蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)在煤化工廢水零排放領(lǐng)域的應(yīng)用

朱 云

（成都三頂環(huán)?？萍加邢薰?四川成都 610041）

引言

為使燃燒污染進(jìn)一步降低，減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴程度，近些年來(lái)，我國(guó)煤化工行業(yè)都選擇在煤炭富集的地區(qū)發(fā)展，但是這些發(fā)展地區(qū)同時(shí)也面臨著水資源匱乏、生態(tài)環(huán)境脆弱的情況，煤化工企業(yè)對(duì)水資源的需求以及污染物的排放嚴(yán)重影響著這些地區(qū)的發(fā)展，為減少污染物排放，保護(hù)當(dāng)?shù)厮w，就需要對(duì)廢水進(jìn)行零排放，并實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

1 蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)概述

1.1 多效蒸發(fā)技術(shù)

多效蒸發(fā)技術(shù)是將蒸發(fā)器連接起來(lái)，前面蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為后面蒸發(fā)器加熱的熱源，使熱能得到高效利用。這種多效蒸發(fā)技術(shù)的進(jìn)水預(yù)處理是比較簡(jiǎn)單的，分類的效果也較好，能夠徹底分離掉廢水中具有不揮發(fā)性質(zhì)的溶劑以及溶質(zhì)，不會(huì)殘留大量的濃縮液，熱解之后便于處理。不僅能夠單獨(dú)使用，也可以聯(lián)合使用，操作比較安全。結(jié)合二次蒸汽以及料液流向，將多效蒸發(fā)技術(shù)流程分為并流、平流、逆流以及錯(cuò)流幾種[1]，在實(shí)際應(yīng)用中需要結(jié)合生產(chǎn)需要以及物料物化性質(zhì)等選擇合適的流程。

1.2 機(jī)械熱壓縮技術(shù)

這種技術(shù)利用蒸發(fā)器中的二次蒸汽，使用壓縮機(jī)壓縮，溫度以及壓力會(huì)升高，料液會(huì)保持沸騰的狀態(tài)，加熱蒸汽本身會(huì)冷凝成水。通過(guò)這種方法能夠高效利用蒸汽，使?jié)摕岜换厥眨瑹嵝侍嵘?，減少資源需要以及能耗，降低污染。機(jī)械熱壓縮技術(shù)占有的面積小，運(yùn)行成本比較低，有很高的自動(dòng)化水平，能夠平穩(wěn)的進(jìn)行運(yùn)行。

1.3 多效蒸發(fā)技術(shù)與機(jī)械熱壓縮技術(shù)對(duì)比

相比于多效蒸發(fā)技術(shù)，機(jī)械熱壓縮技術(shù)能夠充分利用二次蒸汽，有明顯的節(jié)能效果，但是機(jī)械熱壓縮技術(shù)在第一次啟動(dòng)時(shí)會(huì)消耗大量的蒸汽，若一個(gè)地區(qū)沒(méi)有蒸汽來(lái)源，還需要準(zhǔn)備鍋爐，使設(shè)備投資增加。此外，機(jī)械熱壓縮技術(shù)對(duì)電能要求高，因此電力不足的地區(qū)不利于使用。機(jī)械熱壓縮技術(shù)對(duì)于蒸汽壓縮機(jī)的要求是比較高的，我國(guó)的蒸汽壓縮機(jī)基本上都是國(guó)外進(jìn)口的，價(jià)格比較高。多效蒸發(fā)技術(shù)與機(jī)械熱壓縮技術(shù)有各自優(yōu)勢(shì)，多效蒸發(fā)技術(shù)是以汽定電，而機(jī)械熱壓縮技術(shù)是以電定汽，為實(shí)現(xiàn)汽電平衡，可以將二者有機(jī)結(jié)合。

