低温蒸发结晶技术在零排放工艺中的应用

1、低温蒸发结晶技术在高盐低温蒸发结晶技术在高盐 水零排放工艺中的应用水零排放工艺中的应用 北京特里高膜技术有限公司北京特里高膜技术有限公司 20142014年年1111月月 关向宇 公司成立于公司成立于2003年年 一直以超滤为核心，高难度污一直以超滤为核心，高难度污 水处理。水处理。 BERGHOF中国区总代理和紧中国区总代理和紧 密合作伙伴密合作伙伴 世界上世界上50多个国家建立代理商多个国家建立代理商 在国内外坚持长远合作的战略在国内外坚持长远合作的战略 方针，引进国外先进技术。方针，引进国外先进技术。 北京特里高膜技术有限公司介绍 目前目前RO浓水浓水为代表的高盐水，为代表的高盐水，多数

2、作为废水送至工业废多数作为废水送至工业废 水收集站与工业废水一起处理后排放，这无形中增加了工水收集站与工业废水一起处理后排放，这无形中增加了工 业废水的处理量和排放量。业废水的处理量和排放量。 随着目前环保要求的提高，对企业污水排放量有严格的限随着目前环保要求的提高，对企业污水排放量有严格的限 制，并且今后要更多的实现零排放，因此制，并且今后要更多的实现零排放，因此RO浓水的处理浓水的处理 已受到业界广泛关注。已受到业界广泛关注。 背景背景 反渗透浓水特点：反渗透浓水特点： 1、硬度及碱度经过浓缩后升高，碳酸钙结垢倾向强；硬度及碱度经过浓缩后升高，碳酸钙结垢倾向强； 2、浓水中硫酸钙、硫酸钡、

3、硫酸锶、氟化钙结垢倾向强；浓水中硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙结垢倾向强； 3、浓水中浓水中SiO2浓度升高，结硅垢倾向增强；浓度升高，结硅垢倾向增强； 4、原水中的有机物大部分都留在浓水中，增加了有机污染原水中的有机物大部分都留在浓水中，增加了有机污染 和微生物污染的机率。和微生物污染的机率。 特点特点 工艺工艺传统工艺一传统工艺一传统工艺二传统工艺二管式膜工艺管式膜工艺 工艺路线工艺路线浓水浓水 蒸发蒸发 浓水浓水加药反应加药反应 絮凝沉淀絮凝沉淀砂滤砂滤 活性炭活性炭超滤膜超滤膜 RO 蒸发蒸发 浓水浓水加药反应加药反应 管式超滤膜管式超滤膜RO 蒸发蒸发 投资投资高高中中低低 运行成本

4、运行成本高高中中低低 占地占地多多中中少少 安装安装复杂复杂复杂复杂简单简单 操作操作复杂复杂复杂复杂简单简单 工艺工艺 I5I5管式超滤膜管式超滤膜RORO浓水处理工艺浓水处理工艺 RO浓水浓水 加药反应加药反应 I5管式膜过滤分离管式膜过滤分离 调调PH 压滤压滤 高压反渗透浓缩高压反渗透浓缩 蒸发蒸发 滤液回流滤液回流 u 石灰乳石灰乳 加入石灰乳调节加入石灰乳调节pH值，将碳酸氢根转化为碳酸根，去除浓水中的钙、值，将碳酸氢根转化为碳酸根，去除浓水中的钙、 镁离子及重金属离子。镁离子及重金属离子。 u 氯化镁氯化镁 加入氯化镁可以去除硅，消除各种结垢及污染，能够有效地保护后续加入氯化镁可

5、以去除硅，消除各种结垢及污染，能够有效地保护后续 的反渗透系统。的反渗透系统。 去除结垢污染物去除结垢污染物,保护后续保护后续RO系统。系统。 工艺工艺 u高压反渗透膜进行浓缩，减量。高压反渗透膜进行浓缩，减量。 u纯水回用。纯水回用。 u剩余浓水蒸发结晶。剩余浓水蒸发结晶。 浓缩，减量，降低投资成本。浓缩，减量，降低投资成本。 工艺工艺 工艺特点：工艺特点： 管式滤工艺可一次性取代沉淀池、砂滤、炭滤和中空超滤等多道管式滤工艺可一次性取代沉淀池、砂滤、炭滤和中空超滤等多道 前处理及过滤设备，可直接作为前处理及过滤设备，可直接作为RO系统的前处理。系统的前处理。 管式滤工艺可进行高效固液分离（只

6、要将反渗透浓水中的结垢和管式滤工艺可进行高效固液分离（只要将反渗透浓水中的结垢和 污染物质变成固体沉淀，就可以由超滤滤膜彻底分离）。污染物质变成固体沉淀，就可以由超滤滤膜彻底分离）。 无需投加絮凝剂、无需投加絮凝剂、PAM，无需考虑矾花沉降效率。，无需考虑矾花沉降效率。 无需大流量水反冲洗，采用在线反洗，自用水率很低。无需大流量水反冲洗，采用在线反洗，自用水率很低。 I5型管式膜，相同尺寸组件膜面积更大，膜的结实耐用，可使用型管式膜，相同尺寸组件膜面积更大，膜的结实耐用，可使用 寿命达寿命达5-8年。年。 低温蒸发结晶器是什么？ 通过独特的设计实现气液充分、高效的接触， ，液体由液相转移到气相

