廢水處理零排放中常用四種中心工藝介紹

  內現有完畢廢水“零排放”的技能介紹如下：

  RCC技能

  RCC的中心技能為“機械蒸汽再緊縮循環(huán)蒸騰技能”、“晶種法技能”、“混合鹽結晶技能”。

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  一、機械蒸汽再緊縮循環(huán)蒸騰技能

  1.1、基本原理

  所謂的機械蒸汽再緊縮循環(huán)蒸騰技能，是依據物理學的原理，等量的物質從液態(tài)轉變?yōu)闅鈶B(tài)的進程中，需求吸收定量的熱能。當物質再由氣態(tài)轉為液態(tài)時，會放出等量的熱能。依據這種原理，用這種蒸騰器處理廢水時，蒸騰廢水所需的熱能，在蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時開釋熱能所供給。

  在運作進程中，沒有潛熱的丟掉。運作進程中所耗費的，僅是驅動蒸騰器內廢水、蒸汽、和冷凝水循環(huán)和活動的水泵、蒸汽泵和操控體系所耗費的電能。為了抵御廢水對蒸騰器的腐蝕，確保設備的運用壽數蒸騰器的主體和內部的換熱管，一般用高檔鈦合金制作。其運用壽數30年或以上。

  蒸騰器單機廢水處理量由27噸天起至3800噸天。假定需求處理的廢水量大于單機最大處理量，能夠按裝多臺蒸騰器處理。蒸騰器在用晶種法技能作業(yè)時，也稱為鹵水濃縮器(Brine Concentrator)。

  1.2、 鹵水濃縮器結構及工藝流程

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  （1）待處理鹵水進入儲存箱，在箱里把鹵水的PH值調整到5.5-6.0之間，為除氣和除碳作預備。鹵水進入換熱器把溫度升至沸點。

  （2）加熱后的鹵水經過除氣器，鏟除水里的不溶所體，如氧氣和二氧化碳。

  （3）新進鹵水進入深縮器底槽，與在濃縮器內部循環(huán)的鹵水混合，然后被泵輸送到換熱器操控頂部水箱。

  （4）鹵水經過設備，在換熱管頂部的鹵水散布件流入管內，均勻地散布在管子的內壁上，呈薄膜狀，受地引力下降至底槽。部分鹵水沿管壁下降時，吸收管外蒸汽所開釋的熱能而蒸騰了，蒸汽和未蒸騰的鹵水一起下降至底槽。

  （5）底槽內的蒸汽經過除霧器進入緊縮機，緊縮蒸汽進入濃縮器。

  （6）緊縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁，對沿著管內壁下降的溫度較低的鹵水膜加熱，使部分鹵水蒸騰，緊縮蒸汽開釋潛熱時，在換熱管外壁上冷凝成蒸餾水。

  （7）蒸餾水沿管壁下降，在濃縮器底部堆集后，被泵經換熱器，進儲存罐待用。蒸餾水流經換熱器時，對新流入的鹵水加熱。

  （8）底槽內部分鹵水被排放，以操控濃縮器內鹵水的濃度。

  二、晶種法技能

  晶種法技能：能夠處理蒸騰器換熱管的結垢問題，經處理后排放的濃縮廢水，一般被送往結晶器或單調器，結晶或單調成固體，運送堆填區(qū)埋放。上述循環(huán)進程，循環(huán)往復，繼續(xù)不斷地進行。

  如廢水里含有許多鹽分或 TDS，廢水在蒸騰器內蒸騰時，水里的 TDS很簡略附著在換熱管的外表結垢，輕則影響換熱器的功率，嚴量時則會把換熱管阻塞。處理蒸騰器內換熱管的結垢問題，是蒸騰器能否用作處理工業(yè)廢水的要害。運用“晶種法“技能的蒸騰器，也稱作“鹵水濃縮器” (Brine Concentrator)。經鹵水濃縮器處理后排放的濃縮廢水，TDS含量可高達300,000 pp，一般被送往結晶器或單調器，運送堆填區(qū)埋放。

