常州高鹽廢水處理裝置

常州高鹽廢水處理裝置隨著(zhù)化學(xué)工業(yè)進(jìn)程的飛速發(fā)展，各領(lǐng)域產(chǎn)生的高鹽廢水排放量越來(lái)越大，其排放對環(huán)境的影響日漸加大，已嚴重影響環(huán)境生態(tài)和人類(lèi)健康安全。而高鹽廢水是指其含有機物和至少3.5%(質(zhì)量分數)的總溶解性固體物的廢水;所含鹽類(lèi)多以Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等可溶性無(wú)機鹽物質(zhì)為主。水污染防治行動(dòng)計劃的頒布，對全面控制污染物排放，狠抓工業(yè)污染防治尤其是對高鹽廢水處理提出更高要求。因此探索行之有效的處理系統已經(jīng)成為現階段廢水處理的熱點(diǎn)研究之一。

    1、高鹽廢水處理現狀

    1.1處理工藝方法

    目前，高鹽廢水主要采用生物法和非生物法兩種處理方式。生物法主要包括普通活性污泥和生物膜等傳統方法，可去除廢水中有機物;但由于生物法處理系統與選用工況條件及含鹽水質(zhì)特點(diǎn)有關(guān)。高鹽廢水環(huán)境下的微生物生物代謝處理功能喪失而易失效。非生物法包括蒸發(fā)、焚燒、膜分離、離子交換、電解法等方法。這些處理方法的缺點(diǎn)是運行費用高、易腐蝕、易堵塞、處理周期長(cháng)及相關(guān)尾氣的處理，使得處理工藝在高鹽廢水中的運用存在局限性。

    1.2蒸發(fā)結晶技術(shù)

    采用蒸發(fā)結晶技術(shù)是現在高鹽廢水的處理技術(shù)趨勢。蒸發(fā)是利用加熱方法使溶液中的部分溶劑汽化，從而增加溶液的鹽濃度，為溶質(zhì)的析出創(chuàng )造條件。對預處理廢水過(guò)程產(chǎn)生的高含鹽污水，可通過(guò)蒸發(fā)結晶技術(shù)最終實(shí)現液體*。而蒸發(fā)機組由蒸發(fā)器、分離器、機泵、閥門(mén)儀表及控制系統組成。

    2、內置蒸發(fā)器

    2.1內置蒸發(fā)器的構成及作用

    內置蒸發(fā)器是一種新型節能蒸發(fā)器，整體為臥式結構。內置蒸發(fā)器的換熱器由減速機傳動(dòng)，并在蒸發(fā)室內部進(jìn)行旋轉;蒸發(fā)器的上部分設置有汽液分離器。旋轉部件周向外側上裝有螺旋推料帶，可以進(jìn)行物料的攪動(dòng)，從而增加物料溶液對流傳熱。兩端用機械密封進(jìn)行密封已保證操作工況下的獨立性。蒸發(fā)室筒體設置有循環(huán)噴淋蒸發(fā)嘴，可以利用循環(huán)物料對加熱管進(jìn)行在線(xiàn)清洗，而且可以增加蒸發(fā)強度。換熱管束整體設計為多流程結構，加熱蒸汽換熱利用，凝水在線(xiàn)無(wú)滯留外排，提高熱效率，節能降耗，且該蒸發(fā)器處理含鹽廢水的系統可根據含鹽廢水物料參數進(jìn)行組合，選用機械壓縮蒸發(fā)、單效及多效蒸發(fā)的工藝使系統本身能基本達到熱平衡，從而大幅度減少外來(lái)新鮮蒸汽的消耗。

    2.2內置蒸發(fā)器技術(shù)優(yōu)勢

    2.2.1有效防止堵管

    內置旋轉蒸發(fā)器是由一個(gè)加熱管束內置于密閉的蒸發(fā)腔內，并在外來(lái)機械力驅動(dòng)下旋轉，加熱蒸汽由外在進(jìn)口經(jīng)由內部蒸汽分配倉再引入加熱管內，物料由外管引入蒸發(fā)腔內，管內蒸汽被管外物料冷凝放出熱量，對物料進(jìn)行加熱并冷凝，物料濃縮結晶在管外進(jìn)行，不會(huì )因結晶而堵管。

    2.2.2增加相對速度

    由于物料有結晶傾向的特性，目前強制循環(huán)蒸發(fā)器依靠外加動(dòng)力(例如泵)迫使流體沿一定方向循環(huán)。強制循環(huán)蒸發(fā)器的循環(huán)速度可高達2m/s，避免了溶液因生垢層和析出晶體二堵管的情況。內置旋轉蒸發(fā)器的加熱管束在腔內轉動(dòng)，在刮板及列管束作用下，加熱界面與物料之間相對最大剪切速度達到12m/s，這個(gè)速度是任何其他形式的蒸發(fā)設備都不可能達到的，所以?xún)戎眯D蒸發(fā)有著(zhù)*不可比擬的沖刷速度。而對結晶物料粘壁*的方法就是增大物料與加熱界面之間的相對速度，從這個(gè)角度看，內置旋轉蒸發(fā)器是強制循環(huán)蒸發(fā)器抗結垢物結壁能力的6倍，是降膜蒸發(fā)器的30倍。所以?xún)戎眯D蒸發(fā)器是結晶結垢物料最合適的蒸發(fā)形式。

