热法处理高盐废水新进展.pdf

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1、140化工机械2016年热法处理高盐废水新进展李俊岭。(福陆(中国)工程建设有限公司)摘要在传统的膜法和蒸馏法处理高盐废水的基础上，介绍了热法处理技术的原理，总结了其技术特点，并指出了适用于高盐重度废水处理技术的现状及发展前景。关键词高盐废水热法处理喷雾蒸发浸没式燃烧蒸发中图分类号TQ028文献标识码A文章编号0254—6094(2016)02—0140_04含盐废水是指含有溶解性固体TDS(TotalDissolvedSolid)的质量分数至少达3．5％的废水‘1’“，主要来源为海水、苦咸水的浓缩水，食品加工、化工生产排

2、放的废水以及石油和天然气采集加工过程中产生的高浓度废水。这些废水中除含有微生物、大分子有机物以外，还含有大量的无机盐如cl一、sO。2。、ca“、Na+、Mg“等㈡j。常规的处理方法盐水浓度不能太高，因此探究处理高盐废水的新方法迫在眉睫。1处理含盐废水的常规方法常规的膜法如离子交换法，电渗析法和反渗透法在工业生产中应用很多。但是离子交换树脂对给水要求很高，一般来说油含量要低于2mg／L，另外含盐量也不能高于300mg／L。“，否则生产成本迅速升高。电渗析除盐率一般为50％～90％‘⋯。反渗透是最早由美国发展起来的，利用压力

3、推动淡化盐水的技术，其处理成本较低，但是渗透膜很容易被污染，一旦被污染，处理能力和渗透膜的寿命也随之降低，膜通量一般都成倍下降’6。，这些不足都会限制膜分离技术在工程上的大规模应用，尤其对于高浓度的盐水更有局限性。常规的热法有多级闪蒸、多效蒸馏"。和压气蒸馏，在水处理上应用很广泛，尤其是在中东地区，技术已经成熟。8。，设备的运行以及维护费用少。但是由于这些方法都涉及到废水和热源的间壁式换热，所以很容易结垢腐蚀设备，尤其是处理高浓度的盐+李俊岭，男，1973年2月生，工程师。上海市，201103。水，会对换热系统造成很大的影

4、响，增大能耗，降低生产能力一。。另外，对于油气田方面的废水，由于成分复杂而且含有原油，油膜会大幅降低传热，使得蒸馏法在油田水处理上受到限制。常规的生物法处理高盐废水时，耐盐污泥微生物的培养难度较大，周期长，占地面积大，过程参数不易控制。”。，应用于工业生产有一定的限制，因此无论是膜法还是常规的热法以及生物法在处理高浓度废水上都有局限性⋯。。2几种热法处理高盐废水的特点和进展2．1喷雾蒸发法(RapidSprayEvaporation)喷雾蒸发淡化原理如图l所示，将海水通过喷头呈雾状喷人蒸发室内，与蒸发室内的热空气迅速进行热

5、交换，海水中的水分快速蒸发成为水蒸气，海水由此被浓缩；蒸发过程结束后，水蒸气被空气流带出蒸发室，随后再被冷凝为淡水并予以回收。喷雾蒸发淡化过程中海水的浓缩倍率很高，盐分甚至可以结晶析出。图1喷雾蒸发原理示意图第43卷第2期化工机械14l美国Aquasonics公司于2001年推出一项“快速喷雾蒸发”海水淡化方法。12，将海水以200～300m／s的流速喷入蒸发室，实现盐水常压环境下真空蒸发，在热空气流中迅速变成水蒸气，水蒸气被一组特殊的挡板截留而冷凝，盐分则成为固体颗粒沉积下来，平均算下来生产1t淡水的成本为35美分左右。

6、田凤山采用一种节能喷雾负压蒸馏式海水淡化的方法¨”，在蒸发室内使用闪蒸的方法强化海水雾滴的蒸发，蒸发室内通过一个外接的液位罐维持负压状态，制成一套自动喷雾闪蒸设备。关于喷雾蒸发的研究主要在二次蒸汽的热利用上，美国能源公司2004年推出把二次蒸汽作为多效蒸馏的热源。1“，大大提高了热利用率。成怀刚和高从增利用低温蒸馏一喷雾蒸发集成工艺。”。，进行高盐水深度淡化的可行性探究，结果表明回收率达到70％以上1⋯。，同时可以获得固体盐颗粒。喷雾蒸发没有传热面，更适合于高盐废水，避免了结垢腐蚀换热管。操作压力多为常压，操作温度一般在5

7、0—90。E¨“，容易使用低品位热能作为能源，便于应用价廉易得的高分子材料制作设备，从而减少设备投资。理论上可将99％以上的海水转化为淡水且达到零排放。但是喷雾蒸发的二次蒸汽中含有大量的空气(高达50％～90％)，给蒸汽冷凝带来了很大的难度。喷雾蒸发尚处于研究阶段，短期内不适合大规模生产。2．2增湿一去湿法(Humidification—Dehumidification)增湿一去湿技术由传统的太阳能蒸馏淡化发展而来。该技术以流动的空气作为水蒸气的载体，蒸发室与冷凝室是分离开的，空气和水直接接触完成增湿过程，然后湿空气进入冷

8、凝室内冷凝，空气和水分离开来，完成去湿过程118。增湿一去湿法操作压力多为常压，操作温度一般70～95℃。”。，很容易使用一些低品位的热能作为热源。由于增湿一去湿过程只是空气与水的一个直接接触增湿过程，不存在间壁式换热，所以适合处理高盐废水，对容易结垢腐蚀的废水尤其适用，也便于应用性能适宜且较廉价的高分