污水處理技術之零排放技術

零排放的(of)定義

 

所謂零排放，是(yes)指無限地(land)減少污染物和(and)能源排放直至到(arrive)零的(of)活動。零排放，就其内容而言，一(one)是(yes)要(want)控制生(born)産過程中不(No)得已産生(born)的(of)能源和(and)資源排放，将其減少到(arrive)零；另一(one)含義是(yes)将那些不(No)得已排放出(out)的(of)能源、資源充分利用(use)，最終消滅不(No)可再生(born)資源和(and)能源的(of)存在(exist)。

廢水“零排放”是(yes)指工業廢水經過重複使用(use)後，将這(this)部分含鹽量和(and)污染物高濃縮成廢水全部(99%以(by)上)回收再利用(use)，無任何廢液排出(out)工廠。水中的(of)鹽類和(and)污染物經過濃縮結晶以(by)固體形式排出(out)廠送垃圾處理廠填埋或将其回收作(do)爲(for)有用(use)的(of)化工原料。

 

 

國内現有實現廢水“零排放”的(of)手段

 

目前國内廣泛使用(use)的(of)工業廢水處理技術主要(want)包括RO(反滲透膜雙膜法)和(and)EDR技術他(he)們(them)的(of)主要(want)材料是(yes)納米級的(of)反滲透膜，而這(this)種技術的(of)作(do)用(use)對象是(yes)離子(重金屬離子)和(and)分子量在(exist)幾百以(by)上的(of)有機物。

其工作(do)原理是(yes)在(exist)一(one)定壓力條件下，H2o可以(by)通過RO滲透膜，而溶解在(exist)水中的(of)無機物，重金屬離子，大(big)分子有機物，膠體，細菌和(and)病毒則無法通過滲透膜。從而可以(by)将滲透的(of)純水與含有高濃度有害物質的(of)廢水分離開來(Come)。

但是(yes)使用(use)這(this)種技術我(I)們(them)隻能得到(arrive)60%左右的(of)純水，而剩餘的(of)含高濃度有害物質的(of)廢水最終避免不(No)了(Got it)排放到(arrive)環境的(of)結局，而這(this)些高濃度的(of)重金屬離子和(and)無機物對我(I)們(them)的(of)環境是(yes)極其有害的(of)。

 

 

RCC技術

 

CC技術，能真正達到(arrive)工業廢水“零排放”，RCC的(of)核心技術爲(for)“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”。

 

【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(of)基本原理

所謂的(of)機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術，是(yes)根據物理學的(of)原理，等量的(of)物質，從液态轉變爲(for)氣态的(of)過程中，需要(want)吸收定量的(of)熱能。當物質再由氣态轉爲(for)液态時(hour)，會放出(out)等量的(of)熱能。根據這(this)種原理，用(use)這(this)種蒸發器處理廢水時(hour)，蒸發廢水所需的(of)熱能，在(exist)蒸汽冷凝和(and)冷凝水冷卻時(hour)釋放熱能所提供。

在(exist)運作(do)過程中，沒有潛熱的(of)流失。運作(do)過程中所消耗的(of)，僅是(yes)驅動蒸發器内廢水、蒸汽、和(and)冷凝水循環和(and)流動的(of)水泵、蒸汽泵和(and)控制系統所消耗的(of)電能。爲(for)了(Got it)抵抗廢水對蒸發器的(of)腐蝕，保證設備的(of)使用(use)壽命蒸發器的(of)主體和(and)内部的(of)換熱管，通常用(use)高級钛合金制造。其使用(use)壽命30年或以(by)上。

蒸發器單機廢水處理量由27噸/天起至3800噸/天。如果需要(want)處理的(of)廢水量大(big)于(At)單機最大(big)處理量，可以(by)按裝多台蒸發器處理。蒸發器在(exist)用(use)晶種法技術運行時(hour)，也稱爲(for)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(exist)箱裏把鹵水的(of)PH值調整到(arrive)5.5-6.0之間，爲(for)除氣和(and)除碳作(do)準備。鹵水進入換熱器把溫度升至沸點。

