哈爾濱水處理：消滅工業廢水的有效途徑

哈爾濱水處理公司-邦潤水處理公司：消滅工業廢水的有效途徑

一、轉變思想觀念，變廢為寶。

　　哈爾濱水處理廢水也是資源。生物化工、無機鹽化工、食品工業，肉類加工、造紙業、酒精等工業廢水中含有的纖維素、糖、蛋白、氮基酸、無機鹽等有用的資源，扔掉是害，取出是寶，治理廢水要将廢水中有用的資源提取出來，廢水通過蒸發成為蒸汽冷凝水，是廢水不廢，實現清潔生産和真正意義上的美好環境。

　　無論是過去還是現在的企業是以獲取最大的經濟效益為目的。如果在廢水治理上隻有投入，沒有産出，企業是不會有積極性的。自頒布國家國家環境保護法以來，某些企業甯願罰款，也不認真的進行廢水治理，因此廢水外排現象時有發生，更有受到利益驅使，認為治廢就是扔錢，治理越徹底，錢扔的就越多，所以無論是環保的管理者，還是企業的負責人，必須轉變思想觀念，廢水就是資源。治理廢水應是有投入，有産出，有社會效益，也有經濟效益的一種産業，尤其是有着高濃度廢水的企業，廢水是寶，廢水濃度越高，采用蒸發器濃縮，連續結晶的投入會越少(因為蒸發水量少)。對于有低濃度廢水的企業，要改變原有産品生産工藝，使廢水濃度提高，才能使廢水治理投入減少。如谷氨酸産業，谷氨酸産品的廢水量大，濃度低(含硫酸铵濃度3-4%)，大部分企業為了競争，為了獲取大的利潤，治理不徹底，經常偷偷排放，平時儲存廢水的地方，快成了一座水庫，甚至占據一條河。廢水中的硫酸铵、糖、蛋白、纖維素全是有用的物質。國外谷氨酸企業清潔生産沒有廢水，生産工藝與我國谷氨酸提取工藝大不相同，發酵後的谷氨酸溶液，經過膜過濾，截留糖、蛋白、纖維素成為飼料，再将9%濃度的谷氨酸铵溶液，蒸發濃縮至28%，采用四效降膜+熱泵蒸發工藝，最高蒸發溫度低于75℃，蒸發1噸水，僅消耗0.20噸蒸汽。再等電點連續結晶，谷氨酸一次結晶，便成為γ形結晶，粒度大于0.15mm,而含有硫酸铵(有些是氯化铵)的廢水濃度達到13-14%，再蒸發結晶出硫酸铵肥料。這種生産工藝徹底解決了氨氮工業廢水難以治理的難題，而産出部分足以抵消治理的費用，還有餘額，這才是受企業歡迎的哈爾濱水處理廢水治理方案。

　　二、哈爾濱水處理公司-邦潤水處理公司采用真空蒸發結晶的工藝治理工業廢水。

　　哈爾濱水處理這種工藝是很成熟的，目前應用于工業廢水中提取氯化铵(農用一級品)，硫酸铵、氯化鈉、硫酸鈉等無機鹽類，已有數十年的曆史。尤其近幾年，技術越來越先進，能耗越來越低，自動化程度越來越高，材料越來越好，使用年限越來越長。下面哈爾濱水處理工程公司分别介紹真空蒸發和真空連續結晶的生産工藝。

　　1.真空蒸發工藝：即再真空狀态下料液沸點降低的物理特性進行低溫(100℃-40℃)蒸發濃縮，真空度越高，料液沸點就越低。(查水蒸氣技術特性表)真空是如何形成的呢?是蒸汽瞬間突然被冷凝形成的，再輔以真空泵抽走不冷凝性氣體，以保證真空的穩定，目前最經濟的做法是用常溫冷卻水或低溫冷卻水冷凝蒸氣。我們如何控制真空度的高低呢?控制冷卻水的溫度及水量就可以了。

