清洁生产之节水技术应用和案例

1、清洁生产之节水技术应用和案例水清洗成为产品的一部分冷却水在工业中的运用一、节水空间： 节水空间进水量产品带走的水量二、水流失的环节： 1. 蒸发 2. 管道跑冒滴漏三、节水方案 1. 杜绝跑冒滴漏 2. 减少蒸发量或者增加蒸发水回收装置无低费方案中高费方案水作为产品局部的节水冷却水系统特点： 1. 利用水与介质的温差，对介质进行热交换分直接接触和间接 接触两种，到达给介质冷却的目的。 2. 冷却水在循环过程中，除温度会发生变化之外，化学性质 也可能发生变化。冷却水系统需要消耗电力。 清洁生产要求： 冷却水必需循环利用，不得直接排放生产过程冷却塔补水是作为冷却之用蒸发量2.5%一、节水空间补水量

2、二、水流失的环节： 1. 蒸发 2. 管道跑冒滴漏 3. 定期排放水质影响换热的冷却水三、节水方案 1. 杜绝跑冒滴漏 2. 减少蒸发量、增加蒸发水回收装置 3. 排放水处理后回用无低费方案中费方案冷却过程冷却塔补水冷却水节水方法冷却水系统日消耗新鲜水700吨现场考察分析，水是从三个方面消耗的：跑冒滴漏：多处管道和阀门连接处有漏水现象每天定期排放水约150吨冷却塔蒸发水蒸发量约550吨节水方案：1. 检查、修理管路，减少跑冒滴漏；2. 增加回收排放水装置3. 减少蒸发水量和回收蒸发水案例某发电厂冷却水系统方案说明：1. 检查、修理管路，减少跑冒滴漏： 更换漏水阀门与管道的密封件。2. 增加回收

3、排放水装置： 定期排放水是因为水的沉淀局部有一些会影响换热效 率的成分，采用简单的过滤处理技术，去除这些成分 可以回收排放水90%以上。 投资回收期测算： 按照自来水4元/吨计算，投资回收期为270天案例某发电厂冷却水系统减少蒸发量减少冷却水量和温差提高换热效率这是减少蒸发量的关键，要定期检查换热器的换热效率，定期处理换热器内壁整个系统采用全自动控制，将冷却水的参数与需要相匹配，获得最正确的效益冷却水量由2100吨/小时减少到1800吨/小时。对冷却水塔风机进行变频控制，可以减少蒸发量案例某发电厂冷却水系统清洗过程污水处理补水排放清洗水是工业用水最大的消耗超过90%清洗之后的水，其物理和化学性

4、质通常会发生变化，需要处理达标后才能够排放清洗的过程，就是一个被清洗物外表污物或者带出液的稀释过程水作为清洗之用回用处理清洗过程污水处理补水排放新鲜水资源消耗量对环境的污染量清洗水节水思路传统生产方式处理清洗水的方法：1. 当水资源价格低廉，环保要求不严格 时，清洗水使用量不加控制，不经过处理直 接排放2. 当水资源价格贵，环保要求严格时，才重视 水耗 ，增加回用水处理装置。这种方式往 往需要较高的投资本钱和运行本钱。回用处理清洗过程污水处理补水排放新鲜水资源消耗量对环境的污染量减少清洗水量！水资源消耗量补水量清洗本钱补水本钱污水处理本钱 回用水处理本钱清洗水量补水量回用水量清洁生产方案：同时

5、实现水资源节约和 清洗水本钱两方面目标清洗水节水思路这是减少清洗水量的核心思路！研究三个问题：1. 什么是“洗干净的标准？ 用水清洗的目的，就是将工件外表的污物清洗 干净，所以首先必需确定清洗干净的标准2. 用多少水可以洗干净？ 用水多了就是浪费，少了就不能够清洗干净3. 用什么水就可以洗干净？ 采用超过需要质量的水，也是一种浪费清洗水节水思路这一步是研究减少清洗水量的根底清洗水节水思路1. 什么是“洗干净的标准？ 工件完成清洗后，外表会附着一层清洗水，清洗水的成分，决定清洗的质量。 所以，可以用 清洗后清洗水的成分 来判定 “清洗的质量，作为“洗干净的标准！清洗水节水思路2. 用多少水可以洗

