什么是零排放技术?

 

零排放(zeroliquiddischarge)ZLD是一个热词,但是什么是零排放呢?国际上通用的零排放技...

零排放(zeroliquid discharge)ZLD是一个热词,但是什么是零排放呢?国际上通用的零排放技术,以及市场应用情况,和拥有较成熟的零排放技术的公司。准确的说,“液体零排放”在国际水务行业更多地是指零排放技术,也就是高效的废水回收技术,常说的零排放技术一般包括浓盐水浓缩技术(常指蒸发器)和结晶技术等。
术流程

一个典型的零排放流程一般如下:


术介绍
1
高效反渗透High recovery Reverse Osmosis(HERO)


这是一项专利技术,通过预调节进水使其在高pH下操作从而提升回收率(85-95%)、同时减少结垢、堵塞以及清洁频率的专利RO工艺。HERO使用传统的RO膜并很好地适用于含有高浓度生物污染物或结垢物(如硅)。它在很多情况下无法取代传统RO,但可以作为不同的水处理,如冷却塔排污水的互补方式,或作为ZLD工艺的一个部分。

优势:

处理有高结垢和堵塞可能的污水

高水回收率

劣势:

在高pH下运作

高化学品消耗(离子交换再生)
2
盐水浓缩器brine concentrator


盐水浓缩技术一般都是蒸发器,主要有两个分类:降膜蒸发器(VTFF)和强制循环蒸发器。

在降膜蒸发器中,含盐污水或液体被泵送到一系列垂直管的顶部,并以薄膜的形式从管内部下降。这些液体从管外的蒸汽中吸收热量,一部分水被蒸发。蒸汽和浓缩液之后进入气/液分离室,蒸发器中释放的蒸汽被机械压缩再次压缩并回用。在用作盐水浓缩器的晶种法VTFF中,通过在循环液体中保留额外的硫酸钙晶种来预防蒸发管中的结垢。这些晶种作为污垢优先沉积的晶核,从而污垢不会在热交换表面上形成。由于蒸发器液体中的固体浓度升高,为了之后的浓缩或排放,一小股排污水会被去除。

强制循环蒸发器把加热后的盐水泵送到低压分离室中,其中的水被快速蒸发并收集,同时浓缩盐水在系统中循环。为了预防系统中结晶,循环比较大。

蒸发器需要大量能量,通常用于排放选择较少或有零液体排放要求的地方。高质回收蒸馏水可以回用作补充水。

除了传统的蒸发器之外,也有一些浓盐水浓缩的新兴技术,比如美国Oasys公司利用正渗透膜的膜盐水浓缩器(membranebrineconcentrator)也正在被应用到零排放的项目中。

正渗透是一种依靠不同浓度的水之间自然的扩散的膜工艺。浓缩的“驱动溶液”把水流吸引透过FO膜使其稀释,而不需要额外的压力。溶质之后一般通过加热被分离并回收以回用。

Oasys的膜盐水浓缩装置(MBC)运用了FO,使用专利的膜和驱动溶液处理高含盐量污水,包括RO浓水和有很高结垢和堵塞可能的工业污水。热解的驱动溶液使用了挥发性的溶质专利,可以在仅输入少量额外热量的情况下蒸发,帮助减少总能量需求。

优势:

可处理高含盐量、高污染污水

节能的驱动溶液回收

劣势:

回收驱动溶液需要额外的能量输入
3
结晶器thermal crystallizer


结晶器是用于通常需要高固体浓度或结晶化的应用领域的强制循环蒸发器。

循环液体在压力下通过泵在压力下穿过热交换器,防止沸腾和随后在管中的结垢。这些液体随后进入一个分离室,在一个稍低的压力或部分真空下操作,使得水发生急速蒸发,水中产生结晶。

结晶器被用于化学生产和在零液体排放流程的最后进一步浓缩盐水浓缩器的排出水。这个流程是耗能的,并且只可能用于对浓缩污水的排放有严格标准的地方。最后的产品会被送往压滤器或相似装置,在排污前进一步降低污水体积。


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