廢水零排放技術(shù)RCC

1、廢水零排放技術(shù) RCC一、零排放的定義 所謂零排放，是指無限地減少污染物和能源排放直至到零的活動。零排放，就 其內(nèi)容而言， 一是要控制生產(chǎn)過程中不得已產(chǎn)生的能源和資源排放， 將其減少到 零；另一含義是將那些不得已排放出的能源、 資源充分利用， 最終消滅不可再生 資源和能源的存在。廢水“零排放”是指工業(yè)水經(jīng)過重復(fù)使用后， 將這部分含鹽量和污染物高濃縮成 廢水全部（ 99%以上）回收再利用，無任何廢液排出工廠。水中的鹽類和污染物 經(jīng)過濃縮結(jié)晶以固體形式排出廠送垃圾處理廠填埋或?qū)⑵浠厥兆鳛橛杏玫幕?原料。二、國內(nèi)現(xiàn)有實現(xiàn)廢水“零排放”的手段目前國內(nèi)廣泛使用的工業(yè)廢水處理技術(shù)主要包括RO （反滲透膜

2、雙膜法）和EDR 技術(shù)他們的主要材料是納米級的反滲透膜，而這種技術(shù)的作用對象是離子 （重金屬離子）和分子量在幾百以上的有機物。 其工作原理是在一定壓力條件下， H2o 可以通過 RO 滲透膜，而溶解在水中的無機物， 重金屬離子，大分子有機物， 膠體，細(xì)菌和病毒則無法通過滲透膜。 從而可以將滲透的純水與含有高濃度有害 物質(zhì)的廢水分離開來。 但是使用這種技術(shù)我們只能得到 60%左右的純水，而剩余 的含高濃度有害物質(zhì)的廢水最終避免不了排放到環(huán)境的結(jié)局， 而這些高濃度的重 金屬離子和無機物對我們的環(huán)境是極其有害的。三、RCC技術(shù)CC技術(shù)，能真正達到工業(yè)廢水“零排放”，RCC的核心技術(shù)為“機械蒸汽再壓縮

3、循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”及“晶種法技術(shù)”、“混合鹽結(jié)晶技術(shù)”（一）機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)1、機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)的基本原理所謂的機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)，是根據(jù)物理學(xué)的原理，等量的物質(zhì)， 從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中， 需要吸收定量的熱能。 當(dāng)物質(zhì)再由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時， 會放出等量的熱能。 根據(jù)這種原理， 用這種蒸發(fā)器處理廢水時， 蒸發(fā)廢水所需的 熱能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放熱能所提供。 在運作過程中， 沒有潛熱的 流失。運作過程中所消耗的，僅是驅(qū)動蒸發(fā)器內(nèi)廢水、蒸汽、和冷凝水循環(huán)和流 動的水泵、 蒸汽泵和控制系統(tǒng)所消耗的電能。 為了抵抗廢水對蒸發(fā)器的腐蝕， 保 證設(shè)備的使用壽命蒸發(fā)器的主體

4、和內(nèi)部的換熱管， 通常用高級鈦合金制造。 其使 用壽命 30 年或以上。蒸發(fā)器單機廢水處理量由 27 噸/ 天起至 3800噸/ 天。如果需要處理的廢水量 大于單機最大處理量， 可以按裝多臺蒸發(fā)器處理。 蒸發(fā)器在用晶種法技術(shù)運行時， 也稱為鹵水濃縮器 （Brine Concentrator） 。2、鹵水濃縮器構(gòu)造及工藝流程（1）待處理鹵水進入貯存箱，在箱里把鹵水的PH值調(diào)整到5.5-6.0之間，為除 氣和除碳作準(zhǔn)備。鹵水進入換熱器把溫度升至沸點。（ 2）加熱后的鹵水經(jīng)過除氣器，清除水里的不溶所體，如氧所和二氧化碳。（3）新進鹵水進入深縮器底槽，與在濃縮器內(nèi)部循環(huán)的鹵水混合，然后被泵到 換熱器管

