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工業(yè)生產(chǎn)廢水如何有效處理?選擇廢水處理設(shè)計方案時有哪些技巧?工業(yè)廢水蒸發(fā)結(jié)晶方案在零排放效果對比,這些都是企業(yè)關(guān)注的重點。工業(yè)廢水處理設(shè)計方面目前主要有4類核心技術(shù),安峰針對這四類廢水處理工藝產(chǎn)生的流程將進行深入研究。
一、機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)
(1)待處理鹵水進入貯存箱,在箱里把鹵水的PH值調(diào)整到5.5-6.0之間,為除氣和除碳作準備。鹵水進入換熱器把溫度升至沸點。
(2)加熱后的鹵水經(jīng)過除氣器,清除水里的不溶所體,如氧氣和二氧化碳。
(3)新進鹵水進入深縮器底槽,與在濃縮器內(nèi)部循環(huán)的鹵水混合,然后被泵輸送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布件流入管內(nèi),均勻地分布在管子的內(nèi)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,吸收管外蒸汽所釋放的熱能而蒸發(fā)了,蒸汽和未蒸發(fā)的鹵水一起下降至底槽。
(5)底槽內(nèi)的蒸汽經(jīng)過除霧器進入壓縮機,壓縮蒸汽進入濃縮器。
(6)壓縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁,對沿著管內(nèi)壁下降的溫度較低的鹵水膜加熱,使部分鹵水蒸發(fā),壓縮蒸汽釋放潛熱時,在換熱管外壁上冷凝成蒸餾水。
(7)蒸餾水沿管壁下降,在濃縮器底部積聚后,被泵經(jīng)換熱器,進儲存罐待用。蒸餾水流經(jīng)換熱器時,對新流入的鹵水加熱。
(8)底槽內(nèi)部分鹵水被排放,以控制濃縮器內(nèi)鹵水的濃度。
二、晶種法技術(shù)
晶種法技術(shù):可以解決蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題,經(jīng)處理后排放的濃縮廢水,通常被送往結(jié)晶器或干燥器,結(jié)晶或干燥成固體,運送堆填區(qū)埋放。上述循環(huán)過程,周而復(fù)始,繼續(xù)不斷地進行。
如廢水里含有大量鹽分或TDS,廢水在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時,水里的TDS很容易附著在換熱管的表面結(jié)垢,輕則影響換熱器的效率,嚴量時則會把換熱管堵塞。解決蒸發(fā)器內(nèi)換熱管的結(jié)垢問題,是蒸發(fā)器能否用作處理工業(yè)廢水的關(guān)鍵。應(yīng)用“晶種法“技術(shù)的蒸發(fā)器,也稱作“鹵水濃縮器”(BrineConcentrator)。經(jīng)鹵水濃縮器處理后排放的濃縮廢水,TDS含量可高達300,000pp,通常被送往結(jié)晶器或干燥器,結(jié)晶或干燥成固體,運送堆填區(qū)埋放。
“晶種法”以硫酸鈣為基礎(chǔ)。廢水里須有鈣和硫化物的存在,濃縮器開始運作前,如果廢水里自然存在的鈣和硫化物離子含量不足,可以人工加以補充,在廢水里加添硫酸鈣種子,使廢水里鈣和硫化物離子含量達到適當?shù)乃健?br/>
廢水開始蒸發(fā)時,水里開始結(jié)晶的鈣和硫酸鈣離子含量達到適當水平。廢水開始蒸發(fā)時,水里開始結(jié)晶的鈣和硫酸鈣離子就附著在這些種子上,并保持懸浮在水里,不會附著在換執(zhí)管表面結(jié)垢。這種現(xiàn)象稱為“選擇性結(jié)晶”。鹵水濃縮器通常能持續(xù)運作長達一年或以上,才需定期清洗保養(yǎng)。在一般情況下,除了在濃縮器啟動時有可能添加“晶種外”,正常運作時不需再添晶種。
三、混全鹽結(jié)晶技術(shù)
3.1、混全鹽結(jié)晶技術(shù)的應(yīng)用
鹵水濃縮器可回收鹵水里95%至98%的水份,剩余的濃縮鹵水殘液,含有大量的可溶固體。在有些地區(qū),鹵水殘液被送往蒸發(fā)池自然蒸發(fā),或作深井壓注處理。
但很多地區(qū),為了防止?jié)饪s鹵水排放蒸發(fā)池或作深井壓注處理后滲出,對水源造成二次污染,必須作“零排入”處理。如殘液的流量很小,則可用干燥器把殘淮干燥成固體,收集后送堆場填埋;如殘液量較大,用結(jié)晶器把殘液里的可溶固體給晶后收集填埋,是更經(jīng)濟的處理方法。
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一般生產(chǎn)性化工結(jié)晶程序,如氯化鈉、硫酸鈉等化工商品的生產(chǎn),僅需要處理一種鹽類的結(jié)晶,這類單鹽鹵水的結(jié)晶工藝,比較容易掌握,但工業(yè)污水里所含的的鹽份,種類繁雜,甚至含有兩種鹽份組成的復(fù)鹽。有多種鹽類并存的鹵水會在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生泡沫和具有極強的腐蝕性,同時多種不同鹽類的存在,會造成鹵水不同的沸點升高。不同成度的結(jié)垢,對設(shè)備的換熱系數(shù)產(chǎn)生不同程度的影響。
