1、清潔生產之節(jié)水技術應用和案例水清洗成為產品的一部分冷卻水在工業(yè)中的運用一、節(jié)水空間： 節(jié)水空間進水量產品帶走的水量二、水流失的環(huán)節(jié)： 1. 蒸發(fā) 2. 管道跑冒滴漏三、節(jié)水方案 1. 杜絕跑冒滴漏 2. 減少蒸發(fā)量或者增加蒸發(fā)水回收裝置無低費方案中高費方案水作為產品局部的節(jié)水冷卻水系統(tǒng)特點： 1. 利用水與介質的溫差，對介質進行熱交換分直接接觸和間接 接觸兩種，到達給介質冷卻的目的。 2. 冷卻水在循環(huán)過程中，除溫度會發(fā)生變化之外，化學性質 也可能發(fā)生變化。冷卻水系統(tǒng)需要消耗電力。 清潔生產要求： 冷卻水必需循環(huán)利用，不得直接排放生產過程冷卻塔補水是作為冷卻之用蒸發(fā)量2.5%一、節(jié)水空間補水量

2、二、水流失的環(huán)節(jié)： 1. 蒸發(fā) 2. 管道跑冒滴漏 3. 定期排放水質影響換熱的冷卻水三、節(jié)水方案 1. 杜絕跑冒滴漏 2. 減少蒸發(fā)量、增加蒸發(fā)水回收裝置 3. 排放水處理后回用無低費方案中費方案冷卻過程冷卻塔補水冷卻水節(jié)水方法冷卻水系統(tǒng)日消耗新鮮水700噸現(xiàn)場考察分析，水是從三個方面消耗的：跑冒滴漏：多處管道和閥門連接處有漏水現(xiàn)象每天定期排放水約150噸冷卻塔蒸發(fā)水蒸發(fā)量約550噸節(jié)水方案：1. 檢查、修理管路，減少跑冒滴漏；2. 增加回收排放水裝置3. 減少蒸發(fā)水量和回收蒸發(fā)水案例某發(fā)電廠冷卻水系統(tǒng)方案說明：1. 檢查、修理管路，減少跑冒滴漏： 更換漏水閥門與管道的密封件。2. 增加回收

3、排放水裝置： 定期排放水是因為水的沉淀局部有一些會影響換熱效 率的成分，采用簡單的過濾處理技術，去除這些成分 可以回收排放水90%以上。 投資回收期測算： 按照自來水4元/噸計算，投資回收期為270天案例某發(fā)電廠冷卻水系統(tǒng)減少蒸發(fā)量減少冷卻水量和溫差提高換熱效率這是減少蒸發(fā)量的關鍵，要定期檢查換熱器的換熱效率，定期處理換熱器內壁整個系統(tǒng)采用全自動控制，將冷卻水的參數(shù)與需要相匹配，獲得最正確的效益冷卻水量由2100噸/小時減少到1800噸/小時。對冷卻水塔風機進行變頻控制，可以減少蒸發(fā)量案例某發(fā)電廠冷卻水系統(tǒng)清洗過程污水處理補水排放清洗水是工業(yè)用水最大的消耗超過90%清洗之后的水，其物理和化學性

4、質通常會發(fā)生變化，需要處理達標后才能夠排放清洗的過程，就是一個被清洗物外表污物或者帶出液的稀釋過程水作為清洗之用回用處理清洗過程污水處理補水排放新鮮水資源消耗量對環(huán)境的污染量清洗水節(jié)水思路傳統(tǒng)生產方式處理清洗水的方法：1. 當水資源價格低廉，環(huán)保要求不嚴格 時，清洗水使用量不加控制，不經過處理直 接排放2. 當水資源價格貴，環(huán)保要求嚴格時，才重視 水耗 ，增加回用水處理裝置。這種方式往 往需要較高的投資本錢和運行本錢?；赜锰幚砬逑催^程污水處理補水排放新鮮水資源消耗量對環(huán)境的污染量減少清洗水量！水資源消耗量補水量清洗本錢補水本錢污水處理本錢 回用水處理本錢清洗水量補水量回用水量清潔生產方案：同時

5、實現(xiàn)水資源節(jié)約和 清洗水本錢兩方面目標清洗水節(jié)水思路這是減少清洗水量的核心思路！研究三個問題：1. 什么是“洗干凈的標準？ 用水清洗的目的，就是將工件外表的污物清洗 干凈，所以首先必需確定清洗干凈的標準2. 用多少水可以洗干凈？ 用水多了就是浪費，少了就不能夠清洗干凈3. 用什么水就可以洗干凈？ 采用超過需要質量的水，也是一種浪費清洗水節(jié)水思路這一步是研究減少清洗水量的根底清洗水節(jié)水思路1. 什么是“洗干凈的標準？ 工件完成清洗后，外表會附著一層清洗水，清洗水的成分，決定清洗的質量。 所以，可以用 清洗后清洗水的成分 來判定 “清洗的質量，作為“洗干凈的標準！清洗水節(jié)水思路2. 用多少水可以洗

