所謂*,,是指無限地減少污染物和能源排放直至到零的活動,。*,就其內(nèi)容而言,,一是要控制生產(chǎn)過程中不得已產(chǎn)生的能源和資源排放,,將其減少到零;另一含義是將那些不得已排放出的能源,、資源充分利用,,終消滅*資源和能源的存在。
廢水“*”是指工業(yè)廢水經(jīng)過重復(fù)使用后,,將這部分含鹽量和污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。水中的鹽類和污染物經(jīng)過濃縮結(jié)晶以固體形式排出廠送垃圾處理廠填埋或?qū)⑵浠厥兆鳛橛杏玫幕ぴ稀?/span>
國內(nèi)現(xiàn)有實現(xiàn)廢水“*”的手段
目前國內(nèi)廣泛使用的工業(yè)廢水處理技術(shù)主要包括RO(反滲透膜雙膜法)和EDR技術(shù)他們的主要材料是納米級的反滲透膜,,而這種技術(shù)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(jī)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(jī)物,,重金屬離子,,大分子有機(jī)物,,膠體,,細(xì)菌和病毒則無法通過滲透膜。從而可以將滲透的純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(shù)我們只能得到60%左右的純水,,而剩余的含高濃度有害物質(zhì)的廢水終避免不了排放到環(huán)境的結(jié)局,而這些高濃度的重金屬離子和無機(jī)物對我們的環(huán)境是極其有害的,。
CC技術(shù),,能真正達(dá)到工業(yè)廢水“*”,RCC的核心技術(shù)為“機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”及“晶種法技術(shù)”,、“混合鹽結(jié)晶技術(shù)”,。
【機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)】
1、機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)的基本原理
所謂的機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù),,是根據(jù)物理學(xué)的原理,,等量的物質(zhì),從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中,,需要吸收定量的熱能,。當(dāng)物質(zhì)再由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時,會放出等量的熱能,。根據(jù)這種原理,,用這種蒸發(fā)器處理廢水時,蒸發(fā)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,,僅是驅(qū)動蒸發(fā)器內(nèi)廢水、蒸汽,、和冷凝水循環(huán)和流動的水泵,、蒸汽泵和控制系統(tǒng)所消耗的電能。為了抵抗廢水對蒸發(fā)器的腐蝕,,保證設(shè)備的使用壽命蒸發(fā)器的主體和內(nèi)部的換熱管,,通常用高級鈦合金制造。其使用壽命30年或以上,。
蒸發(fā)器單機(jī)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于單機(jī)大處理量,,可以按裝多臺蒸發(fā)器處理。蒸發(fā)器在用晶種法技術(shù)運行時,,也稱為鹵水濃縮器(BrineConcentrator),。
2、鹵水濃縮器構(gòu)造及工藝流程
(1)待處理鹵水進(jìn)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(zhǔn)備。鹵水進(jìn)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,如氧所和二氧化碳,。
(3)新進(jìn)鹵水進(jìn)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(jìn)入壓縮機(jī),,壓縮蒸汽進(jìn)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(jìn)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。
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(jìn)行,。
【晶種法技術(shù)】
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(yán)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。
RCC成功開發(fā)了*的“晶種法”技術(shù),,解決了蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題,,使他們設(shè)計和生產(chǎn)的蒸發(fā)器,能成功地應(yīng)用于含鹽工業(yè)廢水的處理,,并被廣泛采用,。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(dá)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(bǔ)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(dá)到適當(dāng)?shù)乃健?/span>
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(dá)到適當(dāng)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(dá)一年或以上,,不才需定期清洗保養(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,。
【混全鹽結(jié)晶技術(shù)】
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),,如美國西南部的科羅拉多河流域,,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,,沿岸的工礦企業(yè)產(chǎn)生的廢水,,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(jì)的處理方法,。
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*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,。
通過數(shù)十年的研究和實踐我們掌握了一套混合鹽類結(jié)晶技術(shù),,累積了豐富的經(jīng)驗。驗室對混通過實合鹽鹵的分析,準(zhǔn)確檢定鹵水里各種鹽類的成份和溶量,,準(zhǔn)確判斷各種鹽類對設(shè)備的影響,,采用不同的設(shè)計參數(shù),并在這基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,,為用戶提供適合的,,經(jīng)濟(jì)和可靠的設(shè)計,制定可行的操作和維修方案,。
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(jī)驅(qū)動,,后者是能效較高的系統(tǒng)。
強(qiáng)制循壓縮蒸汽結(jié)晶器:強(qiáng)制循環(huán)壓縮蒸汽結(jié)晶器是熱效率高的結(jié)晶系統(tǒng),,系統(tǒng)所需的熱能,,由一臺電動蒸汽壓縮機(jī)提供。它的主要工作程序如下:
(1)待處理濃鹵水被泵進(jìn)結(jié)晶器,。
(2)和正在循環(huán)中的鹵水混合,,然后進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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。
這種高效結(jié)晶器的主要優(yōu)點有:
a設(shè)備體積小,占地面積也小,。b設(shè)備能耗低,,鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗電低僅16KW/H?;厥章矢哌_(dá)98%,,而且回收的是優(yōu)質(zhì)蒸餾水,所含TDS小于10PPM,,稍做處理即可作高壓鍋爐補(bǔ)給水,,用鈦合金制造,壽命長達(dá)30年。
后,,*技術(shù)只是在人能力范圍內(nèi)的理想狀態(tài),,并且在某一行業(yè)或領(lǐng)域的孤立的*是不可能的,它涉及到許多學(xué)科和領(lǐng)域,,只有不同的領(lǐng)域間相互合作共同努力我們才能去實現(xiàn)“*”終造福人類,。