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    煤化工廢水零排放蒸發結晶技術

    為使燃燒污染進一步降低,減少對進口石油的依賴程度,近些年來,我國煤化工行業都選擇在煤炭富集的地區發展,但是這些發展地區同時也面臨著水資源匱乏、生態環境脆弱的情況,煤化工企業對水資源的需求以及污染物的排放嚴重影響著這些地區的發展,為減少污染物排放,保護當地水體,就需要對廢水進行零排放,并實現水資源的循環利用。

      1、蒸發結晶技術概述

      1.1 多效蒸發技術

      多效蒸發技術是將蒸發器連接起來,前面蒸發器產生的蒸汽作為后面蒸發器加熱的熱源,使熱能得到高效利用。這種多效蒸發技術的進水預處理是比較簡單的,分類的效果也較好,能夠徹底分離掉廢水中具有不揮發性質的溶劑以及溶質,不會殘留大量的濃縮液,熱解之后便于處理。不僅能夠單獨使用,也可以聯合使用,操作比較安全。結合二次蒸汽以及料液流向,將多效蒸發技術流程分為并流、平流、逆流以及錯流幾種,在實際應用中需要結合生產需要以及物料物化性質等選擇合適的流程。

      1.2 機械熱壓縮技術

      這種技術利用蒸發器中的二次蒸汽,使用壓縮機壓縮,溫度以及壓力會升高,料液會保持沸騰的狀態,加熱蒸汽本身會冷凝成水。通過這種方法能夠高效利用蒸汽,使潛熱被回收,熱效率提升,減少資源需要以及能耗,降低污染。機械熱壓縮技術占有的面積小,運行成本比較低,有很高的自動化水平,能夠平穩的進行運行。

      1.3 多效蒸發技術與機械熱壓縮技術對比

      相比于多效蒸發技術,機械熱壓縮技術能夠充分利用二次蒸汽,有明顯的節能效果,但是機械熱壓縮技術在第一次啟動時會消耗大量的蒸汽,若一個地區沒有蒸汽來源,還需要準備鍋爐,使設備投資增加。此外,機械熱壓縮技術對電能要求高,因此電力不足的地區不利于使用。機械熱壓縮技術對于蒸汽壓縮機的要求是比較高的,我國的蒸汽壓縮機基本上都是國外進口的,價格比較高。多效蒸發技術與機械熱壓縮技術有各自優勢,多效蒸發技術是以汽定電,而機械熱壓縮技術是以電定汽,為實現汽電平衡,可以將二者有機結合。

      2、煤化工廢水零排放中蒸發結晶技術的應用

      煤化工行業是污染、能耗都比較高的企業,在生產過程中會出現大量處理難度比較大的廢水。依據含鹽量可以將煤化工行業的廢水劃分為有機廢水,主要來自生活污水、煤氣化工藝廢水,含鹽量比較低,一般使用生化方法進行處理。另一種是高含鹽廢水,主要來自于生產過程中的煤氣洗滌廢水、化學水站排水以及循環水系統排水等,還有生化處理之后的有機廢水。這種廢水的含鹽量比較高,有些廢水中還有難以降解的有機物。

      在煤化工行業高含鹽廢水處理時一般使用蒸發結晶技術,比如在酸洗鋼材的酸洗液中,使用濃縮結晶法對其中的硫酸亞鐵以及廢酸進行回收等。

      2.1 制油項目中強制循環蒸發技術應用

      某制油項目利用強制循環結晶器對通過蒸發硫酸銨廢水得到的濃縮液進行處理,廢水主要成分是硫酸氨。蒸發工序的濃縮液進入到濃縮結晶罐上進行閃發罐內部料液溫度一般在60℃左右,通過飽和蒸汽進行加熱,使料液在結晶蒸發室中進行濃縮蒸發。結晶蒸發室的無機鹽通過固形物的形式析出,形成濃度較高的漿液,并對這種漿液進行淘洗,利用排料泵使漿料泵入到給料器中,然互在進行離心脫水。結晶蒸發室的二次蒸汽通過折流板式乏汽除沫器然后利用水冷器進行冷卻,再進入到回用水管線中。離心母液返回到濃縮結晶系統中,進行蒸發、濃縮。設置消泡劑投加裝置,將消泡劑加入到結晶蒸發室中。

      2.2 煤化工中雙效強制循環結晶器應用

      雙效蒸發器使用強制循環蒸發器,原料從上料泵進入到一效、二效蒸發器中進行蒸發濃縮,并通過軸流泵進行內部循環,濃縮液通過二效出料泵輸送到旋液分離器中,上部清液回流到二效蒸發器中,下部增濃后晶漿進入到稠厚起,通過離心機分離固液,母液分離后進入到母液罐中,通過母液泵返回到二效蒸發器中。

      由蒸汽總管來的生蒸汽先進入一效加熱室,分離蒸出來的二次氣作為二效加熱器的熱源,二效分離室蒸出來的二次氣進入到間接冷凝器中進行冷凝,進入到二次汽冷凝水管中,回到濃鹽水產水水池中。

      一效冷凝水進入到閃蒸罐閃蒸之后回到脫鹽水站,二效冷凝水冷凝后進入到二次汽冷凝水罐中,間接冷凝器冷凝下的冷凝水進入到二次汽冷凝水罐中,統一收集進而回到濃鹽水產水水池中。雙效蒸發器運行是比較穩定的,能夠實現污水的零排放。

      3、結語

      在處理煤化工廢水時使用蒸發結晶技術能夠使廢水與鹽相分離,這種處理技術是比較徹底的,能夠實現廢水的零排放,隨著環保事業的發展,蒸發結晶技術的應用前景是比較廣闊的。


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