三效蒸發器在高含鹽廢水處理中的應用
1 緒論
高(gao)含鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)是指含至少總溶解固體TDS(Total Dissolved Solid)和(he)有機物(wu)的(de)(de)質量分數大(da)(da)于(yu)等(deng)于(yu)3.5%的(de)(de)廢(fei)(fei) 水(shui)(shui)(shui)(shui),包括高(gao)鹽(yan)生(sheng)活廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)高(gao)鹽(yan)工業廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)。主要來源于(yu) 直接利用(yong)海水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)工業生(sheng)產(chan)、生(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)食品(pin)加(jia)工廠(chang)、 制藥廠(chang)、化(hua)(hua)工廠(chang)及石油(you)和(he)天(tian)然氣的(de)(de)采集加(jia)工等(deng)。這些(xie) 廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)中除了含有有機污染物(wu)外(wai),還含有大(da)(da)量的(de)(de)無機鹽(yan), 如(ru)Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等(deng)離子。這些(xie)高(gao)鹽(yan)、高(gao)有機物(wu) 廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui),若(ruo)未經(jing)處理(li)直接排放,勢必會對水(shui)(shui)(shui)(shui)體生(sheng)物(wu)、生(sheng)活 飲用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)工農業生(sheng)產(chan)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)產(chan)生(sheng)極大(da)(da)危害(hai)。該類濃廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de) 共同特點是:不能簡單地用(yong)生(sheng)化(hua)(hua)處理(li),且物(wu)化(hua)(hua)處理(li)過程 較復雜,處理(li)費用(yong)較高(gao),是污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)行業公認(ren)的(de)(de)高(gao)難度 處理(li)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)[1]。
2 高含鹽廢水處理技術
關于高含鹽廢水的(de)處理(li)技術,國內外已經研究(jiu)了幾(ji) 十年(nian),目前(qian)通常(chang)采用的(de)方(fang)法(fa)主要包括:生物法(fa)、SBR工 藝法(fa)和三效蒸發器脫鹽法(fa)等。
2.1 生(sheng)物(wu)法
生物處理(li)是(shi)目前(qian)廢(fei)水(shui)處理(li)最常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)方(fang)法之一,具有 應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)范圍(wei)廣、適應(ying)(ying)性強(qiang)等特(te)點[2]。化(hua)工(gong)廢(fei)水(shui)如染料、農 藥、醫(yi)藥中間體等含鹽(yan)量較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)廢(fei)水(shui),污染嚴重(zhong),必(bi)須 經過處理(li)才能排放。況且,此類廢(fei)水(shui)成分復(fu)雜,不具備 回收價值(zhi),采用(yong)(yong)(yong)其他處理(li)方(fang)法成本較(jiao)(jiao)高(gao),因(yin)此生物處理(li) 仍(reng)是(shi)首選的(de)(de)方(fang)法。無機鹽(yan)類在(zai)微(wei)(wei)生物生長過程中起著促 進酶反應(ying)(ying),維持(chi)膜平衡(heng)和調節滲透(tou)壓的(de)(de)重(zhong)要作用(yong)(yong)(yong),但鹽(yan) 濃(nong)度過高(gao),會(hui)對微(wei)(wei)生物的(de)(de)生長產(chan)生抑制(zhi)作用(yong)(yong)(yong),主要原因(yin) 在(zai)于:
(1)鹽(yan)濃度過高時(shi)滲透壓(ya)高,使微生物細胞脫水引 起(qi)細胞原生質分離(li);
(2)高含鹽情(qing)況下(xia)因(yin)鹽析作用而(er)使脫氫酶(mei)活性降 低;
(3)高氯離子(zi)濃(nong)度對(dui)細(xi)菌有毒(du)害作用;
(4)由于(yu)污水的密度增加,活性污泥容易上(shang)浮(fu)流(liu) 失。
為此,高含鹽廢水(shui)的(de)(de)生(sheng)物處理(li)需要進行(xing)稀釋,通常 在低鹽濃度下(鹽濃度小(xiao)于(yu)1%)運行(xing),因(yin)而會(hui)造成水(shui)資(zi)源(yuan)的(de)(de)浪(lang)費(fei),同(tong)時由于(yu)處理(li)設(she)施龐大也會(hui)造成投資(zi)增(zeng)加、 運行(xing)費(fei)用(yong)提高。隨著水(shui)資(zi)源(yuan)的(de)(de)日趨緊張,國家出(chu)臺的(de)(de)保 護水(shui)資(zi)源(yuan)的(de)(de)各項法規和收費(fei)措(cuo)施,給(gei)高含鹽廢水(shui)處理(li)的(de)(de) 企業帶來(lai)了負擔。
