Turbin DeWei 德维透平

Berfokus pada produksi dan penerapan kompresor uap

Penerapan Evaporator MVR dalam Pengolahan Air Limbah Berkadar Garam Tinggi

Air limbah berkapasitas garam tinggi berasal dari berbagai sumber; perusahaan kimia dan farmasi, antara lain, menghasilkan volume besar air limbah organik yang sangat asin dan berkonsentrasi tinggi selama proses produksi mereka. Limbah tersebut ditandai oleh komposisi kimia yang kompleks, kandungan garam yang tinggi, serta konsentrasi bahan organik yang tinggi, sehingga membuat pengolahan biokimia secara langsung menjadi sangat menantang. Sebagai contoh, air limbah produksi monosodium glutamat (MSG) terutama berasal dari larutan fermentasi yang tersisa setelah ekstraksi MSG, cairan induk yang dibuang setelah proses pemekatan dan kristalisasi, serta berbagai aliran pencucian dan desinfeksi. Umumnya, volume buangan mencapai 15–25 ton per ton MSG yang diproduksi, dengan kandungan beragam garam anorganik, zat antifoaming, zat pewarna, urea, berbagai asam organik, serta kurang dari 1% asam amino lainnya. Air limbah alkohol berbasis molase dihasilkan dengan memanfaatkan molase—sebuah produk sampingan dari industri pembuatan gula.

2018-03-01

FONT

 

　　Air limbah berkapasitas garam tinggi berasal dari berbagai sumber; industri seperti kimia dan farmasi menghasilkan volume besar air limbah yang sangat asin serta mengandung zat organik dengan konsentrasi tinggi selama proses produksi. Limbah ini bersifat kompleks secara kimia, dengan kadar garam yang tinggi dan konsentrasi bahan organik yang besar, sehingga menyulitkan pengolahan biologis secara langsung. Sebagai contoh, air limbah produksi monosodium glutamat (MSG) terutama berasal dari larutan fermentasi yang tersisa setelah ekstraksi MSG, cairan induk yang dibuang setelah proses pemekatan dan kristalisasi, serta berbagai aliran pembilasan dan desinfeksi. Pada umumnya, setiap ton MSG yang diproduksi menghasilkan 15–25 ton air limbah, yang mengandung garam anorganik, zat antifoam, zat pewarna, urea, berbagai asam organik, serta kurang dari 1% asam amino lainnya. Air limbah alkohol berbasis molase dihasilkan selama proses fermentasi molase—sebuah produk sampingan pabrik gula—untuk memproduksi etanol. Setelah distilasi, hasil penyulingan yang mengandung alkohol kemudian dibuang sebagai air limbah. Ketika dilepaskan ke badan air, limbah semacam ini dapat menguras oksigen terlarut, menurunkan kualitas air, serta secara serius merusak nilai ekologi dan manfaat lingkungan perairan. Di antara polutan air industri, air limbah hitam dari proses pembuatan kertas menempati porsi yang cukup besar. Saat ini, hanya sebagian kecil pabrik pulp kraft berskala besar yang menerapkan metode pemekatan dan insinerasi air limbah hitam untuk pemulihan alkali; sebaliknya, sebagian besar pabrik membuang air limbah hitam yang belum diolah langsung ke sungai dan aliran, sehingga menyebabkan pencemaran yang meluas.

 

　　Dampak lingkungan yang terkait dengan air limbah berkapasitas rendah dan berkadar garam tinggi menuntut penghilangan polutan dari effluen bersalinitas. Pendekatan pengolahan yang umum untuk air limbah semacam ini meliputi: pengolahan biokimia menggunakan bakteri halotoleran, penguapan dan konsentrasi melalui evaporator konvensional, desalinasi dengan teknologi membran, serta desalinasi elektrokimia. Namun, efek toksik dan inhibisi akibat salinitas tinggi menimbulkan tantangan besar bagi proses biokimia; sistem penguapan tradisional memiliki biaya operasional yang tinggi dan efisiensi energi yang rendah; sistem berbasis membran mahal, rentan terhadap fouling dan kontaminasi, serta menghasilkan brine pekat yang sulit dikelola; sementara elektrolisis sering kali tidak praktis karena adanya senyawa organik. Akibatnya, metode pengolahan air limbah konvensional menunjukkan keterbatasan yang signifikan—memerlukan kondisi operasi yang ketat, menimbulkan biaya tinggi, gagal menghilangkan garam, dan menghasilkan performa yang kurang memuaskan. Oleh karena itu, pengolahan lanjutan dan remediasi jenis air limbah ini telah menjadi salah satu prioritas penelitian utama dalam bidang perlindungan lingkungan.

