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高鹽水解決方案預處理方式有哪些?
日期:2020-03-20   來源:合肥小牛輕工機械有限公司

1、高溫濕式氧化+MVR工藝

高溫濕法氧化的目的是物料在500-600℃氣體中將廢水中COD氧化。

這種方式由于投資比較大,系統較為復雜,在國內的應用案例不多。如果能夠從廢水中提取到有利用價值的鹽是比較可靠的,如果只是為了氯化鈉或硫酸鈉廢鹽,意義不大。


2、溶劑萃取+MVR

水中含有DMAC、DMF等,直接蒸發,會對水的出鹽和壓縮機有很大影響,其次,這些物質較有價值,可先回收,再做蒸發處置。


3、活性炭吸附+再生爐+MVR

工業廢水中COD過高在蒸發時,很難得到較好的鹽。將COD降到2000-3000mg/L時才可能得到白色較好的鹽。因此,較好的方法是用活性炭吸附水中的COD,使其下降,再經過MVR蒸發器。吸收了COD的活性炭通過再生爐二次再生,循環使用。(每噸活性炭的損耗量在5%以內,即活性炭可以使用20次)。噸水的吸附再生費用在10-20元左右。


目前,在煤化工中,有兩段是需要活性炭吸附再生,一是蒸發除鹽的前段,需要通過某種方式降低COD,比如樹脂吸附、高級氧化;二是最終水的零排放,將出水COD降到適宜范圍。


4、硫酸變副產

稀酸腐蝕性較強,不好濃縮,一般會通過加MgO等,變成可利用的副產。


5、高鹽高沸點有機物——MVR+焚燒

針對無法生化和蒸發的物料,會先考慮用濃縮將COD減量部分,再通過焚燒或生物干燥的方式將高鹽高沸點的物質燒掉。目前,焚燒的方式有兩種,一是生物造粒,二是作為固體焚燒。


答疑解惑

?1、沸點升是多少?結垢如何解決呢?我覺得是相變的過程。潛熱和顯熱的焓利用?,F在有利用聚合物薄膜做換熱器的,以防止結垢。貴公司是否有這方面考慮?

答:沸點升指的是不同鹽溶液在沸騰時的溫度,氯化鈉飽和時沸點升高107℃、氯化銨是112℃;結垢解決很難,最好做到預防,一要控制Ca2+、Mg2+,二要控制硅;如果發生結垢,要進行水洗,有水洗和酸洗。

目前一般所用金屬材質的換熱器有鈦材、碳鋼、316、2205、304;目前因316、2205及鈦材的換熱系數較好應用比較多。

?2、進出口溫度升最小能做到多少,越小越節能嗎?

答:國產壓縮機是20℃的溫升,進口壓縮機一臺是8-9℃的溫升。

?3、沸點升不能超過15℃吧?

答:沸點升高最好都不要超過10-12℃;壓縮機的總能升是20℃,如果沸點升高超過15℃,再考慮2℃損失、3℃溫差,蒸發效果會很不好。我們希望有效的蒸發溫差盡可能會大一點,5-6℃會比較好。

?4、想請問,強制循環蒸發傳熱系數只有600到800嗎?

答:降膜的換熱系數一般采用1200-1500,強制循環600-800。換熱系數盡量保守些,換熱面積大些,壓縮機溫升又足夠,最終的蒸發使可以保證的,可使系統更加可靠。

?5、MVR和多效蒸發可不可以理解為MVR比多效蒸發多一套壓縮機系統?

答:MVR就是降膜系統、強制循環系統和壓縮機三部分組成;多效分為一效、二效、三效再加結晶器,在前面有負壓、常壓、正壓三個壓力段,系統操作起來非常復雜。

?6、蒸汽壓縮機都需要注水,這個水的消耗量有多大?

答:蒸汽壓縮機都需要注水,因為壓縮機在壓縮二次蒸汽時會有一個過熱過程,需要將過熱變成飽和;一般來說一噸蒸汽蒸汽會補充50公斤左右的水,但國產壓縮機和進口壓縮機會有異。

?7、有一個電鍍廢水的膜分離濃水,含鹽量只有4W多,主要為硫酸鈉和氯化鈉,考慮MVR是否經濟?