6、干凈？ 用“清洗后清洗水的成分作為控制參數(shù)，可以找 到“最少清洗水量的方法 需要研究兩個問題：A 清洗水量與清洗方式的關系，找到最節(jié)水的清洗 方式B 清洗水量與需要清洗工件外表污物的數(shù)量、濃度 的關系 這一步是“水盡其用！沖廁用自來水是最大的浪費用洗臉水沖廁就是節(jié)水這一步通常還需要試驗研究3. 用什么品質的水可以洗干凈？ 高品質的水也是需要本錢才能夠生產出來的，用超 過清洗質量需要的水作為清洗水，也是一種浪費 用清洗干凈時出水品質，可以分析出用什么質量 的水就可以到達清洗要求 清洗水節(jié)水思路案例：洗衣機的啟示國家已經公布?家用電動洗衣機?國家標準，將洗 衣機的耗電、耗水、噪聲，壽命作為控制指標

7、2.洗衣機通過洗滌時間、漂洗次數(shù)，加水量多極控制和自動模糊控制等手段，用戶可以根據(jù)衣物的多少靈活調節(jié)用水量。3. 節(jié)水已經成為洗衣機技術的開展方向4. 家庭洗衣節(jié)水經驗： 4.1 最后一道漂洗水可以收集直接作為下一次洗滌 用水或者用作沖廁用水 4.2 每一道清洗完成都要“甩干 在進入下一道工序國內有企業(yè)，經過全廠開展節(jié)水改造，四層板耗水量已經到達低于0.8噸/平方米的水平！線路板是耗水大戶，也是重金屬污染大戶，節(jié)水減排是線路板企業(yè)清潔生產的主要目標某知名線路板工廠清潔生產審核之前的狀況：全廠每天耗水2800噸，折算成四層板每平方米耗水2.15噸對照國家線路板清潔生產標準，該廠耗水量低于三級標準

8、每平方米耗水量為2.1噸， 距離國內先進水平1.7噸 和國際先進水平1.1噸還有很大的差距清洗水節(jié)水案例清洗水節(jié)水案例線路板耗水特點：線路板生產耗水90%以上是清洗之用主要清洗分三種類型： 前處理：清洗水含有機成分，COD較高 蝕刻、磨刷：清洗水含Cu粉末和Cu離子 電鍍：清洗水含鍍液成分現(xiàn)場觀察現(xiàn)象： 所有環(huán)節(jié)的清洗水，都是采用自來水，有的環(huán)節(jié)還采用 高純度水； 問題分析：實際上，并非所有環(huán)節(jié)都需要自來水這樣的 品質，存在“水質浪費 現(xiàn)象 2. 所有清洗入水閥門都是在最大開啟位置； 問題分析：存在“過量使用水的現(xiàn)象，3. 線路板完成電鍍后沒有停留時間，直接進入清洗槽清洗 問題分析：帶入清洗環(huán)

9、節(jié)的鍍液較多，造成大量重金屬 排放和增加清洗水量清洗水節(jié)水案例清洗水節(jié)水案例現(xiàn)場觀察現(xiàn)象：4. 絕大局部用水環(huán)節(jié)，進水都是連續(xù)的，無論 是否有線路板需要清洗； 問題分析：存在無效浪費現(xiàn)象5. 工廠從未對用水進行過管控，因為廢水總量 超標，正在考慮在末端上一套回用水裝置。 問題分析：資源只要沒有管控，一定是浪費 末端回用是本錢最高的減少新鮮水量的方案該廠電鍍線鍍銅后兩級清洗點研究：觀察到的現(xiàn)象： 普遍采用兩級逆流清洗方式； 無論是否有線路板清洗，清洗 槽都連續(xù)進水出水 每天耗水133噸，排放Cu 22kg， 平均每平方米耗水81L。清洗水節(jié)水案例經過與廠家確認，同時收集行業(yè)的資料，確認Cu濃度低

10、于10mg/L,電導率低于200時，可用保證清洗質量清洗水節(jié)水案例1. 清洗干凈的標準： 線路板鍍后清洗的目的，是將附著在線路板外表的鍍液，進行稀釋。這個過程對清洗水而言，沒有發(fā)生化學變化，變化的就是鍍液的濃度。鍍液濃度的變化，可用鍍液中Cu和各種導電成分濃度的變化表示。所以，線路板是否清洗干凈，可用末端清洗水槽Cu的濃度或者電導率表示一級二級連續(xù)進水連續(xù)進水清洗水節(jié)水研究清洗方式2. 用多少水可用清洗干凈？ 2.1 清洗方式： a 連續(xù)非逆流清洗方式： 兩個槽獨立連續(xù)進水出水。 是最耗水的清洗方式，根本沒有采用二級一級連續(xù)進水補充企業(yè)目前普遍采用的清洗方式2.2 清洗方式 b 連續(xù)逆流清洗方

