煤化工高鹽廢水蒸發器濃縮液如何實現零排放

2018-07-16

   

煤化工高鹽廢水采用蒸發器如何實現零排放


實例【內蒙古伊泰化工項目】

     我國是一個貧油、少氣、富煤的國家,煤炭在一次能源的生產和消費結構中占到了70%以上。中國能源以煤炭為主的狀況,在今后很長一段時期內都不會改變。近年來,由于石油價格居高不下,煤化工行業得到了迅速發展。雖然煤化工產品如柴油、汽油、航空煤油等在一定程度上替代了石油產品,但是它同時也帶來了**的環境壓力。其中,水資源的過度使用和破壞被認為是*嚴重的問題。有研究表明,煤化工企業每生產1t產品,直接液化需要6~7t水,間接液化需要 8~12t水,煤制甲醇需水10~17t,而煤制烯烴則需水20~30t。然而,我國的煤炭儲量和水資源呈逆向分布,煤炭資源豐富的西部和北部地區多為干旱地區,水資源稀缺。另外,煤化工作為高污染高排放企業,如果其產生的大量廢水不能得到有效處理就直接排放,必將對周邊環境造成巨大污染。因此,未來如何深度處理煤化工廢水,如何對處理后的水進行合理循環利用,從而降低污染物排放總量進而達到近零排放,是煤化工產業進一步發展亟待解決的問題。

     煤化工廢水由于含有高濃度鹽分,無法生化處理或其它辦法處理,只能采用蒸發除鹽處理;還有些廢水可以通過蒸發濃縮,將廢水中的物質變廢為寶。采用蒸發+結晶工藝處理煤化工廢水,使蒸發處理后的水循環利用,做到廢水零排放。

    多效蒸發是將2個或多個蒸發器串聯起來進行操作的過程。前一蒸發器內蒸發時所產生的二次蒸汽可以作為后一蒸發器的加熱蒸汽,只要后一蒸發器內的壓力和溶液沸點較原來蒸發器中的低,則引入的二次蒸汽即能起到加熱熱源的作用。每一個蒸發器稱為一效,通過循環利用蒸汽,重復利用了熱能,從而降低了能耗成本。郭杰等利用三效蒸發系統對反滲透濃鹽水進行了中試處理研究,其工藝流程如圖1所示。

   反滲透濃鹽水首先經過0.4MPa低壓飽和蒸汽進行加熱,再依次進入一效、二效、三效蒸發器進行蒸發,前一效蒸發器蒸發出來的蒸汽可以作為后一效蒸發器的熱源。*終蒸汽經過冷凝器冷卻成冷凝水,進入淡水箱?;厥盏睦淠妼剩?00μS/cm、COD<10mg/L、NH4+-N<2mg/L,達到水質回用要求。另一方面,從三效蒸發器中排出的飽和物料進入到旋流增稠器,其中的稀溶液進行外循環,而濃物料則進入結晶器和離心機,*終轉化成固態鹽泥。

  由于多效蒸發過程的能耗主要來自蒸汽,而在大多數的煤化工企業項目中,蒸汽是一種副產品,容易得到,成本較低,因此,多效蒸發技術非常適合煤化工廢水的處理。然而,在實際操作過程中,由于結垢作用,多效蒸發設備的蒸發量隨著使用時間的增加會逐漸減少,所以如何控制和清除多效蒸發過程中的鹽垢從而提高蒸發效率,是未來研究的方向。

    


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