高盐废水的蒸发零排放技术.docx

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高盐废水的蒸发零排放技术
在废水零排放中，尤其以高含盐废水的零排放最常见、难度也最大，属于当前急需解决和推广的热门技术。1、高含盐废水的来源及组分特点众所周知，自然界存在许多矿物盐，其以晶体或固体形式分布于地表下，受长年累月的雨水冲刷和侵蚀等作用，不断溶解于水体中，随着江川河流、地下水，被带入化工生产过程中。高含盐废水主要来源于化工生产用水的不断浓缩排污和废水零排放的预处过程，如纯水制备系统的再生冲洗水、循环水站蒸发浓缩的排放水、废水零排放超滤(UF)、电渗析(EDR)、反渗透(RO)等预处理的排放浓水。化工系统产生的高含盐废水源于上述工艺中富集排出的一小部分水或依据生产需要添加使用的各种药剂，通常具有污染物浓度高(污染物的浓度是原水的4～10倍)、含可溶性的无机盐种类多(如典型的钠盐、钙盐、镁盐、硅酸盐、磷酸盐等)、成分简单、腐蚀性强、处理难度大、危害程度高等特点。2、高含盐废水的危害和处理难点高含盐废水含有大量溶解度很低的无机盐，若未经处理直接排入江河湖海，势必会危害水体的自然生态平衡，使水质恶化，导致渔业生产、水产养殖、农业浇灌和工业生产的破坏，严峻时还会污染地下水和饮用水源，甚至危害耕地，致使土壤发生盐碱化，阻碍植物生长，因此国家特地制定了《农田浇灌水质标准》(GB5084-2022)，明确要求全盐含量必需小于1000mg/L(非盐碱土地区)和2000mg/L(盐碱土地区)。高含盐废水是废水处理行业公认的高难度处理废水，由于含有高浓度的盐离子，它具有很强的腐蚀性(氯离子)、较易的结垢性(钙镁离子)和较大的溶解性(钠盐)，同时对微生物还有抑制和毒害作用，因此人们不能简洁地用常规处理技术来处理高含盐废水，需利用蒸发结晶技术将水中的溶解盐进行固液分别，冷凝清洁水回收循环利用，固化结晶盐填埋处理或回收利用，最终实现零排放。3、高含盐废水的蒸发工艺及技术特点蒸发技术被广泛应用于化工、轻工、制药和食品等行业，近几年正逐步用于高含盐废水的零排放处理过程中，具有较大的进展潜力。根据蒸发方式，其可以分为自然蒸发(溶液在低于沸点温度下蒸发)和沸腾蒸发(将溶液加热至沸点，在沸腾状态下蒸发)两类。其中，沸腾蒸发目前国内外最为常用，主要有多效蒸发、热力蒸汽再压缩蒸发、机械蒸汽再压缩蒸发以及降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发等。3.1自然蒸发——蒸发塘蒸发塘是利用太阳能、风能等自然力气蒸发废水的一种处理方法，是最早用于处理化工高浓盐水的一种典型自然蒸发技术：将高浓盐水排入蒸发塘，通过自然蒸发结晶，实现固液分别或浓盐水减量，以便后续处理利用，削减设备投资和能量消耗，从而大幅度削减废水处理投资和运行费用。蒸发塘场址必需选在地域宽阔、气候干燥、降雨量小、蒸发量大、太阳能充分，且当地多年平均蒸发量为降雨量3～5倍的地区，受到严格的自然条件限制。同时，蒸发塘周边还必需设置雨水阻断设施，塘底和塘壁必需做防腐和防渗处理。排入蒸发塘的水质必需满意国家规范要求，包括含盐量、有机物、重金属以及有毒有害物质。3.2沸腾蒸发——多效蒸发多效蒸发，是采纳强制加热实现沸腾蒸发的一种方式：将几个蒸发器串联起来，前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源，如此循环利用蒸汽，以提高热能利用效率。每一级蒸发器称作“一效”，通常多效蒸发的循环蒸发器串联效数在3～4个，少数多达6效。当蒸发器的效数增加时，一次蒸汽的用量呈削减趋势，即可实现节省能源的作用，但蒸发器的效数并不是无限的，也不是越多越好，这取决于二次蒸汽的品质及经济性能。3.3沸腾蒸发——热力蒸汽再压缩蒸发热力蒸气再压缩蒸发是针对多效蒸发消耗大量一次蒸汽的缺点进展起来的，是改进一次蒸汽经济性的一种经济实惠技术。其利用热泵原理，在一效蒸发器前面增设蒸汽喷射压缩装置，将一次蒸汽和一效产生的部分二次蒸汽引入蒸汽喷射压缩装置。当一次蒸汽经过此蒸汽喷射压缩装置时，产生相对的负压环境，利用此负压抽吸来自一效加热室产生的部分二次蒸汽，经蒸汽喷射压缩装置混合增压，提升温度后再作为一效的加热蒸汽，以提高热能利用率，达到削减一次蒸汽消耗的目的。从结构上看，热力蒸气再压缩蒸发较多效蒸发系统只增加了蒸汽喷射压缩装置，设计简洁，没有活动部件，操作牢靠稳定。但从效能上看，使用一台热力蒸汽压缩装置所节省的能源与增加一效蒸发器所节省的能源相当，即热力蒸气再压缩蒸发比单纯的多效蒸发更节能，消耗的一次蒸汽更少。据讨论，热力蒸气再压缩蒸发的能耗仅为单效蒸发能耗的78%。在运行过程中，热力蒸汽再压缩蒸发仍旧需连续供应肯定数量的鲜蒸汽。3.4沸腾蒸发——机械蒸汽再压缩蒸发机械式蒸汽再压缩蒸发是采纳机械压缩机将蒸发器产生的二次蒸气强制压缩，人为提高二次蒸汽的压力和温度，增加二次蒸汽的热焓，然后全部再次回送到蒸发器的加