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DTRO(碟管式)反渗透膜 零排放技术解读

发表时间:2017-03-28 10:21
      一、零排放的定义         

零排放,就其内容而言有两个方面:

一方面是要控制生产过程中不得已产生的废弃物排放,将其减少到零;另一方面是将不得已排放的废弃物充分利用,最终消灭不可再生资源和能源的存在。就其过程来讲,是指将一种产业生产过程中排放的废弃物变为另一种产业的原料或燃料,从而通过循环利用使相关产业形成产业生态系统。

从技术角度讲,在产业生产过程中,能量、能源、资源的转化都遵循一定的自然规律,资源转化为各种能量、各种能量相互转化、原材料转化为产品,都不可能实现100%的转化。根据能量守恒定律,其损失的部分最终以水、气、声、渣、热等形式排入环境。

我国环保工作起步较晚,以现有的技术、经济条件,真正做到将不得已排放的废弃物减少到零,可谓是难上加难。有些企业通过对不得已排放废弃物的充分利用,实现了所谓的“零排放”,也只是改变了污染物排放的方式、渠道和节点,一些污染物最终要进入环境。从这个意义上讲,真正的“零排放”只是一种理论的、理想的状态,目前的零排放从根本上来讲也只能叫做近零排放或者废水或废液零排放。

 

      二、近零排放需求行业废水与特点         

   

化工工业废水涉及的行业主要有:

1、石油化学工业、煤炭化学工业、酸碱工业、塑料工业、制药工业、染料工业、橡胶工业等;

水质特点:水量大、高含盐、高有机物,难生物降解;

典型的染料废水、医药中间体、溴系阻燃剂行业典型的有机成分:

产品类别: 染料中间体

化学名称: 间氨基苯磺酸

分 子 式: C6H7NO3S

分 子 量: 173.19

 

产品类别:染料、医药、纤维、农药中间体

化学名称:间氨基苯酚

分 子 式C6H7NO

分 子 量109.13

 

化学名称:溴丁烷

分子式:C4H9Br

分子量:137.02

 

2、化工工业园区废水:

水质特点:水量大、高含盐、高有机物,难生物降解;

 

3、电厂脱硫废水、锅炉补给水浓盐水、循环排污水、机修检修废水

水质特点:水量适中、高含盐、硬度较高、有机物含量较低、含石油类物质、难生物降解;

 

4、危废处理中心、垃圾中转站、垃圾填埋场渗滤液、电镀金属表面处理

水质特点:水量适中、高含盐、硬度较高、重金属含量较高、有机物含量较高、含石油类物质、难生物降解;

 

电镀表面处理综合废水


酸性镀铜光亮剂中间体酸铜光亮剂一般由载体、光亮剂、整平剂、润湿剂组成。

1、载体载体在酸性镀铜电解液中,若单独加入光亮剂,对镀层的光亮效果不显着,还必须加入表面活性剂才能获得光亮和具有一定整平性的镀层。

常用的有聚乙二醇、AE(多胺与环氧乙烷加成物)、DAE(脂肪胺与环氧乙烷加成物)、AEO(脂肪胺聚氧乙烯醚)、辛基酚聚氧乙烯醚(OP系列)等。除作为光亮剂的载体,有些还具有润湿、分散染料、细化晶粒的作用。

2、光亮剂光亮剂主要成分为有机磺酸盐。常用的有SP(聚二硫二丙烷磺酸钠),它可以单独作为光亮剂使用,也可以和其它含-S-S-键的光亮剂配合使用,如BSP(苯基二硫丙烷磺酸钠)、HP(醇硫基丙烷磺酸钠)、TPS(聚二甲基酰胺基磺酸钠)等。

3、整平剂整平剂多为杂环化合物和染料。常用的染料有甲基紫、藏花红、噻嗪类染料、三苯甲烷染料、聚合硫代染料(碱性黄)、吩嗪类染料等。最佳的吩嗪染料是健拿绿B、健拿黑R,它们具有较高的整平能力和较宽的光亮电镀范围。有的杂环化合物可以明显改善低区的光亮度和填平性能,又称低区光亮剂,如LEVELLER135Cu(聚乙烯亚胺的丙基磺酸盐)、EXP2887(聚酰胺的交链物)、JHP(交联聚酰胺水溶液)、GISS(聚乙烯亚胺烷基化合物)等。

4、润湿剂润湿剂主要作用是减少镀层针孔麻点。如十二烷基硫酸钠、聚乙二醇等。

 

    三、近零排放工艺选择       

   

1、原水水质成分分析,对高倍浓缩、分盐或混盐结晶工段非常重要;是必要也是必须要做的一步。

 2、有机物成分分析,重点考虑有机物成分,主要是在源头调查了解,企业生产产品类型、生产过程中有哪几个工序产生废水、一般都有生产工艺环评报告,报告中明确标注投加了什么原料或添加剂,产生了哪些污染物,量是多少等资料。

