三效蒸發(fā)技術(shù)處理高濃度廢水

作者：周慶闊

來源：《中國化工貿(mào)易·上旬刊》2017年第05期

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，生活水平的不斷提升，也給我們生活的環(huán)境造成了嚴重的影響，各種垃圾的隨意堆放，工業(yè)廢水的處理等都使我們賴以生存的環(huán)境遭到了破壞。因此，針對這些廢水的處理，我國提出使用三效蒸發(fā)新技術(shù)來對濃度較高的廢水進行處理。此篇文章首先闡述了高效多效蒸發(fā)處理技術(shù)的原理，然后對其處理的工藝流程進行了分析和探討，并對此項技術(shù)的具體應用進行了描述，以便于為相關人士提供參考或借鑒，為廢水的 處理提供可靠的依據(jù)。

關鍵詞：三效蒸發(fā)技術(shù)；高濃度廢水；處理；分析

在我國水資源十分緊缺，尤其是在現(xiàn)代化的生活當中，再加上現(xiàn)階段水資源的污染，無疑是給我國水資源的利用雪上加霜。僅化工行業(yè)每年產(chǎn)生的廢水就達上百億噸，其中染料、醫(yī)藥及中間體等的生產(chǎn)廢水。因其濃度高、毒性大、難以降解而成為世界公認的難題。如何提高處理效率、降低投資對于高濃度、難降解有機工業(yè)廢水十分關鍵。針對高濃度有機廢水治理亟待解決的問題，開發(fā)出高效處理技術(shù)、設備及組合工藝，建立起高濃度難降解廢水處理過程智能化和可控制化的有效方法一直是環(huán)保和水處理科技工作者關注的焦點。目前我國工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度有機廢水，主要采用厭氧與好氧相結(jié)合的方法進行處理，由于厭氧處理工藝的運行條件要求高，出水水質(zhì)難以保證，水處理思路從多種工藝的組合逐漸轉(zhuǎn)向單一工藝，以滿足多種工藝功能的要求，力圖用一種工藝能較好的降低COD＼BOD，并去除氮、磷等污染物。 1 高效多效蒸發(fā)處理技術(shù)原理

目前蒸發(fā)器的種類比較多，就其蒸發(fā)方式而言，有自然循環(huán)蒸發(fā)器，強制循環(huán)蒸發(fā)器；從蒸汽利用方式考慮，蒸發(fā)又可分為一效至五效。在第1個以直接蒸汽加熱的蒸發(fā)器內(nèi)，由被加熱液體沸騰而產(chǎn)生的二次蒸汽進入第2個蒸發(fā)器作為熱源，即為二效蒸發(fā)。這樣依次利用前一效的二次蒸汽作為下一效的蒸發(fā)器的熱源。根據(jù)能量守恒，每蒸發(fā)l t水所消耗的蒸汽量比率為：單效1.1，雙效0.57，三效O.4，四效0.3，五效0.27。綜合比較設備投資和運行費用，通常采用三效蒸發(fā)技術(shù)處理高濃度廢水，每蒸發(fā)處理l t廢水約消耗0.38 t的蒸汽。

高效三效蒸發(fā)技術(shù)在處理的工藝流程方面主要涉及到以下幾方面：調(diào)節(jié)池、多效蒸發(fā)處理、冷凝以及真送系統(tǒng)等，其具體流程圖如下所示： 2 三效蒸發(fā)技術(shù)處理設備的工藝流程分析

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首先，在進行廢水處理的過程中，濃度較高的廢水先進入的設備是三效加熱器，目的是為了可以更好的與二效二次蒸汽進行熱交換。當廢水在三效加熱器加熱的作用下，廢水中的水蒸氣就會變?yōu)闅饣亩握羝?，在蒸發(fā)器內(nèi)部的廢水濃度被提升到一定的濃度后，就會在中間循環(huán)泵的作用下將其送入到一效蒸發(fā)器當中；進入到一效設備中的廢水就會與一次蒸汽來進行熱交換，此時就會將廢水中的大量水分進行蒸發(fā)，對其所產(chǎn)生的二次蒸汽在進入到二效加熱器后，就會被當做熱源來處理。當?shù)谝恍U水濃度繼續(xù)被提高后，在真空壓差狀態(tài)下，廢水自行進入第二效蒸發(fā)器；第二效產(chǎn)生的二次蒸汽進入第三效作為熱源。當?shù)诙ЫY(jié)晶器內(nèi)物料達到所需的過飽和溶液濃度后開啟出料泵出料，附產(chǎn)品回收，濃母液進行固化處理。 3 高效三效蒸發(fā)技術(shù)處理高濃度廢水的應用 3.1 醫(yī)藥廢水處理

