废水“零排放”是指工业水经过重复使用后,将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部(99%以上)回收再利用,无任何废液排出工厂。零排放,就其内容而言,一是要控制生产过程中不得已产生的能源和资源排放,将其减少到零;另一含义是将那些不得已排放出的能源、资源充分利用,最终消灭不可再生资源和能源的存在。
一 、RCC技术
(一)机械蒸汽再压缩循环蒸发技术
蒸发器单机废水处理量由27吨/天起至3800吨/天。如果需要处理的废水量大于单机最大处理量,可以按装多台蒸发器处理。蒸发器在用晶种法技术运行时,也称为卤水浓缩器(Brine Concentrator)。
2、卤水浓缩器构造及工艺流程
(1)待处理卤水进入贮存箱,在箱里把卤水的PH值调整到5.5-6.0之间,为除气和除碳作准备。卤水进入换热器把温度升至沸点。
(2)加热后的卤水经过除气器,清除水里的不溶所体,如氧气和二氧化碳。
(3)新进卤水进入深缩器底槽,与在浓缩器内部循环的卤水混合,然后被泵输送到换热器管束顶部水箱。
(4)卤水通过装置,在换热管顶部的卤水分布件流入管内,均匀地分布在管子的内壁上,呈薄膜状,受地引力下降至底槽。部分卤水沿管壁下降时,吸收管外蒸汽所释放的热能而蒸发了,蒸汽和未蒸发的卤水一起下降至底槽。
(5)底槽内的蒸汽经过除雾器进入压缩机,压缩蒸汽进入浓缩器。
(6)压缩蒸汽的潜热传过换热管壁,对沿着管内壁下降的温度较低的卤水膜加热,使部分卤水蒸发,压缩蒸汽释放潜热时,在换热管外壁上冷凝成蒸馏水。
(7)蒸馏水沿管壁下降,在浓缩器底部积聚后,被泵经换热器,进储存罐待用。蒸馏水流经换热器时,对新流入的卤水加热。
(8)底槽内部分卤水被排放,以控制浓缩器内卤水的浓度。
晶种法技术:可以解决蒸发器换热管的结垢问题,经处理后排放的浓缩废水,通常被送往结晶器或干燥器,结晶或干燥成固体,运送堆填区埋放。上述循环过程,周而复始,继续不断地进行。
(二)晶种法技术
(三)混全盐结晶技术
二,HERO技术
HERO是High Efficiency Reverse Osmosis的简称。HERO工艺的预处理步骤要根据水化学和现场的专门设计规范来定制的。有一个步骤是不变的,这就是RO是在高pH条件下运行的。为了使RO能在高pH条件下运行,所有会引起膜结垢的硬度和其它阳离子成分必须除去。悬浮固体物应降至接近零以避免膜的堵塞,二氧化碳要除到一定程度以减少水的缓冲性。硅在高pH条件下是可以高度溶解的,所以不会限制RO的回收率。理论上说,经过预处理后,回收的比例只会受到浓液渗透压的限制。此工艺可实现95%的回收率。而在大多数电子超纯水的应用上,回收率会更高。
特点主要是:
1.运行稳定。2.运行成本低(一般比传统的RO要低15%-20%)。3.投资费用低(一般比传统的RO要低30%)。4。更低的占地空间。5适用于高纯水的制备以及废水处理。6无需复杂的清洗工艺,无需添加阻垢剂。
三个主要工艺步骤:
l 硬度和悬浮固体物的除去
l 二氧化碳的去除
l 在高 pH条件下进行RO 处理
通过软化去处水中的硬度,然后再通过脱气去处水中的二氧化碳,再加碱将RO进水的pH调到8.5以上。在这种模式下运行,RO的回收率通常能够突破极限达到90%以上。
主要工艺以及控制指标为:
1)硬度得到去除:离子交换去除硬度,控制出水指标为小于0.1ppm(100ppb)。
2)P除二氧化碳:二氧化碳小于10ppm 。
3) PH调整:反渗透给水加碱提高PH值,浓水侧最大不超过11,根据RO回收率,给水PH值在10.0~10.5。产品水PH将达到9.3~9.8。
4)反渗透:反渗透设计产水通量在25~30GFD(gallon/ft2/day),可以用低压苦咸水膜,标准苦咸水膜,海水膜。根据给水的水质条件,水回收率可以达到90~98%。典型在95%。
HERO 的特点和优势 9 J+ \/ I1 w& V( K1在HERO工艺条件下,高PH运行也是膜供应商接受的。给水是排污水或含盐量较高时,可以达到的水回收率90%或更高,同时减少清洗频率。这是因为:高PH条件下,细菌难以繁殖,不易产生潜在的生物膜。高PH条件下,膜所带负电荷密度更高,对负电荷阴离子,微粒,特别是带负电荷微粒更高去除率。RO处于连续清洗模式。*对于高硅水质,在高PH条件下硅是溶解态(离子态),可以到达高回收率。两级反渗透运行在高PH条件下,离子去除率可以达到:硼>99.4%、硅>99.97% 、有机物(TOC)>99%
