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煤化工高鹽廢水處理技術研究

時間: 2019-11-20 | 編輯: 147 | 閱讀:147次

北極星水處理網訊:摘要:隨著煤化工行業的快速發展,煤化工行業產生的高鹽廢水處理問題困擾著行業的持續發展。簡要介紹了煤化工廢水的來源與特點,敘述了煤化工廢水處理流程及高含鹽廢水特點,探討了高鹽廢水處理的幾種技術及其存在的問題。

關鍵詞:煤化工;高鹽廢水;蒸發技術;零排放

0 引言

煤化工產業的快速發展,大大提高了煤炭的清潔高效利用率,對優化國家能源結構、改善地區環境質量做出了很大的貢獻。但煤化工行業產生的廢氣、廢渣和廢水,處理難度大,成本高,容易造成二次污染。特別是煤化工行業產生的高鹽廢水,對其的處理非常困難。高濃度的含鹽廢水屬于危險廢物,高鹽廢水的資源化利用目前還處于研究探索階段,高鹽廢水的高處理成本大大壓縮了煤化工行業的利潤空間,嚴重影響了煤化工行業的可持續發展。隨著國家對工業含鹽廢水排放標準的不斷提高,企業實現含鹽廢水零排放是未來的發展方向。

1煤化工廢水的來源與特點

目前,煤化工的種類主要包括煤焦化、煤氣化、煤液化和煤制烯烴4 類。根據煤化工的種類,其產生的廢水也分為4類,其來源和特點見表1。


2 煤化工廢水處理流程及高含鹽廢水特點

煤化工企業在生產時產生的廢水為初級廢水,上述4類廢水就屬于初級廢水,初級廢水經過預處理后的殘余廢水即為高含鹽廢水。通常預處理包括有機廢水處理、含鹽廢水處理和高濃鹽水固化處理。其主要特點為:含鹽量非常高,TDS(總溶解固體) 的質量濃度在80 000 mg/L以上。以A化工廠廢水為例,TDS的質量濃度為88 565.2 mg/L,Na+質量濃度為25 620 mg/L,Cl- 質量濃度為13 515.1 mg/L,SO42- 質量濃度為31 520.3 mg/L,NO3- 質量濃度為15 71.45 mg/L,通過檢測,廢水中還含有有毒有害物質和有機物質,水質有異味,鹽分幾乎飽和,傳統的污水處理工藝根本無法處理,采用膜處理也無法達標排放,因此,該化工廠采用的是蒸發技術[1]。

3 高鹽廢水處理技術

根據高鹽廢水的特性,目前國內外主要采用蒸發處理技術處理高鹽廢水。其原理為:利用自然熱能或人工熱能將高鹽廢水汽化,在蒸發過程中將鹽分析出,將水分汽化或冷凝后回收利用,從而達到廢水清潔排放或零排放的目的[2]。目前,國內主要使用機械蒸發和自然蒸發兩種技術。

3.1 機械蒸發

機械蒸發分為多效蒸發、多效閃蒸和機械蒸汽再壓縮蒸發技術。

3.1.1 多效蒸發

多效蒸發的原理:將多個蒸發器串聯使廢水蒸發。將第一個蒸發器產生的蒸汽,作為下一個蒸發器蒸發的熱源,同時將蒸汽冷凝為回用水,依此類推,每一個蒸發器稱作“一效”。多效蒸發過程中,蒸汽消耗量不斷減小,考慮到處理成本,蒸發器一般串聯個數3~4個。

該技術的優點是對進水水質要求低、熱效率高、結垢率低和腐蝕率低,因此,在處理煤化工高鹽廢水方面應用比較廣泛;缺點是體積較大,設備的投入較高。

在處理高鹽廢水時,采用多效蒸發再配合膜技術可實現“零排放”。雖然多效蒸發能耗較高,但可有效利用煤化工企業產生的富余低壓蒸汽,從而降低成本。目前采用多效蒸發工藝處理高鹽廢水,淡水回收率可達90%左右。

多效蒸發原理如圖1 所示,將預熱的高鹽廢水通過原料泵輸送到一效蒸發器內,蒸發產生的氣液混合物進入一效分離器內,分離出的蒸汽進入二效蒸發器內作為熱源,濃縮液通過一效循環泵進入二效蒸發器內,依次進行,最后將蒸汽冷凝回收。


3.1.2 多效閃蒸

閃蒸是指溶液在溫度穩定的前提下,突然降低容器壓力,導致部分溶液急驟蒸發。多效閃蒸就是將加熱的溶液依次經過多個閃蒸室,閃蒸室壓力依次降低進行蒸發,最后將蒸汽冷凝成淡水的過程。其優點是能耗低、防結垢效果好,適用廣泛,運行成本低,技術成熟,能有效利用化工廠產生的低品位熱能。多級閃蒸就是將多個閃蒸器串聯,閃蒸器由閃蒸室、除沫器、凝結器和淡水槽構成,將高鹽廢水加熱到一定溫度后導入壓力低于飽和壓力的閃蒸室內,在低壓條件下高鹽廢水形成過飽和狀態并發生閃蒸。產生的蒸汽經過除沫器被除去蒸汽中液滴后,再進入凝結器凝結成水,凝結過程中釋放的熱能可將經過凝結器管束的循環廢水加熱,將加熱后的廢水再導入下一個閃蒸室,依此類推。

3.1.3 機械蒸汽再壓縮蒸發

文章標題: 煤化工高鹽廢水處理技術研究
文章地址: http://www.bqvfdr.icu/lianxiwomen/89808.html
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