零(ling)(ling)排(pai)(pai)(pai)放(fang)，是(shi)指無限地減少污染物和(he)能(neng)(neng)源排(pai)(pai)(pai)放(fang)直至到零(ling)(ling)的活動(dong)。零(ling)(ling)排(pai)(pai)(pai)放(fang)，就其內容而言，一(yi)是(shi)要(yao)控制生(sheng)產過程中(zhong)不(bu)(bu)得已(yi)(yi)產生(sheng)的能(neng)(neng)源和(he)資(zi)源排(pai)(pai)(pai)放(fang)，將其減少到零(ling)(ling)；另一(yi)含義是(shi)將那些不(bu)(bu)得已(yi)(yi)排(pai)(pai)(pai)放(fang)出的能(neng)(neng)源、資(zi)源充(chong)分利用，最終消滅不(bu)(bu)可(ke)再(zai)生(sheng)資(zi)源和(he)能(neng)(neng)源的存在(zai)。

廢(fei)(fei)水(shui)“零排(pai)放”是指工業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)經過重復使用(yong)后，將(jiang)這部(bu)分(fen)含鹽(yan)量和(he)污染物高濃縮成廢(fei)(fei)水(shui)全(quan)部(bu)(99%以(yi)上)回收再利用(yong)，無任何廢(fei)(fei)液排(pai)出(chu)工廠。水(shui)中(zhong)的(de)鹽(yan)類和(he)污染物經過濃縮結晶以(yi)固體形(xing)式(shi)排(pai)出(chu)廠送(song)垃圾處(chu)理廠填埋或(huo)將(jiang)其回收作為有用(yong)的(de)化工原料。

國(guo)內現有(you)實(shi)現廢(fei)水零排放的手段(duan)

目前國(guo)內廣(guang)泛使用(yong)的(de)工業廢水處理技術(shu)主要(yao)包括RO(反(fan)滲透膜(mo)雙(shuang)膜(mo)法(fa))和EDR技術(shu)他們的(de)主要(yao)材料是(shi)納米(mi)級的(de)反(fan)滲透膜(mo)，而這種技術(shu)的(de)作(zuo)用(yong)對象是(shi)離子(重金(jin)屬離子)和分(fen)子量在幾(ji)百以上的(de)有機物。

其工作原理是在一定壓力條件下，H2o可(ke)以通(tong)過RO滲(shen)透(tou)膜(mo)，而(er)(er)溶解在水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)機物(wu)，重金屬(shu)離子，大分(fen)子有機物(wu)，膠體，細菌和病(bing)毒則無(wu)法通(tong)過滲(shen)透(tou)膜(mo)。從而(er)(er)可(ke)以將(jiang)滲(shen)透(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)純水(shui)(shui)與含有高(gao)濃(nong)度(du)有害物(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)分(fen)離開來。但是使用這種技術(shu)我(wo)們只能得到(dao)60%左右的(de)(de)(de)(de)(de)純水(shui)(shui)，而(er)(er)剩余的(de)(de)(de)(de)(de)含高(gao)濃(nong)度(du)有害物(wu)質的(de)(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)最終避免不了排放到(dao)環境的(de)(de)(de)(de)(de)結局，而(er)(er)這些(xie)高(gao)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)重金屬(shu)離子和無(wu)機物(wu)對我(wo)們的(de)(de)(de)(de)(de)環境是極其有害的(de)(de)(de)(de)(de)。

RCC技術

RCC技術(shu)(shu)(shu)，能真正達到(dao)工(gong)業廢水(shui)“零排(pai)放”，RCC的核心(xin)技術(shu)(shu)(shu)為(wei)“機械蒸(zheng)汽再壓(ya)縮循環蒸(zheng)發(fa)技術(shu)(shu)(shu)”及“晶(jing)種法技術(shu)(shu)(shu)”、“混(hun)合(he)鹽(yan)結晶(jing)技術(shu)(shu)(shu)”。

1.機(ji)械蒸(zheng)汽再壓縮循(xun)環(huan)蒸(zheng)發(fa)技術

1）機械蒸汽再壓縮循環蒸發技(ji)術(shu)的基(ji)本原理(li)