  “晶種法”以硫酸鈣為根底。廢水里須有鈣和硫化物的存在，濃縮器開始運作前，假定廢水里天然存在的鈣和硫化物離子含量短少，能夠人工加以補償，在廢水里加添硫酸鈣種子，使廢水里鈣和硫化物離子含量抵達恰當的水平。

  廢水開始蒸騰時，水里開始結晶的鈣和硫酸鈣離子含量抵達恰當水平。廢水開始蒸騰時，水里開始結晶的鈣和硫酸鈣離子就附著在這些種子上，并堅持懸浮在水里，不會附著在換執(zhí)管外表結垢。這種現象稱為“挑選性結晶”。鹵水濃縮器一般能繼續(xù)運作長達一年或以上，才需守時清洗保養(yǎng)。在一般狀況下，除了在濃縮器建議時有或許添加“晶種外”，正常運作時不需再添晶種。

  三、混全鹽結晶技能

  3.1 、混全鹽結晶技能的運用

  鹵水濃縮器可收回鹵水里95%至98%的水份，剩下的濃縮鹵水殘液，含有許多的可溶固體。在有些區(qū)域，鹵水殘液被送往蒸騰池天然蒸騰，或作深井壓注處理。

但許多區(qū)域，為了防止?jié)饪s鹵水排放蒸騰池或作深井壓注處理后滲出，對水源構成二次污染，有必要作“零排入”處理。如殘液的流量很小，則可用單調器把殘淮單調成固體，搜集后送堆場填埋；如殘液量較大，用結晶器把殘液里的可溶固體給晶后搜集填埋，是更經濟的處理辦法。

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  一般出產性化工結晶程序，如氯化鈉、硫酸鈉等化工產品的出產，僅需求處理一種鹽類的結晶，這類單鹽鹵水的結晶工藝，比較簡略把握，但工業(yè)污水里所含的的鹽份，品種冗繁，乃至含有兩種鹽份組成的復鹽。有多種鹽類并存的鹵水會在結晶器內發(fā)生泡沫和具有極強的腐蝕性，一起多種不同鹽類的存在，會構成鹵水不同的沸點升高。不同成度的結垢，對設備的換熱系數發(fā)生不同程度的影響。

  3.2 、混全鹽結晶技能的設備與工藝流程

  用作混合鹽結晶的結晶器，可用蒸汽驅動，也可用電動蒸汽緊縮機驅動，后者是能效較高的體系。

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  強制循緊縮蒸汽結晶器：強制循環(huán)緊縮蒸汽結晶器是熱功率最高的結晶體系，體系所需的熱能，由一臺電動蒸汽緊縮機供給。它的首要作業(yè)程序如下：

  （1）待處理濃鹵水被泵進結晶器。

  （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，鹵水在加壓狀況下不會歡娛并遏止管內結垢。

  （3）循環(huán)中的鹵水以特定視點進入蒸汽體，發(fā)生渦旋，小部鹵水被蒸騰。

  （4）水分被蒸騰時，鹵水內發(fā)生晶體。

  （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，把晶體別離。

  （6）蒸汽經過除霧器，把附有的顆粒鏟除。

  （7）蒸器經緊縮機加壓，緊縮蒸汽在加熱器的換熱管外殼上冷凝成蒸餾水，一起開釋潛熱把管內的鹵水加熱。

  （8）蒸餾水搜集后，供廠內需求高質蒸餾水的工藝流程運用，在某些條件下，結晶器發(fā)生的晶體，是很高商業(yè)價值的化工產品。

  HERO技能

  HERO是High Efficiency Reverse Osmosis（高效反滲透）的簡稱。HERO工藝的預處理進程要依據水化學和現場的專門規(guī)劃規(guī)范來定制的。有一個進程是不變的，這便是RO是在高pH條件下作業(yè)的。為了使RO能在高pH條件下作業(yè)，悉數會引起膜結垢的硬度和其它陽離子成分有必要除掉。懸浮固體物應降至接近零以防止膜的阻塞，二氧化碳要除到必定程度以削減水的緩沖性。硅在高pH條件下是能夠高度溶解的，所以不會捆綁RO的收回率。

