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废水零排放的技术是一种什么样的存在?

      零排放的定义:
零排放是指无限减少污染物和能源排放,直到零。
零排放,就其内容而言,一是控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放,将其降至零;二是充分利用不得已排放的能源和资源,最终消除不可再生资源和能源的存在。
废水零排放是指工业废水重复使用后,该部分含盐量和污染物高浓缩成废水(99%以上)回收利用,无废液排放工厂。
水中的盐和污染物通过浓缩结晶以固体形式排放到垃圾处理厂进行填埋或回收作为有用的化学原料。
我国已有实现废水零排放的手段
目前我国广泛应用的工业废水处理工艺主要有RO(反渗透膜双膜法)和EDR工艺。他们的主要材料是纳米反渗透膜,其作用对象是离子(重金属离子)和分子量超过数百的有机物。
其工作原理是,在一定的压力条件下,H2o可以通过RO渗透膜溶解在水中的无机物、重金属离子、大分子有机物、胶体、细菌和病毒不能通过渗透膜。渗透的纯净水可与含有高浓度有害物质的废水分离。
但是,使用这种技术,我们只能获得大约60%的纯水,而含有高浓度有害物质的剩余废水最终难免会排到环境的结局,这些高浓度的重金属离子和无机物对我们的环境极其有害。
RCC技术
RCC技术真正实现工业废水零排放。RCC的核心技术是机械蒸汽再压缩循环蒸发技术、水晶栽培技术和混合盐水晶技术。
机械蒸汽再压缩循环蒸发技术。
机械蒸汽再压缩循环蒸发技术的基本原理。
机械蒸汽再压缩循环蒸发技术是指在物理原理、等量物质从液体向气体转变的过程中,需要吸收一定量的热能。
物质从气体变成液体时,会释放相等的热能。根据这个原理,在用这个蒸发器处理废水的时候,蒸发废水所需要的热能,然后冷凝和冷凝水冷却时释放热能。
运行中没有潜在的热损失。运行中消耗的只有驱动蒸发器内废水、蒸汽和冷凝水循环流动的泵、蒸汽泵和控制系统消耗的电能。
为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀,确保设备的寿命。蒸发器的主体和内热交换管通常由先进的钛合金制成。使用寿命超过30年。

蒸发器单体废水处理量为27吨/天至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单体的最大处理量,可以安装多个蒸发器进行处理。蒸发器在晶种法技术运行时,又称卤水浓缩器。


