低碳冷卻循環水電透析旁流處理效能場域驗證
研討會論文
隨氣候變遷與工業發展，水資源日漸缺乏，而工業用水中的冷卻水塔為最大用水需求。冷卻水塔在操作中需要大量補充自來水以彌補因蒸發所流失之水量，同時也仰賴自來水稀釋冷卻水塔中的導電度以減緩結垢現象發生導致冷卻效能不佳。因此，冷卻水塔的自來水補充量與冷卻過程能耗的減緩為工業節水與水回收領域之重要發展方向。倒極式電透析(electro dialysis reversal, EDR)技術相較於逆滲透膜，EDR具有更好的耐受性，包括抗化學性和抗污染性，同時對雜質、膠體物質和細菌的容忍度更高，被視為低碳脫鹽的節能技術。因此，本研究以工研院院區內的冷卻水塔循環水為目標，建置一套低碳旁流脫鹽系統進行冷卻水處理，產水再回用至冷卻水塔循環使用，並設置BioNET作為生物前處理系統，另也建立智能監控系統，即時監測冷卻循環水的導電度和自來水的補充量，以達成能源、用水節約和碳排放量減少等目標。結果顯示EDR脫鹽處理後可將冷卻水導電度由650 µS/cm降低至400 µS/cm，主要移除Ca (50.8→36.0 mg/L)、Mg (12.3→8.67 mg/L)與SO42- (76.8→55.0 mg/L)等二價離子。旁流脫鹽系統經3個月連續操作下，可去除冷卻水塔循環水中18 kg TDS，自來水補水量節省160 m3/月。在耗電量部分，相對於前一年度冰水主機的耗電量，加裝旁流脫鹽系統後，能夠達到＞20％的節電效能。研究結果證實低碳旁流脫鹽處理技術可有效控制冷卻水系統之導電度，同時節省自來水補出量與降低能耗，對工業冷卻用水在節水與節電上深具貢獻。
作者：趙淑如,林以萱,蔡承穎,劉柏逸,洪仁陽
出處：中華民國環境工程學會第三十五屆(2023)年會暨各專門學術研討會