    2.2.3氣液分離器的突出作用

    在蒸發(fā)過(guò)程中，由于溶液容易氣液夾帶從而影響蒸汽壓縮機的平穩運行，設計氣液分離器需對二次蒸汽進(jìn)行*的分離，保證進(jìn)入壓縮機的而其蒸氣的純凈，從而有效地保護了蒸汽壓縮機高速運行的平穩和二次蒸汽凝水清潔，可以做到二次蒸汽凝水的充分回用。

    2.2.4降低了投資成本

    內置旋轉蒸發(fā)器是多個(gè)蒸發(fā)單元集合一體的設備，整個(gè)機組組合在一個(gè)鋼架底盤(pán)上，設備總高4m左右，便于實(shí)現殼裝化，用戶(hù)方無(wú)需搭建鋼架，土建只需合適的承重地面就可以，到貨時(shí)吊車(chē)一次吊裝到位，連接外管及電源即可開(kāi)機生產(chǎn)，極為方便快捷。

    2.3MVR系統

    MVR為機械蒸汽再壓縮，是借助蒸發(fā)過(guò)程環(huán)節中形成的二次蒸汽的潛熱，進(jìn)一步縮減蒸發(fā)濃縮環(huán)節能源損耗的一種先進(jìn)節能技術(shù)。MVR蒸發(fā)器理論上消耗電能，不需要消耗生蒸汽。電能耗量主要取決于二次蒸汽所需溫升和壓縮機的效率。其優(yōu)勢是羅列如下，運行費用低;公用工程配套少;占地空間小;運行穩定;操作成本低;蒸發(fā)溫和。

    3、內置蒸發(fā)器MVR的應用

    MVR技術(shù)是于微真空狀態(tài)進(jìn)行的低溫蒸發(fā)處理，其核心技術(shù)是借助系統形成二次蒸汽的潛熱來(lái)對待蒸發(fā)料液的循環(huán)加熱，促進(jìn)熱量綜合利用，達到水資源可回用利用的目的。將其優(yōu)勢與內置蒸發(fā)器相結合處理高鹽廢水，可以實(shí)現兩種技術(shù)的優(yōu)勢，提高裝置的經(jīng)濟性和實(shí)用性，實(shí)現產(chǎn)品的優(yōu)勢互補。

    3.1內置蒸發(fā)器MVR系統

    高鹽廢水溶液逐步經(jīng)由凝水預熱器和蒸汽預熱器進(jìn)行二步預熱之后進(jìn)入內置蒸發(fā)器中，加熱器在蒸發(fā)器殼體內進(jìn)行旋轉，通過(guò)蒸汽預熱熱器產(chǎn)生的余熱使高鹽廢水溶液升溫蒸發(fā)，形成的二次蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮機增壓升溫后，轉至換熱器的管內與蒸發(fā)器內廢水溶液進(jìn)行熱量交換，放熱以后形成的凝水通過(guò)管道進(jìn)入凝水箱，經(jīng)由凝水泵強化使用。濃縮結晶物料由出料泵將濃縮液排至濃液罐開(kāi)展深入結晶處理。與外置型蒸發(fā)裝置比較，內置型蒸發(fā)裝置有著(zhù)操作方便、結構緊湊、安裝方便、成本低等優(yōu)勢。內置型蒸發(fā)MVR系統裝置主體設備主要包括預熱器、蒸汽壓縮機、內置蒸發(fā)器等。內置蒸發(fā)器MVR系統流程如圖1所示。

常州高鹽廢水處理裝置

    3.2與其他蒸發(fā)技術(shù)對比

    系統采用全自動(dòng)操作控制，通過(guò)對流量、溫度、壓力以及液位的控制，以達到自動(dòng)蒸發(fā)、清洗、停機等操作。自動(dòng)報警、自動(dòng)保護系統不受損壞，保持系統動(dòng)態(tài)平衡，若某處故障，系統會(huì )自動(dòng)報警，并顯示報警位置，方便檢測維護。相較于多效蒸發(fā)技術(shù)，MVR系統有效彌補了其無(wú)法對蒸發(fā)器中全部二次蒸汽予以回收利用的不足，同時(shí)消除了諸多熱能損耗、諸多冷卻水耗費這兩方面問(wèn)題，最終實(shí)現節能環(huán)保的目的。

    3.3MVR系統優(yōu)勢

    蒸發(fā)器材質(zhì)能夠適用于處理不同的水質(zhì)要求，應當結合設備的操作溫度、壓力以及處理物料腐蝕性等指標進(jìn)行綜合考慮和開(kāi)展，工程運用時(shí)做到有的放矢，提高效率。

    4、應用案例

    以某化工廠(chǎng)廢水處理工程為例，該工程采用鹽度8%，溫度20℃，每小時(shí)處理量5t的內置蒸發(fā)器MVR系統。相對于傳統三效蒸發(fā)器的蒸汽消耗、電能消耗及循環(huán)水的能耗的綜合能耗分析結果同比約節省運行費用60%，土建投資減少50萬(wàn)，其增加的設備投資只需要十個(gè)月可收回成本，因此該高鹽廢水處理系統的節能效果相當明顯。機組使用三年來(lái)，運行狀態(tài)良好。

    5、結語(yǔ)

    高鹽廢水處理一直是污水處理領(lǐng)域一項技術(shù)難題，其處理的技術(shù)不斷更新發(fā)展。通過(guò)對內置蒸發(fā)器MVR系統的分析和工程實(shí)踐證明，將其應用于高鹽廢水處理，其顯著(zhù)特征優(yōu)于傳統的蒸發(fā)技術(shù)，可實(shí)現廢水的資源化利用，是具有發(fā)展前景的節能技術(shù)，將逐步得到推廣應用。