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目前在江蘇化工領(lǐng)域當(dāng)中產(chǎn)生的高鹽廢水排放量比較多。通常在高鹽廢水中含有金屬銅離子、硝酸銨等成分,在經(jīng)過化學(xué)結(jié)晶處理后,能夠析出固體物質(zhì),進(jìn)行潛能回收,具備將整個廢水處理效率提升等效果?,F(xiàn)階段在高鹽廢水處理技術(shù)上基本上以反滲透、過濾技術(shù)還有蒸發(fā)結(jié)晶為主要處理技術(shù)。
接下來主要以化工高鹽廢水處理工藝為核心,本次以化肥廠為案例介紹下:通常高鹽廢水在蒸發(fā)濃縮之后硝酸銨的濃度是30%左右。然而MVR的冷凝水在經(jīng)過反滲透(RO)系統(tǒng)處理后可以達(dá)到生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn),廠房能夠進(jìn)行回收使用,之后RO系統(tǒng)的濃縮水會重新進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。有關(guān)于整個工藝可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放,具體的工藝流程可以看如圖1所示。
結(jié)果與分析
在廢水預(yù)處理的過程中加入了過量的硫化鈉去除銅離子,處理效果如下:原水、調(diào)節(jié)池、中間水箱1銅離子濃度分別為54.3mg/L、51.7mg/L和0.21mg/L,中間水箱2未檢出銅離子。
從以上數(shù)據(jù)可以看出,原水進(jìn)入調(diào)節(jié)池靜置一段時間后,少部分銅離子由于化學(xué)反應(yīng)沉降到底部,上層澄清液銅離子濃度有所下降;經(jīng)絮凝反應(yīng)后中間水箱1銅離子濃度已經(jīng)非常低,而經(jīng)過濾后中間水箱2未檢出銅離子,達(dá)到較好的去除效果。
MVR工藝設(shè)計(jì)為連續(xù)過程,但調(diào)試階段為盡快達(dá)到最大濃縮倍數(shù),需要封閉式運(yùn)行,即設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為0.7t/h,關(guān)閉濃縮液出水,冷凝水出水量約0.5~0.6t/h。通過這種方式來盡量達(dá)到蒸發(fā)器設(shè)計(jì)要求的濃縮倍數(shù)。
為了監(jiān)測MVR系統(tǒng)的正常運(yùn)行,在系統(tǒng)內(nèi)安裝了4個溫度探針,分別指示:蒸發(fā)器內(nèi)濃水的溫度(T1)、水蒸氣的溫度(T2)、水蒸氣經(jīng)過壓縮機(jī)增溫增壓后的溫度(T3)和濃水與壓縮蒸汽換熱后的溫度(T4)。在硝酸銨廢水蒸發(fā)濃縮過程中,每2小時監(jiān)測一次各溫度的變化與水質(zhì)的變化(共20次)。同時,設(shè)置了一個試驗(yàn),在常壓下對硝酸銨廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,驗(yàn)證廢水蒸發(fā)后的沸點(diǎn)(T0)變化,結(jié)果如圖2所示。
從圖2可以看出,隨著硝酸銨濃度的增大,蒸發(fā)濃縮液的溫度也隨之升高,這是因?yàn)橄跛徜@溶液的沸點(diǎn)隨著濃度的增大而升高,導(dǎo)致溫升增大,因此蒸發(fā)濃縮的倍數(shù)越大,蒸發(fā)時間越長,耗能越多。從T2與T3比較可以知道,蒸汽壓縮機(jī)增溫效果為4~5℃。從T3與T4的差值比較可以了解換熱器的換熱效率,若T3遠(yuǎn)高于T4,說明換熱器的換熱效率下降,從而判斷換熱器發(fā)生堵塞現(xiàn)象,要進(jìn)行清洗。T0為正壓沸點(diǎn)試驗(yàn)數(shù)值,通過T0與T1的比較,可以知道它們之間的差值在10度左右,通過負(fù)壓法可以降低硝酸銨廢水的沸點(diǎn),降低能耗,保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
工程總的運(yùn)行效果
該工程于2012年4月投入使用,至今已經(jīng)正常運(yùn)行6個月,最高廢水處理量達(dá)到1t/h,該工程的物化過濾去除銅離子的效果較好,MVR工藝滿足硝酸銨濃縮要求,硝酸銨濃液外運(yùn)作為生產(chǎn)化肥的原料,MVR冷凝水經(jīng)過RO系統(tǒng)處理后,TDS和NH+4-N的值較低,水質(zhì)達(dá)到廠方要求,可作為生產(chǎn)用水,整個工程實(shí)現(xiàn)了廢水零排放的目的。
綜合能耗:MVR系統(tǒng)32kW,其他用電設(shè)備17.5kW,綜合耗電49.5kW,以當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)計(jì)算,噸水綜合處理成本約為40元。
從以上的案例可以看出,化工領(lǐng)域高鹽廢水處理系統(tǒng),一年下來創(chuàng)收可以達(dá)到幾千萬。具體來說的話能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省40元/噸的水費(fèi),按照每天50噸的廢水來計(jì)算的話,一天節(jié)省廢水2000元。其實(shí)安峰環(huán)保關(guān)于在處理高鹽廢水的案例上比較多,之后會針對江蘇地區(qū)化工廢水進(jìn)行詳細(xì)的介紹。