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冶金工業(yè)廢水零排放MVR蒸發(fā)技術(shù)

冶金工業(yè)廢水零排放MVR蒸發(fā)技術(shù)

2022-05-19 10:39:11 6

  反滲透(RO)作為目前廢水資源化利用的典型技術(shù)之一,被廣泛應(yīng)用于企業(yè)廢水二級出水的深度處理。然而,RO濃水具有含鹽量高,采用普通方法處理時(shí)出水水質(zhì)難于達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),針對RO濃水的新型處理技術(shù)的開發(fā)顯得尤為重要。

  MVR工藝很好的解決RO濃水處理難的問題,其巨大有的技術(shù)優(yōu)勢,可以廣泛用于生物化工、石化、制藥、食品制造、環(huán)境保護(hù)、海水淡化等諸多領(lǐng)域。韶關(guān)冶煉廠將MVR蒸發(fā)技術(shù)用于處理RO膜濃水,可使RO濃水再濃縮,同時(shí)蒸出水可以再次利用,做到廢水處理與資源化相結(jié)合,濃縮到結(jié)晶階段,結(jié)晶經(jīng)過后續(xù)處理后可以得到以硫酸鈉為主的無機(jī)鹽,最終達(dá)到冶金工業(yè)廢水零排放。

  1、MVR蒸發(fā)技術(shù)原理

  蒸汽機(jī)械再壓縮機(jī)技術(shù)(Mechanical Vapor Recompression,MVR),將蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的原本需要冷卻水冷凝的二次蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后,提高其壓力和飽和溫度,增加熱焓,再送入蒸發(fā)器加熱器作為熱源,替代生蒸汽循環(huán)利用,二次蒸汽的潛熱又得到了充分的利用,從而達(dá)到了節(jié)能的目的。機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)技術(shù)與傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)相比,總能耗比多效蒸發(fā)總節(jié)能70%以上。

  2、MVR蒸發(fā)技術(shù)的工程應(yīng)用

  2.1 MVR工程應(yīng)用

  MVR技術(shù)逐漸被運(yùn)用于廢水的濃縮處理環(huán)節(jié),由于其節(jié)能效果顯著、技術(shù)成熟可靠,可為企業(yè)節(jié)省了大量的投資、運(yùn)行經(jīng)費(fèi),大大降低了生產(chǎn)成本,因此帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

  有色金屬冶煉企業(yè)探索性的引入MVR蒸發(fā)技術(shù)解決工業(yè)廢水,本文以韶關(guān)冶煉廠運(yùn)用MVR技術(shù)處理廢水為工程實(shí)例,探討MVR蒸發(fā)技術(shù)在冶金工業(yè)廢水零排放中的應(yīng)用。

  韶關(guān)冶煉廠是經(jīng)過40余年的探索和創(chuàng)新,在工藝技術(shù)、裝備水平、環(huán)境保護(hù)等方面處于國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平的大型鉛鋅冶煉企業(yè)。工廠工業(yè)廢水采用生物制劑處理重金屬的化學(xué)沉淀法、膜分離技術(shù)和RO濃水MVR蒸發(fā)結(jié)晶,使得工業(yè)廢水做到零排放。

  韶冶在冶煉的各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)格規(guī)范用水量,并努力提高工業(yè)水的循環(huán)利用率,嚴(yán)格把關(guān)進(jìn)入末端廢水處理系統(tǒng)的污水總水量,這樣使得工廠工業(yè)廢水總量減少,同時(shí)使得廢水水質(zhì)含無機(jī)鹽比較高,通過除重金屬工藝和膜系統(tǒng)技術(shù)之后,最終得到RO濃水,其無機(jī)鹽含量比較高。

  由于用MVR蒸發(fā)技術(shù)處理有色冶煉廢水尚無先例,所以工廠通過若干次技術(shù)探索,最終采用“預(yù)處理軟化+降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)+強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶+離心干燥包裝工藝”為主體的工藝技術(shù),形成了對廢水進(jìn)行軟化、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥包裝工藝,RO濃水最終以蒸餾水和硫酸鈉為主的無機(jī)鹽形式呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)廢水零排放的目的。其工藝流程圖如圖1所示。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

  2.2 RO濃水水質(zhì)

  韶冶工業(yè)廢水經(jīng)過納濾膜、反滲透兩組膜的濃縮,RO濃水水質(zhì)含有高濃度的無機(jī)鹽,通過化驗(yàn)RO濃水含鹽量在2%到3%之間,主要有鈉離子、鈣離子、硫酸根離子、氯離子和氟離子。

  由于此水中含有氯離子和氟離子,對設(shè)備的腐蝕極為嚴(yán)重,因此,需要選用耐腐蝕性強(qiáng)的鈦材,在蒸發(fā)的過程中,物料在溫度20℃~100℃的各種濃度下,鈦材的腐蝕速度小于0.013mm/a,所以選用鈦材可以解決由氯離子、氟離子引發(fā)的設(shè)備腐蝕問題。

  2.3 MVR蒸出水水質(zhì)及固態(tài)鹽

  通過韶冶的工程實(shí)例,蒸發(fā)高濃度的RO濃水,蒸出來的冷凝水,通過化驗(yàn)其水質(zhì)接近蒸餾水,完全可以回收利用。

  蒸出來的固態(tài)鹽,通過化驗(yàn)主要是以硫酸鈉為主,可做低品位鹽資源回收。

  2.4 MVR蒸發(fā)工藝特點(diǎn)

  MVR蒸發(fā)工藝特點(diǎn):

 ?、賳雍鬅o須消耗生蒸汽,或補(bǔ)充少量生蒸汽以維持蒸汽溫度,運(yùn)行成本主要為壓縮機(jī)的電耗,運(yùn)行費(fèi)用大幅下降;

  ②占地面積小;

 ?、酃霉こ膛涮咨?,蒸汽在蒸發(fā)器中冷凝成水,無須另設(shè)冷凝器,無須使用循環(huán)冷卻水;

 ?、軉雍瓦\(yùn)行操作簡單、容易,操作人員少,運(yùn)行穩(wěn)定,自動化程度高。

  3、結(jié)論

  韶冶采用MVR技術(shù)處理后RO濃水,終以蒸餾水和固態(tài)鹽形式存在,蒸餾水可直接回用于生產(chǎn),產(chǎn)生的固態(tài)鹽則是以硫酸鈉為主的無機(jī)鹽,可將其以低品位硫酸鈉資源化處理。

  在運(yùn)行的過程中,可通過調(diào)整工藝運(yùn)行減緩降膜蒸發(fā)器結(jié)垢,同時(shí)避免強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器結(jié)垢。因此MVR蒸發(fā)技術(shù)以獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢,可以完成冶煉廢水資源化,最終實(shí)現(xiàn)冶金廢水零排放。(來源:廣東中金嶺南有色冶金設(shè)計(jì)研究有限公司)

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