废水处理零排放中常用四种核心工艺介绍.docx

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1、废水处理零排放中常用四种核心工艺介绍目录1 .RCC技术21.1. 机械蒸汽再压缩循环蒸发技术21. 1.1.基本原理22. 1.2.卤水浓缩器构造及工艺流程31.2. 晶种法技术31.3. 混全盐结晶技术41.3. 1.混全盐结晶技术的应用41.3.2. 混全盐结晶技术的设备与工艺流程52 .高效反渗透HERO技术62. 1.主要特点73. 2.主要工艺步骤：74. 3.主要工艺以及控制指标为：75. 4.HERO的特点和优势：86. 5.DTRO反渗透膜高效处理技术实现高盐废水有效“脱盐”87. 6.高效反渗透技术在煤化工废水零排放中的应用93 .特种Ro膜浓水再浓缩93. 1.特种RO膜

2、结构及工作方式94. 2.特种RO膜特点和优势103.2.1.最低程度的膜结垢和污染现象103.2.2.膜使用寿命长103.2.3.组件易于维护103.2.4.过滤膜片更换费用低103.3.出水水质好103.3.1.出水稳定，受外界因素影响小103.3.2.运行灵活113. 4.特种RO膜处理膜工艺浓水的方法114.电渗析124. 1.电渗析原理124.1.1.电渗析器的构造124.1.2.组装方式134.2.应用案例134.2.1.也渗析在反渗透浓水回用中的应用134.2.2.也渗析技术在高盐高COD污水中的应用141. RCC技术“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”。1.1. RCC的核心技

3、术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”、1.2. 机械蒸汽再压缩循环蒸发技术1.1.1.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，在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

4、发器单机废水处理量由27td起至3800td0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（BrineConcentrator)。1.1.2.卤水浓缩器构造及工艺流程图1蒸发器构造和工艺流程(1)待处理卤水进入贮存箱，在箱里把卤水的PH值调整到5.56.0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。(2)加热后的卤水经过除气器，清除水里的不溶所体，如氧气和二氧化碳。(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，然后被泵输送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

5、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储水。(7)蒸储水沿管壁下降，在浓缩器底部积聚后，被泵经换热器，进储存罐待用。蒸锵水流经换热器时，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。1.2.晶种法技术“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里须有钙和硫酸根的存在，浓缩器开始运作前，如果废水

6、里自然存在的钙和硫酸根离子含量不足，可以人工加以补充，在废水里加添硫酸钙种子，使废水里钙和硫酸根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，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。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

7、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。应用“晶种法”技术的蒸发器，也称作“卤水浓缩器”(BrineCOnCentratOr)。经卤水浓缩器处理后排放的浓缩废水，TDS含量可高达300,000ppM,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。1.3.混全盐结晶技术1.3.1.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

8、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，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，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。图2品种法工艺示意图废水.零排放才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

9、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。1.3.2.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

10、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储水，同时释放潜热把管内的卤水加热。(8)蒸储水收集后，供厂内需要高质蒸储水的工艺流程使用，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。2.高效反渗透HERO技术HERO是HighEfficiencyReverseOSmOSiS（高效反渗透）的简称。HERO工艺的预处理步骤要根据水化学和现场的专门设计规范来定制的。有一个步骤是不变的，这就是RO是在高PH条件下运行的。为了使RO能在高PH条件下运行，所有会引起膜结垢的硬度和其它

11、阳离子成分必须除去。悬浮固体物应降至接近零以避免膜的堵塞，二氧化碳要除到一定程度以减少水的缓冲性。硅在高PH条件下是可以高度溶解的，所以不会限制RO的回收率。2. 1.主要特点1、运行稳定；2、运行成本低（一般比传统的Ro要低15%20%;3、投资费用低（一般比传统的RO要低30%）；4、更低的占地空间；5、适用于高纯水的制备以及废水处理。6无需复杂的清洗工艺，无需添加阻垢剂。2. 2.主要工艺步骤：1、硬度和悬浮固体物的除去；2、二氧化碳的去除；3、在高PH条件下进行RO处理。反洗过源第通过软化去处水中的硬度，然后再通过脱气去处水中的二氧化碳，再加碱将RO进水的PH调到8.5以上。在这种模式

