水處理零排放技術(shù)及工業(yè)廢水處理詳解

工業(yè)廢水排放是造成水質(zhì)安全問題的重要因素之一，工業(yè)污水處理不達(dá)標(biāo)將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重后果，下面簡(jiǎn)單為大家介紹一些工業(yè)廢水處理方法。

 

含酚廢水

含酚廢水主要來(lái)自焦化廠、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機(jī)農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程。含酚廢水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一種原生質(zhì)毒物，可使蛋白質(zhì)凝固。

水中酚的質(zhì)量濃度達(dá)到0.1一0.2mg/L時(shí)，魚肉即有異味，不能食用；質(zhì)量濃度增加到1mg/L，會(huì)影響魚類產(chǎn)卵，含酚5—10mg/L，魚類就會(huì)大量死亡。飲用水中含酚能影響人體健康，即使水中含酚質(zhì)量濃度只有0.002mg/L，用氯消毒也會(huì)產(chǎn)生氯酚惡臭。通常將質(zhì)量濃度為1000mg/L的含酚廢水.稱為高濃度含酚廢水，這種廢水須回收酚后，再進(jìn)行處理。

質(zhì)量濃度小于1000mg/L的含酚廢水，稱為低濃度含酚廢水。通常將這類廢水循環(huán)使用，將酚濃縮回收后處理�；厥辗拥姆椒ㄓ腥軇┹腿》ā⒄羝�吹脫法、吸附法、封閉循環(huán)法等。含酚質(zhì)量濃度在300mg/L以下的廢水可用生物氧化、化學(xué)氧化、物理化學(xué)氧化等方法進(jìn)行處理后排放或回收。

 

含汞廢水

含汞廢水主要來(lái)源于有色金屬冶煉廠、化工廠、農(nóng)藥廠、造紙廠、染料廠及熱工儀器儀表廠等。從廢水中去除無(wú)機(jī)汞的方法有硫化物沉淀法、化學(xué)凝聚法、活性炭吸附怯、金屬還原法、離子交換法和微生物法等。一般偏堿性含汞廢水通常采用化學(xué)凝聚法或硫化物沉淀法處理。偏酸性的含汞廢水可用金屬還原法處理。低濃度的含汞廢水可用活性炭吸附法、化學(xué)凝聚法或活性污泥法處理，有機(jī)汞廢水較難處理，通常先將有機(jī)汞氧化為無(wú)機(jī)汞，而后進(jìn)行處理。

各種汞化合物的毒性差別很大。元素汞基本無(wú)毒；無(wú)機(jī)汞中的升汞是劇毒物質(zhì)，有機(jī)汞中的苯基汞分解較快，毒性不大；甲基汞進(jìn)入人體很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特別是容易在腦中積累。毒性*大，如水俁病就是由甲基汞中毒造成的。

 

含油廢水處理

含油廢水主要來(lái)源于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機(jī)械加工等工業(yè)部門。廢水中油類污染物質(zhì)，除重焦油的相對(duì)密度為1.1以上外，其余的相對(duì)密度都小于1。油類物質(zhì)在廢水中通常以三種狀態(tài)存在。(1)浮上油，油滴粒徑大于100μm，易于從廢水中分離出來(lái)。(2)分散油.油滴粒徑介于10一100μm之間，懇浮于水中。(3)乳化油，油滴粒徑小于10μm，不易從廢水中分離出來(lái)。

由于不同工業(yè)部門排出的廢水中含油濃度差異很大，如煉油過程中產(chǎn)生廢水，含油量約為150一1000mg/L，焦化廢水中焦油含量約為500一800mg/L，煤氣發(fā)生站排出廢水中的焦油含量可達(dá)2000一3000mg/L。

因此，含油廢水的治理應(yīng)首先利用隔油池，回收浮油或重油，處理效率為60%一80%，出水中含油量約為100一200mg/L；廢水中的乳化油和分散油較難處理，故應(yīng)防止或減輕乳化現(xiàn)象。方法之一，是在生產(chǎn)過程中注意減輕廢水中油的乳化；其二，是在處理過程中，盡量減少用泵提升廢水的次數(shù)、以免增加乳化程度。處理方法通常采用氣浮法和破乳法。

