废水零排放工艺大汇总！还有更要的排放标准：准四类，知道是啥？
来源：污水处理助手 发布时间：2020-04-06 16:32:09
废水零排放是指工业水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，无任何废液排出工厂。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式排出厂送垃圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工原料。
RCC的核心技术为“机械蒸汽再压缩循环蒸发技术”、“晶种法技术”、“混合盐结晶技术”。
所谓的机械蒸汽再压缩循环蒸发技术，是根据物理学的原理，等量的物质，从液态转变为气态的过程中，需要吸收定量的热能。当物质再由气态转为液态时，会放出等量的热能。
根据这种原理，用这种蒸发器处理废水时，蒸发废水所需的热能，再蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放热能所提供。在运作过程中，没有潜热的流失。
运作过程中所消耗的，仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水泵、蒸汽泵和控制系统所消耗的电能。为了抵抗废水对蒸发器的腐蚀，保证设备的使用寿命蒸发器的主体和内部的换热管，通常用高级钛合金制造。其使用寿命30年或以上。
如果废水里含有大量盐分或 TDS，废水在蒸发器内蒸发时，水里的 TDS很容易附着在换热管的表面结垢，轻则影响换热器的效率，严量时则会把换热管堵塞。
解决蒸发器内换热管的结垢问题，是蒸发器能否用作处理工业废水的关键。RCC成功开发了独家的“晶种法”技术，解决了蒸发器换热管的结垢问题，使他们设计和生产的蒸发器，能成功地应用于含盐工业废水的处理，并被广泛采用。
晶种法技术：可以解决蒸发器换热管的结垢问题，经处理后排放的浓缩废水，通常被送往结晶器或干燥器，结晶或干燥成固体，运送堆填区埋放。上述循环过程，周而复始，继续不断地进行。
“晶种法”以硫酸钙为基础。废水里须有钙和硫化物的存在，浓缩器开始运作前，如果废水里自然存在的钙和硫化物离子含量不足，可以人工加以补充，在废水里加添硫酸钙种子，使废水里钙和硫化物离子含量达到适当的水平。
废水开始蒸发时，水里开始结晶的钙和硫酸钙离子就附着在这些种子上，并保持悬浮在水里，不会附着在换执管表面结垢。这种现象称为“选择性结晶”。
卤水浓缩器通常能持续运作长达一年或以上，才需定期清洗保养。在一般情况下，除了在浓缩器启动时有可能添加“晶种外”，正常运作时不需再添晶种。
用作混合盐结晶的结晶器，可用蒸汽驱动，也可用电动蒸汽压缩机驱动，后者是能效较高的系统。
这种高效结晶器的主要优点有： 设备体积小，占地面积也小;设备能耗低，盐卤浓缩器处理一吨废水耗电最低仅16KW/H。回收率高达98%，而且回收的是优质蒸馏水，所含TDS小于10PPM，稍做处理即可作高压锅炉补给水，用钛合金制造,寿命长达30年。
HERO是High Efficiency Reverse Osmosis的简称。HERO工艺的预处理步骤要根据水化学和现场的专门设计规范来定制的。有一个步骤是不变的，这就是RO是在高pH条件下运行的。为了使RO能在高pH条件下运行，所有会引起膜结垢的硬度和其它阳离子成分必须除去。
悬浮固体物应降至接近零以避免膜的堵塞，二氧化碳要除到一定程度以减少水的缓冲性。硅在高pH条件下是可以高度溶解的，所以不会限制RO的回收率。理论上说，经过预处理后，回收的比例只会受到浓液渗透压的限制。此工艺可实现95%的回收率。而在大多数电子超纯水的应用上，回收率会更高。
在HERO工艺条件下，高PH运行也是膜供应商接受的。给水是排污水或含盐量较高时，可以达到的水回收率90％或更高，同时减少清洗频率。
对于高硅水质，在高PH条件下硅是溶解态（离子态），可以到达高回收率。两级反渗透运行在高PH条件下，离子去除率可以达到：硼>99.4%，硅>99.97%，有机物（TOC）>99％。
该特种膜主要由过滤膜片、导流盘、中心拉杆、高压容器、两端法兰、各种密封件及联接螺栓等组成。过滤膜片和导流盘交替叠放，中心拉杆串成膜芯置入高压容器后两端法兰进行固定，再用拉杆结合形成。
原水通过膜芯与高压容器的间隙到达膜元件底部，均匀布流进入导流盘，在导流盘表面以雷达扫描方式流动，从投币式切口进入下一组导流盘和膜片，在整个膜柱内呈涡流状流动，产水通过中心管排出膜元件。
