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廢水零排放處理系統(tǒng)首次接觸時,對零排放系統(tǒng)工藝方法如何實現(xiàn)充滿疑慮。零排放處理系統(tǒng)核心工藝比較多,安峰環(huán)保今天著重介紹RCC技術(shù),此種技術(shù)核心利用蒸汽壓縮技術(shù)、晶種法和鹽結(jié)晶法等原理,組合成廢水零排入處理系統(tǒng),具體實現(xiàn)原理有哪些技術(shù)呢?
一、機械蒸發(fā)循環(huán)技術(shù)
廢水零排放先從物理法-機械蒸發(fā)循環(huán)技術(shù)實施。工藝原理是利用物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程,需要吸收定量的熱能。當物質(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,在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最大處理量,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)。
二、晶種法技術(shù)
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)不斷地進行。
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。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到適當?shù)乃健?/p>
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到適當水平。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)運作長達一年或以上,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。
三、混全鹽結(jié)晶技術(shù)
3.1、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),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,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)生泡沫和具有極強的腐蝕性,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。
3.2、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驅(qū)動,后者是能效較高的系統(tǒng)。
強制循壓縮蒸汽結(jié)晶器:強制循環(huán)壓縮蒸汽結(jié)晶器是熱效率最高的結(jié)晶系統(tǒng),系統(tǒng)所需的熱能,由一臺電動蒸汽壓縮機提供。它的主要工作程序如下:
?。?)待處理濃鹵水被泵進結(jié)晶器。
?。?)和正在循環(huán)中的鹵水混合,然后進入殼管式換熱器。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。
?。?)循環(huán)中的鹵水以特定角度進入蒸汽體,產(chǎn)生渦旋,小部鹵水被蒸發(fā)。
?。?)水分被蒸發(fā)時,鹵水內(nèi)產(chǎn)生晶體。
?。?)大部鹵水被循環(huán)至加熱器,小股水流被抽送至離心機或過濾器,把晶體分離。
?。?)蒸汽經(jīng)過除霧器,把附有的顆粒清除。
(7)蒸器經(jīng)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(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。
工業(yè)廢水零排入工藝越來越受重視,其中蒸汽壓縮技術(shù)對于高鹽廢水處理非常好。廢水零排放系統(tǒng)原理是減量達標處理,不是傳統(tǒng)意義上的無排放效果,所有廢水廢氣處理還是要遵循能量守恒原則。廢水零排放處理后也將要排放到江河中,這些零排放水源有害物質(zhì)含量低于自然水源,這些都是零排放系統(tǒng)工藝最有意義的地方。