一、零排(pái)放(fàng)的定義
所謂(wèi)零排放,是指無限地減少汙染物(wù)和能(néng)源排放直至到零的活動。零排放,就其內容而言,一是要控製生產過程中不得已產生的(de)能源和資源排放,將其減少到零;另一(yī)含義(yì)是將那些不得已排放出的能源、資源充分(fèn)利用,最終消(xiāo)滅不可再生資源和能源的存在。
廢水“零排放”是指工(gōng)業廢水經過重複(fù)使用後,將這部分含鹽量和汙染物高濃縮成廢水全部(99%以上)回收再利用,無(wú)任何廢液排出工廠。水中的鹽類和汙染物經(jīng)過濃縮結晶以固體形式排出廠(chǎng)送垃圾處理廠填埋(mái)或將其回收作為(wéi)有用的化工原料。
二、國內現有(yǒu)實(shí)現廢水(shuǐ)“零排放”的手段
目前國內廣泛(fàn)使用的工業廢水處理技術主要包括RO(反滲透膜(mó)雙膜法)和EDR技術他們的主要材料是納米級的反滲透膜,而這種技術的作用對象是離子(重金屬離子)和分子(zǐ)量在幾百(bǎi)以上的有機物。其工作原理是(shì)在一定壓力條件(jiàn)下,H2o可以通過RO滲透(tòu)膜,而溶解在(zài)水中的無機物,重金屬離子,大(dà)分子有機物,膠體,細菌和病毒則無法通過滲透膜。從(cóng)而可以將滲透的純(chún)水與含有高濃度有害物質(zhì)的廢水分離開來。但是使用這種技術狼友视频免费版(men)隻能(néng)得(dé)到60%左右的純水,而剩餘的含(hán)高濃度有害物(wù)質的廢水最終避免不了(le)排放到環境的結局,而這些高濃度(dù)的重金屬離子和無機物對我(wǒ)們的環境是極其有(yǒu)害的。
三、RCC技術
CC技術,能真正達到工(gōng)業廢水“零排(pái)放”,RCC的核心技術為“機(jī)械蒸(zhēng)汽再壓縮循環蒸(zhēng)發技術”及“晶種法技術”、“混合鹽結晶技術”。
機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術
1、機械蒸汽再壓縮循(xún)環蒸發技術的基本原理(lǐ)
所謂的機械蒸汽(qì)再壓縮循環蒸發技(jì)術,是根據(jù)物理學的原理,等量的物質,從液態轉變為氣態(tài)的過程中,需要吸收(shōu)定量(liàng)的(de)熱能。當物質(zhì)再(zài)由氣態(tài)轉為液態(tài)時,會放出(chū)等量的熱能。根據這(zhè)種原理,用這種(zhǒng)蒸發器處理廢水時,蒸發廢水所需的熱能,再蒸汽冷凝和(hé)冷(lěng)凝水冷卻時釋放熱能所提供。
在運作過程中,沒有潛熱的流(liú)失。運作過(guò)程中所消耗(hào)的,僅是驅動(dòng)蒸發(fā)器內廢水、蒸汽、和冷凝水循環和流(liú)動(dòng)的水泵、蒸汽泵和(hé)控製係統所消(xiāo)耗的電能。為了抵抗廢水(shuǐ)對蒸發器的腐(fǔ)蝕,保證設備的使用壽命(mìng)蒸發器的主體和內部的換熱管,通常用高級鈦合金製造。其使用壽命30年或以上。
蒸發器單機廢水處理量由27噸/天起至3800噸/天。如果需要處理的廢水量大於單機最大處理量,可以(yǐ)按(àn)裝多台蒸發器處(chù)理。蒸發器在用晶(jīng)種法技術運行時,也稱為鹵水濃縮器(BrineConcentrator)。
2、鹵水濃縮器構造及工藝流程
(1)待處理鹵(lǔ)水進入貯存箱,在箱裏把鹵水(shuǐ)的PH值調整(zhěng)到5.5-6.0之間,為除氣和除碳作準備。鹵(lǔ)水進入(rù)換熱器把溫度升至沸點。
