零排放設(shè)備,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浠厥兆鳛橛杏玫幕ぴ稀?/span>
目前我們廣泛使用的工業(yè)廢水處理技術(shù)主要包括RO(反滲透膜雙膜法)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(jī)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(jī)物,重金屬離子,大分子有機(jī)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(jī)物對我們的環(huán)境是極其有害的。
1、機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)的基本原理
所謂的機(jī)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(yùn)作過程中,沒有潛熱的流失。運(yùn)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(jī)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(jī)最大處理量,可以按裝多臺蒸發(fā)器處理。
2、鹵水濃縮器構(gòu)造及工藝流程
(1)待處理鹵水進(jìn)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(jìn)入換熱器把溫度升至沸點(diǎn)。
(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(jìn)鹵水進(jìn)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(jìn)入壓縮機(jī),壓縮蒸汽進(jìn)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(jìn)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。
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(dú)家護(hù)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”(BrineConcentrator)。經(jīng)鹵水濃縮器處理后排放的濃縮廢水,TDS含量可高達(dá)300,000pp,通常被送往結(jié)晶器或干燥器,結(jié)晶或干燥成固體,運(yùn)送堆填區(qū)埋放。