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      中清環境
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      高含鹽廢水零排放蒸發結晶

      瀏覽: 作者: 來源:北極星環保網 時間:2021-02-23 分類:專業分享
      管道內蒸汽與沒有蒸發的鹽水一并下沉到地槽,地槽位置的二次蒸汽通過壓縮機的處理之后,流入到濃縮設備中設置的換熱管道之外,對鹽水膜實施加熱處理,促使鹽水能夠進行蒸發,壓縮蒸汽會在換熱管道的外層降溫最終形成蒸餾水,蒸餾水經過設置的管道后備輸送到儲存罐中等待使用,在這個時候,需要對流入的廢水進行升溫處理,地槽位置的部分鹽水會被排放岀來,這樣才能實現濃縮設備中鹽水濃度的控制工作

      在社會飛速發展的帶動下,使得各個行業得到了顯著的發展,在這個過程中水資源供應不足的問題越發的凸顯出來,加大力度進行工業廢水零排放是符合社會發展的趨勢的。早在上世紀七十年代的時候,美國相關機構就提出了廢水零排放的概念,并對廢水零排放進行了詳細的說明,即:不向地面水域排放任何形式的水,所有輸送出電廠的水都要以濕氣或者是固體的形式進行處理。在本世紀初的時候,我國專門的制定了相關節水技術政策大綱,詳細的對零排放技術進行了規范。要想真正的落實廢水零排放的目的,最為重要的是要運用恰當的優化技術,促進系統用水效率的提升,控制系統中水源的損耗量。經過深度濃縮的高含鹽廢水再通過蒸發結晶等過程最終實現廢水的零排放。

      一、高含鹽廢水零排放的含義及其意義

      廢水零排放指的是對工業生產產生的廢水進行清潔,將廢水中的污染物以固體析出的形式進行處理,減少廢水中的污染物無限接近于零的活動。該活動充分體現了對自然生態環境的保護,同時將處理過后的非廢水進行再次利用,減少對不可再生資源的消耗,強調可持續發展理念,在一定程度上節約企業的生產成本。隨著現在工業發展進程的加快,各種化工企業層出不窮,對自然環境的威脅也更加的大。又因為國家政府和社會公眾對環境保護問題越來越重視,特別是對于化工企業本身而言,對水質的要求也越來越高,因此高含鹽廢水的零排放領域的相關技術研究更加重要。

      二、高鹽廢水零排放蒸發處理技術現狀分析

      當前人們處理高鹽廢水時,采用的工藝方法時生物法與非生物法。其中,生物法中包含普通活性污泥與生物膜方法,可以將高鹽廢水中有機物去除,但是生物法處理系統與化工廠內環境條件、高鹽廢水的水質有關系,微生物在高鹽廢水中生物代謝功能可能喪失,因此生物法的效果可能無法達到預期目標。非生物法中主要包含蒸發、膜分離以及電解法等,這些高鹽廢水處理技術成本較高,污水處理周期比較長,在高鹽廢水處理時存在一定局限性。人們將蒸發處理技術加以優化和改進,將其變為蒸發結晶技術。該技術是當前化工廠高鹽廢水零排放的主要方式,蒸發需要通過加熱裝置將高鹽廢水加熱,讓廢水中部分溶劑汽化后變為蒸汽,增加高鹽廢水的鹽濃度,為溶質的析出提供便利條件。

      三、幾種蒸發工藝流程介紹

      1、多效蒸發

      多效蒸發(MultipleEffectEvaporation,MEE)其實質是將多個蒸發設備串聯成一個系統,上一個蒸發器所釋放出來的二次蒸汽為后一個蒸發器提供能源,從而有效的提升了能源的使用效率。圖1為五效蒸發的流程簡圖。經過試驗我們發現,多效蒸發系統實用性較強,操作十分簡便,系統運行穩定安全。

      2、熱力蒸汽再壓縮蒸發

      熱力蒸氣再壓縮蒸發其實質是結合熱泵激勵,系統運行所產生的蒸汽通過文丘里蒸氣噴射式熱泵,來構建負壓條件,將前一個加熱室內的二次蒸汽進行收集,并對系統進行增壓,升溫處理之后將產生的蒸汽當做是熱能加以利用,流程如圖2所示。結合整個系統的特征進行分析我們發現,運用熱力蒸汽壓縮設備所能夠節約的能源與增加蒸發設備所形成的能源量十分接近,所以適合大范圍的加以利用。TVR技術其實質是結合噴射泵原理進行實踐操作,整個系統結構簡單,效果明顯,并且操作十分簡便。

      3、機械蒸汽再壓縮蒸發

      機械式蒸汽再壓縮(MechanicalVaporRecompression,MVRMVC),又稱機械熱壓縮,其流程示意圖見圖3。MVR借助專門的壓縮設備將蒸汽設備運行形成的二次蒸汽進行壓縮,在完成加工處理之后,運送到加熱設備進行升溫處理,促使料液自身溫度進行提升,在這個過程中,熱蒸汽會發生冷凝形成水分。在系統開啟的過程中,需要大量的生蒸汽,在穩定的運行中可以暫停蒸汽的供應,這樣就有效的提升了熱效率,并降低了對外部熱能的需求量,起到了控制能耗的作用。MVR所使用的是單效操作的方式,料液的儲存時長較短,能源損耗以及系統運行成本相對較低,所以受到了人們的青睞。

