工業(yè)廢水零排放技術(shù)ppt課件

1、121、零排放背景和定義技術(shù)背景技術(shù)定義 1970年，美國國家污染物排放清除法案（NPDES）首先對廢水零排放提出了明確的規(guī)定和要求，美國電力研究中心（EPRI）更一步將工廠廢水零排放定義為“電廠不向地面水域排放任何形式的水（排出或滲出），所有離開電不向地面水域排放任何形式的水（排出或滲出），所有離開電廠的水都是以濕氣的形式或是固化在灰或渣中廠的水都是以濕氣的形式或是固化在灰或渣中”。 基于降膜式種鹽法的蒸發(fā)零排放解決方案應(yīng)運而生。該技術(shù)應(yīng)用包括火力發(fā)電廠，石油化工，造紙，冶金等行業(yè)。 隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展, 高含鹽難降解工業(yè)廢水的排放量劇增, 由此而帶來的水質(zhì)污染已成為我國環(huán)境污染的一個主

2、要問題。高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1%的廢水，其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等，這種廢水含有多種物質(zhì)（包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質(zhì)）。 目前，全國工業(yè)取水量占全國取水量的20，其中主要的高耗水行業(yè)為火力發(fā)電，紡織，造紙，鋼鐵和石油化工工業(yè)。2005年頒布的中國節(jié)水技術(shù)政策大綱明確指出發(fā)展外排廢水回用和“零排放”技術(shù)。32、零排放解決方案 一般可回收9095的含鹽量為510mgL的蒸餾水，少量濃渣可進一步采用結(jié)晶器或蒸發(fā)塘做固化處理，或掩埋等。 蒸發(fā)零排放解決方案的核心是機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)、機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)、“晶種法晶種法”技術(shù)技術(shù)和混合鹽結(jié)晶技術(shù)。43、典

3、型零排放系統(tǒng)工藝流程54、核心技術(shù)介紹61）傳統(tǒng)蒸發(fā)技術(shù) 典型的傳統(tǒng)蒸發(fā)工藝是多效蒸發(fā)工藝（MED）就是將加熱蒸汽通入一個蒸發(fā)器，將溶液受熱而沸騰產(chǎn)生的二次蒸汽當(dāng)作加熱蒸汽，引入另一個蒸發(fā)器，只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點均較原來蒸發(fā)器中的為低，則引入的二次蒸汽即能起加熱熱源的作用。同理，第二個蒸發(fā)器新產(chǎn)生的新的二次蒸汽又可作為第三蒸發(fā)器的加熱蒸汽。這樣，每一個蒸發(fā)器即稱為一效，將多個蒸發(fā)器連接起來一同操作，即組成一個多效蒸發(fā)系統(tǒng)。71）傳統(tǒng)蒸發(fā)技術(shù)效數(shù) 單效 雙效 三效 四效 五效 蒸汽消耗kg/s1.10.570.40.30.27能量消耗KWh686355244187168排入環(huán)境熱量占總熱

4、量比例92%88%84%80%75%隨著蒸發(fā)效數(shù)增加，設(shè)備投資基本按比例增加；占地面積增加；蒸發(fā)效數(shù)不能無限增加。蒸發(fā)量為1t/h，效數(shù)和能耗對比82）機械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR） 機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)所使用的“下降水膜型機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)器”是目前世界上用作處理含有高鹽分廢水最有效、最經(jīng)濟的設(shè)備。在運行過程中，沒有潛熱的流失。 機械蒸汽再壓縮技術(shù)（Mechanical Vapor Re-compression，MVR）早在上世紀(jì)60年代，該技術(shù)已在歐美等發(fā)達國家應(yīng)用于化工、食品、造紙、醫(yī)藥、海水淡化及污水處理等領(lǐng)域，至80年代，該技術(shù)已成熟并得到廣泛應(yīng)用。9 在蒸發(fā)過程中，從蒸發(fā)器

5、出來的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水，從體系中排出。原溶液被濃縮后，在結(jié)晶器中析出無機鹽，從體系中排出。 MVR技術(shù)節(jié)能的核心是將二次蒸汽的熱焓通過壓縮提升其溫度作為熱源替代新鮮蒸汽，即外加一部分壓縮機做功來實現(xiàn)循環(huán)蒸發(fā)，從而可以不需要外部鮮蒸汽，依靠蒸發(fā)器自循環(huán)來實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。 從理論上來看，使用MVR蒸發(fā)器比傳統(tǒng)蒸發(fā)器節(jié)省80%以上的能源，節(jié)省90%以上的冷凝水。MVR應(yīng)用于蒸發(fā)過程的原理應(yīng)用于蒸發(fā)過程的原理開車補充蒸汽2）機械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）102）機械蒸汽再壓縮技術(shù)（M

