Pilot CDI im BFI Technikum (max. Volumenstrom: 840 l/h)

SPOTVIEW – Effiziente Kreislaufführung von Kühlwasser durch integrierte Entsalzung am Beispiel der Stahlindustrie

Ausgangssituation

  • Wassereinsatz in der Stahlindustrie 1980 Mio. m³ für 169 Mio. t Rohstahl aufgeteilt auf 75% Kühlanwendungen, 13% Gaswäsche und 12% Materialkonditionierung
  • Limitierung der Wasserwiederverwendung aufgrund von
    • Salzen und Härtebildnern (Korrosion, Ablagerungen)
    • abrasiver Feststoffe, organischer Verbindungen (Öl, Fett) und
    • komplexer Wassermatrix durch Kühlwasserbehandlungschemikalien
  • Auswirkung vorhandener Wasserinhaltsstoffe: Verringerung der Salz- / Härteentfernung bei verfügbaren Aufbereitungstechnologien auf ein unzureichendes wirtschaftliches oder technisches Niveau

Projektziele

  • Entkopplung des Produktionsprozesses vom Wasserverbrauch und Reduzierung des Frischwasserbedarfs um ca. 20 – 40% bzw. der Abwassermengen bis zu 90%
  • 20%-ige Energieeinsparung durch Wärmerückgewinnung aus dem Kühlwasser mittels chemischer Wärmepumpentechnologie

Innovative Verfahrensansätze

  • Entsalzung und Enthärtung von Prozesswässern mittels kapazitiver Deionisation (CDI)
  • Einsatz der chemischen Wärmepumpentechnologie zur Energierückgewinnung
  • Direkte Wiederverwendung von schwach belastetem oder belastetem Prozesswasser nach der Behandlung in verschiedenen Anwendungen (Kaskade)

Aktuelle Ergebnisse (Stand: 11/2017)

  • Übersichtserstellung charakteristischer Prozess- und Abwässer unter Ermittlung geeigneter Ströme für den Einsatz der chemischen Wärmepumpe sowie eine interne Mehrfachnutzung
  • Erfüllung betrieblicher Vorgaben zur Wasserzusammensetzung bei Behandlung von Rückspülwasser und Flusswasser mittels CDI – Senkung Chlorid- Gehalt und Härte um bis zu 89% bei Reinwasserausbeuten zwischen 68 – 79%
  • Erzeugung Reinwasser mit VE-Wasser Leitfähigkeiten im Bereich von 0 – 50 µS/cm

Ausblick

  • Optimierung der Betriebsparameter zur Erhöhung der Reinwasserausbeute und Verringerung des Energiebedarfs der CDI

Ermittlung von potentiellen Störstoffen bei der CDI-Behandlung von Rückspülwasser und Flusswasser

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