三、特种RO膜
特种RO膜浓水再浓缩零排放工艺
1 特种 RO膜结构及工作方式
特种膜主要由过滤膜片、导流盘、中心拉杆、高压容器、两端法兰、各种密封件及联接螺栓等组成。过滤膜片和导流盘交替叠放,中心拉杆串成膜芯置入高压容器后两端法兰进行固定,再用拉杆结合形成。
原水通过膜芯与高压容器的间隙到达膜元件底部,均匀布流进入导流盘,在导流盘表面以雷达扫描方式流动,从投币式切口进入下一组导流盘和膜片,在整个膜柱内呈涡流状流动,产水通过中心管排出膜元件。
2 、 特种RO膜特点和优势
3 特种RO膜处理膜工艺浓水的方法
四 电渗析
1. 电渗析原理
在外加直流电场作用下,利用离子交换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过,阴膜只允许阴离子透过),使水中的阴、阳离子作定向迁移,从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。
原理是:在阴极与阳极之间,放置着若干交替排列的阳膜与阴膜,让水通过两膜及两膜与两极之间所形成的隔室,在两端电极接通直通电源后,水中阴、阳离子分别向阳极、阴极方向迁移,由于阳膜、阴膜的选择透过性,就形成了交替排列的离子浓度减少的淡室和离子浓度增加的浓室。与此同时,在两电极上也发生着氧化还原反应,即电极反应,其结果是使阴极室因溶液呈碱性而结垢,阳极室因溶液呈酸性而腐蚀。因此,在电渗析过程中,电能的消耗主要用来克服电流通过溶液、膜时所受到的阻力及电极反应。
电渗析装置
电渗析器的构造包括压板、电极托板、电极、极框、阴膜、浓水隔板、淡水隔板等部件。将这些部件按一定顺序组装并压紧,组成一定形式的电渗析器。电渗析器的辅助设备还包括水泵、整流器等,组成了电渗析装置。
1电渗析器的构造:电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。
1.1膜块:是由相当数量膜对组装而成。
膜对:是由一张阳离子交换膜,一张隔板甲(或乙);一张阴膜,一张隔板乙(或甲)组成。
离子交换膜:是电渗析器关键部件,其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用期限等。其中膜的分类:按膜结构分为:异相膜、均相膜和半均相膜;按膜上活性基团不同分为:阳膜、阴膜和特种膜;按膜材料不同分为:有机膜和无机膜。
隔板:分浓、淡水隔板,交替放阴阳膜之间,使阴膜和阳膜之间保持一定间隔,隔板平面水流,垂直隔板平面电流。隔板厚离0.9毫米。
1.2极区包括电极、极框和导水板。
电极:为连接电源所用
极框:放置电极和膜之间,膜帖到电极上去,起支撑作用。
1.3压紧装置:是用来压紧电渗析器,使膜堆、电极等部件形成一个整体,不致漏水。
2、组装方式:电渗析器组装是用“级”和“段”来表示,一对电极之间膜堆称为“一级”。水流同向每一个膜称为“一段”。增加段数就等于增加脱盐流程,也就是提高脱盐效率,增加膜对数,可提高水处理量。
电渗析器组装方式可淡水产量和出水水质不同要求而调整,一般有以下几种组装形式:一级一段;一级多段;多段一段;多级多段。
应用案例:
1、电渗析在反渗透浓水回用中的应用
随着膜技术的快速发展,反渗透得到越来越广泛的应用,但是反渗透制纯水生产过程中会产生大量的浓水,如果浓水得不到妥善处理而直接排放,必然会造成资源浪费及环境污染。我公司采用电渗析工艺对反渗透浓水进行回收再利用,取得了良好的经济效益和社会效益。
某热电厂反渗透浓水回用工艺流程图
2、电渗析技术在高盐高COD污水中的应用
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水处理
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只看楼主 我来说两句抢地板学习了四种废水零排放技术大盘点!多谢了。
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好资料,对于学习废水零排放技术有很大的帮助,学习了,谢谢楼主分享
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