 

重金屬?gòu)U水

重金屬?gòu)U水主要來(lái)自礦山、冶煉、電解、電鍍、農(nóng)藥、醫(yī)藥、油漆、顏料等企業(yè)排出的廢水。廢水中重金屬的種類、含量及存在形態(tài)隨不同生產(chǎn)企業(yè)而異。由于重金屬不能分解破壞，而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。

例如，經(jīng)化學(xué)沉淀處理后，廢水中的重金屬?gòu)娜芙獾碾x子形態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來(lái)，從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后，廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上，經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中。因此，重金屬?gòu)U水處理原則是：首先，*根本的是改革生產(chǎn)工藝.不用或少用毒性大的重金屬；其次是采用合理的工藝流程、科學(xué)的管理和操作，減少重金屬用量和隨廢水流失量，盡量減少外排廢水量。

重金屬?gòu)U水應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理，不同其他廢水混合，以免使處理復(fù)雜化。更不應(yīng)當(dāng)不經(jīng)處理直接排入城市下水道，以免擴(kuò)大重金屬污染。

對(duì)重金屬?gòu)U水的處理，通�？煞譃閮深�；一是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除.可應(yīng)用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、電解沉淀(或上浮)法、隔膜電解法等；二是將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，可應(yīng)用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法和離子交換法等。這些方法應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)、水量等情況單獨(dú)或組合使用。

 

含氰廢水

含氰廢水主要來(lái)自電鍍、煤氣、焦化、冶金、金屬加工、化纖、塑料、農(nóng)藥、化工等部門。含氰廢水是一種毒性較大的工業(yè)廢水，在水中不穩(wěn)定，較易于分解，無(wú)機(jī)氰和有機(jī)氰化物皆為劇毒性物質(zhì)，人食入可引起急性中毒。氰化物對(duì)人體致死量為0.18，氰化鉀為0.12g，水體中氰化物對(duì)魚致死的質(zhì)量濃度為0.04一0.1mg/L。

含氰廢水治理措施主要有：(1)改革工藝，減少或消除外排含氰廢水，如采用無(wú)氰電鍍法可消除電鍍車間工業(yè)廢水。(2)含氰量高的廢水，應(yīng)采用回收利用，含氰量低的廢水應(yīng)凈化處理方可排放�；厥辗椒ㄓ兴峄�曝氣 堿液吸收法、蒸汽解吸法等。

治理方法有堿性氯化法、電解氧化法、加壓水解法、生物化學(xué)法、生物鐵法、硫酸亞鐵法、空氣吹脫法等。其中堿性氯化法應(yīng)用較廣，硫酸亞鐵法處理不徹底亦不穩(wěn)定，空氣吹脫法既污染大氣，出水又達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn).較少采用。

 

造紙工業(yè)廢水

造紙廢水主要來(lái)自造紙工業(yè)生產(chǎn)中的制漿和抄紙兩個(gè)生產(chǎn)過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來(lái)，制成漿料，再經(jīng)漂白；抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干，制成紙張。這兩項(xiàng)工藝都排出大量廢水。制漿產(chǎn)生的廢水，污染*為嚴(yán)重。洗漿時(shí)排出廢水呈黑褐色，稱為黑水，黑水中污染物濃度很高，BOD高達(dá)5—40g/L，含有大量纖維、無(wú)機(jī)鹽和色素。

漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質(zhì)。抄紙機(jī)排出的廢水，稱為白水，其中含有大量纖維和在生產(chǎn)過程中添加的填料和膠料。造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高循環(huán)用水率，減少用水量和廢水排放量，同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。

例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質(zhì)，回收率可達(dá)95%，澄清水可回用；燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機(jī)物結(jié)合的其他鈉鹽。中和法調(diào)節(jié)廢水pH值；混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體；化學(xué)沉淀法可脫色；生物處理法可去除BOD，對(duì)牛皮紙廢水較有效；濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外，國(guó)內(nèi)外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。

 

印染工業(yè)廢水

印染工業(yè)用水量大，通常每印染加工1t紡織品耗水100一200t.其中80%一90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無(wú)害化處理。

