随着工业生产装置的不断建设,其污水、废气、废物排放量也不断增加,环境容忍度与 排放许可量也越来越小,所以零排放系统也在不断推广。大工业生产过程中零排放的要求也 越来越高,比如建设一个100万吨以上j醇及其附属煤制醋酸、乙二醇、煤制烯烃等大型项 目,如果实行零排放,将z大限度地实现节能减排,但同时,每年将产生2-5万吨废盐。操作、调整难度大且蒸发热效率有提升空间,造成资源浪费成本增加。对 于西北缺水地区或原水中含盐量高的地区每年排放废盐量将更高,如何处理这些废盐一直困 扰着广大工程技术人员,尤其对于可溶性废盐,虽可以通过技术处理手段处理到非危废程度, 但其终处理难度很大,既不能填埋,也不可使用。还有一些废液回收领域含盐硝较多,因此找到一种资源化利用方法显得尤为重要。
蒸汽消耗3.9吨/小时,用电功率200KW/h
蒸汽按200元/吨,电费按0.6元/kw
则每小时能耗消耗费用共计900元/h
约合每立方水消耗的费用为90元。(不含离心机)
设备投资
主体设备投资350万元(不含安装及离心机部分)
MVR热泵蒸发器+多效蒸发器组合工艺
工艺流程及原理
作为一种节能的蒸发器,MVR热泵蒸发器一般采用的换热器形式为降膜式蒸发工艺,适用于浓度低、无结晶、不容易结壁的物料,所以对于本物料系统,在无结晶浓缩阶段采用MVR蒸发器,在溶液结晶饱和的时候采用多效强制循环蒸发器组合工艺。
硫酸钠的饱和浓度约为30%,因此采用MVR蒸发器需要控制出料浓度小于30%,即在浓度接近30%时须转入多效蒸发结晶器继续蒸发结晶。通过计算,在MVR蒸发器内蒸发出的水量要控制在2.2吨/小时左右,则在多效强制循环蒸发器内蒸发的水量约为2.5吨/小时左右。还有一些废液回收领域含盐硝较多,因此找到一种资源化利用方法显得尤为重要。
(2)工艺特点
1)采用组合工艺可有效解决MVR蒸发器不能处理结晶物料的问题。
2)设备能耗较低,但设备投资相对较大。
(3)工艺能耗
1)第y级MVR浓缩4.4t/hr(蒸汽温升8℃)蒸发器
设备成本:450万元/套
运行成本:蒸汽消耗0.02吨/小时(机组密封补汽),蒸汽价格200元/吨,电耗220千瓦/时(主电机、循环泵、真空泵、凝水泵),平均电价0.6元/千瓦时;
每小时运行成本:0.04吨*200元/吨+220千瓦*0.6元/千瓦时=8+132=136元/小时;
约合处理每吨水的成本为32元。
2)第二级四效强制循环蒸发结晶器
运行成本:蒸汽消耗1.8吨/小时,电耗140KW/h
则每小时运行成本为1.8吨*200元/吨+140千瓦*0.6元/千瓦时=360+84=444元/小时;
约合处理每吨水的成本91元。
则每小时综合成本为136+444=580元/小时,约合每立方水消耗的费用为58元(不含离心机能耗)。
结晶脱硫废水处理系统
1.基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,包括压滤系统,载体循环流化床,氢氧化镁晶种流化床,氢氧化钙晶种流化床,螯合剂循环流化床,微晶精滤装置,纳滤装置,氯h钠MVR浓缩结晶装置和硫酸钠冷d结晶装置,脱硫废水池的出口与压滤系统的进口相连,压滤系统的出口与载体循环流化床的进口相连,载体循环流化床的出口与晶种流化床的进口相连,晶种流化床的出口与螯合剂循环流化床的进口相连,螯合剂循环流化床的出口与微晶精滤装置进口相连,微晶精滤装置的出口与纳滤装置的进口相连,纳滤装置的出口分别与氯h钠MVR浓缩结晶装置及硫酸钠冷d结晶装置相连。为此,采用蒸发浓缩技术和冷却结晶技术处理废水,同时获得附加值副产品硫酸钠晶体。
2.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,压滤系统包括污泥泵,压滤机,压榨泵和滤液池,脱硫废水池的出口与污泥泵相连,污泥泵的出口与板框压滤机的进口相连,板框压滤机的出口与滤液池的进口相连,压榨泵的出口与板框压滤机相连,压榨泵为板框压滤机的进一步压滤提供0.8-1.2MPa的水压,污泥泵的压力控制在0.4-0.8MPa,压滤系统去除脱硫废水中悬浮物。一种含有高硝(Na2SO4)盐水的冷d脱硝的连续生产方法,具体步骤如下:开启放料阀,把高硝盐水排放到第二个结晶罐内进行结晶分离过程,同时在放空高硝盐水后关闭放料阀。