6、干净？ 用“清洗后清洗水的成分作为控制参数，可以找 到“最少清洗水量的方法 需要研究两个问题：A 清洗水量与清洗方式的关系，找到最节水的清洗 方式B 清洗水量与需要清洗工件外表污物的数量、浓度 的关系 这一步是“水尽其用！冲厕用自来水是最大的浪费用洗脸水冲厕就是节水这一步通常还需要试验研究3. 用什么品质的水可以洗干净？ 高品质的水也是需要本钱才能够生产出来的，用超 过清洗质量需要的水作为清洗水，也是一种浪费 用清洗干净时出水品质，可以分析出用什么质量 的水就可以到达清洗要求 清洗水节水思路案例：洗衣机的启示国家已经公布?家用电动洗衣机?国家标准，将洗 衣机的耗电、耗水、噪声，寿命作为控制指标

7、2.洗衣机通过洗涤时间、漂洗次数，加水量多极控制和自动模糊控制等手段，用户可以根据衣物的多少灵活调节用水量。3. 节水已经成为洗衣机技术的开展方向4. 家庭洗衣节水经验： 4.1 最后一道漂洗水可以收集直接作为下一次洗涤 用水或者用作冲厕用水 4.2 每一道清洗完成都要“甩干 在进入下一道工序国内有企业，经过全厂开展节水改造，四层板耗水量已经到达低于0.8吨/平方米的水平！线路板是耗水大户，也是重金属污染大户，节水减排是线路板企业清洁生产的主要目标某知名线路板工厂清洁生产审核之前的状况：全厂每天耗水2800吨，折算成四层板每平方米耗水2.15吨对照国家线路板清洁生产标准，该厂耗水量低于三级标准

8、每平方米耗水量为2.1吨， 距离国内先进水平1.7吨 和国际先进水平1.1吨还有很大的差距清洗水节水案例清洗水节水案例线路板耗水特点：线路板生产耗水90%以上是清洗之用主要清洗分三种类型： 前处理：清洗水含有机成分，COD较高 蚀刻、磨刷：清洗水含Cu粉末和Cu离子 电镀：清洗水含镀液成分现场观察现象： 所有环节的清洗水，都是采用自来水，有的环节还采用 高纯度水； 问题分析：实际上，并非所有环节都需要自来水这样的 品质，存在“水质浪费 现象 2. 所有清洗入水阀门都是在最大开启位置； 问题分析：存在“过量使用水的现象，3. 线路板完成电镀后没有停留时间，直接进入清洗槽清洗 问题分析：带入清洗环

9、节的镀液较多，造成大量重金属 排放和增加清洗水量清洗水节水案例清洗水节水案例现场观察现象：4. 绝大局部用水环节，进水都是连续的，无论 是否有线路板需要清洗； 问题分析：存在无效浪费现象5. 工厂从未对用水进行过管控，因为废水总量 超标，正在考虑在末端上一套回用水装置。 问题分析：资源只要没有管控，一定是浪费 末端回用是本钱最高的减少新鲜水量的方案该厂电镀线镀铜后两级清洗点研究：观察到的现象： 普遍采用两级逆流清洗方式； 无论是否有线路板清洗，清洗 槽都连续进水出水 每天耗水133吨，排放Cu 22kg， 平均每平方米耗水81L。清洗水节水案例经过与厂家确认，同时收集行业的资料，确认Cu浓度低

10、于10mg/L,电导率低于200时，可用保证清洗质量清洗水节水案例1. 清洗干净的标准： 线路板镀后清洗的目的，是将附着在线路板外表的镀液，进行稀释。这个过程对清洗水而言，没有发生化学变化，变化的就是镀液的浓度。镀液浓度的变化，可用镀液中Cu和各种导电成分浓度的变化表示。所以，线路板是否清洗干净，可用末端清洗水槽Cu的浓度或者电导率表示一级二级连续进水连续进水清洗水节水研究清洗方式2. 用多少水可用清洗干净？ 2.1 清洗方式： a 连续非逆流清洗方式： 两个槽独立连续进水出水。 是最耗水的清洗方式，根本没有采用二级一级连续进水补充企业目前普遍采用的清洗方式2.2 清洗方式 b 连续逆流清洗方

