国内现有实现废水“零排放”的技术介绍.doc
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1、国内现有实现废水“零排放”的技术介绍国内现有实现废水“零排放”的技术介绍如下:01RCC技术RCC的核心技术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”、“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”。一、机械蒸汽再压缩循环蒸发技术1.1、基本原理所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术,是根据物理学的原理,等量的物质从液态转变为气态的过程中,需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时,会放出等量的热能。根据这种原理,用这种蒸发器处理废水时,蒸发废水所需的热能,在蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。在运作过程中,没有潜热的流失。运作过程中所消耗的,仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消
2、耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀,保证设备的使用寿命蒸发器的主体和内部的换热管,通常用高级钛合金制造。其使用寿命30年或以上。蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单机最大处理量,可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时,也称为卤水浓缩器(Brine Concentrator)。1.2、 卤水浓缩器构造及工艺流程(1)待处理卤水进入贮存箱,在箱里把卤水的PH值调整到5.5-6.0之间,为除气和除碳作准备。卤水进入换热器把温度升至沸点。(2)加热后的卤水经过除气器,清除水里的不溶所体,如氧气和二氧化碳。(3)新进卤水进入深缩器底槽,与在浓缩器内
3、部循环的卤水混合,然后被泵输送到换热器管束顶部水箱。(4)卤水通过装置,在换热管顶部的卤水分布件流入管内,均匀地分布在管子的内壁上,呈薄膜状,受地引力下降至底槽。部分卤水沿管壁下降时,吸收管外蒸汽所释放的热能而蒸发了,蒸汽和未蒸发的卤水一起下降至底槽。(5)底槽内的蒸汽经过除雾器进入压缩机,压缩蒸汽进入浓缩器。(6)压缩蒸汽的潜热传过换热管壁,对沿着管内壁下降的温度较低的卤水膜加热,使部分卤水蒸发,压缩蒸汽释放潜热时,在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。(7)蒸馏水沿管壁下降,在浓缩器底部积聚后,被泵经换热器,进储存罐待用。蒸馏水流经换热器时,对新流入的卤水加热。(8)底槽内部分卤水被排放,以控制浓缩
4、器内卤水的浓度。二、晶种法技术晶种法技术:可以解决蒸发器换热管的结垢问题,经处理后排放的浓缩废水,通常被送往结晶器或干燥器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。上述循环过程,周而复始,继续不断地进行。如废水里含有大量盐分或 TDS,废水在蒸发器内蒸发时,水里的 TDS很容易附着在换热管的表面结垢,轻则影响换热器的效率,严量时则会把换热管堵塞。解决蒸发器内换热管的结垢问题,是蒸发器能否用作处理工业废水的关键。应用“晶种法“技术的蒸发器,也称作“卤水浓缩器” (Brine Concentrator)。经卤水浓缩器处理后排放的浓缩废水,TDS含量可高达300,000 pp,通常被送往结晶器或干燥器,结