回收利用：(1)廢水可按水質(zhì)特點(diǎn)分別回收利用，如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流，前者可以對(duì)流洗滌.一水多用，減少排放量；(2)堿液回收利用，通常采用蒸發(fā)法回收，如堿液量大，可用三效蒸發(fā)回收，堿液量小，可用薄膜蒸發(fā)回收；(3)染料回收.如士林染料可酸化成為隱巴酸，呈膠體微粒.懸浮于殘液中，經(jīng)沉淀過濾后回收利用。

無(wú)害化處理可分：(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物；吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學(xué)處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調(diào)節(jié)廢水中的酸堿度，還可降低廢水的色度；混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質(zhì)；氧化法在于氧化廢水中還原性物質(zhì)，使硫化染料和還原染料沉淀下來(lái)。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)筒和生物接觸氧化法等。

為了提高出水水質(zhì)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回收要求.往往需要采用幾種方法聯(lián)合處理。

 

染料生產(chǎn)廢水

染料生產(chǎn)廢水含有酸、堿、鹽、鹵素、烴、胺類、硝基物和染料及其中間體等物質(zhì)，有的還含有吡啶、氰、酚、聯(lián)苯胺以及重金屬汞、鎘、鉻等。這些廢水成分復(fù)雜.具有毒性，較難處理。因此染料生產(chǎn)廢水的處理.應(yīng)根據(jù)廢水的特性和對(duì)它的排放要求.選用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?/span>

例如：去除固體雜質(zhì)和無(wú)機(jī)物，可采用混凝法和過濾法；去除有機(jī)物和有毒物質(zhì)主要采用化學(xué)氧化法、生物法和反滲透法等；脫色一般可采用混凝法和吸附法組成的工藝流程，去除重金屬可采用離子交換法等。

 

化學(xué)工業(yè)廢水

化學(xué)工業(yè)廢水主要來(lái)自石油化學(xué)工業(yè)、煤炭化學(xué)工業(yè)、酸堿工業(yè)、化肥工業(yè)、塑料工業(yè)、制藥工業(yè)、染料工業(yè)、橡膠工業(yè)等排出的生產(chǎn)廢水。

化工廢水污染防治的主要措施是：首先應(yīng)改革生產(chǎn)工藝和設(shè)備，減少污染物，防止廢水外排，進(jìn)行綜合利用和回收；必須外排的廢水，其處理程度應(yīng)根據(jù)水質(zhì)和要求選擇。一級(jí)處理主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等�？刹捎盟�質(zhì)水量調(diào)節(jié)、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二級(jí)處理主要是去除可用生物降解的有機(jī)溶解物和部分膠體物，減少?gòu)U水中的生化需氧量和部分化學(xué)需氧量，通常采用生物法處理。

經(jīng)生物處理后的廢水中，還殘存相當(dāng)數(shù)量的COD，有時(shí)有較高的色、嗅、味，或因環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求高，則需采用三級(jí)處理方法進(jìn)一步凈化。三級(jí)處理主要是去除廢水中難以生物降解的有機(jī)污染物和溶解性無(wú)機(jī)污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法，也可采用離子交換和膜分離技術(shù)等。

各種化學(xué)工業(yè)廢水可根據(jù)不同的水質(zhì)、水量和處理后外排水質(zhì)的要求，選用不同的處理方法。

 

酸堿廢水

酸性廢水主要來(lái)自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等，其中含有各種有害物質(zhì)或重金屬鹽類。酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別很大，低的小于1%，高的大于10%。堿性廢水主要來(lái)自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機(jī)堿或含無(wú)機(jī)堿。

堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有的高于5%，有的低于1%。酸堿廢水中，除含有酸堿外，常含有酸式鹽、堿式鹽以及其他無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。酸堿廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性，需經(jīng)適當(dāng)治理方可外排。