3.2、混全鹽結(jié)晶技術(shù)的設(shè)備與工藝流程
用作混合鹽結(jié)晶的結(jié)晶器,可用蒸汽驅(qū)動,也可用電動蒸汽壓縮機驅(qū)動,后者是能效較高的系統(tǒng)。
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強制循壓縮蒸汽結(jié)晶器:強制循環(huán)壓縮蒸汽結(jié)晶器是熱效率最高的結(jié)晶系統(tǒng),系統(tǒng)所需的熱能,由一臺電動蒸汽壓縮機提供。它的主要工作程序如下:
(1)待處理濃鹵水被泵進結(jié)晶器。
(2)和正在循環(huán)中的鹵水混合,然后進入殼管式換熱器。因換熱器管子注滿水,鹵水在加壓狀態(tài)下不會沸騰并抑止管內(nèi)結(jié)垢。
(3)循環(huán)中的鹵水以特定角度進入蒸汽體,產(chǎn)生渦旋,小部鹵水被蒸發(fā)。
(4)水分被蒸發(fā)時,鹵水內(nèi)產(chǎn)生晶體。
(5)大部鹵水被循環(huán)至加熱器,小股水流被抽送至離心機或過濾器,把晶體分離。
(6)蒸汽經(jīng)過除霧器,把附有的顆粒清除。
(7)蒸器經(jīng)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(nèi)的鹵水加熱。
(8)蒸餾水收集后,供廠內(nèi)需要高質(zhì)蒸餾水的工藝流程使用,在某些條件下,結(jié)晶器產(chǎn)生的晶體,是很高商業(yè)價值的化工產(chǎn)品。
四、HERO技術(shù)
HERO是HighEfficiencyReverseOsmosis(高效反滲透)的簡稱。HERO工藝的預(yù)處理步驟要根據(jù)水化學和現(xiàn)場的專門設(shè)計規(guī)范來定制的。有一個步驟是不變的,這就是RO是在高pH條件下運行的。為了使RO能在高pH條件下運行,所有會引起膜結(jié)垢的硬度和其它陽離子成分必須除去。懸浮固體物應(yīng)降至接近零以避免膜的堵塞,二氧化碳要除到一定程度以減少水的緩沖性。硅在高pH條件下是可以高度溶解的,所以不會限制RO的回收率。
主要特點
1、運行穩(wěn)定;
2、運行成本低(一般比傳統(tǒng)的RO要低15%-20%;
3、投資費用低(一般比傳統(tǒng)的RO要低30%);
4、更低的占地空間;
5、適用于高純水的制備以及廢水處理。6無需復(fù)雜的清洗工藝,無需添加阻垢劑。
主要工藝步驟:
1、硬度和懸浮固體物的除去;
2、二氧化碳的去除;
3、在高pH條件下進行RO處理。
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通過軟化去處水中的硬度,然后再通過脫氣去處水中的二氧化碳,再加堿將RO進水的PH調(diào)到8.5以上。在這種模式下運行,RO的回收率通常能夠突破極限達到90%以上。
主要工藝以及控制指標為:
1、硬度得到去除:離子交換去除硬度,控制出水指標為小于0.1ppm(100ppb).
2、去除二氧化碳:二氧化碳小于10ppm。
3、PH調(diào)整:反滲透給水加堿提高PH值,濃水側(cè)最大不超過11,根據(jù)RO回收率,給水PH值在10.0~10.5。產(chǎn)品水PH將達到9.3~9.8。
4、反滲透:反滲透設(shè)計產(chǎn)水通量在25~30GFD(gallon/ft2/day),可以用低壓苦咸水膜,標準苦咸水膜,海水膜。根據(jù)給水的水質(zhì)條件,水回收率可以達到90~98%。典型在95%。
HERO的特點和優(yōu)勢:
(1)在HERO工藝條件下,高PH運行也是膜供應(yīng)商接受的。給水是排污水或含鹽量較高時,可以達到的水回收率90%或更高,同時減少清洗頻率。這是因為:高PH條件下,細菌難以繁殖,不易產(chǎn)生潛在的生物膜。高PH條件下,膜所帶負電荷密度更高,對負電荷陰離子,微粒,特別是帶負電荷微粒更高去除率。RO處于連續(xù)清洗模式。對于高硅水質(zhì),在高PH條件下硅是溶解態(tài)(離子態(tài)),可以到達高回收率。
(2)兩級反滲透運行在高PH條件下,離子去除率可以達到:硼>99.4%,硅>99.97%,有機物(TOC)>99%。
特種RO膜濃水再濃縮
工業(yè)廢水處理一般都會涉及到工藝流程,安峰選擇以上四種處理工藝也是目前市場上應(yīng)用最為廣泛的。工業(yè)廢水處理市場上環(huán)保公司競爭比較激烈,采用的工藝特點也是不同的。如何選擇成本最佳的處理工藝,是所有企業(yè)都會注重的。安峰環(huán)保近期處理的工業(yè)廢水項目工程比較多,后期會對蒸發(fā)結(jié)晶工藝特點進行較全面的工藝分享。