GE零排放技術(shù)介紹

1、GE工業(yè)廢水“零排放”技術(shù)介紹1.背景工業(yè)廢水是指工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有大量有機和無機鹽的廢水?！傲闩欧拧倍x為工礦企業(yè)不向壞境排放任何廢水，工業(yè)廢水全部回用。隨著工業(yè)化程度越來越高，工業(yè)用水和廢水的排放量也越來越大，對生態(tài)環(huán)境造成的危害也越嚴重。同時，有些地區(qū)嚴重缺水，成為對社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的制約。面對這樣嚴峻的周勢，一些工業(yè)發(fā)達的國家，對某些地區(qū)的工礦企業(yè)，實施廢水“零排放”。含有機物的廢水比較容易處理。市場上有各種成熟的、行之有效的處理技術(shù)和設(shè)備可供選擇。也可把廢水排放至城市污水處理系統(tǒng)，集中處理。含有大量無機鹽或TDS(TotalDissolvedSolids)的工業(yè)廢水，就很

2、難處理。城市污水處理系統(tǒng)也無法處理這類廢水。有些技術(shù)，如RO,EDR等膜技術(shù)，能回收60%左右的廢水，剩余的濃縮廢水最終仍耍排放進入環(huán)境，對環(huán)境造成二次其至多次重復(fù)污染，間接造成宏觀經(jīng)濟上的嚴重損失。GE在70年代初期，開發(fā)和完善了一套處理含有大量無機鹽或TDS的工業(yè)廢水技術(shù)。該公司設(shè)計和生產(chǎn)的工業(yè)廢水處理設(shè)備，能正真達到工業(yè)廢水“零排放”的耍求，在目前世界上同類技術(shù)設(shè)備中處丁領(lǐng)先地位。數(shù)十年來，的技術(shù)和設(shè)備，在世界各地獲得廣泛采用和推崇。的核心技術(shù)為“機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)”(MechanicalVapoiRecompressionEvaporationTeclmology),“晶種法技

3、術(shù)(SeededSlunyTeclmologv),和混合鹽結(jié)晶技術(shù)(MixedSaltsCiystallizationTechnology)o下而分別介紹：400m3/hi11!嶼產(chǎn)cfl水回月2(iam汕4ISOmSTh更發(fā)結(jié)島2Chn伽典型零排放系統(tǒng)工藝(僅供參考)2.機械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)根據(jù)物理學(xué)的原理，等量的物質(zhì)，從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中，需耍吸收定量的熱能；當物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時，會放出等量的熱能。這種熱能稱為“潛熱”(LatentHeat)。傳統(tǒng)的蒸發(fā)設(shè)備，無論是單級或多級閃蒸，在運作過程中，終會有部分潛熱流失。在70年代初期，開發(fā)了目前世界上最先進的蒸發(fā)器，稱為下降水膜型機

4、械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)器(FallingFilmTypeMechanicalVaporRecompressionEvaporator)o是目前世界上用作處理含有高鹽分或TDS廢水最有效、最經(jīng)濟的設(shè)備。用這種蒸發(fā)器處理廢水時，蒸發(fā)廢水所需的熱能，由蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放的熱能所提供。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(qū)動蒸發(fā)器內(nèi)廢水、蒸汽、和冷凝水循環(huán)和流動的水泵、蒸汽泵、和控制系統(tǒng)所消耗的電能。為了抵抗廢水對蒸發(fā)器的腐蝕，保證設(shè)備的使用壽命，蒸發(fā)器的主體和內(nèi)部的換熱管等，通常用高級鈦合金制造。蒸發(fā)器的一般使用壽命長達30年或以上。蒸發(fā)器在用晶種法技術(shù)運行時，也稱為鹵水濃縮