治理酸堿廢水一股原則是：(1)高濃度酸堿廢水，應(yīng)優(yōu)先考慮回收利用，根據(jù)水質(zhì)、水量和不同工藝要求，進(jìn)行廠區(qū)或地區(qū)性調(diào)度，盡量重復(fù)使用：如重復(fù)使用有困難，或濃度偏低，水量較大，可采用濃縮以及膜法回收酸堿。(2)低濃度的酸堿廢水，如酸洗槽的清洗水，堿洗槽的漂洗水，應(yīng)進(jìn)行中和處理。對(duì)于中和處理，應(yīng)首先考慮以廢治廢的原則。如酸、堿廢水相互中和或利用廢堿(渣)中和酸性廢水，利用廢酸中和堿性廢水。在沒有這些條件時(shí)，可采用中和劑處理。

 

冶金廢水

冶金廢水的主要特點(diǎn)是水量大、種類多、水質(zhì)復(fù)雜多變。按廢水來(lái)源和特點(diǎn)分類，主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產(chǎn)中凝結(jié)、分離或溢出的廢水等。

冶金廢水治理發(fā)展的趨向是：(1)發(fā)展和采用不用水或少用水及無(wú)污染或少污染的新工藝、新技術(shù)，如用干法熄焦，煉焦煤預(yù)熱，直接從焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰等；(2)發(fā)展綜合利用技術(shù)，如從廢水廢氣中回收有用物質(zhì)和熱能，減少物料燃料流失，(3)根據(jù)不同水質(zhì)要求，綜合平衡，串流使用，同時(shí)改進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定措施，不斷提高水的循環(huán)利用率；(4)發(fā)展適合冶金廢水特點(diǎn)的新的處理工藝和技術(shù)，如用磁法處理鋼鐵廢水.具有效率高，占地少，操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

 

水處理零排放在煤化工系統(tǒng)中的應(yīng)用

 

1 工藝概述

1.1 污水處理裝置工藝流程

a. 混合污水(地面沖洗排水、初期雨水、生產(chǎn)排水和生活污水)重力流入混合污水集水池，污水在進(jìn)入集水池前，設(shè)置了機(jī)械格柵，通過格柵的攔截作用，能夠去除混合污水中直徑大于2mm的固體污染物質(zhì)，從而保護(hù)后續(xù)的工藝設(shè)備以及降低后續(xù)生化處理的負(fù)荷。在集水池收集后的混合污水，由混合污水集水池提升泵提升至調(diào)節(jié)池。

b. 氣化污水、乙二醇污水經(jīng)壓力管道流入調(diào)節(jié)池，當(dāng)生產(chǎn)裝置發(fā)生生產(chǎn)事故，導(dǎo)致進(jìn)水水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，可以通過切換管道上的閥門，將事故廢水送至事故池。事故池中的提升泵，可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況，將事故廢水分批、定量的泵送至調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池污水經(jīng)過泵提升進(jìn)入混凝反應(yīng)池，投加混凝劑PAC，同廢水中的顆粒污染物發(fā)生電性中和、網(wǎng)捕及卷掃等作用，生成礬花，再投加碳酸鈉到軟化池去除硬度，在絮凝池投加PAM，通過高分子物質(zhì)的吸附架橋作用，使礬花進(jìn)一步增大。經(jīng)混凝后的混合液在沉淀池進(jìn)行固液分離后重力流入反硝化水解池，再進(jìn)行下一步的處理。

c. 在反硝化水解池內(nèi)，污水中的硝基氮通過反硝化菌的作用轉(zhuǎn)化成氮?dú)鈴奈鬯�中去除，一部分甲醇等有機(jī)物降解成二氧化碳和水。反硝化水解池的出水進(jìn)入一段生化系統(tǒng)。

d. 一段生化系統(tǒng)選用IBR反應(yīng)器，利用缺氧微生物和好氧微生物的代謝作用，將大部分有機(jī)物降解成CO2、H2O及無(wú)機(jī)化合物；利用硝化菌和反硝化菌的聯(lián)合作用，將氨氮氧化成硝酸鹽或亞硝酸鹽，硝酸鹽或亞硝酸鹽進(jìn)一步還原成氮?dú)�，以去除廢水中的氨氮和總氮，經(jīng)IBR反應(yīng)器處理的混合液自流至二段生化系統(tǒng)。

