工業(yè)廢水零排放技術(shù).ppt

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一、技術(shù)介紹,1、零排放背景和定義,技術(shù)背景,技術(shù)定義,1970年，美國(guó)國(guó)家污染物排放清除法案（NPDES）首先對(duì)廢水零排放提出了明確的規(guī)定和要求，美國(guó)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(kāi)電廠的水都是以濕氣的形式或是固化在灰或渣中”?；诮的な椒N鹽法的蒸發(fā)零排放解決方案應(yīng)運(yùn)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(guó)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(lái)的水質(zhì)污染已成為我國(guó)環(huán)境污染的一個(gè)主要問(wèn)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(lái)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(jī)重金屬和放射性物質(zhì)）。目前，全國(guó)工業(yè)取水量占全國(guó)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(guó)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)。,2、零排放解決方案,一般可回收90％～95％的含鹽量為5～10mg／L的蒸餾水，少量濃渣可進(jìn)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(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)、“晶種法”技術(shù)和混合鹽結(jié)晶技術(shù)。,3、典型零排放系統(tǒng)工藝流程,4、核心技術(shù)介紹,,1）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(gè)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(gè)蒸發(fā)器，只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點(diǎn)均較原來(lái)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(gè)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(gè)蒸發(fā)器即稱為一效，將多個(gè)蒸發(fā)器連接起來(lái)一同操作，即組成一個(gè)多效蒸發(fā)系統(tǒng)。,,1）傳統(tǒng)蒸發(fā)技術(shù),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(wú)限增加。,蒸發(fā)量為1t/h，效數(shù)和能耗對(duì)比,2）機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）,機(jī)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(jī)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(jì)的設(shè)備。在運(yùn)行過(guò)程中，沒(méi)有潛熱的流失。,機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MechanicalVaporRe-compression，MVR）早在上世紀(jì)60年代，該技術(shù)已在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)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。,,在蒸發(fā)過(guò)程中，從蒸發(fā)器出來(lái)的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)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(wú)機(jī)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(guò)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(jī)做功來(lái)實(shí)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(lái)實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。從理論上來(lái)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(guò)程的原理,開(kāi)車補(bǔ)充蒸汽,2）機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）,2）機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）,,5t/hr三效蒸發(fā)器設(shè)備成本：100萬(wàn)元/套，設(shè)備折舊（按10年計(jì)）10萬(wàn)元。運(yùn)行成本：蒸汽消耗0.4t/t，蒸汽價(jià)格180元/t，電耗50千瓦/時(shí)(循環(huán)水泵、真空泵)，平均電價(jià)0.8元/千瓦時(shí)；每小時(shí)運(yùn)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(shí)=360元+40元=400元/小時(shí)；每日運(yùn)行成本（24小時(shí)/天）：400元/小時(shí)*24小時(shí)=9600元/天；年運(yùn)行成本（300天/年）：9600元/天*300天/年=288萬(wàn)元/年。年總成本：288+10=298萬(wàn)元/年5t/hrMVR（蒸汽溫升8℃）蒸發(fā)器設(shè)備成本：350萬(wàn)元/套設(shè)備折舊（10年）35萬(wàn)元。運(yùn)行成本：電耗170千瓦/時(shí)（主電機(jī)、循環(huán)泵、真空泵、凝水泵等），平均電價(jià)0.8元/千瓦時(shí)；每小時(shí)運(yùn)行成本：170千瓦*0.8元/千瓦時(shí)=136元/小時(shí)；每日運(yùn)行成本（24小時(shí)/天）：136元*24小時(shí)=3264元/天；年運(yùn)行成本（300天/年）3264元*300天=97.92萬(wàn)元/年。年總成本：97.92+35=132.92萬(wàn)元/年。,與三效蒸發(fā)比每年節(jié)省298-132.92=165.08萬(wàn)元MVR比三效蒸發(fā)設(shè)備多投入350-100=250萬(wàn)元即運(yùn)行1.51年即可收回多投入部分。,多效蒸發(fā)器與MVR的成本對(duì)比,2）機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）,,MVR與傳統(tǒng)蒸發(fā)器性能比較,2）機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR）,3）“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(wèn)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(dá)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(yùn)送堆填區(qū)埋放。,,采用“晶種法”技術(shù)的設(shè)備的主要特點(diǎn)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16KWh；根據(jù)熱動(dòng)力學(xué)計(jì)算，鹵水濃縮器的熱效率是單效閃蒸系統(tǒng)的27倍，或四效閃蒸系統(tǒng)的7倍。3)回收高達(dá)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(bǔ)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(zhǎng)達(dá)30年或以上。5)解決了設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題，設(shè)備能持續(xù)運(yùn)作一年或以上。6)自動(dòng)化程度高，容易操作。,3）“晶種法”技術(shù),三、技術(shù)應(yīng)用及前景,零排放技術(shù)應(yīng)用和前景,近年來(lái)，蒸發(fā)零排放技術(shù)最成功的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)是在北美加拿大的油砂開(kāi)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(jiǎn)單、回用水質(zhì)好、系統(tǒng)運(yùn)行周期長(zhǎng)、系統(tǒng)能耗低、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢(shì)。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。在國(guó)內(nèi)，稠油開(kāi)采油田，如遼河等，進(jìn)行了蒸汽輔助重力泄油（SAGD）技術(shù)的引進(jìn)和推廠。在內(nèi)蒙等北方極度缺水地區(qū)，進(jìn)行了重煤化工項(xiàng)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(diǎn)都是成分復(fù)雜，COD、色度、鹽分和有毒難降解物質(zhì)含量高?；谖锢矸?、化學(xué)法和生物處理等多過(guò)程集成的對(duì)有毒難降解工業(yè)廢水進(jìn)行零排放處理的物化一生物藕合技術(shù)，必將成為今后高含鹽難降解工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)。,謝謝！,