所謂的機械蒸(zheng)汽(qi)再壓縮循環蒸(zheng)發技術，是根據(ju)物理學的原理，等(deng)量(liang)的物質(zhi)，從液態轉變為(wei)氣態的過程中，需(xu)要吸收定量(liang)的熱(re)能(neng)(neng)。當物質(zhi)再由氣態轉為(wei)液態時(shi)，會放出等(deng)量(liang)的熱(re)能(neng)(neng)。根據(ju)這種(zhong)原理，用(yong)這種(zhong)蒸(zheng)發器(qi)處理廢水時(shi)，蒸(zheng)發廢水所需(xu)的熱(re)能(neng)(neng)，再蒸(zheng)汽(qi)冷(leng)凝和冷(leng)凝水冷(leng)卻時(shi)釋放熱(re)能(neng)(neng)所提供(gong)。

在(zai)運(yun)作(zuo)過程中，沒有潛熱的流(liu)失。運(yun)作(zuo)過程中所消耗(hao)的，僅是(shi)驅動蒸(zheng)(zheng)發(fa)器內廢(fei)水、蒸(zheng)(zheng)汽、和冷凝水循環(huan)和流(liu)動的水泵、蒸(zheng)(zheng)汽泵和控制(zhi)系統所消耗(hao)的電能(neng)。為了(le)抵(di)抗(kang)廢(fei)水對蒸(zheng)(zheng)發(fa)器的腐蝕，保證設備的使用壽命(ming)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器的主體和內部的換熱管，通常用高級鈦(tai)合金(jin)制(zhi)造。其使用壽命(ming)30年(nian)或以(yi)上。

蒸(zheng)發器(qi)單機(ji)廢水(shui)處理(li)量(liang)(liang)由27噸(dun)/天起至3800噸(dun)/天。如果需要處理(li)的(de)廢水(shui)量(liang)(liang)大于單機(ji)最大處理(li)量(liang)(liang)，可以按裝(zhuang)多(duo)臺蒸(zheng)發器(qi)處理(li)。蒸(zheng)發器(qi)在用晶種法(fa)技術運行時，也稱為鹵水(shui)濃縮器(qi)(BrineConcentrator)。

2）鹵(lu)水濃縮器構造及工藝流(liu)程

(1)待處(chu)理鹵水進入(ru)貯存箱，在(zai)箱里把鹵水的PH值(zhi)調整到5.5-6.0之間，為(wei)除氣和除碳(tan)作準備。鹵水進入(ru)換熱器把溫度升至沸點。

(2)加(jia)熱后(hou)的鹵水(shui)經過除氣器，清(qing)除水(shui)里的不(bu)溶所(suo)體(ti)，如氧所(suo)和二氧化碳。

(3)新進鹵(lu)(lu)水(shui)(shui)進入深縮(suo)器(qi)底槽，與在(zai)濃(nong)縮(suo)器(qi)內部(bu)循環的鹵(lu)(lu)水(shui)(shui)混合，然后(hou)被泵到換熱器(qi)管(guan)束頂(ding)部(bu)水(shui)(shui)箱。

(4)鹵水(shui)通過(guo)裝置，在(zai)換熱管(guan)(guan)頂(ding)部(bu)的(de)(de)鹵水(shui)分(fen)布(bu)件流(liu)入管(guan)(guan)內，均勻(yun)地分(fen)布(bu)在(zai)管(guan)(guan)子的(de)(de)內壁上，呈薄(bo)膜(mo)狀(zhuang)，受地引(yin)力下(xia)(xia)降(jiang)至(zhi)底(di)槽(cao)。部(bu)分(fen)鹵水(shui)沿管(guan)(guan)壁下(xia)(xia)降(jiang)時(shi)，吸收管(guan)(guan)外蒸(zheng)汽所釋放的(de)(de)熱能而(er)蒸(zheng)發了，蒸(zheng)汽和(he)未蒸(zheng)發的(de)(de)鹵水(shui)一起(qi)下(xia)(xia)降(jiang)至(zhi)底(di)槽(cao)。