e. IBR出水自流進(jìn)入二段生化系統(tǒng)即MBR反應(yīng)器，在MBR中，利用好氧微生物的代謝作用，將有機(jī)物降解成CO2、H2O及無(wú)機(jī)化合物；清水通過膜組件抽吸泵直接從MBR膜中抽出，排放至成品水池；污泥則被完全截留。MBR池中設(shè)有氣提泵，將截留后的污泥混合液回流至IBR池的缺氧區(qū)A1中，完成反硝化作用，少部分污泥作為剩余污泥排至污泥池。

f. 污水處理站產(chǎn)生的污泥由混凝沉淀池排泥、反硝化水解反應(yīng)池及MBR剩余污泥組成。污泥在污泥池中收集，然后由污泥輸送泵將混合后的污泥送至污泥濃縮脫水一體機(jī)進(jìn)行脫水處理。

1.2 回用水裝置工藝流程

廠區(qū)清凈廢水(循環(huán)水站排污、鍋爐系統(tǒng)脫鹽水站排污)進(jìn)入原水調(diào)節(jié)池，經(jīng)一級(jí)反應(yīng)池、二級(jí)反應(yīng)池，分別投加混凝劑、軟化劑后，進(jìn)入TMF管式微濾膜單元進(jìn)行固液分離，降低原水中的硬度、堿度、濁度，出水調(diào)節(jié)pH值后滿足反滲透裝置進(jìn)水要求，管式微濾產(chǎn)水與污水處理站MBR出水進(jìn)入反滲透進(jìn)水池混合；廢水由反滲透進(jìn)水池進(jìn)入反滲透裝置脫除水中的鹽類物質(zhì)和COD，使產(chǎn)水滿足回用水使用要求，進(jìn)入回用水池，經(jīng)泵提升后送至循環(huán)水站，作為循環(huán)水源使用。反滲透濃水經(jīng)濃水反滲透進(jìn)一步預(yù)濃縮提高廢水回收利用率。濃水反滲透產(chǎn)生的高鹽廢水經(jīng)TMF微濾膜系統(tǒng)處理后進(jìn)入ST膜裝置進(jìn)行減量化超濃縮。超濃縮產(chǎn)生的含鹽量接近8%Wt的超濃鹽水去濃鹽水處理裝置蒸發(fā)處理。膜系統(tǒng)的沖洗廢水和清洗廢水回到進(jìn)水調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)處理。蒸發(fā)濃縮產(chǎn)生的鹵水進(jìn)入結(jié)晶裝置。預(yù)熱后的鹵水首先進(jìn)入結(jié)晶蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行閃蒸蒸發(fā)，然后液體進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)加熱器升溫升壓，再次進(jìn)入結(jié)晶分離器內(nèi)進(jìn)行閃蒸蒸發(fā)，此時(shí)會(huì)有小顆粒的結(jié)晶體析出。析出的結(jié)晶體在結(jié)晶分離器內(nèi)下落的過程中，晶型不斷變大，然后自流入晶漿罐，在晶漿罐內(nèi)晶體進(jìn)一步長(zhǎng)大，再后從晶漿罐底部流出至離心設(shè)備分離。濃縮液和二次蒸汽在結(jié)晶分離器中進(jìn)行汽液分離。氣液分離后密度較小的濃縮液被強(qiáng)制循環(huán)泵打入強(qiáng)制循環(huán)加熱器，濃縮液在強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后進(jìn)入結(jié)晶分離器，在結(jié)晶分離器內(nèi)有晶體析出，析出的固體經(jīng)收集后賣至別處。如此循環(huán)，離心后的結(jié)晶體送出，母液回流系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，分離出的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器中冷凝。污泥采用板框壓濾處理，濾后水返回調(diào)節(jié)池，污染物*終形成污泥固廢。

 

2 工程設(shè)備的性能

2.1 TMF 設(shè)備

本系統(tǒng)選擇了化學(xué)加藥軟化加管式微濾膜的預(yù)處理工藝。管式微濾膜過濾精度為0.1μm，具有強(qiáng)度好、耐摩擦、耐高濃度藥劑清洗、可在極高懸浮固體濃度下穩(wěn)定運(yùn)行、可耐受進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)等優(yōu)良性能，作為反滲透的前處理，大大縮短簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了系統(tǒng)占地面積。因?yàn)樵�水鈣硬度小于堿度，因此，使用氫氧化鈉提高pH值得方法進(jìn)行軟化。水中溶解態(tài)二氧化硅，可被鎂離子形成的氫氧化鎂沉淀時(shí)攜帶沉淀一部分。