2.2 SBR工藝
SBR是(shi)序批間(jian)(jian)歇(xie)(xie)式活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的(de)簡(jian)稱,是(shi)一種按間(jian)(jian) 歇(xie)(xie)曝(pu)氣方(fang)(fang)式來運行的(de)活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)污(wu)(wu)水(shui)處理技術,又稱序批 式活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法。與傳統污(wu)(wu)水(shui)處理工藝(yi)不同,SBR技術采(cai) 用時間(jian)(jian)分割(ge)的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)(fang)式替代空(kong)間(jian)(jian)分割(ge)的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)(fang)式,非穩(wen) 定生化(hua)(hua)反應(ying)替代穩(wen)態(tai)(tai)生化(hua)(hua)反應(ying),靜置理想沉(chen)(chen)淀替代傳統 的(de)動態(tai)(tai)沉(chen)(chen)淀。它的(de)主要特征是(shi)在運行上的(de)有序和(he)間(jian)(jian)歇(xie)(xie)操(cao) 作(zuo)[3]。SBR技術的(de)核心是(shi)SBR反應(ying)池,該池集均化(hua)(hua)、初 沉(chen)(chen)、生物降(jiang)解、二沉(chen)(chen)等功能于一池,無污(wu)(wu)泥(ni)回流系(xi)統。 SBR工藝(yi)的(de)優點主要有:
(1)池內厭(yan)氧、好氧處于交替狀態,凈化效果好;
(2)運行效(xiao)果(guo)穩(wen)定,污水在理想(xiang)的靜(jing)止狀態下沉 淀,需(xu)要時間短、效(xiao)率高,出水水質好;
(3)耐沖擊(ji)負荷,池內有滯留的處理水,對污水有 稀釋、緩(huan)沖作(zuo)用;
(4)工藝過程(cheng)中的各工序可根(gen)據水(shui)質、水(shui)量進(jin)行 調整,運(yun)行靈活;
(5)處(chu)理設備(bei)少,構造(zao)簡(jian)單,便于(yu)操作和維(wei)護(hu)管 理;
(6)反應池內存在DO、BOD5濃度(du)梯度(du),能有效控 制活性污(wu)泥膨脹(zhang);
(7)SBR法系統本身(shen)也適合于(yu)組合式構造方法,利(li) 于(yu)污廢水處理廠的擴建和改(gai)造;
(8)通過適(shi)當控制(zhi)運行方(fang)式,實現好(hao)(hao)氧、缺氧、厭 氧狀態交替,具有良好(hao)(hao)的脫氮(dan)除磷效果;
(9)工藝流程(cheng)簡單(dan)、造價低。
盡管SBR工(gong)藝在(zai)(zai)廢水處理(li)工(gong)程中有(you)如此多的(de)優(you)點(dian)(dian)(dian), 但是對于高含(han)鹽廢水的(de)處理(li)還存在(zai)(zai)一(yi)(yi)些難點(dian)(dian)(dian),需要進(jin)一(yi)(yi) 步克(ke)服。主(zhu)要難點(dian)(dian)(dian)有(you):
(1)廢水中含鹽量的增加,對廢水處理系統的硝 化能(neng)力(li)影響較(jiao)大;
(2)廢水中含(han)鹽量(liang)較(jiao)多時,浮力較(jiao)大,不容易沉 淀;
(3)多數高(gao)含(han)鹽廢(fei)水中含(han)有有害有機物等其他雜 質,不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)SBR工藝加以去除;
(4)SBR工(gong)藝自動化要(yao)求(qiu)程度高;
(5)后處(chu)理(li)設(she)(she)(she)備要求較多,如消毒設(she)(she)(she)備、接觸(chu)池(chi)容 積,以及(ji)排(pai)水(shui)設(she)(she)(she)施如排(pai)水(shui)管道等都要求很高。
2.3 三效(xiao)蒸發器脫鹽法
蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)是現(xian)代化(hua)工單元(yuan)操作之(zhi)一(yi)(yi),即用加熱的(de)(de)方法使 溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)部分溶(rong)劑汽化(hua)并去除,以(yi)提(ti)高溶(rong)液的(de)(de)濃度(du),或 為(wei)(wei)溶(rong)質析出(chu)(chu)(chu)創造(zao)條(tiao)件[4]。三(san)效(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器脫(tuo)鹽(yan)法是利用濃縮 結晶系統將廢(fei)(fei)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)無機鹽(yan)通過蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)的(de)(de)方式加以(yi)去除的(de)(de) 方法。