5、束頂部水箱。（4）鹵水通過裝置，在換熱管頂部的鹵水分布件流入管內(nèi)，均勻地分布在管子 的內(nèi)壁上，呈薄膜狀，受地引力下降至底槽。部分鹵水沿管壁下降時，吸收管外 蒸汽所釋放的熱能而蒸發(fā)了，蒸汽和未蒸發(fā)的鹵水一起下降至底槽。（5）底槽內(nèi)的蒸汽經(jīng)過除霧器進入壓縮機，壓縮蒸汽進入濃縮器。（ 6）壓縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁，對沿著管內(nèi)壁下降的溫度較低的鹵水膜加 熱，使部分鹵水蒸發(fā)，壓縮蒸汽釋放潛熱時，在換熱管外壁上冷凝成蒸餾水。 （7）蒸餾水沿管壁下降，在濃縮器底部積聚后，被泵經(jīng)換熱器，進儲存罐待用。 蒸餾水流經(jīng)換熱器時，對新流入的鹵水加熱。 （8）底槽內(nèi)部分鹵水被排放，以控制濃縮器內(nèi)鹵水的濃度。 晶種法技

6、術(shù)：可以解決蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題， 經(jīng)處理后排放的濃縮廢水，通 常被送往結(jié)晶器或干燥器，結(jié)晶或干燥成固體，運送堆填區(qū)埋放。上述循環(huán)過程， 周而復(fù)始，繼續(xù)不斷地進行。（二）晶種法技術(shù)如廢水里含有大量鹽分或TDS,廢水在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時，水里的 TDS很容易 附著在換熱管的表面結(jié)垢，輕則影響換熱器的效率，嚴(yán)量時則會把換熱管堵塞。 解決蒸發(fā)器內(nèi)換熱管的結(jié)垢問題，是蒸發(fā)器能否用作處理工業(yè)廢水的關(guān)鍵。 RCC 成功開發(fā)了獨家護有的“晶種法”技術(shù)， 解決了蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題，使他 們設(shè)計和生產(chǎn)的蒸發(fā)器，能成功地應(yīng)用于含鹽工業(yè)廢水的處理，并被廣泛采用。 應(yīng)用“晶種法“技術(shù)的蒸發(fā)器，也稱作“鹵水濃縮器”

7、（Brine Concentrator） 。 經(jīng)鹵水濃縮器處理后排放的濃縮廢水，TDS含量可高達300,000 pp,通常被送往 結(jié)晶器或干燥器，結(jié)晶或干燥成固體，運送堆填區(qū)埋放?！熬ХN法”以硫酸鈣為基礎(chǔ)。廢水里須有鈣和硫化物的存在，濃縮器開始運 作前，如果廢水里自然存在的鈣和硫化物離子含量不足， 可以人工加以補充，在 廢水里加添硫酸鈣種子，使廢水里鈣和硫化物離子含量達到適當(dāng)?shù)乃健?廢水開 始蒸發(fā)時，水里開始結(jié)晶的鈣和硫酸鈣離子含量達到適當(dāng)水平。 廢水開始蒸發(fā)時， 水里開始結(jié)晶的鈣和硫酸鈣離子就附著在這些種子上， 并保持懸浮在水里，不會 附著在換執(zhí)管表面結(jié)垢。這種現(xiàn)象稱為“選擇性結(jié)晶”。鹵水

8、濃縮器通常能持續(xù) 運作長達一年或以上，不才需定期清洗保養(yǎng)。在一般情況下，除了在濃縮器啟動 時有可能添加“晶種外”，正常運作時不需再添晶種。（三）混全鹽結(jié)晶技術(shù) 1、混全鹽結(jié)晶技術(shù)的應(yīng)用鹵水濃縮器可回收鹵水里 95%至 98%的水份，剩余的濃縮鹵水殘液，含有大量 的可溶固體。在有些地區(qū)，鹵水殘液被送往蒸發(fā)池自然蒸發(fā)，或作深井壓注處理。 但很多地區(qū)，如美國西南部的科羅拉多河流域，為了防止?jié)饪s鹵水排放蒸發(fā)池或 作深井壓注處理后滲出，對水源造成二次污染，沿岸的工礦企業(yè)產(chǎn)生的廢水，必 須作“零排入”處理。如殘液的流量很小，則可用干燥器把殘淮干燥成固體，收 集后送堆場填埋；如殘液量較大，用結(jié)晶器把殘液里的

