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废水处理之多效蒸发技术在高盐废水处理中的应用

北极星环保网来源:水博网2016/11/30 9:10:32我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:废水处理 高盐废水 多效蒸发

北极星环保网讯:在废水处理领域,多效蒸发处理器主要用来处理高浓度、高色度、高含盐量的工业废水。同时,回收废水处理过程中产生的附产品。蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大、更合理、更节能、更高效。

高盐废水是什么:

高盐废水是指总含盐质量分数至少 1%的废水,其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等。这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质),但是高盐废水不同于其他其他类型的废水,其中成分差异并不会太大,所含盐类物质多为 CI-、SO42-、Na+、Ca2+等盐分物质。虽然这些离子都为微生物提供良好的成长环境,但是如果这些成分浓度太高,就会对微生物的产生抑制和毒害作用。主要表现在盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质锋利;盐析作用使脱氢酶活性降低;氯离子高对细菌有毒害作用;盐浓度高,废水的密度增加,活性污泥易上浮流失,从而严重影响生物处理系统的净化效果。

高盐废水的处理方法:

面对高盐废水,从物理化学和生物两方面入手,主流处理手段有:浓缩蒸发处理法、膜渗透除盐法、电解除盐法、耐盐菌生化处理法。

1浓缩蒸发处理法。优势:处理量大,处理水质要求不高;劣势:运行成本高。2膜渗透处理法。优势:原理简单,只适用于小量高盐废水处理;劣势:设备娇贵,易堵易污染,无法大量处理废水。3电解除盐法。优势:原理简单,只适用于小量高盐废水处理;劣势:只能处理废水中的含盐类。4耐盐菌生化处理法。优势:成本较低,效果一般;劣势:对处理水质要求苛刻,受废水中有机物影响较大。就目前技术而言,只有浓缩蒸发处理法能理想地处理高盐废水。

多效蒸发的技术特点

多效蒸发是使用最早的海水淡化技术,现今已经发展成为较为成熟的废水蒸发技术,解决了结垢严重的问题,逐步应用于高含盐水处理方向。

多效主要有如下几个方面的技术特点:

1多效蒸发的传热过程是沸腾和冷凝换热,是双侧相变传热,因此传热系数很高。对于相同的温度范围,多效蒸发所用的传热面积要比多级闪蒸少。2多效蒸发的动力消耗少。由于多级闪蒸产生淡水依赖的是含盐水吸收的显热,而潜热远大于显热,因此生产同样多的淡水,多级闪蒸需要的循环量比多效蒸发大出很多,所以多级闪蒸需要更多的动力消耗。3多效蒸发的操作弹性很大,负荷范围从110%到40%,皆可正常操作,而且不会使造水比下降。

含盐废水的工艺流程

含盐水首先进入冷凝器中预热、脱气,而后被分成两股物流。一股作为冷却水排回大海,另一股作为蒸馏过程的进料。

进料含盐水加入阻垢剂后被引入到蒸发器的后几效中。料液经喷嘴被均匀分布到蒸发器的顶排管上,然后沿顶排管以薄膜形式向下流动,部分水吸收管内冷凝蒸汽的潜热而蒸发。

二次蒸汽在下一效中冷凝成产品水,剩余料液由泵输送到蒸发器的下一个效组中,该组的操作温度比上一组略高,在新的效组中重复喷淋、蒸发、冷凝过程。剩余的料液由泵往高温效组输送,最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开装置。

生蒸汽被输入到第一效的蒸发管内并在管内冷凝,管外含盐水产生与冷凝量基本等量的二次蒸汽。

由于第二效的操作压力要低于第一效,二次蒸汽在经过汽液分离器后,进入下一效传热管。蒸发、冷凝过程在各效重复,每效均产生基本等量的蒸馏水,最后一效的蒸汽在冷凝器中被含盐水冷凝。

第一效的冷凝液返回蒸汽发生器,其余效的冷凝液进入产品水罐,各效产品水罐相连。由于各效压力不同使产品水闪蒸,并将热量带回蒸发器。

这样,产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却,回收的热量可提高系统的总效率。被冷却的产品水由产品水泵输送到产品水储罐。这样生产出来的产品水是平均含盐量小于5mg/1的纯水。

浓盐水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水闪蒸罐中,过热的浓盐水被闪蒸以回收其热量。经过闪蒸冷却之后的浓盐水最后经浓盐水泵排回大海。

不凝气在冷凝器富集,由真空泵抽出。

低温多效蒸发的技术优势

从其上述原理可以看出,低温多效蒸发的技术优势体现在如下几个方面:

1由于操作温度低,可避免或减缓设备的腐蚀和结垢。

2由于操作温度低,可充分利用电厂和化工厂的低温废热,对低温多效蒸发技术而言,50℃-70℃的低品位蒸汽均可作为理想的热源,可大大减轻抽取背压蒸汽对电厂发电的影响。

延伸阅读:

高盐废水处理中常用5种MVR蒸发器性能特点及使用条件

MVR蒸发器机构原理及特点一网打尽

含盐废水蒸发器:多效蒸发器和MVR蒸发器的对比分析

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