12、下运行，RO的回收率通常能够突破极限达到90%以上。2.3.主要工艺以及控制指标为：1、硬度得到去除：离子交换去除硬度，控制出水指标为小于S1ppM（IOOppb）.2、去除二氧化碳：二氧化碳小于IOPPM。3、PH调整：反渗透给水加碱提高PH值，浓水侧最大不超过11,根据RO回收率，给水pH值在10.010.5。产品水PH将达到9.39.8。4、反渗透：反渗透设计产水通量在2530GFD(ga11onft2day),可以用低压苦咸水膜，标准苦咸水膜，海水膜。根据给水的水质条件，水回收率可以达到9098%。典型在95%o2.4.HERO的特点和优势：(1)在HERo工艺条件下，高PH运行也是膜

13、供应商接受的。给水是排污水或含盐量较高时，可以达到的水回收率90%或更高，同时减少清洗频率。这是因为：高PH条件下，细菌难以繁殖，不易产生潜在的生物膜。高PH条件下，膜所带负电荷密度更高，对负电荷阴离子，微粒，特别是带负电荷微粒更高去除率。RO处于连续清洗模式。对于高硅水质，在高PH条件下硅是溶解态(离子态)，可以到达高回收率。(2)两级反渗透运行在高PH条件下，离子去除率可以达到：硼99.4%,硅99.97%,有机物(TOC)99%。2.5.DTRO反渗透膜高效处理技术实现高盐废水有效“脱盐”化工厂作为用水大户，年新鲜水用量一般为几百万立方米，水的重复利用率低，同时外排污水几百万立方米，不仅

14、浪费大量水资源，也造成环境污染，并且水资源的短缺已对这些工业用水大户的生产造成威胁。在化工废水处理过程中，废水的来源、组成都不相同，处理工艺方法也很多，但是都是以降低废水COD含量、回收部分“淡”水为目的的。由此，在废水处理COD值达标之后，将会进一步采用反渗透等技术，回收部分“淡”水进行回用，以节约水资源。在整个工艺进程中，预处理系统、水处理药剂的加入及水的回用都导致废水中盐含量的增加和高盐水的形成。DTRo反渗透膜技术是一种高效反渗透技术，相对于卷式反渗透其耐高压、抗污染特点更加明显，即使在高浊度、高SD1值、高盐分、高COD的情况下，也能经济有效稳定运行，更加适应高盐废水的处理。DTRO

15、反渗透膜浓缩后的浓盐水TDS含量IOOg1150g1,回收70%80%蒸储水，并采用结晶技术将盐分结晶成固体进行回收利用，多效蒸发工艺和蒸汽机械再压缩工艺，产生的二次蒸汽，压缩后使压力和温度升高，热焙增加，然后送入蒸发器的加热室作加热蒸汽使用，充分利用能量。其产水经过次优分级，分别回用于脱盐水处理和循环水处理系统。DTRo反渗透膜盐截留率为98%99.8%,结晶的干化固体资源化回收利用，从而达到液体近零排放的要求。为充分回收、循环利用水资源，减少各种高盐废水对水资源的“盐化”污染和对土壤造成的盐碱化危害，采用德兰梅尔DTRO反渗透膜技术进行高盐废水的有效处理，实现盐与水的高效分离达到资源回收与近零排放目标，具有十分重要的意义。2. 6.高效反渗透技术在煤化工废水零排放中的应用3.特种RO膜浓水再浓缩3.1. 特种RO膜结构及工作方式图一：特种Ro膜结构该特种膜主要由过滤膜片、导流盘、中心拉杆、高压容器、两端法兰、各种密封件及联接螺栓等组成。过滤膜片和导流盘交替叠放，中心拉杆串成膜芯置入高压容器后两端法兰进行固定，再用拉杆结合形成。原水通过膜芯与高压容器的间隙到达膜元件底部，均匀布流进入导流盘，在导流盘表面以雷达