  首要特征

  1、作業(yè)安穩(wěn)；

  2、作業(yè)本錢低（一般比傳統(tǒng)的RO要低15％-20％；

  3、出資費用低（一般比傳統(tǒng)的ＲＯ要低30％）；

  4、更低的占地空間；

  5、適用于高純水的制備以及廢水處理。6無需雜亂的清洗工藝，無需添加阻垢劑。

  首要工藝進程 ：

  1、 硬度和懸浮固體物的除掉；

  2、 二氧化碳的去除；

  3、 在高 pH條件下進行RO處理。

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  經過軟化去向水中的硬度，然后再經過脫氣去向水中的二氧化碳，再加堿將RO進水的PH下調。在這種辦法下作業(yè)，RO的收回率一般能夠打破極限抵達90％以上。

  首要工藝以及操控政策為：

  1、硬度得到去除：離子交流去除硬度，操控出水政策為小于0.1ppm(100ppb).

  2、去除二氧化碳：二氧化碳小于10ppm。

  3、PH調整：反滲透給水加堿行進PH值，濃水側最大不跨越11，依據RO收回率，給水PH值在10.0~10.5。產品水PH將抵達9.3~9.8。

  4、反滲透：反滲透規(guī)劃產水通量在25～30GFD(gallonft2day)，能夠用低壓苦咸水膜，規(guī)范苦咸水膜，海水膜。依據給水的水質條件，水收回率能夠抵達90～98％。典型在95％。

  HERO的特征和優(yōu)勢：

  （1）在HERO工藝條件下，高PH作業(yè)也是膜供貨商承受的。給水是排污水或含鹽量較高時，能夠抵達的水收回率90％或更高，一起削減清洗頻率。這是因為：高PH條件下，細菌難以繁衍，不易發(fā)生潛在的生物膜。高PH條件下，膜所帶負電荷密度更高，對負電荷陰離子，微粒，特別是帶負電荷微粒更高去除率。 RO處于接連清洗辦法。關于高硅水質，在高PH條件下硅是溶解態(tài)（離子態(tài)），能夠抵達高收回率。

  （2）兩級反滲透作業(yè)在高PH條件下，離子去除率能夠抵達：硼99.4%，硅99.97%，有機物（TOC）99％。

  特種RO膜濃水再濃縮

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  一、特種RO膜結構及作業(yè)辦法

  該特種膜首要由過濾膜片、導流盤、中心拉桿、高壓容器、兩頭法蘭、各種密封件及聯接螺栓等組成。過濾膜片和導流盤替換疊放，中心拉桿串成膜芯置入高壓容器后兩頭法蘭進行固定，再用拉桿結合構成。

  原水經過膜芯與高壓容器的空位抵達膜元件底部，均勻布流進入導流盤，在導流盤外表以雷達掃描辦法活動，從投幣式堵截進入下一組導流盤和膜片，在整個膜柱內呈渦流狀活動，產水經過中心管排出膜元件。

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  二、特種RO膜特征和優(yōu)勢

  1最低程度的膜結垢和污染現象

  選用開放式寬流道及一起的水力學規(guī)劃，具有更寬的流體通道，更優(yōu)異的流體湍流效果（雷諾準數2500，膜片自清洗效果更好），導流盤專項結構規(guī)劃，渦流式活動狀況，最大程度上削減了膜外表結垢、污染及濃差極化現象的發(fā)生。

  2膜運用壽數長

  RO特種膜選用了新式改性膜片，更適用于廢水膜別離。膜片抗壓力才華更強，最高能夠抵達160bar。且該組件能夠有用防止膜的結垢，膜污染減輕，使反滲透膜的壽數延伸。SUPER RO特種膜的特別結構使膜組易于清洗，清洗后通量康復性十分好，然后延伸了膜片壽數。在高濃度廢水處理中，膜壽數可長達3年。