废水处理设备


卤素浓缩器的结构和工艺流程。
(1)待处理的卤素水进入储藏箱,将卤素水的PH值调整到5.5-6.0之间,准备去除空气和碳。卤水进入换热器,温度升至沸点。
(2)加热的卤水通过吸气器去除氧气和二氧化碳等水中不溶的所有物。
新加入卤素进入深缩器底槽,与在浓缩器内循环的卤素混合,泵入热交换器管束顶部的水箱。
(4)卤水通过装置,热交换管顶部的卤水分布件流入管内,均匀分布在管内壁,呈薄膜状,接地引力下降到底槽。当一些卤水沿管壁下降时,吸收管外蒸汽释放的热能,蒸汽和未蒸发的卤水一起下降到底槽。
(5)底槽内的蒸汽通过除雾器进入压缩机,压缩蒸汽进入浓缩机。
(6)压缩蒸汽的潜热通过热交换管壁,将沿管内壁下降的温度较低的卤水膜加热,蒸发一部分卤水,压缩蒸汽释放潜热时,将热交换管外壁凝结成蒸馏水。
(7)蒸馏水沿管壁下降,浓缩器底部积聚后,泵通过换热器,进入储罐使用。蒸馏水通过换热器时,加热新流入的卤水。
(8)底槽内部的卤素排出,控制浓缩卤素的浓度。
晶体栽培技术:解决蒸发器热交换管结垢问题,处理后排出的浓缩废水,一般送到晶体或干燥器,晶体或干燥固体,运输堆积区埋入。以上循环过程,周而复始,持续进行。
晶体种子技术
如果废水中含有大量盐或TDS,当废水在蒸发器中蒸发时,水中的TDS很容易附着在换热管的表面结垢,从而影响换热器的效率,严重时会堵塞换热管。解决蒸发器换热管结垢问题是蒸发器处理工业废水的关键。
RCC成功研发出独特的晶种技术,解决了蒸发器换热管的水垢问题,使其设计生产的蒸发器成功应用于含盐工业废水的处理,得到广泛应用。采用晶种法技术的蒸发器又称卤水浓缩器。
经卤水浓缩器处理后排放的浓缩废水,TDS含量可达30万pp,一般送至晶体或烘干器,晶体或烘干成固体,运输堆放区域埋设。
基于硫酸钙的结晶方法。废水中必须有钙和硫化物。在浓缩机运行前,如果废水中自然存在的钙和硫化物离子含量不足,可以手动补充,在废水中添加硫酸钙种子,使废水中的钙和硫化物离子含量达到适当的水平。
废水开始蒸发时,水中开始结晶的钙和硫酸钙离子含量达到适当的水平。废水开始蒸发时,水中开始结晶的钙和硫酸钙离子附着在这些种子上,浮在水中,不附着在交换管道表面。
这种现象称为可选结晶。卤水浓缩器通常可持续运行一年以上,无需定期清洗和维护。通常情况下,除浓缩器启动时添加晶体种子外,正常运行时不需要添加晶体种子。
混盐晶工艺
01混合全盐晶工艺的应用
卤素水浓缩器可回收卤素水中95%-98%的水,其馀卤素水残留物含有大量可溶固体。在一些地区,卤水残留物被送到蒸发池自然蒸发或深井压注。
但是,在美国西南部的科罗拉多河流域等很多地区,为了防止浓缩卤素排放蒸发池和深井压注后渗出,对水源造成二次污染,沿岸工矿企业产生的废水必须零排放。如果剩余液体流量小,可以用干燥器将剩余淮干燥成固体,收集后输送堆场填埋;如果剩余液体流量大,用结晶器将剩余液体中的可溶性固体放入水晶中收集填埋是一种更经济的处理方法。
普通化学工业的结晶技术,例如氯化钠、硫酸钠等化学工业商品的生产,只需处理盐类的结晶,该单盐卤水的结晶技术比较容易掌握,但工业废水中含有的盐,种类由两种盐构成的复盐。
多种盐并存的卤水会在晶体机中产生泡沫,腐蚀性强。同时,多种盐的存在会导致卤水不同沸点的上升。不同程度的水垢对设备的热交换系数有不同程度的影响。
通过几十年的研究和实践,我们掌握了混合盐结晶技术,积累了丰富的经验。实验室通过实合盐卤的分析,精确检测卤水中各种盐的成分和溶解量,精确判断各种盐对设备的影响,采用不同的设计参数,在此基础上进行系统设计,为用户提供合适、经济、可靠的设计,制定可行的操作和维护方案。
02混合全盐晶工艺的设备和工艺
作为混盐结晶的结晶器,可以用蒸汽驱动,也可以用电动蒸汽压缩机驱动,是能效系统。
强制循环压缩蒸汽晶体:强制循环压缩蒸汽晶体是热效率最高的晶体系统,系统需要的热能由电动蒸汽压缩机提供。其主要工作程序如下。
(1)待处理的浓卤水泵进入结晶器。
(2)与循环中的卤水混合,进入壳管式换热器。由于换热器的管道充满了水,卤水不会在压力下沸腾,抑制管道中的水垢。
(3)循环中的卤水从特定角度进入蒸汽体,产生涡流,少量卤水蒸发。
(4)水分蒸发时,卤水中产生晶体。
(5)大部分卤水循环到加热器中,小股水流被抽到离心机或过滤器中分离晶体。
(6)蒸汽通过除雾器去除附着粒子。
(7)蒸汽通过压缩机加入。

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