(2)加熱(rè)後的鹵水經過除氣器,清除水裏的不溶所(suǒ)體,如氧所和二氧化碳。
(3)新進鹵水進入深縮器底槽,與(yǔ)在濃縮器內部(bù)循環的鹵水(shuǐ)混合,然(rán)後被泵到換熱器管束頂部水箱。
(4)鹵水通過裝置,在換熱管頂部的鹵水分(fèn)布件流入管內,均勻地分布在管子的內壁上,呈薄膜狀,受地引力下降至底槽。部分鹵水沿管壁下降時,吸收管外蒸汽(qì)所釋放的熱能(néng)而蒸發了,蒸(zhēng)汽和未蒸(zhēng)發的鹵水一(yī)起下降至底(dǐ)槽(cáo)。
(5)底槽(cáo)內的蒸汽經過除霧(wù)器進入(rù)壓縮機,壓縮蒸汽進入濃縮器。
(6)壓縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁,對沿(yán)著管內壁下降的溫度較低的鹵水膜(mó)加(jiā)熱(rè),使部分鹵水蒸發,壓(yā)縮蒸汽釋放潛熱時(shí),在(zài)換熱管外(wài)壁上冷凝成蒸餾水。
(7)蒸餾水沿管壁下(xià)降,在濃縮器底部(bù)積聚後,被泵經(jīng)換熱器,進儲存(cún)罐待用。蒸餾水流經換熱器時,對新流入的鹵水加熱。
(8)底槽內部分鹵水被排放,以控製濃縮器內鹵水的(de)濃度。
晶種法(fǎ)技術:可以解決蒸發器換熱管的結垢問題,經處理後排放的濃縮廢水,通常被送往結晶器或(huò)幹燥器(qì),結晶或幹燥成(chéng)固體,運送堆填區埋放。上述循環過程,周而(ér)複始,繼續(xù)不(bú)斷地進行。
2、晶種法技術
如廢水裏含(hán)有大量鹽分或TDS,廢水在蒸(zhēng)發器內蒸發時(shí),水(shuǐ)裏的TDS很容易附著在換(huàn)熱管的表麵結垢,輕則影響換熱器的效率,嚴量時(shí)則會把換熱管堵塞。解決蒸發器內換熱管的結垢問題,是蒸發器能否用作處理工業廢水的關鍵。RCC成功開發了獨家護(hù)有的“晶種法”技術,解(jiě)決了蒸發器換熱管的(de)結垢問題,使他們設計和生產的蒸發器,能成功地應用於含鹽工業廢水的處理,並被廣泛采用。應用“晶(jīng)種法“技術的蒸發器,也稱作“鹵水濃縮器”(BrineConcentrator)。經鹵水(shuǐ)濃縮器處理(lǐ)後排放的(de)濃縮廢水,TDS含量可高達300,000pp,通常被送往結晶器或(huò)幹燥器,結晶或幹燥成固體,運送(sòng)堆填區埋放。
“晶種法”以硫酸鈣為基礎。廢水裏須有鈣和硫(liú)化物(wù)的存在,濃(nóng)縮器開始運(yùn)作前,如果廢水裏自然(rán)存在的(de)鈣和硫化(huà)物離子含量不足,可以人工加(jiā)以補充,在廢水裏加添硫酸鈣種子,使廢(fèi)水裏鈣和硫化(huà)物離子含量達到適當的水平。廢水(shuǐ)開始蒸(zhēng)發時,水裏開始結晶的鈣(gài)和硫酸鈣離子含量達到適當水平。廢水開始蒸發時,水裏開始結晶(jīng)的鈣和硫酸鈣離子就附(fù)著在這些種子上,並保持懸浮在水裏,不會附著在換執管表麵結垢。這種現象稱為“選擇性結晶”。鹵水濃縮器通常能持續運作長達一(yī)年或以上,不才需定(dìng)期清洗保養。在一般情況下,除了在濃縮(suō)器啟動時有可能添加“晶種外”,正常(cháng)運作時不需再添晶(jīng)種。
3、混全鹽結晶技術
1、混全鹽結晶(jīng)技術的(de)應用
