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几种污水处理零排放

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零排放的定义
所谓零排放,是指无限地减少污染物和能源排放直至到零的活动。零排放,就其 内容而
言,一是要控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放, 将其减少到零;
另一含义是将那些不得已排放出的能源、资源充分利用,最终消灭不可再生资源 和能源的
存在。
废水“零排放”是指工业废水经过重复使用后,将这部分含盐量和污染物高浓缩 成废水全
部(99%以上)回收再利用,无任何废液排出工厂。水中的盐类和污染物 经过浓缩结晶以
固体形式排出厂送垃圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工 原料。

1
、 国内现有实现废水“零排放”的手段

目前国内广泛使用的工业废水处理技术主要包括 R0(反渗透膜双膜法)和EDR技 术他们
的主要材料是纳米级的反渗透膜,而这种技术的作用对象是离子 (重金属
离子)和分子量在几百以上的有机物。其工作原理是在一定压力条件下, H2o可
以通过RO渗透膜,而溶解在水中的无机物,重金属离子,大分子有机物,胶体, 细菌和
病毒则无法通过渗透膜。从而可以将渗透的纯水与含有高浓度有害物质的 废水分离开来。
但是使用这种技术我们只能得到 60%左右的纯水,而剩余的含高 浓度有害物质的废水最
终避免不了排放到环境的结局,而这些高浓度的重金属离 子和无机物对我们的环境是极其
有害的。

2、 RCC
技术

CC技术,能真正达到工业废水“零排放”,RCC
的核心技术为“机械蒸汽再压 缩循环蒸

发技术”及“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”。
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、机械蒸汽再压缩循环蒸发技术

1
、 机械蒸汽再压缩循环蒸发技术的基本原理

所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术, 是根据物理学的原理,等量的物质,从液 态转变
为气态的过程中,需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时,会 放出等量的热
能。根据这种原理,用这种蒸发器处理废水时,蒸发废水所需的热 能,再蒸汽冷凝和冷凝
水冷却时释放热能所提供。 在运作过程中,没有潜热的流
失。运作过程中所消耗的,仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动 的水泵、
蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。 为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀,保证 设备的使用寿命
蒸发器的主体和内部的换热管, 通常用高级钛合金制造。其使用
寿命30年或以上。
蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于 单机最
大处理量,可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时,也 称为卤水浓缩器
(BrineConeentrator)

2
、 卤水浓缩器构造及工艺流程

(1) 待处理卤水进入贮存箱,在箱里把卤水的 PH值调整到5.5-6.0
之间,为除气 和除

碳作准备。卤水进入换热器把温度升至沸点。
⑵加热后的卤水经过除气器,清除水里的不溶所体,如氧所和二氧化碳。
(3)
新进卤水进入深缩器底槽,与在浓缩器内部循环的卤水混合,然后被泵到换 热器管

束顶部水箱。

(4)
卤水通过装置,在换热管顶部的卤水分布件流入管内,均匀地分布在管子的 内壁上,

呈薄膜状,受地引力下降至底槽。部分卤水沿管壁下降时,吸收管外蒸 汽所释放的热能而
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蒸发了,蒸汽和未蒸发的卤水一起下降至底槽。
(5)
底槽内的蒸汽经过除雾器进入压缩机,压缩蒸汽进入浓缩器。

(6)
压缩蒸汽的潜热传过换热管壁,对沿着管内壁下降的温度较低的卤水膜加热, 使部分

卤水蒸发,压缩蒸汽释放潜热时,在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。
(7)
蒸馏水沿管壁下降,在浓缩器底部积聚后,被泵经换热器,进储存罐待用。 蒸馏水流

经换热器时,对新流入的卤水加热。
(8)
底槽内部分卤水被排放,以控制浓缩器内卤水的浓度。

4
、晶种法技术

晶种法技术:可以解决蒸发器换热管的结垢问题, 经处理后排放的浓缩废水,通 常被送
往结晶器或干燥器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。上述循环过程, 周而复始,继
续不断地进行。
如废水里含有大量盐分或TDS,废水在蒸发器内蒸发时,水里的 TDS很容易附 着在换热
管的表面结垢,轻则影响换热器的效率,严量时则会把换热管堵塞。解 决蒸发器内换热管
的结垢问题,是蒸发器能否用作处理工业废水的关键。
RCC
成功开发了独家护有的“晶种法”技术,解决了蒸发器换热管的结垢问题,使他 们设计和
生产的蒸发器,能成功地应用于含盐工业废水的处理,并被广泛采用。
应用“晶种法“技术的蒸发器,也称作“卤水浓缩器” (Bri neCo nee ntrator)。经卤
水浓缩器处理后排放的浓缩废水,TDS含量可高达300,000pp,通常被送往结晶 器或干燥
器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。