      4、降膜式機械蒸汽再壓縮循環蒸發

      降膜式機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術,是現如今針對高含鹽廢水進行處理的最直接,最高效的方法。這種蒸汽設備其實質是借助降膜式蒸發形式,并且在原有機械蒸發的基礎上,在整個系統中安設了液體再循環泵結構,實現液料的循環使用,圖3為該工藝的流程簡圖。

      待處理的高含鹽廢水流入到換熱設備進行升溫處理,時候通過除氣設備,將水體中中的氧氣和二氧化碳進行清除,隨后流入到濃縮設備底部,在濃縮設備內部與循環鹽水進行混合?;旌现蟮囊后w順著管道流入到換熱管道的頂部水箱之中,借助換熱管頂層安設的管道部件流入到換熱管道之中,形成均勻狀態的薄膜下沉到地槽,并且與管道外層的蒸汽產生的熱能進行混合之后蒸發。管道內蒸汽與沒有蒸發的鹽水一并下沉到地槽,地槽位置的二次蒸汽通過壓縮機的處理之后,流入到濃縮設備中設置的換熱管道之外,對鹽水膜實施加熱處理,促使鹽水能夠進行蒸發,壓縮蒸汽會在換熱管道的外層降溫最終形成蒸餾水,蒸餾水經過設置的管道后備輸送到儲存罐中等待使用,在這個時候,需要對流入的廢水進行升溫處理,地槽位置的部分鹽水會被排放岀來,這樣才能實現濃縮設備中鹽水濃度的控制工作。

      5、幾種蒸發器的比較

      當前,多效蒸發(MEE)技術成熟,適合大范圍的對廢水進行處理,所形成的蒸汽量較為巨大,因為各個有效壓力和溫度形成一個階梯狀分布形式,為了提升蒸發的效率,需要逐漸的擴大換熱的面積,但是這樣往往會增加成本,所以要對效數加以控制。熱力蒸氣再壓縮蒸發(TVR),將一部分二次蒸汽壓縮,提高熱恰后作熱源,節省了部分生蒸氣,比MEE工藝更加節能,但TVR在蒸發過程中仍需連續供給生蒸氣。機械蒸汽再壓縮蒸發(MVR)能最大程度地利用二次蒸汽,節能效果顯著。MVR—般采用單效操作,在啟動時需要新鮮蒸汽供給,正常運行后不需另行供給蒸汽。但MVR對蒸汽壓縮機能力的要求很高,蒸汽壓縮機基本采用國外進口,價格高昂。其總體優勢在于低能耗、低成本運行,占地面積小,公用工程配套少。降膜式機械蒸汽再壓縮循環蒸發不但具有MVR的優點,并以單體蒸發器集多效降膜蒸發于一身,即單效蒸發器可以達到多效蒸發的效果,液料強制循環還可以減少堵塞。

      四、幾種蒸發工藝流程介紹

      在針對系統實施管理工作的時候,針對獲得的試驗結果進行綜合分析我們發現,如果原水中的鈣成分的占比較大,那么蒸發設備內部勢必會出現結垢的問題,從而會對水體的質量以及二次利用的效率造成一定的損害。鑒于這一問題的存在,我們需要利用專門的方法對產生的污垢進行及時的處理,并且要加強防腐措施。在開展試驗操作的時候,如果裝置設備的運行穩定性較差,蒸汽壓縮機的運行效率較差,勢必會造成系統蒸發效果無法實現既定的效果,正氣壓縮機運行效率較低,必然會對試驗數據的準確性造成損害。蒸發器利用密封圈來密封罐體,實際在進行操作的時候壓力會比較低,蒸發罐器的內部就無法實現真空狀態,所以在選擇密封方法上面必須要加強改進。

      五、蒸發結晶技術在高含鹽廢水處理領域的應用

      高含鹽廢水的產生企業主要是電力、采油、煉油、石化以及煤化工類型企業。以電力企業的高含鹽廢水處理為例。對于脫硫的高含鹽廢水,根據不同的水質選用不同的蒸發結晶技術。根據選擇的蒸發結晶技術,對廢水進行調質預處理,然后進入蒸發結晶工段。使用熱交換和防結垢技術進行加熱處理,選擇合適的蒸發結晶處理系統。再將蒸發濃縮處理之后的“濃鹽漿”送入離心機,分離結晶固體和液體,將分離后的液體循環回收系統進行蒸發結晶處理。通過出鹽的控制技術,盡量消除結晶母液的外排,實現廢水真正的零排放。通過對發泡的控制和除液滴設施,得到水質較好的蒸餾液,能夠再次進行生產利用,節約了一定程度的生產成本,而且還實現了高含鹽廢水的零排放政策。


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