  3組件易于保護

  選用規(guī)范化規(guī)劃，組件易于拆開保護，能夠輕松查看保護任何一片過濾膜片及其它單元，修補簡略這是其它辦法膜組件所無法抵達的。

  4過濾膜片替換費用低

  內部任何單個單元均容許獨自替換。當過濾膜片需替換時可進行單個替換，這最大程度削減了換膜本錢，當卷式膜呈現補丁、部分走漏等質量問題或需替換新膜時只能整個膜組件替換。

  5出水水質好

  對各項污染物都具有極高的去除率，出水水質好。

  6出水安穩(wěn)，受外界要素影響小

  因為影響膜體系截留率的要素較少，所以體系出水水質很安穩(wěn)，不受可生化性、碳氮比等要素的影響，關于處理不宜選用生化處理的工業(yè)廢水有著很大的優(yōu)勢。

  7作業(yè)活絡

  操作活絡，能夠接連作業(yè)，也可間歇作業(yè)，還能夠調全體系的串并聯辦法，來習氣水質水量的要求。

  三、特種RO膜處理膜工藝濃水的辦法

  膜工藝濃水經過恰當的預處理后泵入RO特種膜單元，因為RO特種膜最高能夠高壓條件下操作，因而降低了 RO特種膜對傳統(tǒng)膜工藝濃水的透過液收回率的捆綁，濃縮倍數添加，濃縮液的電導率能夠行進到100000-120000μscm。因為產水收回率的添加導致了濃水體積的削減，因而也降低了后續(xù)膜濃縮液處理工藝的規(guī)劃和作業(yè)費用。

  RO特種膜對膜工藝濃水中有機物、鹽度和水的別離較完全，透過液水質較好，COD和鹽度的去除率均可抵達90%以上，因而透過液能夠直接排放或許進入生化處理工藝進一步處理，RO特種膜的濃縮液則進入MVR蒸騰體系做蒸騰結晶零排放處理。

  MVR是機械緊縮式蒸騰技能，它最大極限的運用二次蒸汽中的蒸騰潛熱。仰仗MVR泵的效果，只需求輸入較少的能量便可將低層次的蒸汽緊縮至較高飽滿溫度的高品嘗蒸汽，使得蒸汽能夠被循環(huán)運用。這會比多效蒸騰器節(jié)省許多動力。運用蒸騰進程中發(fā)生的二次蒸汽進行緊縮，行進溫度后再回來用作蒸騰熱源，可極大削減蒸汽耗費量。經過MVR處理后，濃縮液中的絕大部分水進入冷凝液中，許多鹽分和有機物分出成為殘渣，然后完畢高濃度的各類污染物與水相的完全別離。

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  從原理上講“RO特種膜技能+MVR蒸騰”組合工藝對傳統(tǒng)膜工藝廢水的有機污染物和鹽度具有十分志趣的去除效果，絕大部分污染物和鹽度究竟進入MVR蒸騰單元的殘渣中，因而 RO特種膜的透過液和MVR蒸騰單元的冷凝液水質很好，能夠直接回用或許經過簡略的深度處理后回用。

  電滲析

  一、電滲析原理

  在外加直流電場效果下，運用離子交流膜的透過性（即陽膜只容許陽離子透過，陰膜只容許陰離子透過），使水中的陰、陽離子作定向搬遷，然后抵達水中的離子與水別離的一種物理化學進程。