 

　　Dengan teknologi manusia saat ini, pendekatan paling efektif untuk mengolah air limbah berkapasitas garam tinggi adalah dengan menggunakan evaporator MVR. Peralatan evaporasi MVR mampu memisahkan dan mengolah garam dalam bentuk padat, sehingga menghasilkan emisi yang rendah, sementara kristal padat yang terbentuk dapat dipulihkan dan dimanfaatkan kembali.

 

　　Evaporator MVR terdiri atas kompresor uap, penukar panas pelat, penukar panas, evaporator, pemisah gas–cair, dan kristalisasi. Kompresor uap berperan sebagai komponen inti dari sistem evaporasi MVR. Sistem ini dilengkapi dengan program kontrol PLC yang sepenuhnya otomatis, sehingga tidak memerlukan operasi manual. Teknologi ini menawarkan keunggulan tersendiri dalam pengolahan air limbah berkadar garam tinggi, antara lain evaporasi yang efisien, kristalisasi yang efektif, serta penghematan energi yang signifikan. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut: cairan umpan masuk melalui saluran masuk, dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu yang dibutuhkan di penukar panas pelat, lalu dipompa oleh pompa umpan ke penukar panas untuk proses pertukaran panas lebih lanjut. Setelah itu, cairan tersebut melewati pemisah gas–cair untuk pemisahan fase uap–cair; uap dialirkan ke kompresor uap, sementara aliran cair didaur ulang melalui pompa sirkulasi paksa kembali ke penukar panas. Setelah melalui siklus daur ulang, cairan pekat dikeluarkan oleh pompa konsentrasi. Pada saat yang sama, kondensat dari penukar panas dipompa oleh pompa kondensat ke penukar panas pelat untuk pemanasan ulang secara sirkulasi.

 

　　Teknologi inti dari sistem evaporasi dan kristalisasi MVR terletak pada kompresor uap, evaporator–kristalisator MVR, serta sistem kontrol otomatis.

 

Skema MVR:

 

 

Prinsip penghematan energi MVR terletak pada:

(1) Pemanasan listrik digunakan sebagai pengganti pemanasan dengan uap segar, dengan konsumsi daya yang rendah;

(2) Uap sekunder yang dihasilkan selama proses penguapan dikompresi dan dimanfaatkan sepenuhnya;

(3) Kehilangan uap yang rendah dalam sistem;

(4) Panas buangan dari kondensat dan cairan terkonsentrasi digunakan untuk melakukan pertukaran panas dengan larutan umpan.

(5) Gas yang tidak dapat dikondensasikan digunakan untuk pertukaran panas dengan cairan asli;

(6) Motor kompresor menggunakan pengaturan kecepatan berbasis frekuensi variabel.

 

Fitur sistem MVR:

(1) Energi bersih, efisiensi termal tinggi, konsumsi daya rendah, dan polusi yang minimal.

(2) Air limbah industri mencapai tingkat “pembuangan rendah” yang memenuhi standar emisi nasional.

(3) Integrasi multifungsi, sehingga mengurangi biaya produksi.

(4) Alat ini memiliki cakupan penerapan yang luas pada berbagai jenis material yang masih menunggu proses.

(5) Penguapan pada suhu rendah dan penguapan pada suhu lingkungan (tidak standar, tidak berdasarkan prinsip-prinsip desain bejana tekan).

(6) Alat ini dapat mengeluarkan material secara kontinu maupun intermiten. Alat ini memiliki tingkat otomatisasi yang tinggi serta biaya operasional yang rendah.

(7) Tingkat otomatisasi yang tinggi dan biaya operasional yang rendah.

(8) Ukuran kecil dan mobilitas tinggi.

 

Efektivitas Biaya MVR:

Perbandingan biaya per ton air yang menguap

(Berdasarkan uap dengan tarif RMB 200 per ton dan listrik dengan tarif RMB 0,7 per kWh)

Kata kunci:

Yang sebelumnya

Wawancara Eksklusif “Melihat Tiongkok” dengan Turbovaps—Para Ahli Penghematan Energi MVR

Penerapan Sistem Penguapan dan Konsentrasi MVR pada Tahap Konsentrasi Air Limbah Tinja dari Tempat Pembuangan Akhir

Berikutnya

Sebelumnya:

Wawancara Eksklusif “Melihat Tiongkok” dengan Turbovaps—Para Ahli Penghematan Energi MVR

Berikutnya:

Penerapan Sistem Penguapan dan Konsentrasi MVR pada Tahap Konsentrasi Air Limbah Tinja dari Tempat Pembuangan Akhir