(2)加熱後的(of)鹵水經過除氣器，清除水裏的(of)不(No)溶物體，如氧氣和(and)二氧化碳。

(3)新進鹵水進入壓縮器底槽，與在(exist)濃縮器内部循環的(of)鹵水混合，然後被泵到(arrive)換熱器管束頂部水箱。

(4)鹵水通過裝置，在(exist)換熱管頂部的(of)鹵水分布件流入管内，均勻地(land)分布在(exist)管子的(of)内壁上，呈薄膜狀，受地(land)引力下降至底槽。部分鹵水沿管壁下降時(hour)，吸收管外蒸汽所釋放的(of)熱能而蒸發了(Got it)，蒸汽和(and)未蒸發的(of)鹵水一(one)起下降至底槽。

(5)底槽内的(of)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(of)潛熱傳過換熱管壁，對沿着管内壁下降的(of)溫度較低的(of)鹵水膜加熱，使部分鹵水蒸發，壓縮蒸汽釋放潛熱時(hour)，在(exist)換熱管外壁上冷凝成蒸餾水。

(7)蒸餾水沿管壁下降，在(exist)濃縮器底部積聚後，被泵轉換熱器，進儲存罐待用(use)。蒸餾水流經換熱器時(hour)，對新流入的(of)鹵水加熱。

(8)底槽内部分鹵水被排放，以(by)控制濃縮器内鹵水的(of)濃度。

晶種法技術：可以(by)解決蒸發器換熱管的(of)結垢問題，經處理後排放的(of)濃縮廢水，通常被送往結晶器或幹燥器，結晶或幹燥成固體，運送堆填區埋放。上述循環過程，周而複始，繼續不(No)斷地(land)進行。

 

【晶種法技術】

如廢水裏含有大(big)量鹽分或TDS，廢水在(exist)蒸發器内蒸發時(hour)，水裏的(of)TDS很容易附着在(exist)換熱管的(of)表面結垢，輕則影響換熱器的(of)效率，嚴重時(hour)則會把換熱管堵塞。解決蒸發器内換熱管的(of)結垢問題，是(yes)蒸發器能否用(use)作(do)處理工業廢水的(of)關鍵。

RCC成功開發了(Got it)獨家擁有的(of)“晶種法”技術，解決了(Got it)蒸發器換熱管的(of)結垢問題，使他(he)們(them)設計和(and)生(born)産的(of)蒸發器，能成功地(land)應用(use)于(At)含鹽工業廢水的(of)處理，并被廣泛采用(use)。應用(use)“晶種法“技術的(of)蒸發器，也稱作(do)“鹵水濃縮器”(BrineConcentrator)。

經鹵水濃縮器處理後排放的(of)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，運送堆填區埋放。

“晶種法”以(by)硫酸鈣爲(for)基礎。廢水裏須有鈣和(and)硫化物的(of)存在(exist)，濃縮器開始運作(do)前，如果廢水裏自然存在(exist)的(of)鈣和(and)硫化物離子含量不(No)足，可以(by)人(people)工加以(by)補充，在(exist)廢水裏加添硫酸鈣種子，使廢水裏鈣和(and)硫化物離子含量達到(arrive)适當的(of)水平。

廢水開始蒸發時(hour)，水裏開始結晶的(of)鈣和(and)硫酸鈣離子含量達到(arrive)适當水平。廢水開始蒸發時(hour)，水裏開始結晶的(of)鈣和(and)硫酸鈣離子就附着在(exist)這(this)些種子上，并保持懸浮在(exist)水裏，不(No)會附着在(exist)換支管表面結垢。

這(this)種現象稱爲(for)“選擇性結晶”。鹵水濃縮器通常能持續運作(do)長達一(one)年或以(by)上，不(No)才需定期清洗保養。在(exist)一(one)般情況下，除了(Got it)在(exist)濃縮器啓動時(hour)有可能添加“晶種外”，正常運作(do)時(hour)不(No)需再添晶種。

 

【混全鹽結晶技術】

1、混全鹽結晶技術的(of)應用(use)

鹵水濃縮器可回收鹵水裏95%至98%的(of)水份，剩餘的(of)濃縮鹵水殘液，含有大(big)量的(of)可溶固體。在(exist)有些地(land)區，鹵水殘液被送往蒸發池自然蒸發，或作(do)深井壓注處理。

