکارهای کاهش ضایعات و مصرف آب را افزایش دهند. سیستمهای حلقه بسته بازیابی آب، رویکردهای پیشرفته ZLD و حتی تعمیر و نگهداری معمولی می تواند به کسب‌وکارها در مدیریت مصرف، بازیابی و استفاده مجدد از آب کمک شایان توجهی کند.