三(san)效(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器是由相互串(chuan)聯(lian)的(de)(de)三(san)個蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)器組成,低 溫(90℃左右)加熱蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)(qi)被(bei)引(yin)入(ru)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao),加熱其中(zhong)(zhong)的(de)(de)廢(fei)(fei) 液,產(chan)生的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)(qi)被(bei)引(yin)入(ru)第(di)(di)(di)二(er)效(xiao)作為(wei)(wei)加熱蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)(qi),使第(di)(di)(di)二(er)效(xiao) 的(de)(de)廢(fei)(fei)液以(yi)比第(di)(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao)更低的(de)(de)溫度(du)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa),這個過程(cheng)一(yi)(yi)直重復 到(dao)最后(hou)一(yi)(yi)效(xiao)。第(di)(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao)凝(ning)水(shui)(shui)(shui)返回熱源處,其它各效(xiao)凝(ning)水(shui)(shui)(shui)匯 集后(hou)作為(wei)(wei)淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)輸出(chu)(chu)(chu),一(yi)(yi)份的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)(qi)投(tou)入(ru),可(ke)以(yi)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)出(chu)(chu)(chu)多(duo) 倍的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)出(chu)(chu)(chu)來(lai)。同(tong)時(shi),高鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)經過由第(di)(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao)到(dao)最末(mo)效(xiao)的(de)(de) 依(yi)次濃縮,在最末(mo)效(xiao)達到(dao)過飽和而(er)結晶析出(chu)(chu)(chu),由此(ci)實現(xian) 鹽(yan)分與廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)固液分離。
在含(han)鹽(yan)廢(fei)水的(de)處(chu)理(li)過程中,含(han)鹽(yan)廢(fei)水進入三效濃縮(suo) 結晶(jing)裝置,經過三效蒸發(fa)冷凝的(de)濃縮(suo)結晶(jing)過程,分離為 淡化(hua)水(淡化(hua)水可(ke)能含(han)有(you)微量低沸點有(you)機(ji)物)和濃縮(suo)晶(jing) 漿廢(fei)液(ye)(ye);無機(ji)鹽(yan)和部分有(you)機(ji)物可(ke)結晶(jing)分離出來(lai),焚(fen)燒處(chu) 理(li)為無機(ji)鹽(yan)廢(fei)渣;不(bu)能結晶(jing)的(de)有(you)機(ji)物濃縮(suo)廢(fei)液(ye)(ye)可(ke)采用滾 筒蒸發(fa)器,形成固態廢(fei)渣,焚(fen)燒處(chu)理(li);淡化(hua)水可(ke)返回生 產系(xi)統(tong)替代軟化(hua)水加以(yi)利用。
三(san)效蒸發器脫鹽(yan)法(fa)具(ju)有技術成熟、可處(chu)理(li)廢水(shui)范圍 廣、占地(di)面積小、處(chu)理(li)速度(du)快、節(jie)能等優點,隨(sui)著化工 產(chan)業的發展,越(yue)來(lai)越(yue)多的高含(han)鹽(yan)廢水(shui)需要處(chu)理(li),三(san)效蒸 發器脫鹽(yan)法(fa)的應用將越(yue)來(lai)越(yue)廣泛。
3 三效蒸發器
3.1 三效(xiao)蒸(zheng)發(fa)器應用范圍
三效蒸發(fa)器可應用(yong)于處理化工生產(chan)、食品加工廠、 醫藥生產(chan)、石油和天然氣采(cai)集加工等(deng)企業在工藝(yi)生產(chan)過 程中產(chan)生的(de)高含(han)鹽(yan)廢(fei)水(shui),適宜(yi)處理的(de)廢(fei)水(shui)含(han)鹽(yan)量(liang)為3.5% ~25%(質量(liang)百(bai)分比),COD濃度(du)為2000~10,000ppm。
3.2 三效蒸發器(qi)組(zu)成及原理
三(san)效(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)主要由相(xiang)互串(chuan)聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)組(zu)(zu)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)、冷(leng)凝(ning) 器(qi)(qi)、鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分離(li)(li)(li)器(qi)(qi)和(he)輔(fu)助設備等組(zu)(zu)成(如(ru)圖所示)。 三(san)組(zu)(zu)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)以串(chuan)聯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式運行,組(zu)(zu)成三(san)效(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)。 整套蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)系統(tong)采用(yong)連(lian)續進(jin)(jin)(jin)(jin)料、連(lian)續出料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產方式。