5、器(Bm】eConcentiatoi)。鹵水分布件流入廢水蒸館水J再循環(huán)泵圖1鹵水濃縮器構(gòu)造和工藝流程/鹵水進入貯存箱，將鹵水的pH值調(diào)整至5.5-6.0之間，為除氣和除炭做準備。鹵水進入換熱器，將溫度升至沸點。GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of14/加熱后的鹵水經(jīng)過除氣器，去除水里的不溶氣體，如氧氣和二氧化碳。/新進鹵水進入濃縮器底槽，和在濃縮器內(nèi)部循環(huán)的鹵水混合，然后被泵至換熱器管束頂部水箱。/鹵水通過裝置在換熱管頂部的鹵水分布件流入管內(nèi)，均勻地分布在管子的內(nèi)壁JL,呈薄膜狀下降至底糟。部分鹵水沿管壁下降時，吸收管外蒸氣釋放的熱

6、能而蒸發(fā)，蒸汽和未蒸發(fā)的鹵水一起下降至底糟。/底糟內(nèi)的蒸汽經(jīng)過除霧器進入壓縮機。壓縮蒸汽進入濃縮器（換熱管的外面）。/壓縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁，對沿著管內(nèi)璉下降的溫度較低的鹵水膜加熱，使部分鹵水蒸發(fā)。壓縮蒸汽釋放潛熱時，在換熱管外讎上冷凝成蒸飾水。/蒸飾水沿管壁下降，在濃縮器底部積聚后，被泵經(jīng)換熱器，進儲存罐待用。蒸綢水流經(jīng)換熱器時，對新流入的鹵水加熱。/底槽內(nèi)部分鹵水被排放，以控制濃縮器內(nèi)鹵水的濃度。上述循環(huán)過程，周而復(fù)始，繼續(xù)不斷地進行。濃縮器處理的典型廢水的化學(xué)成分如下：表1濃縮器處理的廢水的化學(xué)成分示例鹵水濃縮器處理的典型廢水冷卻塔排放廢水軟化系統(tǒng)、RO、EDR殘液煤礦排水（RO系統(tǒng)

7、濃縮）鈣Calcium400鈉Sodium2,774鈣Calcium32,815鎂Magnesium400鈣Calcium137鎂Magnesium422鈉Sodium1,320鎂Magnesium26鈉Sodium1,007硫酸鹽Sulfate4,762氯化物Chloride829WPotassium1,186確酸氫鹽Bicarbonate300鐵Iron1硫酸鹽Sulfate0.25硅Silica200鉀Potassium151氯化物Chloride13總?cè)芙夤腆w7,589硫酸鹽Sulfate4,816硝酸鹽Nitrate1硝酸鹽Nitrate324硅Silica24硅Silica89總?cè)?/p>

8、解固體21碳酸氫鹽Bicarbonate308總懸浮固體53,138鎰Manganese1磷酸鹽Phosphate94濃縮器排放殘液固體含量301,743PPm濃縮器排放殘液固體含量157,330ppm濃縮器排放殘液固體含量26L000ppm3“晶種法”技術(shù)如廢水里含有大量鹽分或TDS,廢水在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)時，水里的TDS很容易附著在換熱管的表面結(jié)垢，輕則影響換熱器的效率，嚴重時則會把換熱管堵塞。解決蒸發(fā)器內(nèi)換熱管的結(jié)垢問題，是蒸發(fā)器能否用作處理工業(yè)廢水的關(guān)鍵。成功開發(fā)了獨家護有的“晶種法”技術(shù)，解決了蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題，使他們設(shè)計和生產(chǎn)的蒸發(fā)器，能成功地應(yīng)用于含鹽工業(yè)廢水的處理，并被廣泛采

9、用。應(yīng)用“晶種法”技術(shù)的蒸發(fā)器，也稱作“鹵水濃縮(BnneConcentrator)o經(jīng)鹵水濃縮器處理后排放的濃縮廢水，TDS含量可高達300,000ppm,通常被送往結(jié)晶器或干燥器，結(jié)晶或干燥成固體，運送堆填區(qū)埋放?！熬ХN法”以硫酸鈣為基礎(chǔ)。廢水里必須有鈣和硫化物的存在。濃縮器開始運作前，如果廢水里H然存存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水平。廢水開始蒸發(fā)時，水里開始結(jié)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，不會附著在換熱管表面結(jié)垢。這種現(xiàn)像稱為選擇性結(jié)晶”(PreferentialPrecipit