有机物成分分析结果,直接影响到整体工艺的选择与确定。对设备投资、运行成本有着很大的影响。

 

预处理工艺段:

根据水质有机物、石油类、悬浮物、总硬度、总碱度、重金属等指标选择,混凝沉淀一体化设备、混凝气浮一体化设备、AOK除油一体化设备并配套混凝、絮凝、化学软化及除碱度药剂。

 

浓缩工艺段常用核心设备比较:

危废、工业盐结晶工段,目前最常见的多效蒸发器、MVR蒸发器;

单效与多效蒸发器蒸汽耗量比较  -  单位:t蒸汽/t水

 

多效蒸发(MEE)其核心是利用前一效产生的蒸汽作为后一效的加热蒸汽,重复利用此原理,可进一步降低鲜蒸汽的消耗。整个传热过程中,第一效的最高加热温度和最后一效的最低沸点温度形成了总温差,分配于各效中,但随着效数的增加,其温差也越来越小,但为达到蒸发效率须依次增加换热面积,这样会使投资费用显着增加。

热力蒸汽再压缩技术(TVR)根据热泵原理,来自沸腾室的蒸汽被加压到较高压力。此时,其所对应饱和蒸汽相对加热室的蒸汽温度更高,蒸汽则可被再次利用,而采用蒸汽喷射压缩器即可达到要求。根据其效能特点,使用一台热力蒸汽压缩器所节约的能源与增加一效蒸发器所节约的能源相当,因此目前被较为广泛地使用。但热力蒸汽压缩器的操作需一定数量的鲜蒸汽,即动力蒸汽,大约可节能60%。TVR技术是多效蒸发技术的改良。之前市场上用了很多的多效蒸发器, 然后开始用TVR。现在的话很多企业已经开始淘汰多效蒸发器,改用MVR了。现在一般都不建议用TVR,毕竟MVR才是最新的技术,比旧的技术肯定更有优势。这也是技术进步的意义所在。

机械蒸汽再压缩—MVR,机械蒸汽再压缩时,通过机械驱动的压缩机将蒸发器蒸出的蒸汽压缩至较高压力,即再压缩机给蒸汽增加能量,二次蒸汽被重复使用。通过较少的电能产生的机械能被加入到工艺加热介质中,再进入连续循环,可节约85%的能源,而不需要一次蒸汽作为加热介质,避免的能源的浪费。在多效装置中,若有n效,则冷凝热约为一次能量输入的1/n被完全浪费。此外,蒸汽喷射压缩器只能压缩一部分的二次蒸汽,动力蒸汽的能量必须作为余热释放给冷却水被浪费。而机械蒸汽再压缩热泵原理的使用可以显着减少甚至消除通过冷凝器释放的热量,是新一代被广泛推广的节能技术。

MVR蒸发器即二次蒸汽机械压缩蒸发器,是利用压缩机将蒸发出来的二次蒸汽再压缩使其温度升高,再送入蒸发加热器重复使用,当需要蒸发的原液以蒸发沸点进入蒸发器时,MVR蒸发器理论上不需要消耗生蒸汽,只消耗电能。其电能的消耗主要取决于二次蒸汽所需要的温升和压缩机的效率。

下表为压缩机效率0.75,蒸发量1000kg/h、80℃二次蒸汽在不同温升下的压缩机轴功率计算值:

 

 

    四、DTRO处理垃圾渗滤液           

   

100吨/天双级DTRO膜水量平衡图  设计回收率75%

设计基准:温度、含盐量、回收率、有机物等

 

     五、DTRO处理造纸废水          

   

 

 

    六、DTRO处理造纸废水           

   

DK纳滤:市场上曾有一种流行的说法: 纳滤就是一种疏松的反渗透。实际上这是一种技术概念上的误导。下表为不同膜的截留率比较。真正分离概念上的纳滤是满足道南效应,并对离子具有选择截留性的过滤膜,一种氯化钠透过率与氯化钠浓度成正比、且该比例大于 0.4 的膜。其主要用于各种料液的脱盐和浓缩。

NaCl 截留率:在 30,000ppm浓度的NaCl 和其他种类的离子相混合条件下,纳滤膜测试得到的。在纯30,000ppm 浓度的NaCl 溶液条件下。纳滤膜对 NaCl 的截留率为 5%-15%。当 NaCl 的浓度低于 30,000ppm 甚至更低的,纳滤膜 NaCl 的截留率在 15 %以上。

 以下是DK纳滤膜对溶液中各种盐类的截留率:

 

    七、DTRO处理脱硫废水     

   
1、脱硫废水水质:

 脱硫废水处理工艺

 

 

     八、DTRO处理脱盐浓水          

   

 

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