11、式： 在整个生产过程中，新鲜水不断从二级清洗槽 流入，又从两个槽联通管流入一级清洗槽，再连 续流出。 这是目前最常用的清洗方式，也是清洁生产标准 规定采用的清洗方式。清洗水节水研究清洗方式二级一级连续进水补充连续逆流清洗用水量研究： 这种方式存在：连续进水出水，大局部时间流失的水质高于清洗水标准，造成浪费。清洗水节水研究清洗方式 连续逆流清洗存在的问题 清洗水质量时间清洗水不能够再用的质量连续进水出水逆流清洗，在水质还可用使用时就流失，造成浪费清洗水节水研究清洗方式 最节水的清洗方式 只有在清洗水水质不能够作为清洗水之用 时才排放，能够实现这样功能的方式就是 最节水的方式。清洗水水质时间清洗水

12、质量控制点第一清洗周期第二清洗周期清洗水节水研究清洗方式想想洗衣机是怎样工作的？ 清洗槽浓度计算公式三级间歇式清洗： n： 表示清洗数量 M2或者挂数)；C：表示镀槽计量因子的浓度；Vo：表示清洗槽清洗水体积假定三槽相同V: 表示每 M2 每挂带出液体积；C1n： 表示第一槽浓度； C2n：表示第二槽浓度； C3n：表示第三槽浓度清洗水浓度变化研究第一槽的浓度变化接近线性，第二槽和第三槽呈现逐渐明显的“指数增长特性。可以推断，多槽清洗，越到后面槽，浓度的指数特征越明显清洗水浓度变化规律按照镀槽Cu浓度20g/L，每挂带出液体积100ml，品质控制Cu浓度：10mg/L，清洗槽体积200L在完全

13、清洗条件下：单槽清洗，每挂需要清洗水200L；两槽清洗，每挂需要清洗水6.25L三槽清洗，；每挂需要清洗水1.93L国内3.7L假定每线路板带出液体积为0.15L，镀槽Cu浓度20g/L，保证线路板清洗质量要求第二道清洗水Cu浓度低于10mg/L。采用两级间歇式清洗方式，每平方米耗水仅需9.41L。多级清洗的节水效果是非常显著的！清洗水浓度变化规律 影响清洗水量的主要因素清洗效率和带出液体积：假定镀槽浓度为20g/L，清洗槽体积1000L提高清洗效率和减少带出液体积的节水效果是非常明显的！清洗水浓度变化规律 提高清洗效率的方法： 充气 水力搅动 清洗完后加喷淋清洗 镀件运动 减少带出液的方法：

14、 增加镀后在镀槽上方的停留时间 高温镀槽出槽喷淋、高温气吹 提高镀槽温度，降低镀液浓度和粘度让镀件和清洗水相对运动可以提高清洗效率！清洗水节水案例 减少带出液： 减少带出液可以同时起到四重作用： 1. 回收昂贵镀液，减少本钱； 2. 减少重金属排放，减低污染； 3. 减少清洗水量，节约水资源； 4. 减少污水总量和污水处理量 想方设法减少带出液是电镀 行业最有效的清洁生产技术清洗水节水案例 减少带出液方法实验： 1. 自然滴落：增加滴落时间； 单位：ml清洗水节水研究自动控制进水阀清洗水节水案例最节水的清洗方式：间歇式清洗，用电导率控制换水，当第二槽水质到达控制质量要求时，自动换水清洗水节水案例3. 用什么水就可以保障清洗质量： 并非所有清洗环节都需要用自来水。 水尽其用： 出水水质最好的清洗水例如产成品清洗，可 以直接就地回用到对清洗水质要求较高的地方 例如电镀清洗； 出水水质一般的清洗水例如电镀清洗，就地 简单处理过滤后，可用于另外一个对清洗水 要求较低的地方例如磨刷、蚀刻清洗； 在废水排放口，增加回用处理装置，将回用的 水，用于水质要求最低的地方，减少对回用水质 量的要求一、减少带出液： 方法：增加镀后停留时间10s 效果：可以就地减