6、VR）11 5t/hr三效蒸發(fā)器三效蒸發(fā)器設(shè)備成本：100萬元/套，設(shè)備折舊（按10年計）10萬元。運行成本：蒸汽消耗0.4t/t，蒸汽價格180 元/t，電耗50千瓦/時(循環(huán)水泵、真空泵)，平均電價0.8元/千瓦時；每小時運行成本：5噸蒸發(fā)量*0.4噸蒸汽/噸水*180元/噸汽+50千瓦*0.8元/千瓦時=360元+40元=400元/小時；每日運行成本（24小時/天）：400元/小時*24小時=9600元/天；年運行成本（300天/年）：9600元/天*300天/年=288萬元/年。年總成本：288+10=298萬元/年 5t/hrMVR（蒸汽溫升（蒸汽溫升8）蒸發(fā)器）蒸發(fā)器設(shè)備成本：35

7、0萬元/套 設(shè)備折舊（10年）35萬元。運行成本：電耗170 千瓦/時（主電機、循環(huán)泵、真空泵、凝水泵等），平均電價0.8 元/千瓦時；每小時運行成本：170千瓦*0.8元/千瓦時=136 元/小時；每日運行成本（24小時/天）：136元*24小時=3264 元/天；年運行成本（300天/年）3264元*300天=97.92 萬元/年。年總成本：97.92+35=132.92 萬元/年。與三效蒸發(fā)比每年節(jié)省298-132.92=165.08萬元MVR比三效蒸發(fā)設(shè)備多投入350-100=250萬元即運行1.51年即可收回多投入部分。多效蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器與MVR的成本對比的成本對比2）機械蒸汽再

8、壓縮技術(shù)（MVR）12MVR與傳統(tǒng)蒸發(fā)器性能比較與傳統(tǒng)蒸發(fā)器性能比較2）機械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）133）“晶種法”技術(shù) “晶種法”技術(shù)解決了蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題，應(yīng)用“晶種法”技術(shù)的蒸發(fā)器，也稱作“鹽水濃縮器”。經(jīng)鹽水濃縮器處理后排放少量的濃縮廢水，固溶物含量可高達300000rag/L，通常被送往蒸發(fā)塘或結(jié)晶器或干燥器，結(jié)晶或干燥成固體，運送堆填區(qū)埋放。14 采用“晶種法”技術(shù)的設(shè)備的主要特點如下： 1) 同其他廢水處理設(shè)備比，體積較小，占地面積也較小。 2) 設(shè)備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗電最低僅16 KWh；根據(jù)熱動力學(xué)計算，鹵水濃縮器的熱效率是單效閃蒸系統(tǒng)的27倍，或四效閃

9、蒸系統(tǒng)的7倍。 3) 回收高達98%以上廢水中水分含量，而且回收的是優(yōu)質(zhì)蒸餾水，所含TDS小于10ppm，稍作處理，即可作高壓鍋爐補給水。 4) 該技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，若用高質(zhì)量的鈦合金制造，使用壽命可長達30年或以上。 5) 解決了設(shè)備結(jié)垢問題，設(shè)備能持續(xù)運作一年或以上。 6) 自動化程度高，容易操作。3）“晶種法”技術(shù)1516零排放技術(shù)應(yīng)用和前景 近年來，蒸發(fā)零排放技術(shù)最成功的運用經(jīng)驗是在北美加拿大的油砂開采中，含油污水的回用。蒸發(fā)法稠油廢水處理工藝具有路線簡單、回用水質(zhì)好、系統(tǒng)運行周期長、系統(tǒng)能耗低、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢。 蒸發(fā)零排放解決方案，適用于極度缺水地區(qū)，環(huán)境生態(tài)脆弱地區(qū)，環(huán)境排放限蒸發(fā)零排放解決方案，適用于極度缺水地區(qū)，環(huán)境生態(tài)脆弱地區(qū)，環(huán)境排放限制等地區(qū)的大型工礦企業(yè)，以及常規(guī)技術(shù)難以處理的生產(chǎn)廢水。制等地區(qū)的大型工礦企業(yè)，以及常規(guī)技術(shù)難以處理的生產(chǎn)廢水。在國內(nèi)，稠油開采油田，如遼河等，進行了蒸汽輔助重力泄油（SAGD）技術(shù)的引進和推廠。在內(nèi)蒙等北方極度缺水地區(qū)，進行了重煤化工項目，零排放解決方案也很好的解決水資源匱乏和嚴(yán)格排放限制的困擾。 高含鹽難降解工業(yè)廢水主要包括煉化、染織、農(nóng)藥、制藥和垃圾滲濾液等行業(yè)廢水，其基本特點都是成分復(fù)雜，COD、色度、鹽分和有毒難降解物