您的位置:主页 > 企业动态 > 公司新闻 > 废水处理的方法-第一篇

废水处理的方法-第一篇

废水处理的方法-1
               
内容提要:清洁生产、工业废水零排放,实现美好的生态环境一直是人们追求目标,但在实际的工业生产中,是不容易做到的,尤其是高浓度废水,需稀释后进行过滤、中和、氧化及生物化学等多种处理方法,才能将废水处理成合格的二、三类水。传统废水处理方法,加大了企业的运行成本,使之不能保证各企业自觉进行工业废水的处理,本文介绍了采用蒸发、结晶的方法从废水中提取有用物质的工艺和设备,提出了真正消灭工业废水的途径。

一、转变思想观念,变废为宝。
       废水也是资源。生物化工、无机盐化工、食品工业,肉类加工、造纸业、酒精等工业废水中含有的纤维素、糖、蛋白、氮基酸、无机盐等有用的资源,扔掉是害,取出是宝,治理废水要将废水中有用的资源提取出来,废水通过蒸发成为蒸汽冷凝水,是废水不废,实现清洁生产和真正意义上的美好环境。
       无论是过去还是现在的企业是以获取最大的经济效益为目的的,如果在废水治理上只有投入,没有产出,企业是不会有积极性的。自颁布国家国家环境保护法以来,某些企业宁愿罚款,也不认真的进行废水理,因此废水现象时有发生,更有受到利益驱使,认为治废就是扔钱,治理越彻底,钱扔的就越多,所以无论是环保的管理者,还是企业的负责人,必须转变思想观念,废水就是资源。治理废水应是有投入,有产出,有社会效益,也有经济效益的一种产业,尤其是有着高浓度废水的企业,废水是宝,废水浓度越高,采用蒸发器浓缩,连续结晶的投入会越少(因为蒸发水量少)。对于有低浓度废水的企业的企业,要改变原有产品生产工艺,使废水浓度提高,才能使废水治理投入减少。如谷氨酸产业,谷氨酸产品的废水量大,浓度低(含硫酸铵浓度3-4%),大部分企业为了竞争,为了获取大的利润,治理不彻底,经常偷偷排放,平时储存废水的地方,快成了一座水库,甚至占据一条河。废水中的硫酸铵、糖、蛋白、纤维素全是有用的物质。国外谷氨酸企业清洁生产没有废水,生产工艺与我国谷氨酸提取工艺大不相同,发酵后的谷氨酸溶液,经过膜过滤,截留糖、蛋白、纤维素成为饲料,再将9%浓度的谷氨酸铵溶液,蒸发浓缩至28%,采用四效降膜+热泵蒸发工艺,最高蒸发温度低于75℃,蒸发1吨水,仅消耗0.20吨蒸汽。再等电点连续结晶,谷氨酸一次结晶,编程为V形结晶,粒度大于0.15mm,而含有硫酸铵(有些是氯化铵)的废水浓度达到13-14%,再蒸发结晶出硫酸铵肥料。这种生产工艺彻底的解决了氨氮工业废水难以治理的为题,而产出部分足以抵消治理的费用,还有余额,这才是受企业欢迎的废水治理方案。
 