5、晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里须有钙和硫化物的存在,浓缩器开始运作前,如果废水里自然存在的钙和硫化物离子含量不足,可以人工加以补充,在废水里加添硫酸钙种子,使废水里钙和硫化物离子含量达到适当的水平。废水开始蒸发时,水里开始结晶的钙和硫酸钙离子含量达到适当水平。废水开始蒸发时,水里开始结晶的钙和硫酸钙离子就附着在这些种子上,并保持悬浮在水里,不会附着在换执管表面结垢。这种现象称为“选择性结晶”。卤水浓缩器通常能持续运作长达一年或以上,才需定期清洗保养。在一般情况下,除了在浓缩器启动时有可能添加“晶种外”,正常运作时不需再添晶种。三、混全盐结晶技术3.1 、混全盐
6、结晶技术的应用卤水浓缩器可回收卤水里95%至98%的水份,剩余的浓缩卤水残液,含有大量的可溶固体。在有些地区,卤水残液被送往蒸发池自然蒸发,或作深井压注处理。但很多地区,为了防止浓缩卤水排放蒸发池或作深井压注处理后渗出,对水源造成二次污染,必须作“零排入”处理。如残液的流量很小,则可用干燥器把残淮干燥成固体,收集后送堆场填埋;如残液量较大,用结晶器把残液里的可溶固体给晶后收集填埋,是更经济的处理方法。一般生产性化工结晶程序,如氯化钠、硫酸钠等化工商品的生产,仅需要处理一种盐类的结晶,这类单盐卤水的结晶工艺,比较容易掌握,但工业污水里所含的的盐份,种类繁杂,甚至含有两种盐份组成的复盐。有多种盐类
7、并存的卤水会在结晶器内产生泡沫和具有极强的腐蚀性,同时多种不同盐类的存在,会造成卤水不同的沸点升高。不同成度的结垢,对设备的换热系数产生不同程度的影响。3.2 、混全盐结晶技术的设备与工艺流程用作混合盐结晶的结晶器,可用蒸汽驱动,也可用电动蒸汽压缩机驱动,后者是能效较高的系统。强制循压缩蒸汽结晶器:强制循环压缩蒸汽结晶器是热效率最高的结晶系统,系统所需的热能,由一台电动蒸汽压缩机提供。它的主要工作程序如下:(1)待处理浓卤水被泵进结晶器。(2)和正在循环中的卤水混合,然后进入壳管式换热器。因换热器管子注满水,卤水在加压状态下不会沸腾并抑止管内结垢。(3)循环中的卤水以特定角度进入蒸汽体,产生涡
8、旋,小部卤水被蒸发。(4)水分被蒸发时,卤水内产生晶体。(5)大部卤水被循环至加热器,小股水流被抽送至离心机或过滤器,把晶体分离。(6)蒸汽经过除雾器,把附有的颗粒清除。(7)蒸器经压缩机加压,压缩蒸汽在加热器的换热管外壳上冷凝成蒸馏水,同时释放潜热把管内的卤水加热。(8)蒸馏水收集后,供厂内需要高质蒸馏水的工艺流程使用,在某些条件下,结晶器产生的晶体,是很高商业价值的化工产品。02HERO技术HERO是High Efficiency Reverse Osmosis(高效反渗透)的简称。HERO工艺的预处理步骤要根据水化学和现场的专门设计规范来定制的。有一个步骤是不变的,这就是RO是在高pH条
9、件下运行的。为了使RO能在高pH条件下运行,所有会引起膜结垢的硬度和其它阳离子成分必须除去。悬浮固体物应降至接近零以避免膜的堵塞,二氧化碳要除到一定程度以减少水的缓冲性。硅在高pH条件下是可以高度溶解的,所以不会限制RO的回收率。主要特点1、运行稳定;2、运行成本低(一般比传统的RO要低15-20;3、投资费用低(一般比传统的要低30);4、更低的占地空间;5、适用于高纯水的制备以及废水处理。6无需复杂的清洗工艺,无需添加阻垢剂。主要工艺步骤 :1、 硬度和悬浮固体物的除去;2、 二氧化碳的去除;3、 在高 pH条件下进行RO处理。通过软化去处水中的硬度,然后再通过脱气去处水中的二氧化碳,再加
10、碱将RO进水的PH调到8.5以上。在这种模式下运行,RO的回收率通常能够突破极限达到90以上。主要工艺以及控制指标为:1、硬度得到去除:离子交换去除硬度,控制出水指标为小于0.1ppm(100ppb).2、去除二氧化碳:二氧化碳小于10ppm。3、PH调整:反渗透给水加碱提高PH值,浓水侧最大不超过11,根据RO回收率,给水PH值在10.010.5。产品水PH将达到9.39.8。4、反渗透:反渗透设计产水通量在2530GFD(gallon/ft2/day),可以用低压苦咸水膜,标准苦咸水膜,海水膜。根据给水的水质条件,水回收率可以达到9098。典型在95。HERO的特点和优势:(1)在HERO
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