2.2 反滲透設(shè)備

TMF產(chǎn)水及MBR產(chǎn)水經(jīng)泵提升后，進(jìn)入保安過濾器，保安過濾器出水經(jīng)高壓泵提升進(jìn)入反滲透裝置，在壓力作用下，大部分水分子和微量其它離子透過反滲透膜，經(jīng)收集后成為產(chǎn)品水，通過產(chǎn)水管道進(jìn)入回用水池，通過回用水泵送至循環(huán)水站；水中的大部分鹽分和膠體、有機(jī)物等不能透過反滲透膜，隨濃水排至濃水池。RO產(chǎn)水口設(shè)止回閥，產(chǎn)水管配有在線電導(dǎo)率儀，在線檢測(cè)產(chǎn)水電導(dǎo)率。濃水管設(shè)有流量控調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)，控制產(chǎn)水的回收率。裝置根據(jù)水池的水位及系統(tǒng)制水量采用自動(dòng)控制運(yùn)行方式，每次停用后能自動(dòng)延時(shí)沖洗。

2.3 超濃縮設(shè)備

超濃縮設(shè)備利用STRO膜進(jìn)一步濃縮濃水反滲透產(chǎn)生的濃水，以減少蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)量。網(wǎng)管式膜組件由于其卓越的流體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，開放式流道和卷式膜組件設(shè)計(jì)，大大降低了反滲透膜組件中常見的污堵和結(jié)垢。

2.4 蒸發(fā)裝置

蒸發(fā)器設(shè)計(jì)為順流四效升降膜強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)裝置，設(shè)備包括*、二、三效降膜加熱室各1套，四效升膜加熱室1 套。*、二、三效分離室各1套，四效分離室1套，進(jìn)料泵、出料泵、一、二、三效循環(huán)泵、一、二、三效布液器、四效強(qiáng)制循環(huán)泵、蒸汽冷凝水泵、冷凝水泵、冷卻水泵，列管式冷凝器，真空系統(tǒng)；預(yù)熱器，冷凝水罐，工藝管道、二次蒸氣管、閥門、真空表、壓力表、溫度計(jì)、安全閥、取樣口、流量計(jì)、除沫器、噴淋頭、除霧器、電氣控制柜等。每個(gè)加熱器包括主體部分，底部封頭和頂部封頭等。主體部分是一個(gè)內(nèi)部由多根金屬管的焊接外框架。底部封頭和頂部封頭應(yīng)在主體部位的輪緣部分連接主體部位。分離器通過管道連接加熱器，分離器外形為帶上下封頭的罐式容器，加熱后的料液從加熱器頂部進(jìn)入分離器，同時(shí)在加熱器中被蒸發(fā)的蒸汽在分離器中上升，從分離器的頂部排出，通過二次蒸汽管進(jìn)入下一效的加熱器，并成為下一效的熱源，*終冷凝為水。濃縮后的料液與新進(jìn)入分離室的料液混合，從分離器底部的管道進(jìn)入加熱器，形成蒸發(fā)工作循環(huán)。*后階段產(chǎn)生的蒸汽將進(jìn)入冷凝器中，由蒸汽轉(zhuǎn)化為水。真空泵用來(lái)確保壓力在分離器是負(fù)壓的(真空)和水在正常的沸點(diǎn)以下快速蒸發(fā)。

 在降膜加熱器中，料液通過加熱室頂部的布液器均勻地順各加熱管的管壁自上而下流下，在管道中通過時(shí)被高溫的蒸汽加熱，蒸汽在換熱管外壁變成凝結(jié)水，料液被加熱后蒸發(fā)，蒸汽和未蒸發(fā)的料液一起進(jìn)入分離室，蒸汽通過二次蒸汽管線離開分離室，料液則收集于分離室底部，參與循環(huán)完成繼續(xù)蒸發(fā)。

