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高含盐废水零排放蒸发结晶技术

作者: 时间:2022-06-02 22:01:16 点击:


  随着我国的工业技术跳跃式的发展,人们的生活质量也有了非常大的提升,很多行业对水质也有了更高的要求。目前,各个国家也越来越重视对环境的保护工作,对能源方面的消耗规定要求也更高。由于我国水资源短缺问题越来越严重,所以废水综合利用和“零排放”成为环保领域中最为关注的课题之一。

  1、高含盐废水

  高含盐废水指的就是总含盐质量分数超过百分之一的废水,而且高含盐废水的来源非常广泛,无论是化工还是农药以及电力行业都会产生高含盐废水。而高含盐废水有机物会根据不同的生产过程,包含的有机物类型以及性质有非常大的差距,但是盐类中的物质通常情况下都是Cl-、SO42-、Na+等一些盐类物质。上述的物质都是微生物生长的必须品,微生物会在生长期间加快酶反应,对渗透压进行有效调节。但是,当离子浓度超过一定值的时候,就会使微生物产生一定的毒害作用。

  2、蒸发结晶技术简介

  (1)多效蒸发技术。

  多效强制循环蒸发器的组成主要有两部分,分别是换热器与结晶蒸发器。液体在一台循环泵中的列管中不断循环,在超过液体的沸点下进行加热,这样就会不断产生蒸汽,蒸汽就会进入冷凝器进行冷凝。最终送到盐分离器,使盐水得以分离。

  (2)机械热压缩技术。

  机械热蒸汽就是通过蒸发器当中的二次蒸汽,进行再一步的压缩,从而增加压力,使得温度提升,增加热焓,之后再传送到加热室中加热使用。在加热的过程中,必须要确保料液始终保持沸腾的状态。相比较MED的换热以及蒸发来说,利用两个设备来开展在效率方面会更高一些,并且可以有效降低造成的能耗。

  (3)对比MEE和MVR。

  MVR相比较MEE来说,可以使二次蒸汽得到最大程度的,并且有非常好的节能效果。但是,因为MVR技术在第一次启动时必须要海量的蒸汽支持,所以在无蒸汽来源的区域就需要建设备用锅炉,这就在一定程度上增加了投入成本。另外,MVR技术在电能需求上有非常高的要求,在电力不充盈的区域不适合使用。对设备来说,MVR对蒸汽压缩机的能力有非常高的要求,因为国内的机械加工以及制造水平相比较国外还存在很大的差距,所以实际在应用的时候,经常会出现一些漏洞。目前我国使用的蒸汽压缩机大部分都是国外进口的设备,价格方面就比较高。

  3、应用蒸汽压缩机技术高含盐废水零排放

  (1)工作原理及流程

  蒸汽压缩机技术工作原理为:蒸发器产生的二次蒸汽通过压缩机进一步的压缩之后,提高了压力以及温度。之后压缩蒸汽就会释放大量的潜热,经过冷凝之后形成冷凝水,而物料会不断的吸收热量,继续产生蒸汽,这就是二次蒸汽。二次蒸汽就通过不断的反复进行,物料就会继续蒸发,一直循环下去。在启动蒸汽压缩机装置之后,蒸发器的真空度如果是在80kPa的情况下,那么蒸发产生的二次蒸汽压力就是20kPa,温度可以达到60℃。通过蒸发器当中的二次蒸汽,进行再一步的压缩,从而增加压力,使得温度提升,增加热焓,蒸汽压缩机就会增加2kPa左右的压力。

  (2)蒸发结晶流程

  热法结晶的蒸发工艺可以划分成两大部分,分别是蒸发浓缩与蒸发结晶。原水是从原水箱中抽取的,通过原水泵,之后在利用热交换器输送到蒸发器中。如果蒸发器中的真空度是80kPa、温度达到60℃的情况下,原水就会沸腾蒸发,这样就会产生二次蒸汽,利用蒸汽压缩机再次进行加压之后,通过薄膜换热器形成冷凝水,流入到冷凝水箱内,最终通过水泵输送到净水箱内。蒸发器当中的原水在蒸发的过程当中,会产生浓缩液,有些浓缩液会直接排放到收集箱,进行下一道工序的处理;还有些浓缩液就会依照原水流量的比例,抽回到进水池。操作人员能够对浓缩液回流的流量比率进行适当的调节。蒸发器内的原液是薄膜换热器蒸发侧的冷却水,在循环水泵泵入作用下,原液从薄膜换热器顶部喷淋下来,然后,再进入蒸发器底部。通过这种循环来维持系统压力。对于蒸发器来说,其内部需要保持真空状态,通过外部真空泵可以实现这一目的。

  系统的真空度保持在80kPa,温度是60℃,进水流量是500L/h的情况下,对脱硫废水处理的试验进行模拟,最后得出的结果是:冷凝水以及浓缩液的电导率、Cl-、SO42-、Ca2+,这些物质会随着原水含盐量的增加,不断提升。并且水回收率也会随着原水含的盐量增加而不断下降,水的回收率最高达到了40.0%;对1吨的模拟脱硫废水进行处理的时候,实际产生的平均能耗是23.5kW·h,相比较三效蒸发器要低很多;水的回收率低,并且能耗也非常高。

  随着原水含盐量不断的提升,水的回收率会呈现缓慢减少的现象。如果原水含盐量是2.8%的时候,那么水的平均回收率是40.0%;如果原水的含盐废水含盐量达到了3.5%的情况下,那么水的回收率只有20.0%左右,相比较单污染物的原水含盐量为0.5%-0.6%时的水回收率有非常大的差距。

  (3)蒸汽压缩机技术不足之处

  在进行系统运行管理的过程中,对得出的实验结果分析就能够发现,如果原水的钙含量过高的时候,那么蒸发器的内部就会产生结垢情况,从而对出水的水质以及水的实际回收率产生非常大的影响。下次对设备进行之前,就必须要通过人工对污垢进行处理。所以,对设备中的污垢加强防腐的措施,是目前该领域人员非常关注的一个话题。实际在进行试验的过程当中,如果设备装置的运行状态不是特别稳定的情况下,蒸汽压缩机的实际效率也不会太高,这就对最终的蒸发效果以及得出数据的准确性带来非常大的影响。蒸发器利用密封圈来密封罐体,实际在进行操作的时候压力会比较低,蒸发罐器的内部就无法实现真空状态,所以在选择密封方法上面必须要加强改进。

  4、结语

  综上所述,想要使废水零排放得以实现,就必须要加强重视高含盐水的处理技术。现阶段,蒸发结晶技术主要是在化工、制药等领域有广泛的应用,能够有效处理废水,使废水零排放得以实现。而且能够对化工原料中的有用部分再次收回应用,对环境有很大的保护效果,从而增加企业的经济收益。(来源:神华榆林能源化工有限公司)