9、可溶固體給晶后收集填埋， 是更經(jīng)濟的處理方法。一般生產(chǎn)性化工結(jié)晶程序，如氯化鈉、硫酸鈉等化工商品的生產(chǎn)，僅需要處理 一種鹽類的結(jié)晶，這類單鹽鹵水的結(jié)晶工藝，比較容易掌握，但工業(yè)污水里所含 的的鹽份，種類繁雜，甚至含有兩種鹽份組成的復(fù)鹽。有多種鹽類并存的鹵水會 在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生泡沫和具有極強的腐蝕性， 同時多種不同鹽類的存在，會造成鹵 水不同的沸點升高。不同成度的結(jié)垢，對設(shè)備的換熱系數(shù)產(chǎn)生不同程度的影響。 通過數(shù)十年的研究和實踐我們掌握了一套混合鹽類結(jié)晶技術(shù)，累積了豐富的經(jīng) 驗。驗室對混通過實合鹽鹵的分析， 準(zhǔn)確檢定鹵水里各種鹽類的成份和溶量， 準(zhǔn) 確判斷各種鹽類對設(shè)備的影響， 采用不同的設(shè)計參數(shù)

10、， 并在這基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)設(shè) 計，為用戶提供適合的，經(jīng)濟和可靠的設(shè)計，制定可行的操作和維修方案。 2、混全鹽結(jié)晶技術(shù)的設(shè)備與工藝流程用作混合鹽結(jié)晶的結(jié)晶器，可用蒸汽驅(qū)動，也可用電動蒸汽壓縮機驅(qū)動，后 者是能效較高的系統(tǒng)。強制循壓縮蒸汽結(jié)晶器： 強制循環(huán)壓縮蒸汽結(jié)晶器是熱效率最高的結(jié)晶系統(tǒng)， 系統(tǒng)所需的熱能，由一臺電動蒸汽壓縮機提供。它的主要工作程序如下： （1）待處理濃鹵水被泵進結(jié)晶器。（2）和正在循環(huán)中的鹵水混合，然后進入殼管式換熱器。因換熱器管子注滿 水，鹵水在加壓狀態(tài)下不會沸騰并抑止管內(nèi)結(jié)垢。（3）循環(huán)中的鹵水以特定角度進入蒸汽體，產(chǎn)生渦旋，小部鹵水被蒸發(fā)。（4）水分被蒸發(fā)時，鹵水內(nèi)產(chǎn)生晶

11、體。（5）大部鹵水被循環(huán)至加熱器，小股水流被抽送至離心機或過濾器，把晶體 分離。（6）蒸汽經(jīng)過除霧器，把附有的顆粒清除。（7）蒸器經(jīng)壓縮機加壓，壓縮蒸汽在加熱器的換熱管外殼上冷凝成蒸餾水， 同時釋放潛熱把管內(nèi)的鹵水加熱。（8）蒸餾水收集后， 供廠內(nèi)需要高質(zhì)蒸餾水的工藝流程使用， 在某些條件下， 結(jié)晶器產(chǎn)生的晶體，是很高商業(yè)價值的化工產(chǎn)品。 這種高效結(jié)晶器的主要優(yōu)點有： a 設(shè)備體積小，占地面積也小。 b 設(shè)備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗 電最低僅16KW/H回收率高達98%而且回收的是優(yōu)質(zhì)蒸餾水，所含 TDS小于 10PPM稍做處理即可作高壓鍋爐補給水，用鈦合金制造 ，合作壽命長達30年。