二、采用真空蒸发结晶的工艺治理工业废水。
     这种工艺是很成熟的,目前应用于工业废水中提取氯化铵(农用一级品),硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等无机盐类,已有数十年的历史。尤其近几年,技术越来越先进,能耗越来越低,自动化程度越来越高,材料越来越好,使用年限越来越长。下面我分别介绍真空蒸发和真空连续结晶的生产工艺。
     1.真空蒸发工艺:即再真空状态下料液沸点降低的物理特性进行低温(100℃-40℃)蒸发浓缩,真空度越高,料液沸点就越低。(查水蒸气技术特性表)真空是如何形成的呢?是蒸汽瞬间突然被冷凝形成的,再辅以真空泵抽走不冷凝性气体,以保证真空的稳定,目前最经济的做法是用常温冷却水或低温冷却水冷凝蒸气。我们如何控制真空度的高低呢?控制冷却水的温度及水量就可以了。
     真空蒸发可分为单效生产,也可以分为多效生产,效数越多能耗越低,但随之投资也越大。效数的确定是根据物料蒸发浓缩的量、投资与能耗的对比来确定的。物料蒸发的水量按每小时计,现在已可以做到单套每小时蒸发250吨-50公斤。一单套每小时蒸发水量数百公斤至数十吨比较常做,为了节约能耗,在首效的前面加一台蒸汽喷射压缩泵(简称热泵),则能耗更低,蒸发1吨水需锅炉的生蒸汽多少,为蒸汽消耗比。即常说的蒸发1吨水消耗多少蒸汽,这是衡量蒸发先进与否的一项重要参数,目前世界上的先进水平是:
   单效+热泵 蒸汽消耗比 0.55~0.65
   双效+热泵 蒸汽消耗比 0.38~0.42
   三效+热泵 蒸汽消耗比 0.28~0.33
   四效+热泵 蒸汽消耗比 0.20~0.22
   五效+热泵 蒸汽消耗比0.16~0.18
我国真空蒸发的能耗在某些行业已接近世界先进水平,但大多数行业水平还是较低,主要表现在不同的沸点进料、二次蒸发和冷凝水热量的再利用,真空度不高,料液沸点温度还不够低,以及自动调节仪表的材质差等等。更主要的是理论水平和实际水平工作创新能力,还远远落后于发达国家。
2真空结晶工艺
真空结晶分为:真空蒸发连续结晶和真空闪发连续结晶,都是在真空状态下,结晶溶液沸点温度降低的物理特性,进行连续结晶的。
真空蒸发结晶工艺是在真空的状态下边蒸发边结晶,如谷氨酸钠就是采用这种工艺,按规模说年产2-4万吨的味精,一套真空蒸发结晶设备即可以。工业废水中提取无机盐,如氯化铵、硫酸铵、氯化钠、硫酸钠、碳酸氮钠等,也采用真空连续结晶。这种工艺可单效,也可以多效,根据蒸发数量决定,结晶温度要根据结晶物体的工艺特性和饱和溶解度确定。实际应用中,结晶温度尽量低些,便于结晶设备选择较便宜的材料,降低投资造价,温度太低也不可取。因为未效二次蒸发比容太大,设备做的大而增加投资。真空蒸发结晶工艺的特点是结晶粒度大,颗料径均匀,能耗低,操作费用低,技术含量高。
真空闪发结晶工艺是真空状态下,边闪发降温,边结晶。结晶温度可以做的很低,为提高收率,甚至在0℃前可做到。谷氨酸等电点连续结晶,就是闪发结晶工艺,他要求2-3℃结晶,闪发蒸发几乎达到0℃。闪发过程就是降温过温。比如从30℃降至10℃,结晶溶液的比热×结晶溶液的重量/小时×(30℃-10℃)除以10℃时该溶液的汽化潜热等于闪发蒸汽量/小时,也就是说闪发掉这么多蒸汽,结晶溶液才能从30℃降至10℃,而真空状态同样需要低温冷却水,甚至冷冻盐水去冷凝闪发蒸汽,也同样需要真空泵抽取不凝性气体,以保持真空的稳定。真空闪发结晶工艺应用也很广泛,谷氨酸、异维C纳,木糖醇、维生素C,无机盐中,七水硫酸镁、五水硫酸铜等均采用。和间歇冷却结晶工艺相比,最大的优势是能耗低,结晶颗粒大小可控制,粒度园滑均匀,技术含量高,占地面积小,投资总费用不高。
3、真空多效蒸发+喷雾干燥工艺。
     废水中有用物质如蛋白质,胶体等不适合用结晶的方法进行固液分离的物质,而且废水浓度又不高,采用真空多效蒸发+喷雾干燥工艺,即可把废水变成蒸汽冷凝水,又可以把废水中的有用物质,变成饲料的添加剂,如肉类联合加工厂中的血水,洗肉水过去都是作为废水扔掉了,即污染环境又损失了资源,国外已采用这种工艺将血蛋白全部回收,卖给饲料厂,很受欢迎,而肉联厂又取得了经济效益,一举两得。淀粉工业中的玉米、小麦、马铃薯等、洗涤剂、浸泡水含有淀粉、蛋白、乳酸等。国内有很多淀粉厂都把它作为废水扔掉了,其中可以蒸发冷浓缩至50%,再喷雾干燥成蛋白饲料添加剂,而浸泡水变成了蒸汽冷凝水,完全可以做为工艺水再回收使用,而淀粉厂臭烘烘的环境一去不复返。
4、技术的成熟和可靠
上述技术均为物理过程,没有化学反应,技术上的成熟的、可靠的。国人在掌握的控制这些技术时,还有新的发展和创新,但是完成一项工程设计,必须要进行物料和热量的衡算,这需要企业配合,提供该废水的基础理化参数如比热、重度、粘度(均为不同温度,不同浓度的条件下)如蒸发浓度,首先要提供初始量(KG/小时),初始浓度,初始温度,接着提供要求,终止量(KG/小时),终止浓度,终止温度,如果需要真空结晶,还要提出结晶粒度要求,提供废水中其它物质含量,要准确。特殊的废水还要提供不同浓度下的蒸汽分压(沸点升高)因为一般盐类溶液的蒸汽分压,手册中可以查到。只有和企业密切的配合,才能完成一件完美的设计和精密的制造。