　　真空蒸發可分為單效生産，也可以分為多效生産，效數越多能耗越低，但随之投資業越大。效數的确定是根據物料蒸發濃縮的量、投資與能耗的對比來确定的。物料蒸發的水量按每小時計，現在已可以做到單套每小時蒸發250噸-50公斤。一單套每小時蒸發水量數百公斤至數十噸比較常做，為了節約能耗，在首效的前面加一台蒸汽噴射壓縮泵(簡稱熱泵)，則能耗更低，蒸發1噸水需鍋爐的生蒸汽多少，為蒸汽消耗比。即常說的蒸發1噸水消耗多少蒸汽，這是衡量蒸發先進與否的一項重要參數，目前世界上的先進水平是：

　　單效+熱泵 蒸汽消耗比 0.55～0.65

　　雙效+熱泵 蒸汽消耗比 0.38～0.42

　　三效+熱泵 蒸汽消耗比 0.28～0.33

　　四效+熱泵 蒸汽消耗比 0.20～0.22

　　五效+熱泵 蒸汽消耗比0.16～0.18

　　我國真空蒸發的能耗在某些行業已接近世界先進水平，但大多數行業水平還是較低，主要表現在不同的沸點進料、二次閃發和冷凝水熱量的再利用，真空度不高，料液沸點溫度還不夠低，以及自動調節儀表的材質差等等。更主要的是理論水平和實際水平工作創新能力，還遠遠落後于發達國家。

　　2真空結晶工藝

　　真空結晶分為：真空蒸發連續結晶和真空閃發降溫連續結晶，都是在真空狀态下，結晶溶液沸點溫度降低的物理特性，進行連續結晶的。

　　真空蒸發結晶工藝是在真空的狀态下邊蒸發邊結晶，如谷氨酸鈉就是采用這種工藝，按規模說年産2-4萬噸的味精，一套真空蒸發結晶設備即可以。工業廢水中提取無機鹽，如氯化铵、硫酸铵、氯化鈉、硫酸鈉、碳酸氫鈉等，也采用真空連續結晶。這種工藝可單效，也可以多效，根據蒸發數量決定，結晶溫度要根據結晶物體的工藝特性和飽和溶解度曲線确定。實際應用中，結晶溫度盡量低些，便于結晶設備選擇較便宜的材料，降低投資造價，溫度太低也不可取。因為未效二次蒸汽比容太大，設備做的大而增加投資。真空蒸發結晶工藝的特點是結晶粒度大，顆粒均勻，能耗低，操作費用低，技術含量高。

　　真空閃發結晶工藝是真空狀态下，邊閃發降溫，邊結晶。結晶溫度可以做的很低，為提高收率，甚至在0℃前可做到。谷氨酸等電點連續結晶，就是閃發結晶工藝，他要求2-3℃結晶，閃發蒸汽幾乎達到0℃。閃發過程就是降溫過溫。比如從30℃降至10℃，結晶溶液的比熱×結晶溶液的重量/小時×(30℃-10℃)除以10℃時該溶液的汽化潛熱等于閃發蒸汽量/小時，也就是說閃發掉這麼多蒸汽，結晶溶液才能從30℃降至10℃，而真空狀态同樣需要低溫冷卻水，甚至冷凍鹽水去冷凝閃發蒸汽，也同樣需要真空泵抽取不凝性氣體，以保持真空的穩定。真空閃發結晶工藝應用也很廣泛，谷氨酸、異維C納，木糖醇、維生素C，無機鹽中，七水硫酸鎂、工業硝酸鉀、五水硫酸銅等均采用。和間歇冷卻結晶工藝相比，最大的優勢是能耗低，結晶顆粒大小可控制，粒度園滑均勻，技術含量高，占地面積小，投資總費用不高。