“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里须有钙和硫化物的存在,浓缩器开始运作前, 如果
废水里自然存在的钙和硫化物离子含量不足,可以人工加以补充,在废水里 加添硫酸钙种
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子,使废水里钙和硫化物离子含量达到适当的水平。 废水开始蒸发 时,水里开始结晶的
钙和硫酸钙离子含量达到适当水平。 废水开始蒸发时,水里
开始结晶的钙和硫酸钙离子就附着在这些种子上, 并保持悬浮在水里,不会附着
在换执管表面结垢。这种现象称为“选择性结晶”。卤水浓缩器通常能持续运作 长达一年
或以上,不才需定期清洗保养。在一般情况下,除了在浓缩器启动时有 可能添加“晶种
外”,正常运作时不需再添晶种。

5
、混全盐结晶技术

1
、混全盐结晶技术的应用

卤水浓缩器可回收卤水里95%至98%的水份,剩余的浓缩卤水残液,含有大量 的可溶固
体。在有些地区,卤水残液被送往蒸发池自然蒸发,或作深井压注处理。 但很多地区,如
美国西南部的科罗拉多河流域,为了防止浓缩卤水排放蒸发池或 作深井压注处理后渗出,
对水源造成二次污染,沿岸的工矿企业产生的废水,必 须作“零排入”处理。如残液的流
量很小,则可用干燥器把残淮干燥成固体,收 集后送堆场填埋;如残液量较大,用结晶
器把残液里的可溶固体给晶后收集填埋, 是更经济的处理方法。
一般生产性化工结晶程序,如氯化钠、硫酸钠等化工商品的生产,仅需要处理一 种盐类的
结晶,这类单盐卤水的结晶工艺,比较容易掌握,但工业污水里所含的 的盐份,种类繁
杂,甚至含有两种盐份组成的复盐。 有多种盐类并存的卤水会在 结晶器内产生泡沫和具
有极强的 腐蚀性,同时多种不同盐类的存在,会造成卤水 不同的沸点升高。不同成度的
结垢,对设备的换热系数产生不同程度的影响。 通 过数十年的研究和实践我们掌握了一
套混合盐类结晶技术,累积了丰富的经验。
验室对混通过实合盐卤的分析,准确检定卤水里各种盐类的成份和溶量, 准确判
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断各种盐类对设备的影响,采用不同的设计参数,并在这基础上进行系统设计,
为用户提供适合的,经济和可靠的设计,制定可行的操作和维修方案。

2
、混全盐结晶技术的设备与工艺流程

用作混合盐结晶的结晶器,可用蒸汽驱动,也可用电动蒸汽压缩机驱动,后者是 能效较高
的系统。
强制循压缩蒸汽结晶器:强制循环压缩蒸汽结晶器是热效率最高的结晶系统, 系 统所需
的热能,由一台电动蒸汽压缩机提供。它的主要工作程序如下:
(1)
待处理浓卤水被泵进结晶器。

(2)
和正在循环中的卤水混合,然后进入壳管式换热器。因换热器管子注满水,

卤水在加压状态下不会沸腾并抑止管内结垢。
(3)
循环中的卤水以特定角度进入蒸汽体,产生涡旋,小部卤水被蒸发。

(4)
水分被蒸发时,卤水内产生晶体。

(5)
大部卤水被循环至加热器,小股水流被抽送至 离心机或过滤器,把晶体分离。

(6)
蒸汽经过除雾器,把附有的颗粒清除。

(7)
蒸器经压缩机加压,压缩蒸汽在加热器的换热管外壳上冷凝成蒸馏水,同时

释放潜热把管内的卤水加热。
(8)
蒸馏水收集后,供厂内需要高质蒸馏水的工艺流程使用,在某些条件下,结

晶器产生的晶体,是很高商业价值的化工产品。
这种高效结晶器的主要优点有:
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设备体积小,占地面积也小

b设备能耗低,盐卤浓缩器处理一吨废水耗电最低仅 16KW/H。回收率高达 98%
,而且回收
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的是优质蒸馏水, 所含TDS小于10PPM,稍做处理即可
作高压锅炉补给水,用钛合金制造,寿命长达30年。

最后,零排放技术只是在人能力范围内的理想状态, 并且在某一行业或领域的孤 立的零
排放是不可能的,它涉及到许多学科和领域,只有不同的领域间相互合作 共同努力我们才
能去实现“零排放”最终造福人类。

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