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浅谈高盐化工废水零排放工艺案例研究

   目前在江苏化工领域当中产生的高盐废水排放量比较多。通常在高盐废水中含有金属铜离子、硝酸铵等成分,在经过化学结晶处理后,能够析出固体物质,进行潜能回收,具备将整个废水处理效率提升等效果。现阶段在高盐废水处理技术上基本上以反渗透、过滤技术还有蒸发结晶为主要处理技术。

  

  接下来主要以化工高盐废水处理工艺为核心,本次以化肥厂为案例介绍下:通常高盐废水在蒸发浓缩之后硝酸铵的浓度是30%左右。然而MVR的冷凝水在经过反渗透(RO)系统处理后可以达到生产用水标准,厂房能够进行回收使用,之后RO系统的浓缩水会重新进入废水处理系统。有关于整个工艺可以实现废水零排放,具体的工艺流程可以看如图1所示。


高盐废水处理.jpg

  

  结果与分析

  

  在废水预处理的过程中加入了过量的硫化钠去除铜离子,处理效果如下:原水、调节池、中间水箱1铜离子浓度分别为54.3mg/L、51.7mg/L和0.21mg/L,中间水箱2未检出铜离子。

  

  从以上数据可以看出,原水进入调节池静置一段时间后,少部分铜离子由于化学反应沉降到底部,上层澄清液铜离子浓度有所下降;经絮凝反应后中间水箱1铜离子浓度已经非常低,而经过滤后中间水箱2未检出铜离子,达到较好的去除效果。

  

  MVR工艺设计为连续过程,但调试阶段为尽快达到最大浓缩倍数,需要封闭式运行,即设计进水流量为0.7t/h,关闭浓缩液出水,冷凝水出水量约0.5~0.6t/h。通过这种方式来尽量达到蒸发器设计要求的浓缩倍数。

  

  为了监测MVR系统的正常运行,在系统内安装了4个温度探针,分别指示:蒸发器内浓水的温度(T1)、水蒸气的温度(T2)、水蒸气经过压缩机增温增压后的温度(T3)和浓水与压缩蒸汽换热后的温度(T4)。在硝酸铵废水蒸发浓缩过程中,每2小时监测一次各温度的变化与水质的变化(共20次)。同时,设置了一个试验,在常压下对硝酸铵废水进行蒸发浓缩,验证废水蒸发后的沸点(T0)变化,结果如图2所示。


高盐废水处理.jpg

  

  从图2可以看出,随着硝酸铵浓度的增大,蒸发浓缩液的温度也随之升高,这是因为硝酸铵溶液的沸点随着浓度的增大而升高,导致温升增大,因此蒸发浓缩的倍数越大,蒸发时间越长,耗能越多。从T2与T3比较可以知道,蒸汽压缩机增温效果为4~5℃。从T3与T4的差值比较可以了解换热器的换热效率,若T3远高于T4,说明换热器的换热效率下降,从而判断换热器发生堵塞现象,要进行清洗。T0为正压沸点试验数值,通过T0与T1的比较,可以知道它们之间的差值在10度左右,通过负压法可以降低硝酸铵废水的沸点,降低能耗,保证设备的稳定运行。

  

  工程总的运行效果

  

  该工程于2012年4月投入使用,至今已经正常运行6个月,最高废水处理量达到1t/h,该工程的物化过滤去除铜离子的效果较好,MVR工艺满足硝酸铵浓缩要求,硝酸铵浓液外运作为生产化肥的原料,MVR冷凝水经过RO系统处理后,TDS和NH+4-N的值较低,水质达到厂方要求,可作为生产用水,整个工程实现了废水零排放的目的。

  

  综合能耗:MVR系统32kW,其他用电设备17.5kW,综合耗电49.5kW,以当地电费计算,吨水综合处理成本约为40元。

  

  从以上的案例可以看出,化工领域高盐废水处理系统,一年下来创收可以达到几千万。具体来说的话能够为企业节省40元/吨的水费,按照每天50吨的废水来计算的话,一天节省废水2000元。其实安峰环保关于在处理高盐废水的案例上比较多,之后会针对江苏地区化工废水进行详细的介绍。


高盐废水处理.jpg

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