廢水零排放工藝

　　廢水零排放是指工業水經過重復使用后，將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全部(99%以上)回收再利用，無任何廢液排出工廠。水中的鹽類和污染物經過濃縮結晶以固體形式排出廠送垃圾處理廠填埋或將其回收作為有用的化工原料。

　　什么是RCC技術?

　　RCC的核心技術為“機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術”、“晶種法技術”、“混合鹽結晶技術”。

　　機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術

　　所謂的機械蒸汽再壓縮循環蒸發技術，是根據物理學的原理，等量的物質，從液態轉變為氣態的過程中，需要吸收定量的熱能。當物質再由氣態轉為液態時，會放出等量的熱能。

　　根據這種原理，用這種蒸發器處理廢水時，蒸發廢水所需的熱能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放熱能所提供。在運作過程中，沒有潛熱的流失。

　　運作過程中所消耗的，僅是驅動蒸發器內廢水、蒸汽、和冷凝水循環和流動的水泵、蒸汽泵和控制系統所消耗的電能。為了抵抗廢水對蒸發器的腐蝕，保證設備的使用壽命蒸發器的主體和內部的換熱管，通常用高級鈦合金制造。其使用壽命30年或以上。

　　鹵水濃縮器構造及工藝流程

　　如果廢水里含有大量鹽分或 TDS，廢水在蒸發器內蒸發時，水里的 TDS很容易附著在換熱管的表面結垢，輕則影響換熱器的效率，嚴量時則會把換熱管堵塞。

　　解決蒸發器內換熱管的結垢問題，是蒸發器能否用作處理工業廢水的關鍵。RCC成功開發了獨家的“晶種法”技術，解決了蒸發器換熱管的結垢問題，使他們設計和生產的蒸發器，能成功地應用于含鹽工業廢水的處理，并被廣泛采用。晶種法技術

　　晶種法技術：可以解決蒸發器換熱管的結垢問題，經處理后排放的濃縮廢水，通常被送往結晶器或干燥器，結晶或干燥成固體，運送堆填區埋放。上述循環過程，周而復始，繼續不斷地進行。

“晶種法”以硫酸鈣為基礎。廢水里須有鈣和硫化物的存在，濃縮器開始運作前，如果廢水里自然存在的鈣和硫化物離子含量不足，可以人工加以補充，在廢水里加添硫酸鈣種子，使廢水里鈣和硫化物離子含量達到適當的水平。

　　廢水開始蒸發時，水里開始結晶的鈣和硫酸鈣離子就附著在這些種子上，并保持懸浮在水里，不會附著在換執管表面結垢。這種現象稱為“選擇性結晶”。

　　鹵水濃縮器通常能持續運作長達一年或以上，才需定期清洗保養。在一般情況下，除了在濃縮器啟動時有可能添加“晶種外”，正常運作時不需再添晶種。

　　混全鹽結晶技術

　　用作混合鹽結晶的結晶器，可用蒸汽驅動，也可用電動蒸汽壓縮機驅動，后者是能效較高的系統。

　　這種高效結晶器的主要優點有： 設備體積小，占地面積也小;設備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗電最低僅16KW/H。回收率高達98%，而且回收的是優質蒸餾水，所含TDS小于10PPM，稍做處理即可作高壓鍋爐補給水，用鈦合金制造,壽命長達30年。

　　什么是HERO技術?

　　HERO是High Efficiency Reverse Osmosis的簡稱。HERO工藝的預處理步驟要根據水化學和現場的專門設計規范來定制的。有一個步驟是不變的，這就是RO是在高pH條件下運行的。為了使RO能在高pH條件下運行，所有會引起膜結垢的硬度和其它陽離子成分必須除去。

　　懸浮固體物應降至接近零以避免膜的堵塞，二氧化碳要除到一定程度以減少水的緩沖性。硅在高pH條件下是可以高度溶解的，所以不會限制RO的回收率。理論上說，經過預處理后，回收的比例只會受到濃液滲透壓的限制。此工藝可實現95%的回收率。而在大多數電子超純水的應用上，回收率會更高。

　　HERO的特點和優勢：在HERO工藝條件下，高PH運行也是膜供應商接受的。給水是排污水或含鹽量較高時，可以達到的水回收率90%或更高，同時減少清洗頻率。

　　對于高硅水質，在高PH條件下硅是溶解態(離子態)，可以到達高回收率。兩級反滲透運行在高PH條件下，離子去除率可以達到：硼>99.4%，硅>99.97%，有機物(TOC)>99%。

　　什么是特種RO膜技術濃水再濃縮零排放工藝?

　　該特種膜主要由過濾膜片、導流盤、中心拉桿、高壓容器、兩端法蘭、各種密封件及聯接螺栓等組成。過濾膜片和導流盤交替疊放，中心拉桿串成膜芯置入高壓容器后兩端法蘭進行固定，再用拉桿結合形成。

　　原水通過膜芯與高壓容器的間隙到達膜元件底部，均勻布流進入導流盤，在導流盤表面以雷達掃描方式流動，從投幣式切口進入下一組導流盤和膜片，在整個膜柱內呈渦流狀流動，產水通過中心管排出膜元件。

　　特種RO膜特點和優勢最低程度的膜結垢和污染現象采用開放式寬流道及獨特的水力學設計，具有更寬的流體通道，更優異的流體湍流效果，導流盤專利結構設計，渦流式流動狀態，最大程度上減少了膜表面結垢、污染及濃差極化現象的產生。

　　膜使用壽命長RO特種膜采用了新型改性膜片，更適用于廢水膜分離。膜片抗壓力能力更強，最高可以達到160bar。且該組件能夠有效避免膜的結垢，膜污染減輕，使反滲透膜的壽命延長。

　　組件易于維護采用標準化設計，組件易于拆卸維護，可以輕松檢查維護任何一片過濾膜片及其它單元，維修簡單這是其它形式膜組件所無法達到的。

　　過濾膜片更換費用低當過濾膜片需更換時可進行單個更換，這最大程度減少了換膜成本，當卷式膜出現補丁、局部泄漏等質量問題或需更換新膜時只能整個膜組件更換。

　　出水水質好對各項污染物都具有極高的去除率，出水水質好。

　　什么是電滲析技術?