(5)底槽內的蒸汽經過除霧器進(jin)入(ru)壓縮機，壓縮蒸汽進(jin)入(ru)濃縮器。

(6)壓縮(suo)蒸汽的(de)潛熱傳過換熱管壁，對沿著管內壁下降的(de)溫度較低的(de)鹵水(shui)膜加(jia)熱，使部(bu)分鹵水(shui)蒸發，壓縮(suo)蒸汽釋放潛熱時，在換熱管外(wai)壁上冷(leng)凝成蒸餾水(shui)。

(7)蒸餾水沿管壁下降，在濃(nong)縮器底部積聚后，被(bei)泵經換熱(re)器，進儲存罐待用。蒸餾水流(liu)經換熱(re)器時，對新流(liu)入(ru)的鹵水加熱(re)。

(8)底槽內(nei)部分鹵(lu)水(shui)被排放(fang)，以控制濃縮(suo)器內(nei)鹵(lu)水(shui)的濃度。

晶種法技術

晶(jing)種法技術(shu)：可(ke)以解決蒸(zheng)發器(qi)換熱(re)管(guan)的結垢問(wen)題(ti)，經處理后排放的濃縮廢水，通常(chang)被送(song)往結晶(jing)器(qi)或干燥(zao)器(qi)，結晶(jing)或干燥(zao)成固(gu)體，運(yun)送(song)堆填區埋放。上述循環過程(cheng)，周而(er)復始，繼(ji)續(xu)不斷地進行。

如廢水里(li)含有大量(liang)鹽分或TDS，廢水在(zai)蒸發(fa)(fa)器內(nei)(nei)蒸發(fa)(fa)時，水里(li)的TDS很容(rong)易附著在(zai)換(huan)熱(re)管的表面結垢(gou)，輕(qing)則影響(xiang)換(huan)熱(re)器的效率(lv)，嚴量(liang)時則會把換(huan)熱(re)管堵塞。解決蒸發(fa)(fa)器內(nei)(nei)換(huan)熱(re)管的結垢(gou)問題，是(shi)蒸發(fa)(fa)器能(neng)否用作處理工業廢水的關鍵。

RCC成(cheng)功開發了(le)獨家護有的(de)“晶種法”技(ji)術，解決了(le)蒸發器(qi)換熱管(guan)的(de)結垢問題，使他們設(she)計和生(sheng)產的(de)蒸發器(qi)，能成(cheng)功地應(ying)用于含(han)鹽工業廢水的(de)處理(li)，并被廣(guang)泛采(cai)用。應(ying)用“晶種法“技(ji)術的(de)蒸發器(qi)，也稱作“鹵水濃縮器(qi)”(BrineConcentrator)。經鹵水濃縮器(qi)處理(li)后排放(fang)的(de)濃縮廢水，TDS含(han)量可高達300,000pp，通常(chang)被送(song)(song)往結晶器(qi)或干燥(zao)器(qi)，結晶或干燥(zao)成(cheng)固體(ti)，運送(song)(song)堆填(tian)區埋放(fang)。

“晶(jing)種法”以(yi)硫(liu)酸鈣為(wei)基礎(chu)。廢(fei)水(shui)里(li)(li)須有鈣和硫(liu)化物的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)，濃縮(suo)器(qi)開(kai)始(shi)運作(zuo)前，如果廢(fei)水(shui)里(li)(li)自(zi)然存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)鈣和硫(liu)化物離(li)(li)子(zi)含(han)量不足，可以(yi)人工加(jia)以(yi)補充，在(zai)(zai)(zai)廢(fei)水(shui)里(li)(li)加(jia)添(tian)硫(liu)酸鈣種子(zi)，使廢(fei)水(shui)里(li)(li)鈣和硫(liu)化物離(li)(li)子(zi)含(han)量達(da)到適當的(de)(de)(de)水(shui)平。廢(fei)水(shui)開(kai)始(shi)蒸發時，水(shui)里(li)(li)開(kai)始(shi)結(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)鈣和硫(liu)酸鈣離(li)(li)子(zi)含(han)量達(da)到適當水(shui)平。廢(fei)水(shui)開(kai)始(shi)蒸發時，水(shui)里(li)(li)開(kai)始(shi)結(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)鈣和硫(liu)酸鈣離(li)(li)子(zi)就(jiu)附著在(zai)(zai)(zai)這(zhe)些種子(zi)上，并保(bao)持懸浮(fu)在(zai)(zai)(zai)水(shui)里(li)(li)，不會附著在(zai)(zai)(zai)換執管(guan)表面(mian)結(jie)垢。這(zhe)種現象稱(cheng)為(wei)“選擇性結(jie)晶(jing)”。鹵(lu)水(shui)濃縮(suo)器(qi)通(tong)常(chang)能(neng)持續(xu)運作(zuo)長(chang)達(da)一年(nian)或以(yi)上，不才(cai)需(xu)定期清洗保(bao)養。在(zai)(zai)(zai)一般情況下，除了在(zai)(zai)(zai)濃縮(suo)器(qi)啟動時有可能(neng)添(tian)加(jia)“晶(jing)種外”，正常(chang)運作(zuo)時不需(xu)再添(tian)晶(jing)種。