10、ation)o鹵水濃縮器通常能持續(xù)運作長達一年或以上，才需定期清洗保養(yǎng)。在一般情況下，除了在濃縮器啟動時有可能需耍加添“晶種”外，正常運作時不需再加添“晶種”。圖2為晶種法工藝示意圖。圖2晶種法工藝示意圖混合鹽結(jié)晶技術(shù)鹵水濃縮器可回收鹵水里9598%的水份。剩余的濃縮鹵水殘液，含有大量的可溶固體。在有些地區(qū)，鹵水殘液被送往蒸發(fā)池鬥然蒸發(fā)，或作深井壓注處理。但很多地區(qū)，如美國西南部的科羅拉多河ColoradoRiver流域，為了防止?jié)饪s鹵水排放蒸發(fā)池或作深井壓注處理后滲出，對水源造成二次污染，沿岸的工礦企業(yè)產(chǎn)生的廢水，必須作“零排放”處理。如殘液的流量很小，則可用干燥器把殘液干燥成固體，收集后送

11、堆填場填埋。如殘液量較大，用結(jié)晶器把殘液里的可溶固體給晶后收集填埋，是更經(jīng)濟可行的處理方法。一般生產(chǎn)性化工結(jié)晶程序，如氯化鈉、硫酸鈉等化工商品的生產(chǎn)，僅需要處理一種鹽類的結(jié)晶。這類單鹽鹵水的結(jié)晶工蕓，比較容易撐握。但工業(yè)污水里所含鹽份，種類繁雜，其至含有兩種鹽份組成的復(fù)鹽(DoubleSalts)o有多種鹽類并存的鹵水，會在結(jié)晶器內(nèi)產(chǎn)生泡沫和具有極強的腐蝕性。同時多種不同鹽類的存在，會造成鹵水不同的沸點升高(BoilingPointRise)。不同成度的結(jié)垢，對設(shè)備的換熱系數(shù)產(chǎn)生不同成度的影響。通過數(shù)十年的研究和實踐，GETheimalProducts掌握了一整套混合鹽類結(jié)晶技術(shù)，累積了豐富的

12、經(jīng)驗。通過實驗室對混合鹽鹵的分析，準確檢定鹵水里各種鹽類的成份和溶量，準確判斷各種鹽類對設(shè)備的影響，采用不同的設(shè)計參數(shù)，并在這基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)設(shè)計，為用戶提供適合的，經(jīng)濟和可靠的設(shè)備，制定可行的操作和維修方案。用作混合鹽結(jié)晶的結(jié)晶器，可用蒸汽驅(qū)Sj(SteamDnven),也可用電動蒸汽壓縮機(ElectricityDrivenVaporCompiessoi)驅(qū)動。后者是能效較高的系統(tǒng)。因篇幅所限，這里僅就常用的電動蒸汽圧縮機驅(qū)動的結(jié)晶器作介紹。強制循壓縮蒸汽結(jié)晶器強制循環(huán)壓縮蒸汽結(jié)晶器是熱效率最高的結(jié)晶系統(tǒng)。系統(tǒng)所需的熱能，由一臺蒸汽壓縮機提供。GEInfrastructureWater&Pr

13、ocessTechnologiesPage of140圖3為結(jié)晶器的構(gòu)造和工藝流程示意圖待處理濃鹵水被泵打入進結(jié)晶器。和正在循環(huán)中的鹵水混合，然后進入殼管式(ShellandTube)換熱器(加熱器)。因換熱器管子注滿水，鹵水在加壓狀態(tài)下不會沸騰并抑止管內(nèi)結(jié)垢。循環(huán)中的鹵水以特定角度進入蒸汽體，產(chǎn)生渦旋；小部分鹵水被蒸發(fā)。水分被蒸發(fā)時，鹵水內(nèi)產(chǎn)生晶體。大部分鹵水被循環(huán)至加熱器，小股水流被抽送至離心機或過濾器，把晶體分禺。蒸汽經(jīng)過除霧器，把附有的顆粒清除。蒸器經(jīng)壓縮機加壓，壓縮蒸汽在加熱器的換熱管外殼上冷凝成蒸飾水，同時釋放潛熱，把管內(nèi)的鹵水加熱。蒸係水供需耍高質(zhì)蒸錨水的工藝使用。在某些條件下，

