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高鹽廢水的蒸發零排放技術

文章出處:未知發表時間:2023-11-21 13:39:45

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  高含鹽廢水含有大量溶解度很低的無機鹽,若未經處理直接排入江河湖海,會危害水體的自然生態平衡,使水質惡化,導致漁業生產、水產養殖、農業灌溉和工業生產的破壞,嚴重時還會污染地下水和飲用水源,甚至危害耕地,致使土壤發生鹽堿化,阻礙植物生長。高含鹽廢水由于含有高濃度的鹽離子,它具有很強的腐蝕性(氯離子)、較易的結垢性(鈣鎂離子)和較大的溶解性(鈉鹽),同時對微生物還有抑制和毒害作用,因此不能簡單地用常規工業廢水處理技術來處理高含鹽廢水,需利用蒸發結晶技術將水中的溶解鹽進行固液分離,冷凝清潔水回收循環利用,固化結晶鹽填埋處理或回收利用,最終實現零排放。下面,江蘇銘盛環境設備為您介紹高鹽廢水的蒸發零排放技術。

  1、高含鹽廢水的蒸發工藝及技術特點

  蒸發技術被廣泛應用于化工、輕工、制藥和食品等行業,近幾年正逐步用于高含鹽廢水的零排放處理過程中,具有較大的發展潛力。按照蒸發方式,其可以分為自然蒸發(溶液在低于沸點溫度下蒸發)和沸騰蒸發(將溶液加熱至沸點,在沸騰狀態下蒸發)兩類。其中,沸騰蒸發目前國內外最為常用,主要有多效蒸發、熱力蒸汽再壓縮蒸發、機械蒸汽再壓縮蒸發以及降膜式機械蒸汽再壓縮循環蒸發等。

  1.1 自然蒸發——蒸發塘

  蒸發塘是利用太陽能、風能等自然力量蒸發廢水的一種處理方法,是最早用于處理化工高濃鹽水的一種典型自然蒸發技術:將高濃鹽水排入蒸發塘,通過自然蒸發結晶,實現固液分離或濃鹽水減量,以便后續處理利用,減少設備投資和能量消耗,從而大幅度減少廢水處理投資和運行費用。

  蒸發塘場址必須選在地域遼闊、氣候干燥、降雨量小、蒸發量大、太陽能充足,且當地多年平均蒸發量為降雨量35倍的地區,受到嚴格的自然條件限制。同時,蒸發塘周邊還必須設置雨水阻斷設施,塘底和塘壁必須做防腐和防滲處理。排入蒸發塘的水質必須滿足國家規范要求,包括含鹽量、有機物、重金屬以及有毒有害物質。

  1.2 沸騰蒸發——多效蒸發

  多效蒸發,是采用強制加熱實現沸騰蒸發的一種方式:將幾個蒸發器串聯起來,前一級蒸發器產生的二次蒸汽作為后一級蒸發器的熱源,如此循環利用蒸汽,以提高熱能利用效率。每一級蒸發器稱作一效,通常多效蒸發的循環蒸發器串聯效數在34個,少數多達6效。當蒸發器的效數增加時,一次蒸汽的用量呈減少趨勢,即可實現節約能源的作用,但蒸發器的效數并不是無限的,也不是越多越好,這取決于二次蒸汽的品質及經濟性能。

  1.3 沸騰蒸發——熱力蒸汽再壓縮蒸發

  熱力蒸氣再壓縮蒸發是針對多效蒸發消耗大量一次蒸汽的缺點發展起來的,是改進一次蒸汽經濟性的一種經濟實惠技術。其利用熱泵原理,在一效蒸發器前面增設蒸汽噴射壓縮裝置,將一次蒸汽和一效產生的部分二次蒸汽引入蒸汽噴射壓縮裝置。當一次蒸汽經過此蒸汽噴射壓縮裝置時,產生相對的負壓環境,利用此負壓抽吸來自一效加熱室產生的部分二次蒸汽,經蒸汽噴射壓縮裝置混合增壓,提升溫度后再作為一效的加熱蒸汽,以提高熱能利用率,達到減少一次蒸汽消耗的目的。

  從結構上看,熱力蒸氣再壓縮蒸發較多效蒸發系統只增加了蒸汽噴射壓縮裝置,設計簡單,沒有活動部件,操作可靠穩定。但從效能上看,使用一臺熱力蒸汽壓縮裝置所節約的能源與增加一效蒸發器所節約的能源相當,即熱力蒸氣再壓縮蒸發比單純的多效蒸發更節能,消耗的一次蒸汽更少。據研究,熱力蒸氣再壓縮蒸發的能耗僅為單效蒸發能耗的78%。在運行過程中,熱力蒸汽再壓縮蒸發仍然需連續供給一定數量的鮮蒸汽。

  1.4 沸騰蒸發——機械蒸汽再壓縮蒸發

  機械式蒸汽再壓縮蒸發是采用機械壓縮機將蒸發器產生的二次蒸氣強制壓縮,人為提高二次蒸汽的壓力和溫度,增加二次蒸汽的熱焓,然后全部再次回送到蒸發器的加熱室作為加熱料液的熱源,使料液始終維持在沸騰狀態,并不斷蒸發濃縮。加熱蒸汽本身經換熱后冷凝成水排出,作為合格產水使用。料液蒸發的蒸汽再次作為二次蒸汽進入機械壓縮機,提高熱焓品質,再次作為蒸發器的熱源,如此循環往復,周而復始。補充的新蒸汽僅在裝置啟動和運行過程中用于彌補熱損失、進出料的溫差熱焓,正常運行后通常不再需要新蒸氣的供給,其節能效果相當于許多常規蒸發系統。

  機械式蒸汽再壓縮蒸發技術最大程度地利用了自身產生的二次蒸汽能量,能源利用率幾乎接近100%,大幅度地降低了新蒸汽的消耗。據研究,能耗僅為單效蒸發能耗的23.8%

  2、結論

  當前,高含鹽廢水的蒸發零排放技術還存在運行成本高、易結垢、腐蝕性大等難點,尤其是固化混鹽必須作為危廢處置,這無形中給企業又增加了巨大的負擔。因此,高含鹽廢水的蒸發零排放技術還需進一步深化,繼續朝分鹽處理方向發展,實現一價鹽和二價鹽的獨立分離固化回收,進而實現真正意義上的無害化和資源化。


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