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高含鹽廢水含有大量溶解度很低的無(wú)機(jī)鹽,若未經(jīng)處理直接排入江河湖海,會(huì)危害水體的自然生態(tài)平衡,使水質(zhì)惡化,導(dǎo)致漁業(yè)生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn)的破壞,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)污染地下水和飲用水源,甚至危害耕地,致使土壤發(fā)生鹽堿化,阻礙植物生長(zhǎng)。高含鹽廢水由于含有高濃度的鹽離子,它具有很強(qiáng)的腐蝕性(氯離子)、較易的結(jié)垢性(鈣鎂離子)和較大的溶解性(鈉鹽),同時(shí)對(duì)微生物還有抑制和毒害作用,因此不能簡(jiǎn)單地用常規(guī)工業(yè)廢水處理技術(shù)來(lái)處理高含鹽廢水,需利用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)將水中的溶解鹽進(jìn)行固液分離,冷凝清潔水回收循環(huán)利用,固化結(jié)晶鹽填埋處理或回收利用,最終實(shí)現(xiàn)零排放。下面,江蘇銘盛環(huán)境設(shè)備為您介紹高鹽廢水的蒸發(fā)零排放技術(shù)。
1、高含鹽廢水的蒸發(fā)工藝及技術(shù)特點(diǎn)
蒸發(fā)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工、輕工、制藥和食品等行業(yè),近幾年正逐步用于高含鹽廢水的零排放處理過(guò)程中,具有較大的發(fā)展?jié)摿?。按照蒸發(fā)方式,其可以分為自然蒸發(fā)(溶液在低于沸點(diǎn)溫度下蒸發(fā))和沸騰蒸發(fā)(將溶液加熱至沸點(diǎn),在沸騰狀態(tài)下蒸發(fā))兩類。其中,沸騰蒸發(fā)目前國(guó)內(nèi)外最為常用,主要有多效蒸發(fā)、熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)以及降膜式機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)等。
1.1 自然蒸發(fā)——蒸發(fā)塘
蒸發(fā)塘是利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然力量蒸發(fā)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(fā)技術(shù):將高濃鹽水排入蒸發(fā)塘,通過(guò)自然蒸發(fā)結(jié)晶,實(shí)現(xiàn)固液分離或濃鹽水減量,以便后續(xù)處理利用,減少設(shè)備投資和能量消耗,從而大幅度減少?gòu)U水處理投資和運(yùn)行費(fèi)用。
蒸發(fā)塘場(chǎng)址必須選在地域遼闊、氣候干燥、降雨量小、蒸發(fā)量大、太陽(yáng)能充足,且當(dāng)?shù)囟嗄昶骄舭l(fā)量為降雨量3~5倍的地區(qū),受到嚴(yán)格的自然條件限制。同時(shí),蒸發(fā)塘周邊還必須設(shè)置雨水阻斷設(shè)施,塘底和塘壁必須做防腐和防滲處理。排入蒸發(fā)塘的水質(zhì)必須滿足國(guó)家規(guī)范要求,包括含鹽量、有機(jī)物、重金屬以及有毒有害物質(zhì)。
1.2 沸騰蒸發(fā)——多效蒸發(fā)
多效蒸發(fā),是采用強(qiáng)制加熱實(shí)現(xiàn)沸騰蒸發(fā)的一種方式:將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)起來(lái),前一級(jí)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽作為后一級(jí)蒸發(fā)器的熱源,如此循環(huán)利用蒸汽,以提高熱能利用效率。每一級(jí)蒸發(fā)器稱作“一效”,通常多效蒸發(fā)的循環(huán)蒸發(fā)器串聯(lián)效數(shù)在3~4個(gè),少數(shù)多達(dá)6效。當(dāng)蒸發(fā)器的效數(shù)增加時(shí),一次蒸汽的用量呈減少趨勢(shì),即可實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的作用,但蒸發(fā)器的效數(shù)并不是無(wú)限的,也不是越多越好,這取決于二次蒸汽的品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)性能。
1.3 沸騰蒸發(fā)——熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)
熱力蒸氣再壓縮蒸發(fā)是針對(duì)多效蒸發(fā)消耗大量一次蒸汽的缺點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的,是改進(jìn)一次蒸汽經(jīng)濟(jì)性的一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠技術(shù)。其利用熱泵原理,在一效蒸發(fā)器前面增設(shè)蒸汽噴射壓縮裝置,將一次蒸汽和一效產(chǎn)生的部分二次蒸汽引入蒸汽噴射壓縮裝置。當(dāng)一次蒸汽經(jīng)過(guò)此蒸汽噴射壓縮裝置時(shí),產(chǎn)生相對(duì)的負(fù)壓環(huán)境,利用此負(fù)壓抽吸來(lái)自一效加熱室產(chǎn)生的部分二次蒸汽,經(jīng)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(dá)到減少一次蒸汽消耗的目的。
從結(jié)構(gòu)上看,熱力蒸氣再壓縮蒸發(fā)較多效蒸發(fā)系統(tǒng)只增加了蒸汽噴射壓縮裝置,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,沒(méi)有活動(dòng)部件,操作可靠穩(wěn)定。但從效能上看,使用一臺(tái)熱力蒸汽壓縮裝置所節(jié)約的能源與增加一效蒸發(fā)器所節(jié)約的能源相當(dāng),即熱力蒸氣再壓縮蒸發(fā)比單純的多效蒸發(fā)更節(jié)能,消耗的一次蒸汽更少。據(jù)研究,熱力蒸氣再壓縮蒸發(fā)的能耗僅為單效蒸發(fā)能耗的78%。在運(yùn)行過(guò)程中,熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)仍然需連續(xù)供給一定數(shù)量的鮮蒸汽。
1.4 沸騰蒸發(fā)——機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)
機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)是采用機(jī)械壓縮機(jī)將蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸氣強(qiáng)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(fā)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(tài),并不斷蒸發(fā)濃縮。加熱蒸汽本身經(jīng)換熱后冷凝成水排出,作為合格產(chǎn)水使用。料液蒸發(fā)的蒸汽再次作為二次蒸汽進(jìn)入機(jī)械壓縮機(jī),提高熱焓品質(zhì),再次作為蒸發(fā)器的熱源,如此循環(huán)往復(fù),周而復(fù)始。補(bǔ)充的新蒸汽僅在裝置啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中用于彌補(bǔ)熱損失、進(jìn)出料的溫差熱焓,正常運(yùn)行后通常不再需要新蒸氣的供給,其節(jié)能效果相當(dāng)于許多常規(guī)蒸發(fā)系統(tǒng)。
機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)最大程度地利用了自身產(chǎn)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(jù)研究,能耗僅為單效蒸發(fā)能耗的23.8%。
2、結(jié)論
當(dāng)前,高含鹽廢水的蒸發(fā)零排放技術(shù)還存在運(yùn)行成本高、易結(jié)垢、腐蝕性大等難點(diǎn),尤其是固化混鹽必須作為危廢處置,這無(wú)形中給企業(yè)又增加了巨大的負(fù)擔(dān)。因此,高含鹽廢水的蒸發(fā)零排放技術(shù)還需進(jìn)一步深化,繼續(xù)朝分鹽處理方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)一價(jià)鹽和二價(jià)鹽的獨(dú)立分離固化回收,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)害化和資源化。