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高含鹽廢水用什么設(shè)備處理?

目錄:企業(yè)新聞發(fā)布時間:2024-02-18 15:33:46點(diǎn)擊率:

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蒸發(fā)是現(xiàn)代化工單元操作之一,即用加熱的方法使溶液中的部分溶劑汽化并去除,以提高溶液的濃度,或?yàn)槿苜|(zhì)析出創(chuàng)造條件。三效蒸發(fā)器脫鹽法是利用濃縮結(jié)晶系統(tǒng)將廢液中的無機(jī)鹽通過蒸發(fā)的方式加以去除的方法。

三效蒸發(fā)器是由相互串聯(lián)的三個蒸發(fā)器組成,低溫(90℃左右)加熱蒸氣被引入效,加熱其中的廢液,產(chǎn)生的蒸氣被引入第二效作為加熱蒸氣,使第二效的廢液以比效更低的溫度蒸發(fā),這個過程一直重復(fù)到一效。效凝水返回?zé)嵩刺?,其它各效凝水匯集后作為淡化水輸出,一份的蒸氣投入,可以蒸發(fā)出多倍的水出來。

同時,高鹽廢水經(jīng)過由效到末效的依次濃縮,在末效達(dá)到過飽和而結(jié)晶析出,由此實(shí)現(xiàn)鹽分與廢水的固液分離。

在含鹽廢水的處理過程中,含鹽廢水進(jìn)入三效濃縮結(jié)晶裝置,經(jīng)過三效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機(jī)物)和濃縮晶漿廢液;無機(jī)鹽和部分有機(jī)物可結(jié)晶分離出來,焚燒處理為無機(jī)鹽廢渣;不能結(jié)晶的有機(jī)物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器,形成固態(tài)廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以利用。

三效蒸發(fā)器脫鹽法具有技術(shù)成熟、可處理廢水范圍廣、占地面積小、處理速度快、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,越來越多的高含鹽廢水需要處理,三效蒸發(fā)器脫鹽法的應(yīng)用將越來越廣泛。

三效蒸發(fā)器

1 、三效蒸發(fā)器應(yīng)用范圍

三效蒸發(fā)器可應(yīng)用于處理化工生產(chǎn)、食品加工廠、醫(yī)藥生產(chǎn)、石油和天然氣采集加工等企業(yè)在工藝生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高含鹽廢水,適宜處理的廢水含鹽量為3.5%~25%(質(zhì)量百分比),COD濃度為2000~10,000ppm。

2、 三效蒸發(fā)器組成及原理

三效蒸發(fā)器主要由相互串聯(lián)的三組蒸發(fā)器、冷凝器、鹽分離器和輔助設(shè)備等組成(如圖所示)。三組蒸發(fā)器以串聯(lián)的形式運(yùn)行,組成三效蒸發(fā)器。整套蒸發(fā)系統(tǒng)采用連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料的生產(chǎn)方式。

高含鹽廢水首先進(jìn)入一效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器,結(jié)晶蒸發(fā)器配有循環(huán)泵,將廢水打入蒸發(fā)換熱室,在蒸發(fā)換熱室內(nèi),外接蒸氣液化產(chǎn)生汽化潛熱,對廢水進(jìn)行加熱。由于蒸發(fā)換熱室內(nèi)壓力較大,廢水在蒸發(fā)換熱室中在高于正常液體沸點(diǎn)壓力下加熱至過熱。

加熱后的液體進(jìn)入結(jié)晶蒸發(fā)室后,廢水的壓力迅速下降導(dǎo)致部分廢水閃蒸,或迅速沸騰。

廢水蒸發(fā)后的蒸氣進(jìn)入二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器作為動力蒸氣對二效蒸發(fā)器進(jìn)行加熱,未蒸發(fā)廢水和鹽分暫存在結(jié)晶蒸發(fā)室。

一效、二效、三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器之間通過平衡管相通,在負(fù)壓的作用下,高含鹽廢水由一效向二效、三效依次流動,廢水不斷地被蒸發(fā),廢水中鹽的濃度越來越高,當(dāng)廢水中的鹽分超過飽和狀態(tài)時,水中鹽分就會不斷地析出,進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶室的下部的集鹽室。

吸鹽泵不斷將含鹽的廢水送至旋渦鹽分離器,在旋渦鹽分離器內(nèi),固態(tài)的鹽被分離進(jìn)入儲鹽池,分離后的廢水進(jìn)入二效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器加熱,整個過程周而復(fù)始,實(shí)現(xiàn)水與鹽的終分離。