答:所謂經濟最重要的是考慮電耗及蒸汽的投資費用,如果蒸汽價格超過150原,電價在一元左右,mvr系統較為劃算。

?8、我們的MVR怎么不析晶的呢?壓縮機喘振怎辦?

答:有幾種狀況,一是系統設計時只考慮了濃縮沒有做結晶器,另一種是在設計時沒有達到足夠的蒸發量,例如,進料的氯化鈉濃度是8%,出來時是20%,沒有達到飽和不會析晶(因氯化鈉達到27-28%才會結晶)。

發生喘振是因轉速和過氣量(設計額定量)不匹配,這時就需迅速調整蒸發量來使轉速和過氣量、進料量來達到平衡。這也需要根據工程現場情況來進行判斷。

?9、廢水COD5萬mg/L,主要為硫酸鈉,怎么利用MVR蒸發器?

答:硫酸鈉比較好做,如果不考慮氯化鈉或不含氯化鈉,硫酸鈉的沸點為103℃。如果水量足夠大,需要進行預處理,需要得到比較好的硫酸鈉;如果水量只有3、5噸,可以進系統直接蒸發,這時需通過簡單的蒸發實驗來對水樣進行測試,判斷是否結晶、結晶效果如何。

?10、MVR啟動時也需要蒸汽吧,這個蒸汽發生器怎么配的?

答:是需要蒸汽的。綜合的前提一是盡量使用系統的冷凝水,因為冷凝水出來為80℃,盡可能消耗冷凝水的溫度使其降到30℃,二是冷凝水不足以使所有進料升高到85℃,需要生蒸汽補充熱量,使進料溫度保證是85℃。所以蒸汽發生器配比是算出來的,根據進料量、溫度提升,計算出冷凝水噸數及生蒸汽需求量。

?11、請問我們的鹽水中有10%氯化鈉,4%氯化鈣,2%磷酸鹽,C0D6000mg/L,能用MVR嗎?(附水樣)

答:大概看起來還是可以的,除了硫氫化鈉、氰化物、Ca2+、Mg2+要去掉,一般來說都是可以的,但沸點需要測量,并且cod較高的話會對沸點產生影響。

?12、MVR一般對COD要求是多少?

答:一般來說COD1以內萬mg/L出鹽會比較好,COD3-5萬mg/L出鹽可能會發黃發黑,具體的還需通過實驗室水樣的測試來確定。

?13、如何保證蒸餾水水質?

答:MVR和多效蒸發都只是一種蒸發的方式,很難保證水質,但要盡可能的判斷和預防。例如進料COD1000mg/L,冷凝水可保證在500-800mg/L,如何做:一是會有除膜器,二是蒸發溫度會比較低,讓水中輕組分不會全部蒸出,三是在國產壓縮機之后會加一個二次除膜器。

?14、如果有機物過高,會不會形成粘膜,影響結晶除鹽?

答:有機物高的會不好結晶,影響結晶質量。對于高COD的水可以濃縮,但最后出現稀糊狀物質不可能有很好結晶。所以一是通過實驗來判斷能否結晶,二是要記錄在結晶過程中發現的一些情況,如起沫、起泡、沸點多少、結晶情況如何等,通過這些方式才能真正判斷是否適合MVR,能否結晶,用什么材質(根據系統中是否有氯化鈉和氯化銨判斷)。

?15、蒸發量,進水量都越來越小,結晶釜就是沒有鹽,是否與降溫不夠有關?

答:首先要判斷到底有多少含鹽量,根據設計量設計的降膜和強制循環系統,但實際進水中含鹽量遠小于設計值,降膜中是肯定沒有出鹽。這時需要將水樣進行化驗,確定含鹽量值。

?16、處理后的水直接排放?還需要處理嗎?

答:能否排放是不確定,需要做判斷和分析。主要看cod、氨氮含量。

?17、我們的碳酸銅廢水,COD5000mg/L,能夠用MVR嗎?

答:如果是水蒸發的,應該可以做,但需看下碳酸碳沸點,正常沸點升不要超過12℃,10-12℃是可接受的。是否適用MVR第一要素是材質能夠接受,即能夠用到2205、316和鈦,不需要更多材質且對壓縮機無腐蝕;第二要素是物料最終的沸點升高不會超過12℃,12℃也可做,但壓縮機能耗會大些,蒸發面積會大。

?18、生蒸汽板式換熱后回收進壓縮機嗎,蒸發器怎么清洗?

