工業廢水處理的基本原理

發布時間：2022-01-21 13:26:49 訪客：1027

汙水處理技術-汙水零排放技術怎麽(me) 實現？

零排放，是指無限地減少汙染物和能源排放直至到零的活動。零排放，就其內(nei) 容而言，一是要控製生產(chan) 過程中不得已產(chan) 生的能源和資源排放，將其減少到零；另一含義(yi) 是將那些不得已排放出的能源、資源充分利用，終消滅不可再生資源和能源的存在。

廢水“零排放”是指工業(ye) 廢水經過重複使用後，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，無任何廢液排出工廠。水中的鹽類和汙染物經過濃縮結晶以固體(ti) 形式排出廠送垃圾處理廠填埋或將其回收作為(wei) 有用的化工原料。

國內(nei) 現有實現廢水零排放的手段

目前國內(nei) 廣泛使用的工業(ye) 廢水處理技術主要包括RO(反滲透膜雙膜法)和EDR技術他們(men) 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)和分子量在幾百以上的有機物。

其工作原理是在一定壓力條件下，H2o可以通過RO滲透膜，而溶解在水中的無機物，重金屬離子，大分子有機物，膠體(ti) ，和病毒則無法通過滲透膜。從(cong) 而可以將滲透的純水與(yu) 含有高濃度有害物質的廢水分離開來。但是使用這種技術我們(men) 隻能得到60%左右的純水，而剩餘(yu) 的含高濃度有害物質的廢水終避免不了排放到環境的結局，而這些高濃度的重金屬離子和無機物對我們(men) 的環境是其有害的。

RCC技術

RCC技術，能真正達到工業(ye) 廢水“零排放”，RCC的核心技術為(wei) “機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術”及“晶種法技術”、“混合鹽結晶技術”。

1.機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術

1）機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術的基本原理

所謂的機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術，是根據物理學的原理，等量的物質，從(cong) 液態轉變為(wei) 氣態的過程中，需要吸收定量的熱能。當物質再由氣態轉為(wei) 液態時，會(hui) 放出等量的熱能。根據這種原理，用這種蒸發器處理廢水時，蒸發廢水所需的熱能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放熱能所提供。

在運作過程中，沒有潛熱的流失。運作過程中所消耗的，僅(jin) 是驅動蒸發器內(nei) 廢水、蒸汽、和冷凝水循環和流動的水泵、蒸汽泵和控製係統所消耗的電能。為(wei) 了抵抗廢水對蒸發器的腐蝕，保證設備的使用壽命蒸發器的主體(ti) 和內(nei) 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(yu) 單機處理量，可以按裝多台蒸發器處理。蒸發器在用晶種法技術運行時，也稱為(wei) 鹵水濃縮器(BrineConcentrator)。

2）鹵水濃縮器構造及工藝流程

(1)待處理鹵水進入貯存箱，在箱裏把鹵水的PH值調整到5.5-6.0之間，為(wei) 除氣和除碳作準備。鹵水進入換熱器把溫度升至沸點。

(2)加熱後的鹵水經過除氣器，水裏的不溶所體(ti) ，如氧所和二氧化碳。

(3)新進鹵水進入深縮器底槽，與(yu) 在濃縮器內(nei) 部循環的鹵水混合，然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布件流入管內(nei) ，均勻地分布在管子的內(nei) 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了，蒸汽和未蒸發的鹵水一起下降至底槽。

(5)底槽內(nei) 的蒸汽經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(chuan) 過換熱管壁，對沿著管內(nei) 壁下降的溫度較低的鹵水膜加熱，使部分鹵水蒸發，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，在濃縮器底部積聚後，被泵經換熱器，進儲(chu) 存罐待用。蒸餾水流經換熱器時，對新流入的鹵水加熱。

(8)底槽內(nei) 部分鹵水被排放，以控製濃縮器內(nei) 鹵水的濃度。

晶種法技術

晶種法技術：可以解決(jue) 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幹燥器，結晶或幹燥成固體(ti) ，運送堆填區埋放。上述循環過程，周而複始，繼續不斷地進行。

如廢水裏含有大量鹽分或TDS，廢水在蒸發器內(nei) 蒸發時，水裏的TDS很容易附著在換熱管的表麵結垢，輕則影響換熱器的效率，嚴(yan) 量時則會(hui) 把換熱管堵塞。解決(jue) 蒸發器內(nei) 換熱管的結垢問題，是蒸發器能否用作處理工業(ye) 廢水的關(guan) 鍵。