混全(quan)鹽結晶技術

1.混全鹽結晶技術的應用

鹵水(shui)濃(nong)縮器可回收鹵水(shui)里(li)(li)95%至98%的(de)(de)水(shui)份，剩余(yu)的(de)(de)濃(nong)縮鹵水(shui)殘(can)液(ye)，含有大量(liang)的(de)(de)可溶固(gu)體(ti)。在有些地區，鹵水(shui)殘(can)液(ye)被送(song)往(wang)蒸發池自然蒸發，或(huo)作深井(jing)壓(ya)注(zhu)處(chu)(chu)理。但很多(duo)地區，如(ru)(ru)美國西南(nan)部的(de)(de)科(ke)羅拉多(duo)河(he)流域，為了防止濃(nong)縮鹵水(shui)排放蒸發池或(huo)作深井(jing)壓(ya)注(zhu)處(chu)(chu)理后滲出，對水(shui)源造成二次污(wu)染，沿岸的(de)(de)工礦企業產生的(de)(de)廢水(shui)，必須作“零排入”處(chu)(chu)理。如(ru)(ru)殘(can)液(ye)的(de)(de)流量(liang)很小，則可用干燥器把(ba)殘(can)淮(huai)干燥成固(gu)體(ti)，收集(ji)后送(song)堆(dui)場填(tian)埋;如(ru)(ru)殘(can)液(ye)量(liang)較大，用結晶器把(ba)殘(can)液(ye)里(li)(li)的(de)(de)可溶固(gu)體(ti)給晶后收集(ji)填(tian)埋，是更經濟的(de)(de)處(chu)(chu)理方法(fa)。

一(yi)般生產(chan)性化(hua)工結晶程(cheng)序，如(ru)氯化(hua)鈉(na)、硫(liu)酸鈉(na)等化(hua)工商(shang)品的(de)生產(chan)，僅需要(yao)處理(li)一(yi)種(zhong)鹽類的(de)結晶，這類單鹽鹵水的(de)結晶工藝，比(bi)較容易掌握，但工業(ye)污水里所含的(de)的(de)鹽份，種(zhong)類繁雜，甚至含有(you)兩種(zhong)鹽份組成的(de)復(fu)鹽。

有(you)多種鹽類(lei)并存的(de)(de)鹵水會在結晶(jing)器(qi)內產(chan)生泡沫(mo)和具有(you)極(ji)強的(de)(de)腐蝕性(xing)，同時多種不(bu)(bu)同鹽類(lei)的(de)(de)存在，會造成鹵水不(bu)(bu)同的(de)(de)沸點升高(gao)。不(bu)(bu)同成度的(de)(de)結垢，對設備的(de)(de)換熱系數產(chan)生不(bu)(bu)同程度的(de)(de)影響。