在升膜加熱器中，料液被加熱后，料液從底部向上方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)入加熱列管，在管道中通過時(shí)被高溫的蒸汽加熱，蒸汽在換熱管外壁變成凝結(jié)水；料液被加熱后，通過加熱器頂端噴射入分離器的同時(shí)，完成蒸發(fā)；蒸汽通過二次蒸汽管線離開分離室，料液則收集于分離室底部，參與循環(huán)完成繼續(xù)蒸發(fā)。整個(gè)進(jìn)料、蒸發(fā)、出料的過程在在線儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)控制下，形成連續(xù)作業(yè)的工作過程。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生部分不凝氣，不凝氣的量不大，但是長(zhǎng)期積累會(huì)在冷凝側(cè)的局部形成較高的濃度，導(dǎo)致傳熱效率明顯下降，本蒸發(fā)系統(tǒng)在各效的加熱室設(shè)有專用的不凝氣體排出口，因此,在蒸發(fā)過程中定期打開各效的不凝氣閥門進(jìn)行排放，以提高傳熱效率，不凝氣由不凝氣接管接到末端冷凝器，由真空泵排出。

 

3 工業(yè)應(yīng)用

20萬(wàn)t/a乙二醇規(guī)模的廠區(qū)各裝置及罐區(qū)產(chǎn)生的地面沖洗排水、初期雨水、生產(chǎn)排水和生活污水的總水量為80m3/h，氣化裝置排放污水為30m3/h，乙二醇裝置排放污水為9.6m3/h，循環(huán)水站和鍋爐系統(tǒng)脫鹽水站排污產(chǎn)生的清凈廢水為250m3/h。產(chǎn)生污水污染物濃度高，不宜直接排放，因此建設(shè)了污水處理零排放裝置。整個(gè)裝置由污水處理和回用水兩部分組成，污水處理裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為130m3/h，即3120m3/d；回用水裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為400m3/h，即6000m3/d。

本套裝置處理后的水能夠全部回用，完全可以達(dá)到零排放。但換熱器可能出現(xiàn)的結(jié)疤現(xiàn)象，在冷卻結(jié)晶過程中從以下個(gè)方面來(lái)進(jìn)行控制：*是對(duì)換熱管內(nèi)壁光滑的無(wú)縫管，以此來(lái)抑制晶體在管路表面成核；第二是控制換熱器管內(nèi)循環(huán)液的固含量，讓循環(huán)液內(nèi)包含少量的晶體顆粒。當(dāng)循環(huán)液內(nèi)存在局部過冷時(shí)，循環(huán)液內(nèi)的晶體顆�？梢宰鳛樯�長(zhǎng)點(diǎn)，以此來(lái)避免晶體在換熱管內(nèi)壁上生長(zhǎng)；第三是控制換熱器管內(nèi)流速，控制循環(huán)速度。通過流體的快速?zèng)_刷來(lái)避免晶體在換熱管表面沉積和結(jié)疤。由于本工藝方案中出口晶漿溫度較高，在管道傳輸過程中容易由于管內(nèi)溶液溫度降低而產(chǎn)生管道堵塞的現(xiàn)象。應(yīng)采取溶液輸送管道保溫的方式來(lái)避免這一現(xiàn)象。第四是控制合理的加熱蒸汽溫度，保證各效間合理的溫度差。另外，四效分離器內(nèi)部由于物料濃度增加，容器內(nèi)出現(xiàn)晶體，為防止出料堵管、晶體沉降粘附容器底部，設(shè)備設(shè)有熱水(或蒸汽)反沖口。

 

4 結(jié)束語(yǔ)

零排放技術(shù)在煤化工系統(tǒng)中的成功應(yīng)用大大減輕企業(yè)的環(huán)保壓力。本工藝選用先進(jìn)的工藝，成熟、高效的設(shè)備，以提高能源利用率，降低運(yùn)行能耗原則，不僅使各類生產(chǎn)水全部得到回收利用，而且結(jié)晶出的雜鹽還可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。

錄入時(shí)間：2019/5/8 14:07:21 點(diǎn)擊次數(shù)：651