11、式： 在整個生產過程中，新鮮水不斷從二級清洗槽 流入，又從兩個槽聯(lián)通管流入一級清洗槽，再連 續(xù)流出。 這是目前最常用的清洗方式，也是清潔生產標準 規(guī)定采用的清洗方式。清洗水節(jié)水研究清洗方式二級一級連續(xù)進水補充連續(xù)逆流清洗用水量研究： 這種方式存在：連續(xù)進水出水，大局部時間流失的水質高于清洗水標準，造成浪費。清洗水節(jié)水研究清洗方式 連續(xù)逆流清洗存在的問題 清洗水質量時間清洗水不能夠再用的質量連續(xù)進水出水逆流清洗，在水質還可用使用時就流失，造成浪費清洗水節(jié)水研究清洗方式 最節(jié)水的清洗方式 只有在清洗水水質不能夠作為清洗水之用 時才排放，能夠實現(xiàn)這樣功能的方式就是 最節(jié)水的方式。清洗水水質時間清洗水

12、質量控制點第一清洗周期第二清洗周期清洗水節(jié)水研究清洗方式想想洗衣機是怎樣工作的？ 清洗槽濃度計算公式三級間歇式清洗： n： 表示清洗數(shù)量 M2或者掛數(shù))；C：表示鍍槽計量因子的濃度；Vo：表示清洗槽清洗水體積假定三槽相同V: 表示每 M2 每掛帶出液體積；C1n： 表示第一槽濃度； C2n：表示第二槽濃度； C3n：表示第三槽濃度清洗水濃度變化研究第一槽的濃度變化接近線性，第二槽和第三槽呈現(xiàn)逐漸明顯的“指數(shù)增長特性?？梢酝茢?，多槽清洗，越到后面槽，濃度的指數(shù)特征越明顯清洗水濃度變化規(guī)律按照鍍槽Cu濃度20g/L，每掛帶出液體積100ml，品質控制Cu濃度：10mg/L，清洗槽體積200L在完全

13、清洗條件下：單槽清洗，每掛需要清洗水200L；兩槽清洗，每掛需要清洗水6.25L三槽清洗，；每掛需要清洗水1.93L國內3.7L假定每線路板帶出液體積為0.15L，鍍槽Cu濃度20g/L，保證線路板清洗質量要求第二道清洗水Cu濃度低于10mg/L。采用兩級間歇式清洗方式，每平方米耗水僅需9.41L。多級清洗的節(jié)水效果是非常顯著的！清洗水濃度變化規(guī)律 影響清洗水量的主要因素清洗效率和帶出液體積：假定鍍槽濃度為20g/L，清洗槽體積1000L提高清洗效率和減少帶出液體積的節(jié)水效果是非常明顯的！清洗水濃度變化規(guī)律 提高清洗效率的方法： 充氣 水力攪動 清洗完后加噴淋清洗 鍍件運動 減少帶出液的方法：

14、 增加鍍后在鍍槽上方的停留時間 高溫鍍槽出槽噴淋、高溫氣吹 提高鍍槽溫度，降低鍍液濃度和粘度讓鍍件和清洗水相對運動可以提高清洗效率！清洗水節(jié)水案例 減少帶出液： 減少帶出液可以同時起到四重作用： 1. 回收昂貴鍍液，減少本錢； 2. 減少重金屬排放，減低污染； 3. 減少清洗水量，節(jié)約水資源； 4. 減少污水總量和污水處理量 想方設法減少帶出液是電鍍 行業(yè)最有效的清潔生產技術清洗水節(jié)水案例 減少帶出液方法實驗： 1. 自然滴落：增加滴落時間； 單位：ml清洗水節(jié)水研究自動控制進水閥清洗水節(jié)水案例最節(jié)水的清洗方式：間歇式清洗，用電導率控制換水，當?shù)诙鬯|到達控制質量要求時，自動換水清洗水節(jié)水案例3. 用什么水就可以保障清洗質量： 并非所有清洗環(huán)節(jié)都需要用自來水。 水盡其用： 出水水質最好的清洗水例如產成品清洗，可 以直接就地回用到對清洗水質要求較高的地方 例如電鍍清洗； 出水水質一般的清洗水例如電鍍清洗，就地 簡單處理過濾后，可用于另外一個對清洗水 要求較低的地方例如磨刷、蝕刻清洗； 在廢水排放口，增加回用處理裝置，將回用的 水，用于水質要求最低的地方，減少對回用水質 量的要求一、減少帶出液： 方法：增加鍍后停留時間10s 效果：可以就地減