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  原理是：在陰極與陽極之間，放置著若干替換擺放的陽膜與陰膜，讓水經過兩膜及兩膜與南北極之間所構成的隔室，在兩頭電極接通直通電源后，水中陰、陽離子別離向陽極、陰極方向搬遷，因為陽膜、陰膜的挑選透過性，就構成了替換擺放的離子濃度削減的淡室和離子濃度添加的濃室。與此一起，在兩電極上也發(fā)生著氧化康復反響，即電極反響，其結果是使陰極室因溶液呈堿性而結垢，陽極室因溶液呈酸性而腐蝕。因而，在電滲析進程中，電能的耗費首要用來打敗電流經過溶液、膜時所遭到的阻力及電極反響。

  1.1 電滲析器的結構

  電滲析器由膜堆、極區(qū)和壓緊設備三部分構成。

（1）膜塊：是由恰當數量膜對拼裝而成。

  膜對：是由一張陽離子交流膜，一張隔板甲（或乙）；一張陰膜，一張隔板乙（或甲）組成。

離子交流膜：是電滲析器要害部件，其功用影響電滲析器的離子搬遷功率、能耗、抗污染才華和運用期限等。

其間膜的分類：按膜結構分為：異相膜、均相膜和半均相膜；按膜上活性基團不同分為：陽膜、陰膜和特種膜；按膜資料不同分為：有機膜和無機膜。

隔板：分濃、淡水隔板，替換放陰陽膜之間，使陰膜和陽膜之間堅持必定距離，隔板平面水流，筆直隔板平面電流。隔板厚離0.9毫米。

 （2）極區(qū)包含電極、極框和導水板。

  電極：為聯接電源所用。

  極框：放置電極和膜之間，膜帖到電極上去，起支撐效果。

 （3）壓緊設備：是用來壓緊電滲析器，使膜堆、電極等部件構成一個全體，不致漏水。

  1.2、拼裝辦法

  電滲析器拼裝是用“級”和“段”來標明，一對電極之間膜堆稱為“一級”。水流同向每一個膜稱為“一段”。添加段數就等于添加脫鹽流程，也便是行進脫鹽功率，添加膜對數，可行進水處理量。

  電滲析器拼裝辦法可淡水產值和出水水質不同要求而調整，一般有以下幾種拼裝辦法：一級一段；一級多段；多段一段；多級多段。

  二、運用事例

  2.1 電滲析在反滲透濃水回用中的運用

  跟著膜技能的快速打開，反滲透得到越來越廣泛的運用，可是反滲透制純水出產進程中會發(fā)生許多的濃水，假定濃水得不到妥善處理而直接排放，必然會構成資源糟蹋及環(huán)境污染。我公司選用電滲析工藝對反滲透濃水進行收回再運用，取得了超卓的經濟效益和社會效益。

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  本體系工藝首要選用原反滲透濃水進入倒極電驅動膜別離器體系+二級反滲透+EDI體系?；赜盟档诫妼?000μScm后，進入反滲透體系，抵達電導率5μScm以內，反滲透產出淡水進入EDI體系，反滲透產出濃水進入倒極電滲析體系。電滲析產出的濃水進入濃縮水箱。EDI產出濃水進入二級反滲透體系，EDI產出淡水抵達15MΩ，進入產水罐。選用本工藝，既為企業(yè)處理了電廠鍋爐補給用水，又可使企業(yè)廢水抵達零排放。

  2.2 電滲析技能在高鹽高COD污水中的運用

  在醫(yī)藥中間體及化工廠出產進程中產出許多含有機物的高鹽污水，該污水因為含鹽量太高，很難進行生化處理抵達排放或回用規(guī)范。

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  運用電滲析能夠使鹽分下降至可生化規(guī)范，淡水進入生化。電滲析產出的含鹽污水經過電滲析濃縮至12%-15%以上，進入蒸騰或MVR體系，究竟抵達零排放的意圖，既為企業(yè)處理了高鹽廢水排放難題，又能夠使水資源得到收回運用，節(jié)省了資源，行進了企業(yè)的經濟效益。

  當然，除了以上之外，還能夠經過涂裝廢水處理設備、噴漆廢水處理設備、油漆廢水處理設備來處理，多方面效益考慮來處理，事半功倍。