14、結(jié)晶器產(chǎn)生的晶體，可能是有很高商業(yè)價値的化工產(chǎn)品，如食鹽，硫酸氨化肥等。GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of146.GEThermalProducts“零排放”處理設(shè)備的特點同其他廢水處理設(shè)備比，GEThermalProducts的設(shè)備體積較小，占地面積也較小。設(shè)備能耗低，鹽鹵濃縮器處理一噸廢水耗電最低僅16KWh:根據(jù)熱動力學(xué)計算，鹵水濃縮器的熱效率是單效(SmgleEffect)閃蒸系統(tǒng)的27倍，或四效閃蒸系統(tǒng)的7倍。GEThermalPioducts的零排放系統(tǒng)能真正做到零排放”，回收高達98%以上廢水中水分含量，而且回收的是優(yōu)

15、質(zhì)蒸綢水，所含TDS小TlOppm,稍作處理，即可作高壓鍋爐補給水。GEThermalProducts零排放的關(guān)鍵設(shè)備，用高質(zhì)量的鈦合金制造，設(shè)備使用壽命長達30年或以上?！熬ХN法”技術(shù)的應(yīng)用，解決了設(shè)備結(jié)垢問題，設(shè)備能持續(xù)運作一年或以上，不用經(jīng)常清理保養(yǎng)，不影響廠、礦的正常生產(chǎn)。GEThermalProducts設(shè)備H動化程度高，容易操作。設(shè)備易丁保養(yǎng)，所有需耍保養(yǎng)清洗的部位，工作人員都能進入。GEThermalProducts的設(shè)備，依據(jù)用戶的客觀條件，單獨設(shè)計和制造，滿足用戶的需要。GEThermalProducts能為用戶提供工業(yè)廢水“零排放”處理有關(guān)的成套服務(wù)，包括咨詢，項目評估，制

16、定方案，系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計，設(shè)備制造和采購，質(zhì)量監(jiān)控，設(shè)備系統(tǒng)按裝，項目管理，試運，投產(chǎn)，和提供人員培訓(xùn)，售后服務(wù)。GEThermalProducts-零排放”技術(shù)設(shè)備和服務(wù)，受到戶用一致推崇。目前，在世界各地，有超過150套的設(shè)備在不動行業(yè)的工礦企業(yè)中運作。許多用戶曾多次采用的設(shè)備，也有一些用戶，是由丁采用了其它供應(yīng)商的設(shè)備產(chǎn)生問題后，再找作善后處理的。為了抵抗?jié)饪s工業(yè)廢水的腐蝕，對設(shè)備質(zhì)量有極嚴格的要求，濃縮器，結(jié)晶器，和其它相關(guān)輔助設(shè)備，必須采用最優(yōu)質(zhì)的材料制造，如鈦合金等。所以設(shè)備成本較高。為了滿足中國市場的需求，正在采取一系列的措施，如在中國進行設(shè)備組裝，采購材料和部件等。在不影響設(shè)備質(zhì)量

17、的前題下，達到降低成本的目的。使GE的設(shè)備和技術(shù)，能如在世界其它地區(qū)一樣，在中國得到廣泛的采用和支持。GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of14GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of14GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of14最早的化工行業(yè)的零液體排放工程最早的煉油廠零液體排放工程GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of14最早的重油開采零液體排放工程GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage #of14GEInfrastructureWater&ProcessTechnologiesPage of14mconxKTiatwk最佳國內(nèi)案例