　　3、真空多效蒸發+噴霧幹燥工藝。

　　廢水中有用物質如蛋白質，膠體等不适合用結晶的方法進行固液分離的物質，而且廢水濃度又不高，采用真空多效蒸發+噴霧幹燥工藝，即可把廢水變成蒸汽冷凝水，又可以把廢水中的有用物質，變成飼料的添加劑，如肉類聯合加工廠中的血水，洗肉水過去都是作為廢水扔掉了，即污染環境又損失了資源，國外已采用這種工藝将血蛋白全部回收，賣給飼料廠，很受歡迎，而肉聯廠又取得了經濟效益，一舉兩得。澱粉工業中的玉米、小麥、馬鈴薯等、洗滌水、浸泡水含有澱粉、蛋白、乳酸等。國内有很多澱粉廠都把它作為廢水扔掉了，其中可以蒸發濃縮至50%，再噴霧幹燥成蛋白飼料添加劑，而浸泡水變成了蒸汽冷凝水，完全可以做為工藝水再回收使用，而澱粉廠臭烘烘的環境一去不複返。

　　4、技術的成熟和可靠

　　上述技術均為物理過程，沒有化學反應，技術上是成熟的、可靠的。國人在掌握控制這些技術時，還有新的發展和創新，但是完成一項工程設計，必須要進行物料和熱量的衡算，這需要企業配合，提供該廢水的基礎理化參數如比熱、結晶熱、重度、粘度。(均為不同溫度，不同濃度的條件下)如蒸發濃度，首先要提供初始量(KG/小時)，初始濃度，初始溫度，接着要提供，終止量(KG/小時)，終止濃度，終止溫度，如果需要真空結晶，還要提出結晶粒度要求，提供廢水中其它物質含量，要準确。特殊的廢水還要提供不同濃度下的蒸汽分壓(沸點升高)因為一般鹽類溶液的蒸汽分壓，手冊中可以查到。隻有和企業密切的配合，才能完成一件完美的設計和精密的制造。

　　三、廢水蒸發、結晶的設備和材質

　　1、真空蒸發的設備

　　(1)降膜蒸發器，降膜蒸發器用途十分廣泛，能耗低(蒸汽、電)熱接觸時間短，初始物料從進蒸發器至出蒸發器，往往才幾十秒鐘，即使四效，也不超過二分鐘，尤其适應熱敏性物質。熱傳導溫差小也可以生産，所以蒸發溫度可以設計很低。如前面所述的谷氨酸濃縮，就是選用的降膜蒸發器，四效+熱泵。首效溫度僅有74℃～75℃。降膜蒸發器分直流式和循環式，直流式從節能和二次蒸發再利用上均好于循環式，尤其适合熱敏性強的溶液蒸發濃縮。

　　(2)外加熱式強制循環蒸發器，他由加熱室和蒸發室組成，靠循環管、循環泵連接成一個整體，它适合于有結晶顆粒或粉粒的溶液蒸發濃縮。結構簡單，容易操作，唯一不足的是循環泵、電耗相對較高。目前，國内普遍使用的循環泵是單懸臂，雙端面機械密封的軸流泵，流量大，楊程小，轉速低，機械密封處有冷卻水和密封水，隻要保持水的清潔和供應，機械密封一般不會損壞，該蒸發器經三十餘年的運行改進，國内已掌握了不堵管，不結垢等技術要點，已能夠設計出和國外相同的，傳熱系數高的蒸發器。

　　2、真空蒸發結晶器和真空閃發結晶器

　　真空蒸發結晶器和真空閃發結晶器連續結晶，它與間歇結晶器的概念完全不同間歇結晶為常壓，真空蒸發器和真空閃發結晶器是在真空狀态下連續結晶，連續進料、連續出料。生産是均衡的連續的，真空蒸發器結晶器是在相同的壓力溫度下，邊蒸發，邊結晶生産，因此它有加熱室和蒸發結晶室。真空閃發結晶是降溫結晶。它需要閃發一部分熱量(把熱量變成水蒸氣閃發出去)所以它不需要加熱室，隻有閃發結晶室，而結晶室内又分為閃發區，晶核成長區、沉降區、母液分離區，中央循環管區等，尤其是D、T、B型結晶罐，還設有立式軸流泵，進行自身循環，讓新的物料降溫，在中央循環管内進行，不破環結晶在介穩區内正常生長，因此這種結晶器，結晶顆粒大，粒度均勻、園滑，是間歇結晶不能比拟的。

