הנדסת מים

45 ADVANCED METHODS FOR ELECTROCHLORINATION: APPLIED IN MEGA SIZE WATER TREATMENT PLANTS Elad Barak, CTO, All e Water Traditional chlorine disinfection methods for water treatment have proven to be costly, time- consuming, andpotentially hazardous due to the health risks associatedwith chlorateby-products. In contrast, electrochlorination offers a safer and moreeconomical alternative, utilizingsalt solution electrical energy intoelectrolysis cell (electrolyzer) to produce hypochlorite disinfectant. In recent years, many mega-water treatment plants, power stations, industrial facilities and other water supply infrastructures have adopted electrochlorination, recognizing its significant benefits over conventional methods. This presentationat the 11thKinneret Conference will showcase a case study of an advanced, containerized electrochlorination system designed for large-scale applications. We will focus on the innovative strategies used tomanage hypochlorite temperature, which is essential for mitigating health riskswhile also achievingmuch lower operational costs. Traditional electrochlorination systems often rely on chillers to maintain lower temperatures, whichcanbeexpensiveandenergy-intensive. The presented system׳s unique approach eliminates the need for chillers, leading to a more efficient and stable operation. In addition, the system employs an eco-friendly cleaningmethod that alignwith sustainable and environmental goals. By tackling the challenges of hypochlorite stability and reducing the formation of chlorates, this advanced electrochlorination systemservesasan improvedpractical solutionfor effectivewater disinfection inmega desalination processes, reflected by a positive experience by the end users. בכל מתקן התפלת מי קולחים מוניציפאליים או ) אשר Mg ) OH ( 2 תעשייתיים ומגנזיום הידרוקסיד ( מופיע כמעט בכל מתקן התפלת מי ים אשר מיישם שלב התפלה משלים. למרות חשיבותו של ניבוי ערך ההגבה בתמלחת, רוב תוכנות הסימולציה המסחריות בתחום ההתפלה ומינון מעכבי השיקוע אינן מצליחות לחשב אותו באופן מדויק. במקרים רבים ניתן לראות פערים משמעותיים בין התחזיות של תוכנות שונות עבור אותו מתקן התפלה. יחד עם זאת, ישנם גם מצבים בהם התחזיות דומות מאוד זו לזו. הבעיה אמנם מוכרת זה זמן רב, אך עדיין חסר הסבר פשוט וברור להבדלים בין התוצאות שמציגות התוכנות. בנוסף, למתכנני מתקני ההתפלה אין כיום כלים פשוטים שיכולים לסייע בלהבין איזו תוכנה מספקת את התחזית המדויקת יותר, ובאילו תנאים צפויים להתקבל פערים גדולים או קטנים בחיזוי. המחקר של קבוצת סטודנטים לתואר שני במכללת כנרת אשר בוצע לאחרונה הצליח לפתח מודל בתמלחת pH מתמטי פשוט לניבוי מדויק של ה- וחיזוי פערים בין תוצאות של תוכנות BWRO מתקני סימולציה מסחריות שונות. במהלך המחקר גובשו שני מודלים לניבוי ערך ההגבה: ) אשר מניח Constant CO 2 . המודל המפושט ( 1 ) קבוע בכל זרמי CO 2 ריכוז פחמן דו חמצני ( מתקן ההתפלה Dynamic CO 2 . המודל המתוחכם יותר ( 2 ) אשר לוקח בחשבון את השינויים equilibrium במערכת הקרבונטית לאורך תהליך ההתפלה תוכנות הסימולציה 6 השוואת המודלים לתוצאות של המסחריות הפופולריות ביותר בתחום הביאה לתוצאה מפתיעה כי ניתן לחלק את כל התוכנות לשתי קבוצות בלבד: הקבוצה הראשונה שמבוססת , ומספקת תוצאות Constant CO 2 על גישת מודל שמרניות מדי שעלולות להטעות את המתכנן והקבוצה השנייה שמשתמשת באלגוריתמים Dynamic מתקדמים יותר, התואמים לגישת מודל , ולכן מספקת תחזיות מדויקות CO 2 equilibrium יותר. בנוסף לעבודה החישובית, בוצעו גם בדיקות שטח במתקן התפלת מים מליחים אשר נתנו חיזוק נוסף לנכונות המודל שפותח. בעזרת המודלים שפותחו במסגרת המחקר, נבנה כלי מעשי (המוצג להמחשה בגרף) המסייע לקבוע פער בחיזוי ערכי הגבה ע״י תוכנות סימולציה שונות כתלות בשני פרמטרים בלבד: ערך ההגבה של מי גלם ויחס ההשבה של מתקן התפלה. ניתן לראות כי הפער בין תוצאות החיזוי עולה עם העלייה בערך ההגבה של מי גלם ויחס ההשבה של המתקן. תנאים אלו מאפיינים מתקני התפלה בתחום המתפתח של - דבר שמעלה עוד ZLD השבת קולחים ומערכות יותר את חשיבות המחקר.