　　在外加直流電場作用下，利用離子交換膜的透過性(即陽膜只允許陽離子透過，陰膜只允許陰離子透過)，使水中的陰、陽離子作定向遷移，從而達到水中的離子與水分離的一種物理化學過程。

　　電滲析技術已廣泛應用于各種廢水的回收處理，其應用范圍還在不斷擴大 ，并已經發展成為一種新型的單元操作 。

　　電滲析處理含醛乙酸廢水，再將電滲析濃水萃取、精餾，可以制得99%工業乙酸，電滲析淡水含酸量小于0.02%，可安全排放。

　　電滲析處理銅鐵廢水，對含HNO3和HF的廢水進行了有效的處理，不但回收利用了水和有用資源，而且保護了環境 。

　　電滲析實驗處理鋁制品漂洗廢水，處理含堿廢水，回收了NaOH 和Na2CO3;處理后淡水可回用或排放，效益顯著。

　　電滲析在反滲透濃水回用中的應用

　　隨著膜技術的快速發展，反滲透得到越來越廣泛的應用，但是反滲透制純水生產過程中會產生大量的濃水，如果濃水得不到妥善處理而直接排放，必然會造成資源浪費及環境污染。采用電滲析工藝對反滲透濃水進行回收再利用，取得了良好的經濟效益和社會效益。

　　本系統工藝主要采用原反滲透濃水進入倒極電驅動膜分離器系統+二級反滲透+EDI系統。回用水降到電導率1000μS/cm后，進入反滲透系統，達到電導率5μS/cm以內，反滲透產出淡水進入EDI系統，反滲透產出濃水進入倒極電滲析系統。電滲析產出的濃水進入濃縮水箱。EDI產出濃水進入二級反滲透系統，EDI產出淡水達到15MΩ，進入產水罐。

　　電滲析技術在高鹽高COD污水中的應用

　　在醫藥中間體及化工廠生產過程中產出大量含有機物的高鹽污水，該污水由于含鹽量太高，很難進行生化處理達到排放或回用標準。

　　使用電滲析可以使鹽分下降至可生化標準，淡水進入生化。電滲析產出的含鹽污水經過電滲析濃縮至12%-15%以上，進入蒸發或MVR系統，最終達到零排放的目的，既為企業解決了高鹽廢水排放難題，又可以使水資源得到回收利用，節約了資源，提高了企業的經濟效益。

　　廢水零排放工藝在火電廠中的應用

　　火電廠水資源經過梯級利用后會產生一定量水質條件極差，不能直接回用的末端廢水，這部分末端廢水的處理回用是實現全廠廢水“零排放”關鍵點。經過梯級利用及濃縮減量后的末端廢水中含有高濃度的氯離子，需要進行脫鹽處理后才能回用。

　　末端廢水的處理方法有灰場噴灑、蒸發塘蒸發、蒸發-結晶、煙道蒸發等，其本質均為通過末端廢水的物理性蒸發實現鹽與水的分離。

　　蒸發-結晶技術

　　蒸發-結晶技術：機械蒸汽再壓縮(MVR)和低溫常壓蒸發結晶技術等。

　　常用的降膜式蒸汽機械再壓縮蒸發結晶系統，由蒸發器和結晶器兩單元組成。廢水首先送到機械蒸汽再壓縮蒸發器(BC)中進行濃縮。經蒸發器濃縮之后，濃鹽水再送到強制循環結晶器系統進一步濃縮結晶，將水中高含量的鹽分結晶成固體，出水回用，固體鹽分經離心分離、干燥后外運回用。

　　廢水首先經過換熱器被加熱至一定溫度(40～80oC)，然后進入蒸發系統，水分蒸發形成水蒸汽，在循環風的作用下被移至冷凝系統，含有飽和水蒸氣的熱空氣與冷凝系統內的冷水(20～50oC)相遇而凝結成水滴，并被輸送至系統外。經蒸發后的廢水濃度不斷升 高，達到飽和溶解度的鹽從溶液中析出形成固體顆粒，并最終從水中分離出去。

　　煙道蒸發技術

　　將末端廢水霧化后噴入除塵器入口前煙道內，利用煙氣余熱將霧化后的廢水蒸發;也可以引出部分煙氣到噴霧干燥器中，利用煙氣的熱量對末端廢水進行蒸發。在煙道霧化蒸發處理工藝中，霧化后的廢水蒸發后以水蒸氣的形式進入進入脫硫吸收塔內，冷凝后形成純凈的蒸餾水，進入脫硫系統循環利用。同時，末端廢水中的溶解性鹽在廢水蒸發過程中結晶析出，并隨煙氣中的灰一起在除塵器中被捕集。

　　蒸發結晶技術作為一種較為成熟的高鹽水脫鹽技術，在化工領域已有較多應用，在電力行業的應用也開始應用;煙道蒸發處理技術經過多年的研究，目前在脫硫廢水處理中也有一些應用，也有可能用于全廠末端廢水的處理。