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一篇文章弄明白低温蒸发器原理本文首先总结了低温蒸发技术分类及工作原理，然后系统阐述了低温蒸发技术在工业废液浓缩、达标排放与处理、废液资源化利用等方面的应用，最后对未来的技术发展方向和技术革新提出了建议。 1、低温蒸发技术简述 1.1 低温蒸发技术 国泰环境低温蒸发是指运行温度一般介于35～50 ℃的蒸发工艺。该技术主要处理多种污染废水、含油产品的水及粘着或结晶的流体，尤其是来自切削液废水、清洗废水、表面处理废水、高盐废水、高浓废水、探伤检测废水或其他生产过程用水等等。 1.2 低温蒸发技术基本原理 预热：本步骤为全自动，原水桶到中液位后，水泵运行产生真空，蒸发器自动进水，压缩机运行产生热量给蒸发罐内废水加热，在真空状态下，废水温度上升到30℃左右，废水开始蒸发，预热完成。 蒸发浓缩过程：蒸发温度设定为35-40℃，压缩机压缩冷媒产生热量，水分快速蒸发的同时，冷媒通过膨胀阀气化后吸收热量制冷，蒸气上升遇冷液液化进入储水罐，冷媒吸收了热量，通过压缩机压缩制热，给废水再加热。如果在蒸发的过程中有气泡上升，传感器检测到后，消泡剂自动加进去消泡，一个周期完成后，开始排出浓缩液（一个周期的时间可设定）。 浓缩液排出：一个蒸发周期完成后，压缩泵停止工作，浓缩液管路气动阀打开，蒸发罐加压，将浓缩液压入浓缩桶内。 请点击输入图片描述（最多18字） ▲低温热泵蒸发工作原理图 请点击输入图片描述（最多18字） ▲低温蒸汽结晶工作原理图 2、低温蒸发技术的应用现状 工业废液处理目前常用物理化学法、膜处理法、高温蒸馏、生化处理法、低温蒸发法等处理方法。低温蒸发系统优势是低温蒸发，不易产生水垢，工艺链非常短，设备操作简单，自动化程度高，浓缩效率更高，维护更为方便，在工业废液达标处理、废液浓缩、废液资源化、特种废液处理等方面得到很好的应用。 2.1 废液浓缩 (1)垃圾渗滤液浓缩 垃圾渗滤液是一种高浓度有机废液，具有COD浓度高、色度高、臭味大、处理难度大等特点。目前采用反渗透(RO)技术处理，仍会产生约占废液处理量20%～50%的高盐、高色度、高COD、难生物降解的RO浓缩液。浓缩液的处理一般采用回炉燃烧和回灌处理方法，但效果不明显、存在处理能耗高的问题。 基于目前垃圾渗滤液浓缩液常用膜浓缩过程存在的不足，通过真空低温蒸发的方法，对渗滤液浓缩液进行进一步浓缩处理，无机盐、易挥发物进入到蒸汽中，一些不易挥发污染物、重金属、固体杂质等物质留存在浓缩液中，浓缩液经过离心分离、压滤等措施进一步减量化处理，脱出液体返回到低温蒸发器前端进行循环蒸发，产生的冷凝液达标排放或回用。 国泰环境对低温蒸发处理垃圾渗滤液进行了深入研宄，研究结果表明蒸发处理技术处理后水从渗滤液中分离，挥发性有机酸、氨和挥发性烃会随着蒸汽进入冷凝液，无机物、重金属和大部分有机物则会残存在剩余浓缩液中，冷凝液中COD、TDS 与 NH3-N含量均下降，蒸发处理工艺可把渗滤液浓缩到原体积2%～10%左右。 (2)危险废液浓缩 目前工业所产生的危险废液主要有机械加工废液、电镀废液、切削液、清洗废液、荧光废液等废液，其成分常含有《国家危险废物名录》明确规定的成分。目前主要采取方式是交由外委有处置资质的第三方企业处置，如果在外输之前使用低温蒸发的减量化处理后再外委处理，可以大大节省危险工业废液处置费用，也可以大大节约能耗。 