通過數十年的研究和(he)實踐我們(men)掌握(wo)了(le)一(yi)套混合鹽類結晶技術，累積(ji)了(le)豐富的經驗。驗室對(dui)混通過實合鹽鹵的分析，準(zhun)確檢(jian)定鹵水里各種(zhong)(zhong)鹽類的成(cheng)份(fen)和(he)溶量(liang)，準(zhun)確判斷各種(zhong)(zhong)鹽類對(dui)設(she)備的影響，采用(yong)不同的設(she)計參數，并在這基礎上進行(xing)系統設(she)計，為用(yong)戶(hu)提(ti)供適合的，經濟和(he)可靠(kao)的設(she)計，制定可行(xing)的操作和(he)維(wei)修方案。

2.混(hun)全(quan)鹽(yan)結(jie)晶技(ji)術的(de)設備與工藝流程

用作混合鹽結晶的(de)結晶器，可(ke)用蒸(zheng)汽(qi)驅動(dong)，也可(ke)用電(dian)動(dong)蒸(zheng)汽(qi)壓縮機驅動(dong)，后者是能效較高的(de)系統。

強(qiang)制循(xun)壓縮(suo)(suo)蒸(zheng)汽(qi)結晶(jing)器：強(qiang)制循(xun)環(huan)壓縮(suo)(suo)蒸(zheng)汽(qi)結晶(jing)器是熱效率最高的結晶(jing)系(xi)統(tong)，系(xi)統(tong)所需的熱能，由(you)一臺電動蒸(zheng)汽(qi)壓縮(suo)(suo)機提供。它的主要工作程序(xu)如(ru)下：

(1)待(dai)處理(li)濃鹵水被(bei)泵進結晶器。

(2)和正在(zai)(zai)循環中(zhong)的鹵水混(hun)合，然后進入(ru)殼管式換(huan)熱(re)器(qi)。因換(huan)熱(re)器(qi)管子注滿水，鹵水在(zai)(zai)加壓(ya)狀(zhuang)態(tai)下不會沸騰并抑止(zhi)管內(nei)結垢。

(3)循(xun)環中的鹵水以特定角度進入(ru)蒸汽(qi)體，產生渦旋，小部鹵水被蒸發(fa)。

(4)水(shui)分被蒸發時，鹵(lu)水(shui)內產生晶體(ti)。

(5)大部鹵水被(bei)循環至加熱(re)器(qi)，小股水流(liu)被(bei)抽(chou)送至離(li)(li)心機或過濾器(qi)，把晶體分(fen)離(li)(li)。

(6)蒸汽經過(guo)除霧器(qi)，把附有(you)的顆粒清除。

(7)蒸(zheng)器經壓(ya)縮機加壓(ya)，壓(ya)縮蒸(zheng)汽在加熱(re)器的換熱(re)管(guan)外(wai)殼上冷凝成蒸(zheng)餾水，同時釋(shi)放潛熱(re)把管(guan)內的鹵水加熱(re)。

(8)蒸餾水收集后(hou)，供廠內需要高(gao)質蒸餾水的(de)(de)工藝流程使用(yong)，在(zai)某些條(tiao)件下(xia)，結晶(jing)器產生的(de)(de)晶(jing)體，是很高(gao)商業價值(zhi)的(de)(de)化(hua)工產品(pin)。這種高(gao)效(xiao)結晶(jing)器的(de)(de)主要優點有：

a設備體(ti)積小，占地面(mian)積也小。b設備能耗低(di)，鹽鹵濃(nong)縮器處理(li)一噸廢水耗電最低(di)僅16KW/H。回收率高達(da)98%，而且(qie)回收的是(shi)優質蒸餾(liu)水，所含TDS小于10PPM，稍做處理(li)即可作高壓鍋爐補給水，用鈦合金制(zhi)造,壽(shou)命長達(da)30年。

最后，零(ling)排放技術只是在人能(neng)力范圍內的(de)(de)理(li)想狀態，并且在某(mou)一行業或領(ling)(ling)域(yu)的(de)(de)孤(gu)立的(de)(de)零(ling)排放是不可(ke)能(neng)的(de)(de)，它涉及到許多(duo)學科和領(ling)(ling)域(yu)，只有不同的(de)(de)領(ling)(ling)域(yu)間相(xiang)互合(he)作共(gong)同努力我(wo)們才能(neng)去實(shi)現“零(ling)排放”最終造福(fu)人類(lei)。