煤化工污水零排放處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與運(yùn)行分析

0低碳水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在水源不足和“零排放”的情況下，研究廢水排放處理系統(tǒng)尤為重要。減少項(xiàng)目水的消耗和運(yùn)輸成本尤為重要。很多煤化工項(xiàng)目年用水體量大，高達(dá)幾千萬(wàn)方/年。水處理系統(tǒng)復(fù)雜，故需從總體上對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃和系統(tǒng)研究。文章以某化工項(xiàng)目為例，分析其污水零排放處理情況。1血清廢水回用水處理系統(tǒng)的來(lái)水主要為污水處理出水和清靜廢水組成。清凈廢水主要來(lái)自循環(huán)水排污及脫鹽水站排出的濃鹽水。回用水用于循環(huán)水補(bǔ)水，根據(jù)污水質(zhì)特點(diǎn)和出水要求，將清凈廢水與生產(chǎn)廢水分開處理。清凈廢水系統(tǒng)規(guī)模2000m2技術(shù)選擇和方案優(yōu)化2.1技術(shù)特點(diǎn)的比較2.1.1納濾和超濾的組合系統(tǒng)圖4(1)一級(jí)濃縮+預(yù)處理+濃水超濾+濃水反滲透。技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)技術(shù)較為可靠，運(yùn)行費(fèi)用低，脫鹽率穩(wěn)定；(2)超濾對(duì)有機(jī)物、生物、油等污染物的去除效果有限，易造成反滲透的膜堵塞；(3)綜合產(chǎn)水率較低；(4)投資相對(duì)較低。(2)一級(jí)濃縮+預(yù)處理+濃水納濾+濃水反滲透。技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)技術(shù)較為可靠，運(yùn)行費(fèi)用低，脫鹽率穩(wěn)定；(2)超濾和納濾的組合可有效去除有機(jī)物和微生物等，保證反滲透膜的高效運(yùn)行，延長(zhǎng)反滲透膜使用壽命；(3)納濾可實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和氯化鈉的分離，便于后續(xù)的分鹽結(jié)晶，但由于納濾分鹽不是很徹底，結(jié)晶鹽的純度會(huì)受到影響；(4)綜合產(chǎn)水率較低。(3)一級(jí)濃縮+預(yù)處理+濃水超濾+濃水反滲透+DTRO。技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)產(chǎn)水率高；(2)對(duì)預(yù)處理要求較高；(3)DTRO產(chǎn)水水質(zhì)不能達(dá)到要求，需再次處理；(4)高壓DTRO運(yùn)行存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，若采用低壓DTRO則無(wú)法完全替代蒸發(fā)器。(4)一級(jí)濃縮+預(yù)處理+濃水納濾+濃水反滲透+ED。技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)產(chǎn)水率高；(2)納濾可有效去除有機(jī)物和微生物等，保證反滲透膜的高效運(yùn)行，延長(zhǎng)反滲透膜使用壽命；(3)納濾可實(shí)現(xiàn)硫酸鈉和氯化鈉的分離，便于后續(xù)的分鹽結(jié)晶，但由于納濾分鹽不是很徹底，結(jié)晶鹽的純度會(huì)受到影響；(4)ED的濃水可直接進(jìn)入結(jié)晶系統(tǒng)；(5)ED產(chǎn)水水質(zhì)不能達(dá)到要求，需再次處理；(6)對(duì)預(yù)處理要求較高；(7)運(yùn)行費(fèi)用較高。2.1.2蒸發(fā)系統(tǒng)多效蒸發(fā)機(jī)械壓縮蒸發(fā)2.1.3結(jié)晶分鹽技術(shù)特點(diǎn)納濾+熱法結(jié)晶分鹽技術(shù)特點(diǎn)：(1)產(chǎn)生的氯化鈉純度較高；(2)由于部分一價(jià)鹽會(huì)截留在納濾的濃水側(cè)，因此產(chǎn)生的硫酸鈉純度會(huì)受到影響；(3)投資和運(yùn)行成本相對(duì)較低。純熱法結(jié)晶分鹽技術(shù)特點(diǎn)：(1)純熱法結(jié)晶分鹽難度較大，結(jié)晶鹽產(chǎn)量和純度較低，混鹽和雜鹽產(chǎn)量較大；(2)投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高。冷法結(jié)晶分鹽技術(shù)特點(diǎn)：(1)結(jié)晶鹽產(chǎn)量和純度較高，混鹽和雜鹽量較少；(2)投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。2.2污水系統(tǒng)膜濃縮系統(tǒng)生產(chǎn)廢水與清凈廢水分開處理為減少污泥作為危廢的量進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，污水系統(tǒng)膜濃縮系統(tǒng)可作為模塊化集成裝置考慮，考慮污水處理系統(tǒng)應(yīng)留有足夠的余量，零排放處理規(guī)模按6000m2.2.1比較系統(tǒng)的比較濃縮系統(tǒng)綜合對(duì)比情況如表2所示。2.2.2比較蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)系統(tǒng)綜合對(duì)比情況如表3所示。2.2.3比較晶體系統(tǒng)結(jié)晶系統(tǒng)綜合對(duì)比情況如表4所示。3機(jī)械壓縮蒸發(fā)器的應(yīng)用(1)濃縮部分處理技術(shù)較為成熟，可選擇空間較大。(2)如蒸汽量較多，低品位的蒸汽富裕量較大，則對(duì)于多效蒸發(fā)器和機(jī)械壓縮蒸發(fā)器而言，前者一次性投資較后者略低，但運(yùn)行費(fèi)用較后者高，從經(jīng)濟(jì)性角度綜合考慮，在項(xiàng)目壽命周期內(nèi)，機(jī)械壓縮蒸發(fā)器較多效蒸發(fā)器更為經(jīng)濟(jì)。綜合國(guó)內(nèi)項(xiàng)目應(yīng)用業(yè)績(jī)，多效蒸發(fā)器更多的應(yīng)用于海水淡化、鹽鹵蒸發(fā)等項(xiàng)目，在大型化工項(xiàng)目的污水回用領(lǐng)域暫無(wú)應(yīng)用案例；機(jī)械壓縮蒸發(fā)器在國(guó)外污水回用領(lǐng)域已有較多成功應(yīng)用案例，在國(guó)內(nèi)污水回用領(lǐng)域也已有應(yīng)用。因此，綜合考慮兩種技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性