低温蒸发技术用于危险废物废液的浓缩减量处理中，废液浓缩率达到75%,浓缩液中含杂浓度80%,废液中的污染物得到了很好的去除。 请点击输入图片描述（最多18字） 2.2 废液减量化及达标处理 (1)煤化工高含盐难降解有机废液 煤化工废液一般具有COD高、含盐量高、难降解和含毒性物质等特点，部分表面活性剂的特点是亲油性特别强，乳化分散能力强，性质稳定且不易降解。目前一般使用采用格栅、高密度澄清池和多介质过滤器进行除杂处理，利用离子交换装置和螯床树脂装置除去结垢离子，将水解酸化、活性炭、MBR膜生物反应器、臭氧催化氧化串联去除有机污染物，运行超滤和二级反渗透双膜法进行过滤和浓缩，浓缩的母液进行蒸发结晶产生混盐。蒸发系统采用的高温蒸发器串联蒸发，能耗较大，基于煤化工废液成分和反渗透浓缩母液特点，开发和使用低成本的深度处理技术至关重要。末端引入低温蒸发系统对母液进行结晶干化，可实现煤化工高盐废水零排放。 (2)油田废液处理 稠油废液具有含油量高、悬浮物高、矿化度高等特点，一般通过盘管加热办法进行油水分离，所需热量一般由锅炉供给，锅炉燃烧需要大量高品质的水源供给，加热到一定温度的水进入盘管进行换热，现场取水比较困难，一般采用蒸发工艺将油田废液蒸发处理为高品质锅炉给水，这样既实现了油田水的处理，还为锅炉提供了优质水源，形成一个良好的资源再循环、再利用模式。 用低温蒸发处理油气田污水站、高含盐高硬度稠油污水、高含硫气田废液处理。稠油废液处理后的二氧化硅浓度≤ 50 mg/L,油含量≤2.0 mg/L,蒸发得到的蒸馏水电导率只有17 μS/cm, 均满足对锅炉给水要求。含硫废液通过添加复合碱、混凝剂、絮凝剂进行软化，深度处理回用热采锅炉，通过合理规划结合其它水处理工艺实现零排放。另外，采用低温蒸发技术处理钻井过程产生的高含盐废液、废弃钻井液、压裂返排液等废液，处理后水能达到的《污水综合排放标准》中的相应标准。 2.3 特种废液处理 国泰环境低温蒸发在喷漆废液、切削液、废乳化液、精细化工废液、电镀废液等特种废液处理方面也有应用。这些废液由于产生量小、难降解有机污染物含量高、成分复杂、处理难度大的特点，使用物理化学方法、膜处理方法工艺流程冗长，维护维修频繁，处理成本较大。 喷漆废液按照来源可分为脱脂废液、磷化钝化废液、电泳废液、喷漆循环水及喷涂车间其他废液，成分含有大量漆物颗粒、悬浮物、表面活性剂、乳化油及有机溶剂等，污水成分复杂，色度变化较大，这些污染物如果不经过妥善处理，实现达标排放，会对环境产生严重污染，采用“盐析-蒸发法”处理喷漆废液，在最佳处理工艺条件下，出水COD大幅度降低，COD去除率为 89.3%。 使用低温蒸发对切削液进行处理，处理后总悬浮物的平均去除率超过99.38%,对油脂类、COD、总氮、总磷、铜和锌的平均去除率分别为99.07%,98.64%,81.28%,99.33%,98.69%和99.79%,结合臭氧处理可以进一步提高对有机污染物的去除率，处理后悬浮物、含油指标、有机物含量、总氮总磷、重金属的含量均达到排放标准要求。 2.4 废液资源化利用 国泰环境低温蒸发在废液资源化利用方面主要用于废酸提纯、重金属回收，一定程度上降低环境污染和实现资源回收利用，符合国家对于环保处理的要求。 含铜硝酸废酸和含钛硝酸氢氟酸废酸，采用低温加热使废酸中硝酸或氢氟酸和水挥发成气体，蒸发出的酸气冷却凝结，形成硝酸或氢氟酸再生酸。 |