安徽淮河之濱某醫(yī)藥原料廠生產(chǎn)合成原料藥對乙酰氨基酚等醫(yī)藥原料，其排放的廢水濃度高、色度高、毒性大、污染物成分復雜、水質(zhì)波動大。根據(jù)現(xiàn)場連續(xù)采樣監(jiān)測：cODc，日均值為300 g/L；pH 2-3；色度5萬倍；對乙酰氨基酚含量15-30 g/L。廢水中含有大量的有毒難降解物質(zhì)，常規(guī)處理方法處理后難以達到國家排放標準。

為保護淮河，在淮河流域?qū)嵤┮怨I(yè)污染源達標排放驗收為主要內(nèi)容的“零點行動”，全流域工業(yè)污染源必須達標排放，保證2000年淮河水體變清。因此，該廠采用杭州升藍環(huán)保設備科技有限公司開發(fā)的高效多效蒸發(fā)技術(shù)處理上述廢水，取得了令人滿意的結(jié)果：廢水的cODcr去除率達到99.95%，對乙酰氨基酚回收率也達到了98.6%。 3.2 化工廢水處理

內(nèi)蒙古自治區(qū)某化工工業(yè)區(qū)主要是生產(chǎn)活性染料及中間體。主要產(chǎn)品有H一酸（包括H一酸母液、T一酸母液及7卜酸洗水）、對位脂及活性染料。其廢水水質(zhì)和水量如表2。 該工業(yè)區(qū)廢水處理廠的廢水最終排人城市污水處理廠，廢水經(jīng)處理后達到GB 78—1996污水綜合排放標準中的三級標準。

在廢水中因其物質(zhì)較多且含量濃度相對較高，所以會對廢水的處理造成嚴重的影響。如：氯化銨、氯化鈉、硫酸、硫酸鈉等多種物質(zhì)，尤其是酸根氯離子的存在會使廢水產(chǎn)生一定的腐蝕性，所以就需要對工藝所使用設備進行強化和完善，以擺脫氯根離子的腐蝕。因此，三效蒸發(fā)器加熱管采用2205雙金相不銹鋼耐腐蝕材料制作，分離器采用不銹鋼suS316L制造，以確保設備使用壽命。同時，由于廢水中硫酸鈉濃度較高，其溶液在蒸發(fā)濃縮時會在傳熱設備的表面形成一層致密的硫酸鈉硬垢。因此，采用強化濃縮攪拌和強制循環(huán)濃縮方式，以提高傳熱效率和蒸發(fā)速度，避免管道被固鹽堵塞，確保系統(tǒng)處理效果。經(jīng)本工藝處理后廢水中的鹽分去除率達到98%-99%，出水CODc，平均降至1 000 mg/L以下，為后續(xù)處理創(chuàng)造了有利條件。

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主要工藝參數(shù)：①水分蒸發(fā)量10 500 kg/h；②耗汽量3 600，4 000 kg/h，生蒸汽壓力≤0.4 MPa；③蒸發(fā)溫度第一效95℃、第二效75℃、第三效55℃；④耗水量160 t/h（循環(huán)使用），水溫低于25℃；⑤真空度0.030—0.085 MPa；⑥總功率26.4 kw（進料泵、中間循環(huán)泵、強制循環(huán)泵、攪拌機、出料泵、冷凝水泵）；⑦設備材質(zhì)為加熱管2205雙金相不銹鋼，其他sus316L置進行長期運行及檢測是非常必要的。 4 結(jié)論

①濃縮液中TOC、Hs濃度均隨CF升高而明顯增加，TOc由415 mg/L升高到3 810 mg/L，HS濃度由218 mg/L升高到3 665 mg/L；TOC和Hs均實現(xiàn)了較高的截留率，cF=21時，兩者的截留率分別為51.6%和80%；②FDS隨CF小幅增加。當CF的取值為21時，F(xiàn)DS的值為10.02g/L，相比于MBR的出水程度來說，僅是其1.5倍；各無機鹽離子的濃度與進料液相比均有升高，但截留率均隨著CF增加而顯著下降。cF=21時，F(xiàn)e的截留率為60%，其余無機鹽離子均降低到10%，F(xiàn)DS的截留率僅為7%，實驗過程對鹽分基本不截留，實現(xiàn)了有機物與鹽分的分離；③各個重金屬離子的截留率是與CF正反比的，當CF增加時，各個重金屬離子的截留率就會顯著的下降，在CF值=21時，只有CO的截留率還保持在90%以上，其他的重金屬離子全部都降到了50%之下。 參考文獻：

[1]朱月琪，郭俊.多效蒸發(fā)技術(shù)在廢水治理領域的應用研究[J].化工管理，2013（24）：104-106.

[2]張紹坤.三效蒸發(fā)器在高含鹽廢水處理中的應用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2011（11）：37-40.