3.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,载体循环流化床包括依次连接的进水泵,载体吸附剂药桶,载体吸附剂循环箱和载体循环流化床,载体吸附剂药桶连接有加药泵,配有载体吸附剂的载体循环流化床,去除脱硫废水的z金属元素,并将载体吸附剂进行循环流化利用,将富集z金属的载体吸附剂进行固化、包埋无害化处置,或对z金属进行提取、精炼资源化处理。根据权利要求1或2所述的一种高含盐废水的结晶处理方法,其特征在于:所述的母液A与所述的氯化钠浓水混合均匀后一同进入MVR系统进行蒸发结晶处理。
4.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,晶种流化床包括氢氧化镁晶种流化床和氢氧化钙晶种流化床,载体循环流化床的出口与氢氧化镁晶种流化床的进口相连,氢氧化镁晶种流化床的出口与氢氧化钙晶种流化床的进口相连,氢氧化钙晶种流化床出口与螯合剂循环流化床的进口相连。(4)设备投资MVR设备投资约450万元,四效蒸发结晶器设备投资约240万元,总计约690万元(不含安装、离心机设备价格)。
5.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,氢氧化镁晶种流化床包括依次连接的进水泵,晶种流化床,氢氧化镁沉淀池和氢氧化镁晶种筛分干燥器,碱液药桶连接有加药泵,通过加药泵将碱液输送到晶种流化床中,氢氧化镁晶种流化床的碱液加药量根据流化床pH值进行自动控制,pH控制在8.0-9.5。(6)经过浓缩后的浓缩液进入旋液器,再进入离心机中,离心分离后获得硫酸钠晶体,硫酸钠晶体进行干燥包装,分离后的母液进入(7)中。
6.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,氢氧化钙晶种流化床包括依次连接的进水泵,晶种流化床,氢氧化钙沉淀池和氢氧化钙晶种筛分干燥器;碱液药桶连接有加药泵,通过加药泵,将碱液输送到晶种流化床中,氢氧化钙晶种流化床碱液加药根据流化床pH值进行自动控制,pH控制在9.5-11.5。四、综合评价由以上分析可以得出,设备能耗方面来考虑,采用冷d结晶与膜处理组合工艺,运行能耗d,设备投资中等。
7.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,螯合剂循环流化床,包括进水泵,螯合剂药桶,螯合剂循环箱和螯合剂循环流化床,螯合剂药桶连接有加药泵,螯合剂循环流化床,处理每吨螯合剂循环流化床进水螯合剂投加量控制在5kg-20kg,流化床出水进行部分回流循环流化,回流比例控制在1:10-100之间。冷却结晶法利用溶液中各组分的溶解度随温度变化的差异(见图1)来达到材料分离的目的。
8.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,微晶精滤装置为多介质过滤器,陶瓷膜多孔过滤器或管式微滤装置,微晶精滤装置去除螯合剂循环流化床形成的微晶物质,并将SDI控制在3以下。
9.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统,其特性在于,纳滤装置通过高压进水泵连接微晶精滤装置,纳滤装置浓水端与浓水箱相连,放置浓水硫化n溶液,纳滤装置产水端与产水箱相连,放置产水氯化n溶液,纳滤装置分别与阻垢剂药桶,还原剂药桶和清洗剂药桶相连,阻垢剂药桶、还原剂药桶、清洗剂药桶均分别与自动清洗系统控制系统及压力表电气连接,自动清洗系统控制系统和操作平台电性连接,纳滤装置将微晶精滤装置的出水进行多级多段纳滤,产水箱与氯h钠MVR浓缩结晶装置相连,浓水箱与硫酸钠冷d结晶装置相连。与蒸发结晶相比,冷却结晶更适用于随着温度升高溶解度显着增加的物质。
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