高 含鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)首先(xian)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)一效(xiao)強(qiang)制(zhi)循(xun)環結(jie)晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi),結(jie)晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa) 器(qi)(qi)配有循(xun)環泵,將廢水(shui)(shui)(shui)(shui)打入(ru)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi),在(zai)(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)內,外接蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)液化產生汽化潛熱(re)(re)(re),對廢水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)行加(jia)熱(re)(re)(re)。由 于蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)內壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)較(jiao)大,廢水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)換(huan)熱(re)(re)(re)室(shi)(shi)中(zhong)(zhong)在(zai)(zai)高于 正常液體沸點壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)下加(jia)熱(re)(re)(re)至(zhi)過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)。加(jia)熱(re)(re)(re)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液體進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)結(jie) 晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)室(shi)(shi)后(hou)(hou),廢水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)迅(xun)速(su)下降導致部分廢水(shui)(shui)(shui)(shui)閃蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng), 或迅(xun)速(su)沸騰。廢水(shui)(shui)(shui)(shui)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)二(er)效(xiao)強(qiang)制(zhi)循(xun)環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa) 器(qi)(qi)作為動力(li)(li)(li)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)對二(er)效(xiao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行加(jia)熱(re)(re)(re),未蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he) 鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分暫(zan)存在(zai)(zai)結(jie)晶蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)室(shi)(shi)。一效(xiao)、二(er)效(xiao)、三(san)效(xiao)強(qiang)制(zhi)循(xun)環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng) 發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)之間通過(guo)(guo)平衡(heng)管相(xiang)通,在(zai)(zai)負(fu)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)下,高含鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)廢 水(shui)(shui)(shui)(shui)由一效(xiao)向二(er)效(xiao)、三(san)效(xiao)依次流(liu)動,廢水(shui)(shui)(shui)(shui)不斷地被蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa), 廢水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)越(yue)來越(yue)高,當廢水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分超過(guo)(guo)飽和(he)狀(zhuang) 態(tai)時,水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分就會不斷地析出,進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)結(jie)晶室(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下 部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)室(shi)(shi)。