鹵水(shuǐ)濃縮器可回收鹵水裏95%至98%的水份,剩餘的濃縮鹵水殘液,含有大(dà)量的可溶固體。在有些地(dì)區,鹵水殘液被送往(wǎng)蒸(zhēng)發池自然蒸發,或作深井壓注處理。但(dàn)很多地區(qū),如美國(guó)西南(nán)部的科羅拉多河流(liú)域,為了防(fáng)止濃縮鹵水排放蒸發池或作深井壓(yā)注處理後滲出,對水源造成二次汙染,沿岸的(de)工礦(kuàng)企業產生的廢水,必(bì)須作“零排入”處(chù)理。如殘液的流量很小,則可用幹燥器(qì)把殘淮幹燥成固(gù)體,收集(jí)後送堆場(chǎng)填埋;如殘液量較大,用結晶器(qì)把殘液裏的可溶固體給晶後收集填埋,是更經濟的(de)處理方法。
一般生產性化工結晶程序,如氯化(huà)鈉、硫酸鈉等化工商(shāng)品的生產,僅(jǐn)需要處理一種鹽類的結晶,這類單鹽鹵水的結晶工(gōng)藝,比較(jiào)容易掌握,但工業(yè)汙水裏所含(hán)的的鹽份,種類(lèi)繁(fán)雜,甚至含有兩種鹽份(fèn)組成的複鹽。有多種鹽(yán)類並存的鹵水會在結晶器內產生泡沫和具有極強的腐蝕(shí)性,同時多種不(bú)同鹽類的存在,會造成鹵水不同(tóng)的沸點升高。
不同成(chéng)度的結垢,對設備(bèi)的換熱係數產生不同程度的影響。通過數十年的研究和(hé)實踐我(wǒ)們掌握了一套(tào)混合鹽類結晶(jīng)技術,累積了豐富的經驗(yàn)。驗室對混通過實合鹽鹵的分析,準(zhǔn)確檢定鹵水裏各種鹽類的成份和溶量,準確判斷各種鹽類對設備的影響,采用不同的設計(jì)參數,並在這基礎上進行係統(tǒng)設計,為用戶提供適合的,經濟(jì)和可靠的設計,製定可行的操作和(hé)維修方案。
2、混全鹽結(jié)晶技術的設備與工藝流程
用作混(hún)合鹽結晶的結晶器,可用蒸汽驅(qū)動,也可(kě)用電動蒸汽壓縮機驅動,後者是能效較高的係統。
強製(zhì)循壓縮蒸汽結晶(jīng)器:強製循環(huán)壓縮蒸汽結(jié)晶器是熱效(xiào)率最高的結(jié)晶係統,係統所需的熱(rè)能(néng),由一台電(diàn)動蒸汽壓縮機提(tí)供。它的主要工作程序如下:
(1)待處理濃鹵水被泵(bèng)進結晶器。
(2)和正在循環中(zhōng)的鹵水混合,然後進入殼管式換(huàn)熱器。因換熱器(qì)管子注滿水(shuǐ),鹵水在加壓狀態下不會沸騰並抑止管內結垢。
(3)循環中的鹵水以特定角度進入蒸汽體,產生渦旋,小部鹵水被蒸發。
(4)水分被蒸(zhēng)發時,鹵水內產生晶體(tǐ)。
(5)大部(bù)鹵水被(bèi)循(xún)環至加熱器(qì),小股(gǔ)水流被抽送至離心機或過濾器,把晶體分離(lí)。
(6)蒸汽經(jīng)過除霧器,把附有的顆粒清除。
(7)蒸器經壓縮機加壓,壓縮蒸汽在加熱器的換熱管外殼上冷凝成蒸餾水,同時釋放潛熱把管內的(de)鹵水加熱。
(8)蒸餾水收集後,供廠(chǎng)內需要高質蒸餾水的工藝(yì)流程使用,在某些條件下,結晶器產生的(de)晶體,是很高(gāo)商業價值的化工(gōng)產品。這(zhè)種高效結晶器的主要優點有:
a設備體積小,占地麵積也(yě)小。b設備能耗低,鹽鹵濃縮器處理一(yī)噸廢水耗電最低僅16KW/H。回收率高達98%,而且回收(shōu)的是優質蒸餾水(shuǐ),所含TDS小於10PPM,稍做處理即可作(zuò)高壓鍋爐補(bǔ)給水,用(yòng)鈦合金(jīn)製造,壽命長達30年。
最後,零排放技術隻是在人能力範圍內的理想狀態,並且在某一行業或領域的孤立的零排放是不可能的,它(tā)涉及到許(xǔ)多學科和領域,隻有不同的領域間相(xiàng)互合作(zuò)共同努力狼友视频免费版才能去(qù)實現(xiàn)“零排放”最終造福人類。