12、四、GE RCC Thermal Products “零排放”處理設(shè)備的特點1、同其他廢水處理設(shè)備比， GE RCC Thermal Products 的設(shè)備體積較小， 占地面積也較小。2、設(shè)備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗電最低僅 16 KWh根據(jù)熱動力 學(xué)計算，鹵水濃縮器的熱效率是單效 （Single Effect） 閃蒸系統(tǒng)的 27 倍，或四 效閃蒸系統(tǒng)的 7 倍。3、GE RCC Thermal Products 的零排放系統(tǒng)能真正做到“零排放”，回收 高達98%以上廢水中水分含量，而且回收的是優(yōu)質(zhì)蒸餾水，所含TDS小于10ppm, 稍作處理，即可作高壓鍋爐補給水。4、GE RCC

13、Thermal Products 零排放的關(guān)鍵設(shè)備，用高質(zhì)量的鈦合金制造， 設(shè)備使用壽命長達 30 年或以上。5、“晶種法”技術(shù)的應(yīng)用，解決了設(shè)備結(jié)垢問題， RCC設(shè)備能持續(xù)運作一 年或以上，不用經(jīng)常清理保養(yǎng)，不影響廠、礦的正常生產(chǎn)。6、GE RCC Thermal Products 設(shè)備自動化程度高，容易操作。7、設(shè)備易于保養(yǎng)，所有需要保養(yǎng)清洗的部位，工作人員都能進入。8、GE RCC Thermal Products 的設(shè)備，依據(jù)用戶的客觀條件 , 單獨設(shè)計和制 造，滿足用戶的需要。工業(yè)廢水的排放， 不僅給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害， 而且也為企業(yè)帶來了 沉重的壓力， 工業(yè)廢水的零排放始終是

14、工業(yè)化生產(chǎn)的環(huán)保目標(biāo)， 因為只有這樣才 能真正實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。我的專業(yè)是化學(xué)工程與工藝，主要包括三個學(xué)科：煤化工，高分 子和精細(xì)化工。我選修這門課程是因為對這門課程的喜好還有對當(dāng)今 社會所存在的問題的感概， 并希望通過這門課了解跟多關(guān)于環(huán)保的知 識。結(jié)合有關(guān)知識我就覺得化工與環(huán)境是兩個十分緊密的學(xué)科化工的 研究成果最終可以應(yīng)用于環(huán)保方面的處理工作。結(jié)合以上的 Ro 工業(yè)廢水處理技術(shù)，其主要材料是納米高分子膜 , 而我們知道很多物質(zhì)是有吸附作用的， 并且物質(zhì)的比表面積越大吸附 作用就會越強尤其是分子直徑達到納米級的材料它的選擇透過性和 吸附作用是非常明顯的， 同時由于這種工序所需的能源

15、和投入不是很 大，因此在現(xiàn)在的廢水處理市場咱有比較大的份額。 處理后的水有純 水和濃縮廢水之分， 濃縮廢水很難利用， 如果排放到環(huán)境中對環(huán)境的 影響勢必很大。RCC廢水處理技術(shù)的主要技術(shù)是壓縮循環(huán)蒸汽技術(shù)，“晶種法技 術(shù)”、“混合鹽結(jié)晶技術(shù)”盡管RCC技術(shù)能達到所謂的“零排放”但 并不是真正意義上的零排放它只是達到了廢水對環(huán)境的零排放而由 鹵水結(jié)晶殘留下來的晶體則被掩埋， 我們不知道過程是怎樣的， 但是 被掩埋的固體物質(zhì)不可能是不溶解的一旦溶解之后其所含的有毒重 金屬離子就會污染我們的地下水系統(tǒng)。 同時我們也能看出其設(shè)備的條 件有些許苛刻，采用高質(zhì)量的金屬鈦合金， 鈦是一種稀少的貴重金屬， 價格堪比黃金，所以這種技術(shù)只是在經(jīng)濟層次的“零排放”技術(shù)。結(jié)合我的專業(yè)的學(xué)科化學(xué)，我想談?wù)劻闩欧偶夹g(shù)對煤開發(fā)和利 用的影響。我們知道煤是多種物質(zhì)的混合體，有機物，無機鹽等等煤 的開采過程中洗煤是廢水的主要來源過程， 廢水中主要含有一些能溶 解的有機物，比如說苯的衍生物還有就是能