RCC成功開發了護有的“晶種法”技術，解決(jue) 了蒸發器換熱管的結垢問題，使他們(men) 設計和生產(chan) 的蒸發器，能成功地應用於(yu) 含鹽工業(ye) 廢水的處理，並被廣泛采用。應用“晶種法“技術的蒸發器，也稱作“鹵水濃縮器”(BrineConcentrator)。經鹵水濃縮器處理後排放的濃縮廢水，TDS含量可高達300,000pp，通常被送往結晶器或幹燥器，結晶或幹燥成固體(ti) ，運送堆填區埋放。

“晶種法”以硫酸鈣為(wei) 基礎。廢水裏須有鈣和硫化物的存在，濃縮器開始運作前，如果廢水裏自然存在的鈣和硫化物離子含量不足，可以人工加以補充，在廢水裏加添硫酸鈣種子，使廢水裏鈣和硫化物離子含量達到適當的水平。廢水開始蒸發時，水裏開始結晶的鈣和硫酸鈣離子含量達到適當水平。廢水開始蒸發時，水裏開始結晶的鈣和硫酸鈣離子就附著在這些種子上，並保持懸浮在水裏，不會(hui) 附著在換執管表麵結垢。這種現象稱為(wei) “選擇性結晶”。鹵水濃縮器通常能持續運作長達一年或以上，不才需定期清洗保養(yang) 。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。

混全鹽結晶技術

1.混全鹽結晶技術的應用

鹵水濃縮器可回收鹵水裏95%至98%的水份，剩餘(yu) 的濃縮鹵水殘液，含有大量的可溶固體(ti) 。在有些地區，鹵水殘液被送往蒸發池自然蒸發，或作深井壓注處理。但很多地區，如美國西南部的科羅拉多河流域，為(wei) 了防止濃縮鹵水排放蒸發池或作深井壓注處理後滲出，對水源造成二次汙染，沿岸的工礦企業(ye) 產(chan) 生的廢水，必須作“零排入”處理。如殘液的流量很小，則可用幹燥器把殘淮幹燥成固體(ti) ，收集後送堆場填埋;如殘液量較大，用結晶器把殘液裏的可溶固體(ti) 給晶後收集填埋，是更經濟的處理方法。

一般生產(chan) 性化工結晶程序，如氯化鈉、硫酸鈉等化工商品的生產(chan) ，僅(jin) 需要處理一種鹽類的結晶，這類單鹽鹵水的結晶工藝，比較容易掌握，但工業(ye) 汙水裏所含的的鹽份，種類繁雜，甚至含有兩(liang) 種鹽份組成的複鹽。

有多種鹽類並存的鹵水會(hui) 在結晶器內(nei) 產(chan) 生泡沫和具有強的腐蝕性，同時多種不同鹽類的存在，會(hui) 造成鹵水不同的沸點升高。不同成度的結垢，對設備的換熱係數產(chan) 生不同程度的影響。

通過數十年的研究和實踐我們(men) 掌握了一套混合鹽類結晶技術，累積了豐(feng) 富的經驗。驗室對混通過實合鹽鹵的分析，準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，采用不同的設計參數，並在這基礎上進行係統設計，為(wei) 用戶提供適合的，經濟和可靠的設計，製定可行的操作和維修方案。

2.混全鹽結晶技術的設備與(yu) 工藝流程

用作混合鹽結晶的結晶器，可用蒸汽驅動，也可用電動蒸汽壓縮機驅動，後者是能效較高的係統。

強製循壓縮蒸汽結晶器：強製循環壓縮蒸汽結晶器是熱效率的結晶係統，係統所需的熱能，由一台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晶器。

(2)和正在循環中的鹵水混合，然後進入殼管式換熱器。因換熱器管子注滿水，鹵水在加壓狀態下不會(hui) 沸騰並抑止管內(nei) 結垢。

(3)循環中的鹵水以特定角度進入蒸汽體(ti) ，產(chan) 生渦旋，小部鹵水被蒸發。

(4)水分被蒸發時，鹵水內(nei) 產(chan) 生晶體(ti) 。

(5)大部鹵水被循環至加熱器，小股水流被抽送至離心機或過濾器，把晶體(ti) 分離。

(6)蒸汽經過除霧器，把附有的顆粒。

(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(nei) 的鹵水加熱。

(8)蒸餾水收集後，供廠內(nei) 需要高質蒸餾水的工藝流程使用，在某些條件下，結晶器產(chan) 生的晶體(ti) ，是很高商業(ye) 價(jia) 值的化工產(chan) 品。這種結晶器的主要優(you) 點有：

a設備體(ti) 積小，占地麵積也小。b設備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗電僅(jin) 16KW/H。回收率高達98%，而且回收的是優(you) 質蒸餾水，所含TDS小於(yu) 10PPM，稍做處理即可作高壓鍋爐補給水，用鈦合金製造,壽命長達30年。