但很多地(land)區，如美國西南部的(of)科羅拉多河流域，爲(for)了(Got it)防止濃縮鹵水排放蒸發池或作(do)深井壓注處理後滲出(out)，對水源造成二次污染，沿岸的(of)工礦企業産生(born)的(of)廢水，必須作(do)“零排入”處理。如殘液的(of)流量很小，則可用(use)幹燥器把殘液幹燥成固體，收集後送堆場填埋;如殘液量較大(big)，用(use)結晶器把殘液裏的(of)可溶固體給晶後收集填埋，是(yes)更經濟的(of)處理方法。

一(one)般生(born)産性化工結晶程序，如氯化鈉、硫酸鈉等化工商品的(of)生(born)産，僅需要(want)處理一(one)種鹽類的(of)結晶，這(this)類單鹽鹵水的(of)結晶工藝，比較容易掌握，但工業污水裏所含的(of)的(of)鹽份，種類繁雜，甚至含有兩種鹽份組成的(of)複鹽。

有多種鹽類并存的(of)鹵水會在(exist)結晶器内産生(born)泡沫和(and)具有極強的(of)腐蝕性，同時(hour)多種不(No)同鹽類的(of)存在(exist)，會造成鹵水不(No)同的(of)沸點升高。不(No)同程度的(of)結垢，對設備的(of)換熱系數産生(born)不(No)同程度的(of)影響。

通過數十年的(of)研究和(and)實踐我(I)們(them)掌握了(Got it)一(one)套混合鹽類結晶技術，累積了(Got it)豐富的(of)經驗。驗室對混通過實合鹽鹵的(of)分析，準确檢定鹵水裏各種鹽類的(of)成份和(and)溶量，準确判斷各種鹽類對設備的(of)影響，采用(use)不(No)同的(of)設計參數，并在(exist)這(this)基礎上進行系統設計，爲(for)用(use)戶提供适合的(of)，經濟和(and)可靠的(of)設計，制定可行的(of)操作(do)和(and)維修方案。

 

2、混全鹽結晶技術的(of)設備與工藝流程

用(use)作(do)混合鹽結晶的(of)結晶器，可用(use)蒸汽驅動，也可用(use)電動蒸汽壓縮機驅動，後者是(yes)能效較高的(of)系統。

強制循環壓縮蒸汽結晶器：強制循環壓縮蒸汽結晶器是(yes)熱效率最高的(of)結晶系統，系統所需的(of)熱能，由一(one)台電動蒸汽壓縮機提供。它的(of)主要(want)工作(do)程序如下：

(1)待處理濃鹵水被泵進結晶器。

(2)和(and)正在(exist)循環中的(of)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(exist)加壓狀态下不(No)會沸騰并抑止管内結垢。

(3)循環中的(of)鹵水以(by)特定角度進入蒸汽體，産生(born)渦旋，小部鹵水被蒸發。

(4)水分被蒸發時(hour)，鹵水内産生(born)晶體。

(5)大(big)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，把晶體分離。

(6)蒸汽經過除霧器，把附有的(of)顆粒清除。

(7)蒸器經壓縮機加壓，壓縮蒸汽在(exist)加熱器的(of)換熱管外殼上冷凝成蒸餾水，同時(hour)釋放潛熱把管内的(of)鹵水加熱。

(8)蒸餾水收集後，供廠内需要(want)高質蒸餾水的(of)工藝流程使用(use)，在(exist)某些條件下，結晶器産生(born)的(of)晶體，是(yes)很高商業價值的(of)化工産品。

這(this)種高效結晶器的(of)主要(want)優點有：

a設備體積小，占地(land)面積也小。b設備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一(one)噸廢水耗電最低僅16KW/H。回收率高達98%，而且回收的(of)是(yes)優質蒸餾水，所含TDS小于(At)10PPM，稍做處理即可作(do)高壓鍋爐補給水，用(use)钛合金制造,壽命長達30年。

最後，零排放技術隻是(yes)在(exist)人(people)能力範圍内的(of)理想狀态，并且在(exist)某一(one)行業或領域的(of)孤立的(of)零排放是(yes)不(No)可能的(of)，它涉及到(arrive)許多學科和(and)領域，隻有不(No)同的(of)領域間相互合作(do)共同努力我(I)們(them)才能去實現“零排放”最終造福人(people)類。