冷凝器連接有真空系統(tǒng),真空系統(tǒng)抽掉蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的未冷凝氣體,使冷凝器和蒸發(fā)器保持負(fù)壓狀態(tài),提高蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸發(fā)效率。在負(fù)壓的作用下,三效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中的廢水產(chǎn)生的二次蒸氣自動進(jìn)入冷凝器,在循環(huán)冷卻水的冷卻下,廢水產(chǎn)生的二次蒸氣迅速轉(zhuǎn)變成冷凝水。冷凝水可采用連續(xù)出水的方式,回收至回用水池。


三效蒸發(fā)器工藝流程圖

三效蒸發(fā)器應(yīng)用實(shí)例

1、處理對象及處理工藝

高含鹽廢水的主要成分為15%氯化鈉溶液,廢水pH值為6~8,廢水COD為50,000ppm。處理量為3t/h。根據(jù)高含鹽廢水的特性,工藝設(shè)計按照三效蒸發(fā)器進(jìn)行設(shè)計,根據(jù)計算,確定的三效蒸發(fā)器的主要技術(shù)參數(shù)如下:

蒸發(fā)量Q=3000kg/h(每小時蒸發(fā)水分3000kg);實(shí)際蒸氣耗量Q=120 0kg/h(進(jìn)氣壓力0.3~0.4MPa);一效蒸發(fā)器換熱面積S=80m2,真空度P=-0.03MPa;二效蒸發(fā)器換熱面積S=80m2,真空度P=-0.06MPa;三效蒸發(fā)器換熱面積S=80m2,真空度P=-0.085MPa;循環(huán)冷卻水耗量Q=40t/h;冷凝冷卻面積A=240m2;機(jī)組總功率P=25kW;機(jī)組占地面積為長10m×寬5m×高4m。根據(jù)工藝,充分考慮廢水對設(shè)備的腐蝕性,且本著在滿足使用性的前提下盡量節(jié)約成本的原則,系統(tǒng)設(shè)備選材如下:

1)蒸發(fā)器本體選擇碳鋼重防腐,可耐120℃以內(nèi)酸、堿、鹽溶液的腐蝕;

2)加熱器選擇Ta1鈦管;

3)冷凝冷卻器列管選用316L不銹鋼;

4)出料螺桿泵選用316L不銹鋼材質(zhì);

5)回收水罐及閃蒸罐選用碳鋼噴涂防腐涂料;

6)工藝管道、管件、閥門選用316L不銹鋼+PPR材質(zhì);

7)結(jié)晶罐選用碳鋼重防腐。

2、 處理結(jié)果及存在的問題

高含鹽廢水經(jīng)三效蒸發(fā)器處理后,產(chǎn)生了結(jié)晶鹽、有機(jī)物濃縮廢液和淡化水,結(jié)晶鹽和有機(jī)物濃縮廢液送到危險廢物處置中心集中焚燒處置,淡化水回用到生產(chǎn)中進(jìn)一步利用。

通過本系統(tǒng)的運(yùn)行發(fā)現(xiàn),盡管三效蒸發(fā)器可以有效處理高含鹽廢水,但是還存在一些問題需要進(jìn)一步克服,主要表現(xiàn)在:

(1)廢水處理成本高。由于被處理的廢水多有腐蝕性,所以設(shè)備的選材需要考慮抗腐蝕性,成本較高。

(2)整套設(shè)備運(yùn)行過程中腐蝕嚴(yán)重,壽命短。在三效蒸發(fā)器的設(shè)計中,雖然盡量選用抗腐蝕的材料,但是并不能避免腐蝕,尚存在設(shè)備使用壽命較短的問題,需要及時更換。

(3)三效蒸發(fā)器處理高含鹽廢水需要大量的蒸氣,很多地方不具備條件。

(4)通過三效蒸發(fā)器處理后的高含鹽廢水還需要送人危險廢物處置中心做進(jìn)一步處理。

結(jié)論

高含鹽廢水必須經(jīng)過適當(dāng)處理后才能回歸環(huán)境。實(shí)踐證明,傳統(tǒng)的廢水處理方法并不適宜處理高含鹽廢水。在眾多的高含鹽廢水處理技術(shù)中,三效蒸發(fā)器脫鹽法具有技術(shù)成熟、可處理廢水范圍廣、占地面積小、處理速度快、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)具有較大的發(fā)展前景。雖然,三效蒸發(fā)器存在著處理成本高、設(shè)備使用壽命短、需要蒸氣量大等缺點(diǎn),但是隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,該技術(shù)在高含鹽廢水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用會進(jìn)一步擴(kuò)大。

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