　　結晶器的類型分為FC型，奧斯陸型和DTB型，世界各國都是在這三種結晶器的基礎上，不斷研究，不斷改進，以形成自己的風格，朝着更節能，更節省材料，結晶效果更好的方向努力。我國也在努力，設計人員研制的味精真空蒸發結晶器。

　　3、噴霧幹燥設備

　　噴霧幹燥分為壓力式、氣流式、離心式，這些技術均已成熟，我國在染料(壓力式噴霧幹燥)、白炭黑(離心式噴霧幹燥)、制藥行業(氣流式噴霧幹燥)上應用已很普遍，技術也很成熟，主要結構分為供料系統、霧化系統、幹燥系統、氣固分離系統，目前，幹燥塔最大直徑已可以做到12M，最大幹燥蒸發水量已可以做到15000㎏/小時自己研制的離心霧化器已獲得了國外同行專家的贊譽。

　　4、材質：材質選擇正确與否，直接關系到蒸發、結晶、幹燥設備的使用壽命。廢水有酸性、堿性、有含氯離子、硫離子、铵離子、濃度不一的鹽，腐蝕性也不甚相同，所以必須選擇相應的材質，保證設備的正常運轉，溫度不同，材質型号也不同。

　　如：含有氯離子的廢水蒸發結晶時

　　溫度40℃以下時，材質選擇2304#，雙相不鏽鋼

　　溫度在40℃～90℃時，材質選擇2205#，雙相不鏽鋼

　　溫度在90℃以上時，材質選擇2507#，雙相不鏽鋼

　　如：含有氯離子，又含有铵離子的廢水蒸發結晶時

　　溫度在40℃以下時，材質選擇2205#，雙相不鏽鋼

　　溫度在40℃～90℃時，材質選擇2507#，雙相不鏽鋼

　　溫度在90℃以上時，材質選擇254SMo或钛材。

　　對于酸性或堿性鹽PH=4～10之間的廢水可以選擇奧氏體316L、304L，溫度越高要求材質越好。而氯、硫離子存在水中時，必須選用雙相不鏽鋼，因為雙相不鏽鋼對應力腐蝕開裂，點腐蝕和晶間腐蝕有着優良的耐腐蝕性。

　　四、努力的方向

　　清潔生産，工業廢水零排放，是各級政府環保部門一直追求的目标，也是企業，尤其是老企業努力的方向，目前主要問題仍是資金困擾着企業，技術改造資金難以落實，我們科技人員希望看到政府、銀行和企業攜起手來，為共同的目标，積極籌措資金，為實現清潔生産，實現社會效益和經濟效益雙豐收而共同努力。

　　我們科技人員在現有技術的基礎上，将繼續研究工業廢水零排放中出現的新問題。

　　1、為減少資金投入，開發用一套設備同時提取廢水中兩種鹽，如氯化鈉和硫酸鈉，氯化鈉和氯化铵等新工藝，目前該技術已經有突破，施工設計均已完成，隻待投産後再大力推廣。

　　2、為了減少資金的投入，用較便宜的材質替代嬌貴的金屬材料。這需要和治金部門共同聯手，我們正在做方面的工作。

　　3、從廢水中提取有用的物質，是一項系統工程，它涉及的專業和目前的環保專業是大相徑庭的，我們希望政府和企業的環保技術人員努力學習相關的化學基礎，用蒸發、結晶的技術消滅廢水将成為企業環保的新途徑。