7、，从而实现液体蒸发 浓缩的设备。 低温蒸发结晶器介绍 液体顺着倾斜的平板流动，由于空化液体顺着倾斜的平板流动，由于空化 作用平板下方产生微小的负压，平板上作用平板下方产生微小的负压，平板上 表面出现凸口。负压使得空气从平板下表面出现凸口。负压使得空气从平板下 方进入流动的液体中，当长气泡与液体方进入流动的液体中，当长气泡与液体 长时间接触后变成饱和水蒸气，交换其长时间接触后变成饱和水蒸气，交换其 他液体中溶质或者热量。低压风机输送他液体中溶质或者热量。低压风机输送 空气并加强气液的接触，提高反应效率。空气并加强气液的接触，提高反应效率。 低温蒸发结晶原理 长气泡，增加气液接触时间 水膜 蒸发过

8、程在气泡及平板表面进行，平板表面 不易结垢 低温蒸发结晶原理演示 低温蒸发结晶工艺介绍 特点特点： 1、能源：电能，利用能源：电能，利用余热、废热。余热、废热。 2、设备采用双相不锈钢。设备采用双相不锈钢。 3、设备模块化设计，、设备模块化设计，全自动控制，全自动控制，运行维护简单。运行维护简单。 4、设备占地面积小。、设备占地面积小。 5、稳定性好、稳定性好 6、低温常压蒸发设备不易腐蚀、低温常压蒸发设备不易腐蚀 避免传统蒸发结晶工艺结垢的问题。避免传统蒸发结晶工艺结垢的问题。 低温蒸发结晶工艺特点 50吨吨/天低温蒸发零排放设计应天低温蒸发零排放设计应 用举例用举例 零排放设计应用 蒸发设

9、备部分 NO设备参数数量备注 1模块 双相不锈钢, 50m3/d 1 2循环泵 140m3/h，不锈 钢 AISI 316L 1 3风机 10000m3/h at 70 Pa 2 零排放设计应用 AIR OUT，55 RH98% 10782m3/h*2 含水率：111.7g/Kg 出口能量：3784768KJ/h AIR IN，28 RH65% 10000m3/h*2 含水率：15.45g/Kg 进口能量：783039KJ/h Feed water，60 原水温度：15-35 15 时所需能量： 189KJ/KgH2O Bleed stroom T 60 T 50 Heater 蒸发模块 He

10、at exchange 蒸发量：2084Kg/h 能量：6003458KJ/h 50吨/天模块 零排放设计应用 能耗能耗功率功率数量数量总能耗总能耗备注备注 循环泵2.2kw12.2kwh 风机1.5kw23kwh 合计：5.2kwh 50吨每天处理量，蒸发设备能耗： 利用余热、废热，能耗低利用余热、废热，能耗低 零排放设计应用 余热需求：余热需求： 1、蒸发、蒸发1吨水，蒸发设备需要余热量约吨水，蒸发设备需要余热量约3096229KJ，合，合860kw 如换算成热水：蒸发如换算成热水：蒸发1吨水，需要吨水，需要27吨吨95度热水或度热水或40吨吨85度热水，热水温度热水，热水温 度降到度降到

11、65度。度。 如换算成蒸汽：蒸发如换算成蒸汽：蒸发1吨水，约需要吨水，约需要1550kg140度的蒸汽度的蒸汽 2、其它种类余热、其它种类余热 如热风、烟气等需根据具体情况再计算所需量。如热风、烟气等需根据具体情况再计算所需量。 零排放设计应用 2 2 零排放设计应用 T 50 T60 能量回收 Feed water， 25 水回收 晶体分离系统 AIR IN water，60 Heat exchange Heat exchange AIR OUT GaLiCos 没有余热或余热不足情况： 能量回收工艺 零排放设计应用 所需热源温度要求低，主要是将原水加热和补充原水循环所需热源温度要求低，主要

12、是将原水加热和补充原水循环 蒸发过程中产生温差。蒸发过程中产生温差。 低品质的余热、废热就可以满足要求。低品质的余热、废热就可以满足要求。 液体不断循环流动，流速快，避免晶体析出后在双向不锈液体不断循环流动，流速快，避免晶体析出后在双向不锈 钢斜板表面结垢钢斜板表面结垢 开发塑料材质平板，耐腐蚀，成本低。开发塑料材质平板，耐腐蚀，成本低。 零排放设计应用 运行维护： 1、设备运行维护比较方便，只需定期维护一下， 检查循环泵和风机运行情况，一周约1到2次。 2、运行费用：设备能耗。 3、维护费用主要是风机和循环泵的保养和维修 费用。 模块化设计、运行维护简单模块化设计、运行维护简单 零排放设计应用 References 设计处理量1m3/h 余热：85度热水 泵及