2 煤化工廢水零排放中蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的應(yīng)用

煤化工行業(yè)是污染、能耗都比較高的企業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量處理難度比較大的廢水。依據(jù)含鹽量可以將煤化工行業(yè)的廢水劃分為有機(jī)廢水，主要來(lái)自生活污水、煤氣化工藝廢水，含鹽量比較低，一般使用生化方法進(jìn)行處理。另一種是高含鹽廢水，主要來(lái)自于生產(chǎn)過(guò)程中的煤氣洗滌廢水、化學(xué)水站排水以及循環(huán)水系統(tǒng)排水等，還有生化處理之后的有機(jī)廢水。這種廢水的含鹽量比較高，有些廢水中還有難以降解的有機(jī)物。

在煤化工行業(yè)高含鹽廢水處理時(shí)一般使用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，比如在酸洗鋼材的酸洗液中，使用濃縮結(jié)晶法對(duì)其中的硫酸亞鐵以及廢酸進(jìn)行回收等。

2.1 制油項(xiàng)目中強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用

某制油項(xiàng)目利用強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器對(duì)通過(guò)蒸發(fā)硫酸銨廢水得到的濃縮液進(jìn)行處理，廢水主要成分是硫酸氨。蒸發(fā)工序的濃縮液進(jìn)入到濃縮結(jié)晶罐上進(jìn)行閃發(fā)罐內(nèi)部料液溫度一般在60℃左右[2]，通過(guò)飽和蒸汽進(jìn)行加熱，使料液在結(jié)晶蒸發(fā)室中進(jìn)行濃縮蒸發(fā)。結(jié)晶蒸發(fā)室的無(wú)機(jī)鹽通過(guò)固形物的形式析出，形成濃度較高的漿液，并對(duì)這種漿液進(jìn)行淘洗，利用排料泵使?jié){料泵入到給料器中，然互在進(jìn)行離心脫水。結(jié)晶蒸發(fā)室的二次蒸汽通過(guò)折流板式乏汽除沫器然后利用水冷器進(jìn)行冷卻，再進(jìn)入到回用水管線中。離心母液返回到濃縮結(jié)晶系統(tǒng)中，進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮。設(shè)置消泡劑投加裝置，將消泡劑加入到結(jié)晶蒸發(fā)室中。

2.2 煤化工中雙效強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器應(yīng)用

雙效蒸發(fā)器使用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，原料從上料泵進(jìn)入到一效、二效蒸發(fā)器中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，并通過(guò)軸流泵進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，濃縮液通過(guò)二效出料泵輸送到旋液分離器中，上部清液回流到二效蒸發(fā)器中，下部增濃后晶漿進(jìn)入到稠厚起，通過(guò)離心機(jī)分離固液，母液分離后進(jìn)入到母液罐中，通過(guò)母液泵返回到二效蒸發(fā)器中。

由蒸汽總管來(lái)的生蒸汽先進(jìn)入一效加熱室，分離蒸出來(lái)的二次氣作為二效加熱器的熱源，二效分離室蒸出來(lái)的二次氣進(jìn)入到間接冷凝器中進(jìn)行冷凝，進(jìn)入到二次汽冷凝水管中，回到濃鹽水產(chǎn)水水池中[3]。

一效冷凝水進(jìn)入到閃蒸罐閃蒸之后回到脫鹽水站，二效冷凝水冷凝后進(jìn)入到二次汽冷凝水罐中，間接冷凝器冷凝下的冷凝水進(jìn)入到二次汽冷凝水罐中，統(tǒng)一收集進(jìn)而回到濃鹽水產(chǎn)水水池中。雙效蒸發(fā)器運(yùn)行是比較穩(wěn)定的，能夠?qū)崿F(xiàn)污水的零排放。

結(jié)語(yǔ)

在處理煤化工廢水時(shí)使用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)能夠使廢水與鹽相分離，這種處理技術(shù)是比較徹底的，能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的零排放，隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)的應(yīng)用前景是比較廣闊的。

[1]盧少紅，施明清.液體零排放技術(shù)在工業(yè)水處理領(lǐng)域的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論，2013，32(2)：78-80.

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

[3]姚長(zhǎng)連，趙水星.淺析機(jī)械熱壓縮制鹽工藝[J].中國(guó)井礦鹽，2013,44(1)：1-2.