聚丙烯酰胺廠家：水處理零排放中RCC技術核心工藝圖文詳解

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　　RCC的核心技術為“機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術”及“晶種法技術”、“混合鹽結晶技術”

        (一)機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術

　　1、機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術的基本原理

　　所謂的機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術，是根據物理學的原理，等量的物質，從液態轉變為氣態的過程中，需要吸收定量的熱能。當物質再由氣態轉為液態時，會放出等量的熱能。根據這種原理，用這種蒸發器處理廢水時，蒸發廢水所需的熱能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放熱能所提供。在運作過程中，沒有潛熱的流失。運作過程中所消耗的，僅是驅動蒸發器內廢水、蒸汽、和冷凝水循環和流動的水泵、蒸汽泵和控制系統所消耗的電能。為了抵抗廢水對蒸發器的腐蝕，保證設備的使用壽命蒸發器的主體和內部的換熱管，通常用高級鈦合金制造。其使用壽命30年或以上。

　　蒸發器單機廢水處理量由27噸/天起至3800噸/天。如果需要處理的廢水量大于單機最大處理量，可以按裝多臺蒸發器處理。蒸發器在用晶種法技術運行時，也稱為鹵水濃縮器(Brine Concentrator)。

　　2、鹵水濃縮器構造及工藝流程

　　(1)待處理鹵水進入貯存箱，在箱里把鹵水的PH值調整到5.5-6.0之間，為除氣和除碳作準備。鹵水進入換熱器把溫度升至沸點。

　　(2)加熱后的鹵水經過除氣器，清除水里的不溶所體，如氧氣和二氧化碳。

　　(3)新進鹵水進入深縮器底槽，與在濃縮器內部循環的鹵水混合，然后被泵輸送到換熱器管束頂部水箱。

　　(4)鹵水通過裝置，在換熱管頂部的鹵水分布件流入管內，均勻地分布在管子的內壁上，呈薄膜狀，受地引力下降至底槽。部分鹵水沿管壁下降時，吸收管外蒸汽所釋放的熱能而蒸發了，蒸汽和未蒸發的鹵水一起下降至底槽。

　　(5)底槽內的蒸汽經過除霧器進入壓縮機，壓縮蒸汽進入濃縮器。

　　(6)壓縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁，對沿著管內壁下降的溫度較低的鹵水膜加熱，使部分鹵水蒸發，壓縮蒸汽釋放潛熱時，在換熱管外壁上冷凝成蒸餾水。

　　(7)蒸餾水沿管壁下降，在濃縮器底部積聚后，被泵經換熱器，進儲存罐待用。蒸餾水流經換熱器時，對新流入的鹵水加熱。

　　(8)底槽內部分鹵水被排放，以控制濃縮器內鹵水的濃度。

　　晶種法技術：可以解決蒸發器換熱管的結垢問題，經處理后排放的濃縮廢水，通常被送往結晶器或干燥器，結晶或干燥成固體，運送堆填區埋放。上述循環過程，周而復始，繼續不斷地進行。

　　(二)晶種法技術

　　如廢水里含有大量鹽分或 TDS，廢水在蒸發器內蒸發時，水里的 TDS很容易附著在換熱管的表面結垢，輕則影響換熱器的效率，嚴量時則會把換熱管堵塞。解決蒸發器內換熱管的結垢問題，是蒸發器能否用作處理工業廢水的關鍵。RCC成功開發了獨家的“晶種法”技術，解決了蒸發器換熱管的結垢問題，使他們設計和生產的蒸發器，能成功地應用于含鹽工業廢水的處理，并被廣泛采用。應用“晶種法“技術的蒸發器，也稱作“鹵水濃縮器” (Brine Concentrator)。經鹵水濃縮器處理后排放的濃縮廢水，TDS含量可高達300,000 pp，通常被送往結晶器或干燥器，結晶或干燥成固體，運送堆填區埋放。

　　“晶種法”以硫酸鈣為基礎。廢水里須有鈣和硫化物的存在，濃縮器開始運作前，如果廢水里自然存在的鈣和硫化物離子含量不足，可以人工加以補充，在廢水里加添硫酸鈣種子，使廢水里鈣和硫化物離子含量達到適當的水平。廢水開始蒸發時，水里開始結晶的鈣和硫酸鈣離子含量達到適當水平。廢水開始蒸發時，水里開始結晶的鈣和硫酸鈣離子就附著在這些種子上，并保持懸浮在水里，不會附著在換執管表面結垢。這種現象稱為“選擇性結晶”。鹵水濃縮器通常能持續運作長達一年或以上，才需定期清洗保養。在一般情況下，除了在濃縮器啟動時有可能添加“晶種外”，正常運作時不需再添晶種。

　　(三)混全鹽結晶技術

　　1、混全鹽結晶技術的應用

　　鹵水濃縮器可回收鹵水里95%至98%的水份，剩余的濃縮鹵水殘液，含有大量的可溶固體。在有些地區，鹵水殘液被送往蒸發池自然蒸發，或作深井壓注處理。但很多地區，如美國西南部的科羅拉多河流域，為了防止濃縮鹵水排放蒸發池或作深井壓注處理后滲出，對水源造成二次污染，沿岸的工礦企業產生的廢水，必須作“零排入”處理。如殘液的流量很小，則可用干燥器把殘淮干燥成固體，收集后送堆場填埋;如殘液量較大，用結晶器把殘液里的可溶固體給晶后收集填埋，是更經濟的處理方法。

　　一般生產性化工結晶程序，如氯化鈉、硫酸鈉等化工商品的生產，僅需要處理一種鹽類的結晶，這類單鹽鹵水的結晶工藝，比較容易掌握，但工業污水里所含的的鹽份，種類繁雜，甚至含有兩種鹽份組成的復鹽。有多種鹽類并存的鹵水會在結晶器內產生泡沫和具有極強的腐蝕性，同時多種不同鹽類的存在，會造成鹵水不同的沸點升高。不同成度的結垢，對設備的換熱系數產生不同程度的影響。

　　2、混全鹽結晶技術的設備與工藝流程

　　用作混合鹽結晶的結晶器，可用蒸汽驅動，也可用電動蒸汽壓縮機驅動，后者是能效較高的系統。

　　強制循壓縮蒸汽結晶器：強制循環壓縮蒸汽結晶器是熱效率最高的結晶系統，系統所需的熱能，由一臺電動蒸汽壓縮機提供。它的主要工作程序如下：

　　(1)待處理濃鹵水被泵進結晶器。

　　(2)和正在循環中的鹵水混合，然后進入殼管式換熱器。因換熱器管子注滿水，鹵水在加壓狀態下不會沸騰并抑止管內結垢。

　　(3)循環中的鹵水以特定角度進入蒸汽體，產生渦旋，小部鹵水被蒸發。

　　(4)水分被蒸發時，鹵水內產生晶體。

　　(5)大部鹵水被循環至加熱器，小股水流被抽送至離心機或過濾器，把晶體分離。

　　(6)蒸汽經過除霧器，把附有的顆粒清除。

　　(7)蒸器經壓縮機加壓，壓縮蒸汽在加熱器的換熱管外殼上冷凝成蒸餾水，同時釋放潛熱把管內的鹵水加熱。

　　(8)蒸餾水收集后，供廠內需要高質蒸餾水的工藝流程使用，在某些條件下，結晶器產生的晶體，是很高商業價值的化工產品。