采用开放式宽流道及独特的水力学设计，具有更宽的流体通道，更优异的流体湍流效果，导流盘专利结构设计，涡流式流动状态，最大程度上减少了膜表面结垢、污染及浓差极化现象的产生。
RO特种膜采用了新型改性膜片，更适用于废水膜分离。膜片抗压力能力更强，最高可以达到160bar。且该组件能够有效避免膜的结垢，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长。
采用标准化设计，组件易于拆卸维护，可以轻松检查维护任何一片过滤膜片及其它单元，维修简单这是其它形式膜组件所无法达到的。
当过滤膜片需更换时可进行单个更换，这最大程度减少了换膜成本，当卷式膜出现补丁、局部泄漏等质量问题或需更换新膜时只能整个膜组件更换。
在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的透过性(即阳膜只允许阳离子透过，阴膜只允许阴离子透过)，使水中的阴、阳离子作定向迁移，从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。
电渗析技术已广泛应用于各种废水的回收处理，其应用范围还在不断扩大 ，并已经发展成为一种新型的单元操作 。
电渗析处理含醛乙酸废水，再将电渗析浓水萃取、精馏，可以制得99%工业乙酸，电渗析淡水含酸量小于0.02%，可安全排放。
电渗析处理铜铁废水，对含HNO3和HF的废水进行了有效的处理，不但回收利用了水和有用资源，而且保护了环境 。
电渗析实验处理铝制品漂洗废水，处理含碱废水，回收了NaOH 和Na2CO3；处理后淡水可回用或排放，效益显著。
随着膜技术的快速发展，反渗透得到越来越广泛的应用，但是反渗透制纯水生产过程中会产生大量的浓水，如果浓水得不到妥善处理而直接排放，必然会造成资源浪费及环境污染。采用电渗析工艺对反渗透浓水进行回收再利用，取得了良好的经济效益和社会效益。
本系统工艺主要采用原反渗透浓水进入倒极电驱动膜分离器系统+二级反渗透+EDI系统。回用水降到电导率1000μS/cm后，进入反渗透系统，达到电导率5μS/cm以内，反渗透产出淡水进入EDI系统，反渗透产出浓水进入倒极电渗析系统。电渗析产出的浓水进入浓缩水箱。EDI产出浓水进入二级反渗透系统，EDI产出淡水达到15MΩ，进入产水罐。
在医药中间体及化工厂生产过程中产出大量含有机物的高盐污水，该污水由于含盐量太高，很难进行生化处理达到排放或回用标准。
使用电渗析可以使盐分下降至可生化标准，淡水进入生化。电渗析产出的含盐污水经过电渗析浓缩至12%-15%以上，进入蒸发或MVR系统，最终达到零排放的目的，既为企业解决了高盐废水排放难题，又可以使水资源得到回收利用，节约了资源，提高了企业的经济效益。
火电厂水资源经过梯级利用后会产生一定量水质条件极差，不能直接回用的末端废水，这部分末端废水的处理回用是实现全厂废水“零排放”关键点。经过梯级利用及浓缩减量后的末端废水中含有高浓度的氯离子，需要进行脱盐处理后才能回用。
末端废水的处理方法有灰场喷洒、蒸发塘蒸发、蒸发-结晶、烟道蒸发等，其本质均为通过末端废水的物理性蒸发实现盐与水的分离。
蒸发-结晶技术：机械蒸汽再压缩（MVR）和低温常压蒸发结晶技术等。
常用的降膜式蒸汽机械再压缩蒸发结晶系统，由蒸发器和结晶器两单元组成。废水首先送到机械蒸汽再压缩蒸发器（BC）中进行浓缩。经蒸发器浓缩之后，浓盐水再送到强制循环结晶器系统进一步浓缩结晶，将水中高含量的盐分结晶成固体，出水回用，固体盐分经离心分离、干燥后外运回用。
废水首先经过换热器被加热至一定温度（40～80oC），然后进入蒸发系统，水分蒸发形成水蒸汽，在循环风的作用下被移至冷凝系统，含有饱和水蒸气的热空气与冷凝系统内的冷水(20～50oC)相遇而凝结成水滴，并被输送至系统外。经蒸发后的废水浓度不断升 高，达到饱和溶解度的盐从溶液中析出形成固体颗粒，并最终从水中分离出去。
将末端废水雾化后喷入除尘器入口前烟道内，利用烟气余热将雾化后的废水蒸发；也可以引出部分烟气到喷雾干燥器中，利用烟气的热量对末端废水进行蒸发。在烟道雾化蒸发处理工艺中，雾化后的废水蒸发后以水蒸气的形式进入进入脱硫吸收塔内，冷凝后形成纯净的蒸馏水，进入脱硫系统循环利用。同时，末端废水中的溶解性盐在废水蒸发过程中结晶析出，并随烟气中的灰一起在除尘器中被捕集。
蒸发结晶技术作为一种较为成熟的高盐水脱盐技术，在化工领域已有较多应用，在电力行业的应用也开始应用；烟道蒸发处理技术经过多年的研究，目前在脱硫废水处理中也有一些应用，也有可能用于全厂末端废水的处理。
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