吸(xi)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)泵不斷將含鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)送至(zhi)旋渦(wo)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分離(li)(li)(li) 器(qi)(qi),在(zai)(zai)旋渦(wo)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)分離(li)(li)(li)器(qi)(qi)內,固態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)被分離(li)(li)(li)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)儲(chu)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)池, 分離(li)(li)(li)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入(ru)二(er)效(xiao)強(qiang)制(zhi)循(xun)環蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)(fa)(fa)(fa)器(qi)(qi)加(jia)熱(re)(re)(re),整個過(guo)(guo)程(cheng) 周而復始,實現水(shui)(shui)(shui)(shui)與鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最終分離(li)(li)(li)。
冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器連接有真(zhen)空(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong),真(zhen)空(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)抽掉蒸(zheng)發系(xi)(xi)(xi)統(tong)內 產(chan)生(sheng)(sheng)的未(wei)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)氣體,使(shi)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器和蒸(zheng)發器保持負壓狀態, 提高蒸(zheng)發系(xi)(xi)(xi)統(tong)的蒸(zheng)發效(xiao)率。在負壓的作用(yong)下(xia),三效(xiao)強制 循環(huan)蒸(zheng)發器中的廢(fei)水產(chan)生(sheng)(sheng)的二(er)(er)次(ci)蒸(zheng)氣自動進入冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器, 在循環(huan)冷(leng)(leng)(leng)卻水的冷(leng)(leng)(leng)卻下(xia),廢(fei)水產(chan)生(sheng)(sheng)的二(er)(er)次(ci)蒸(zheng)氣迅速轉變 成(cheng)冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)水。冷(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)水可采(cai)用(yong)連續出水的方(fang)式,回收至回用(yong) 水池。
![]()
三效蒸發器工藝流程圖
|
4 三效蒸發器應用實例
4.1 處理對象(xiang)及處理工藝
高含(han)鹽廢水(shui)(shui)的主要(yao)成分(fen)為(wei)15%氯化鈉溶(rong)液,廢水(shui)(shui)pH 值為(wei)6~8,廢水(shui)(shui)COD為(wei)50,000ppm。處理量為(wei)3t/h。 根據高含(han)鹽廢水(shui)(shui)的特性,工藝設計(ji)按照三效蒸(zheng)發器 進行設計(ji),根據計(ji)算,確定的三效蒸(zheng)發器的主要(yao)技術參 數(shu)如(ru)下:
蒸發量(liang)(liang)Q=30 0 0kg / h(每小時蒸發水分30 0 0kg); 實際蒸氣(qi)耗(hao)量(liang)(liang)Q=120 0kg/h(進氣(qi)壓力(li)0.3~0.4MPa); 一效蒸發器換熱面(mian)(mian)積S=80m2,真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度P=-0.03MPa; 二效蒸發器換熱面(mian)(mian)積S=80m2,真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度P=-0.06MPa; 三效蒸發器換熱面(mian)(mian)積S=80m2,真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度P=-0.085MPa;循 環(huan)冷卻(que)水耗(hao)量(liang)(liang)Q=40t/h;冷凝冷卻(que)面(mian)(mian)積A=240m2;機組(zu)總(zong) 功率(lv)P=25kW;機組(zu)占地面(mian)(mian)積為長(chang)10m×寬5m×高4m。 根(gen)據工藝,充(chong)分考慮廢(fei)水對設備的(de)腐蝕性,且本(ben)著 在滿足使(shi)用性的(de)前提下盡量(liang)(liang)節約成本(ben)的(de)原(yuan)則,系統(tong)設備 選材如下:
1)蒸發器(qi)本體選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)碳(tan)鋼重防(fang)腐(fu)(fu),可(ke)耐120℃以(yi)內 酸(suan)、堿、鹽溶液的腐(fu)(fu)蝕(shi);2)加(jia)熱器(qi)選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)Ta1鈦管;3) 冷凝(ning)冷卻器(qi)列管選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)316L不(bu)銹(xiu)鋼;4)出料(liao)螺桿泵選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong) 316L不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)質;5)回收水(shui)罐(guan)及(ji)閃蒸罐(guan)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)碳(tan)鋼噴涂 防(fang)腐(fu)(fu)涂料(liao);6)工藝管道(dao)、管件、閥門選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)316L不(bu)銹(xiu)鋼 +PPR材(cai)質;7)結晶罐(guan)選(xuan)(xuan)(xuan)用(yong)(yong)碳(tan)鋼重防(fang)腐(fu)(fu)。
4.2 處理結果及存(cun)在的問題
高含鹽(yan)廢(fei)水經三效(xiao)蒸發器處理后,產生了結(jie)晶鹽(yan)、 有(you)機(ji)物(wu)濃(nong)縮(suo)廢(fei)液和淡(dan)化水,結(jie)晶鹽(yan)和有(you)機(ji)物(wu)濃(nong)縮(suo)廢(fei)液送 到危(wei)險廢(fei)物(wu)處置(zhi)中(zhong)(zhong)心(xin)集中(zhong)(zhong)焚(fen)燒處置(zhi),淡(dan)化水回用到生產 中(zhong)(zhong)進一步(bu)利用。
通過本(ben)系(xi)統的運行(xing)發(fa)(fa)現,盡管三效(xiao)蒸 發(fa)(fa)器可以有(you)效(xiao)處理高(gao)含鹽廢(fei)水(shui),但是(shi)還(huan)存 在一些(xie)問題需要進一步(bu)克(ke)服,主要表(biao)現 在:
(1)廢水(shui)處理(li)成本(ben)高。由(you)于(yu)被(bei)處理(li)的 廢水(shui)多有腐(fu)蝕(shi)性,所以設備的選材需(xu)要考 慮(lv)抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性,成本(ben)較(jiao)高。
(2)整套設(she)(she)備運行過程中腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong), 壽(shou)命短。在(zai)三效蒸發(fa)器的(de)設(she)(she)計中,雖然盡 量選用(yong)(yong)抗腐(fu)蝕(shi)的(de)材料,但是(shi)并不能避免腐(fu) 蝕(shi),尚存在(zai)設(she)(she)備使用(yong)(yong)壽(shou)命較短的(de)問題,需要及(ji)時更換。
(3)三效蒸發器(qi)處理高含(han)鹽(yan)廢水需(xu)要大(da)量的蒸氣, 很多地方不具備(bei)條件(jian)。
(4)通過三(san)效蒸發(fa)器(qi)處理(li)后的高含鹽廢水(shui)還需要送 人危險廢物處置(zhi)中心做進一步處理(li)。
5 結論
高(gao)含(han)鹽廢(fei)(fei)水(shui)必須經過適當處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)后才能(neng)回歸環境。實踐證明,傳(chuan)統的廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)方法并(bing)不(bu)適宜處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)高(gao)含(han)鹽廢(fei)(fei) 水(shui)。在眾多的高(gao)含(han)鹽廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)技術中(zhong),三效蒸(zheng)發(fa)器(qi)(qi)脫鹽 法具有(you)技術成熟(shu)、可處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)廢(fei)(fei)水(shui)范圍廣、占地(di)面積小、處(chu)(chu)(chu) 理(li)(li)速度(du)快(kuai)、節能(neng)等優點(dian),在國內具有(you)較大(da)的發(fa)展(zhan)前景(jing)。 雖然,三效蒸(zheng)發(fa)器(qi)(qi)存在著處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)成本高(gao)、設備使(shi)用(yong)壽命 短、需要蒸(zheng)氣量(liang)大(da)等缺(que)點(dian),但是(shi)隨著技術的進一步(bu)發(fa) 展(zhan),該技術在高(gao)含(han)鹽廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)領(ling)域中(zhong)的應用(yong)會進一步(bu) 擴大(da)。
參考文獻:
[1] 劉(liu)梅華.高含鹽量濃廢(fei)水處理的探討[J].化工(gong)安全(quan)與環境,2007,886(24): 22-23.
[2] 唐受印,戴友芝.水(shui)處理工程師手冊(ce)[M].北京(jing):化學工業出版社,2000,4: 364-380.
[3] 北京(jing)市環境科學研究院,等.三廢(fei)處(chu)理工程技(ji)術手(shou)冊(廢(fei)水卷)[M].北京(jing):化 學工業出版社,2000,10:530-539.
[4] 鄭(zheng)賢助(zhu),謝敏,戴艷.高濃度含鹽化工廢水(shui)蒸(zheng)發脫鹽回收處理的試(shi)驗(yan)研究[J]. 污染防治(zhi)技術,2009,22(4):5-7.
[5] 馬靜穎.高(gao)濃(nong)度含鹽有機廢液焚燒技術[J].能源工程,2005(1)

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”