答:生蒸汽進入板式換熱器、物料換熱器后,生蒸汽就排掉送到冷凝水系統,或送到另一個水回收系統,生蒸汽只是將進來的物料加熱到85℃,并沒有生蒸汽直接進去系統。如果考慮系統的簡單性,生蒸汽不直接預熱物料,也可直接進入換熱器系統,進行換熱。兩種方式總的熱量是平衡的,都一樣。

盡可能降低Ca2+、Mg2+進入量;用水洗、清料洗、酸洗(鹽酸);加入適量阻垢劑,降低結垢的情形發生。

?19、水環真空泵真空度越高越好嗎?

答:系統的真空不是由于真空泵抽真空來造成,系統的真空是由于二次蒸汽都被冷凝掉帶來的真空,如果二次蒸汽不能被冷凝掉而是通過真空泵,系統是不匹配的。

?20、當時我們做MVR中試做出來的結果計算后說相當于12.5效的蒸發器。您那里有沒有計算過,相當于多少效?

答:蒸汽價格不同,計算效率不同,最高也可以達到30,主要看蒸汽價格。

?21、噸水投資大概為多少呢?

答:大約為80-120萬,換熱器材質、壓縮機不同,投資也不一樣。

?22、想請問,榆林這套活性炭吸附再生裝置,再生是熱再生還是化學法再生,是否產生二次廢氣排放?

答:是熱再生,尾氣達歐5標,尾氣成本稍高一些。

?23、用MVR的系統需要考慮備用嗎?如果出現問題是臨時采用蒸汽做單效驅動嗎?換熱器共用還是獨立配置的?

答:MVR系統一般沒有考慮壓縮機備用,因為壓縮機價格太貴,占MVR系統價格的35%左右;如果想采用臨時蒸汽備用,要考慮壓力承受問題,MVR屬于負壓容器,除非有減壓閥減到一公斤以下,否則屬于壓力容器不允許。這種情況下,在設計時就需要考慮壓力容器設計。

?24、通常MVR設備的維護檢修時間多久呢?需要考慮事故池來存進料嗎?通常需要停機多長時間?

答:MVR如果出現事故,一般會停機較久,尤其是國外進口設備(進口piller壓縮機一般故障率小于1%)。MVR設置事故池(5-10天存量)要與MVR的檢修周期相匹配,所有泵的密封要做備件。正常情況下,壓縮機出現的問題不是很大,一般一年檢修一次;非正常情況損壞,維修時間會比較長。

?25、您前面提到預處理時主要講了COD的去除,此外還提到了二氧化硅,那么,MVR對進液COD和硅的具體限定指標是多少?除了COD和硅之外,MVR對進液還有沒有其他指標的要求?

答:MVR對COD進行處理時,是分輕組分和重組分的。輕組分一般具有揮發性可進入到濃水中,進行蒸發;重組分會形成釜底液不會蒸發。因此要區別對待。硅酸鹽只有在堿性條件下,才會結垢,對換熱管有影響。?26、上次一個項目咨詢過貴公司,因為氯離子濃度過高,說要用鈦合金材質做,然后壓縮機還受不了,所以造價過高,請問MVR對鹽分或離子濃度有什么進水條件?一般的設備造價如何計算?

答:氯離子用鈦才壓縮機葉輪沒有問題的,蒸發器材質也是鈦材沒問題。氯化鈉、氯化銨、硫酸鈉、硫酸銨都是可以通過mvr來做的。

?27、您認為負壓蒸發與微正壓蒸發相比,哪個優勢大?

答:MVR一般采用85度蒸發來保證系統的可靠和節能,但根據不同物料會有不同要求。

?28、壓縮機能耗和MVR整體能耗一樣嗎?

答:壓縮機能耗材是指壓縮機功率,不包括其他泵和離心機的電耗。

?29、如果進水中有氟離子時,選材有什么要求?鈦的話最多能耐受多少濃度的氟?

答:有氟離子的時候建議不要用鈦才,鈦才對氟離子的耐腐蝕程度較差,可以考慮80度左右用2205來蒸發,避免氟離子和氯離子的雙重腐蝕。


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