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有色冶金領域

                        
 
 
 
 
   
 
 
 
 

  蒸發是使含有不揮發溶質的溶液沸騰汽化并移出蒸汽,從而使溶液中溶質濃度提高的單元操作。作為一種熱法分離技術,被廣泛應用于高鹽廢水脫鹽領域。其中,多效蒸發、TVR、MVR等高效節能技術已成功應用于高鹽廢水處理工程。

  傳統的單效蒸發每蒸發一噸水約消耗1.1噸生蒸汽,運行成本較高。多效蒸發由于多次利用二次蒸汽的潛熱,系統每增加一效,可節約將近一倍的生蒸汽,較單效蒸發在節能方面有較大的優勢。TVR蒸發技術可部分利用二次蒸汽的潛熱,一般二次蒸汽的利用率為50%左右,節能效果較明顯,常與多效蒸發聯合使用。MVR蒸發技術由于完全利用二次蒸汽的潛熱,僅需消耗少量電能,一般情況下每蒸發一噸水消耗約30-50kW電能,節能效果顯著,隨著煤炭價格的上漲及我國機械加工制造水平的提升,MVR技術已得到迅速發展。

  我公司的多效及MVR技術已成功應用于高鹽廢水處理領域,取得了良好的效果。蒸發結晶技術在有色冶金廢水處理行業、海水淡化行業、食品醫藥行業、輕紡造紙及制鹽行業等領域應用廣泛。

                 
               實驗分析                    工程應用   

  重金屬污染是指由重金屬或其化合物造成的環境污染。2011年4月初,我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復,防治規劃力求控制5種重金屬。國家總量控制的重金屬主要有五種,即汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷。

  采礦、冶煉、鉛蓄電池、皮革及其制品、化學原料及其制品五大行業成為重金屬污染防治的重點行業。

吸附除重金屬機理

  含重金屬離子的廢水流經KLZFC系列吸附劑時,吸附劑上負載的羥基、羧基等活性基團將重金屬離子捕捉吸附。隨著時間的增長,吸附劑外表面的空余活性基團逐漸減少,向廢水中加入活化劑,在活化劑的催化活化作用下,吸附劑外表面與水中重金屬反應,進行吸附,吸附飽和后,逐漸剝離并隨水體排出床層,內表面的活性基團開始發揮吸附重金屬離子的作用。在活化劑的催化活化作用下,吸附劑層層吸附,從而實現連續處理重金屬廢水的目的。

重金屬吸附脫除示意圖 

技術特征及優勢

(1)最適用于廢水預處理后的深度凈化,進水單一重金屬含量建議不超過10mg/L;

(2)吸附處理后,出水重金屬可滿足國家污水綜合排放標準和地表水環境質量標準;

(4)操作彈性大,可根據出水指標要求調整工藝參數;

(5)吸附劑價格便宜,活化劑用量少,噸水運行成本少于5元;

(6)工藝簡單,設備投資少。

應用情況

  已在江鎢世泰科鎢品有限公司、贛州榮德有色新材料有限公司等多個企業開展了吸附除重金屬的中試試驗,出水重金屬指標均滿足國家標準和當地地方標準。

  經在江鎢世泰科現場用吸附劑處理焙燒煙氣廢水中試試驗中可得結論;利用中科院過程所吸附除砷工藝可連續處理江鎢世泰科焙燒煙氣廢水40小時以上,出水穩定達標。

  經在贛州榮德有色現場的中試試驗可得;利用北京賽科康侖環保科技有限公司的催化吸附除重金屬系統可以聯系處理外排廢水70小時以上,當進水偶爾不達標時,經系統處理后出水達標,且各種重金屬的去除率在90%以上,該系統運行穩定,操作簡單,適用于重金屬砷、汞、硒、鎘的深度去除。

獲獎情況

2015年11月:節水治污水生態修復先進適用技術指導目錄

              ——含重金屬高濃度氨氮廢水資源化處理技術

 

 

 

  中科院過程所與北京賽科康侖環保科技有限公司集成多項原創性科研成果共同研發的“高濃氨氮廢水資源化處理”全過程工藝。該技術基于氨與水分子相對揮發度的差異,通過汽提精餾脫氨工藝量化設計,設計制造高通量、低阻降、高分離效率、抗結垢新型塔內件;通過組件-單元-整塔的全過程可視化設計,優化脫氨塔結構,制造專用脫氨塔設備。在釩、鎢鉬、鎳鈷、鈮鉭、稀土等有色冶金行業建成投運42套示范工程,全部一次調試合格且穩定達標運行。

    整套設備全過程自動化控制,具有廢水達標穩定、水質水量波動的操作彈性范圍寬、能量利用效率高、防堵抗結垢、回收氨水銨鹽產品穩定、綜合運行成本低等特點,實現了工業高濃氨氮廢水的資源化處理。氨氮污染物削減率和利用率均大于99 %,全過程無廢水、廢氣、廢渣等二次污染產生。在釩冶煉行業,本技術已有三套設備投入運行,早在2007年投運的第一套設備至今仍然穩定運行,沒有出現類似產品頻繁結垢堵塔的問題,維護簡單,脫氨效果穩定達標。從技術水平和同行業運行經驗積累方面處于領先地位,是攀鋼釩廠氨氮廢水處理的首選技術。

    該技術擁有60余項自主知識產權,具有國際先進水平,在有色冶金行業的廣泛應用得到了用戶和環保部門的一致認可,先后多次獲得國家科技發明二等獎、環保部環保科技一等獎、國家環保實用技術、國家環保示范工程等獎勵,同時為用戶企業回收氨資源,節約成本2億元以上,具有可觀的經濟和社會效益。

    有色事業部在冶金等行業的含氨廢棄物全過程污染控制方面,以“全生命周期的提質增效與管理”為理念,系統開展涉重金屬和氨氮行業的污染源解析與控制技術綜合評估、分析,針對制約氨氮減排的含重金屬高鹽高氨氮廢水研發突破了核心技術,結合工藝優化集成與工程示范推廣,形成了含重金屬-氨氮廢水的產業化集成技術與成套設備。

  北京賽科康侖環保作為中科院過程所氨氮廢水處理技術的獨家授權推廣單位,在工程實施過程中,針對用戶的需要,在中科院過程所技術的基礎上進行二次開發,在降低設備成本、提高操作自動化程度上取得了一系列突破。其中,高濃度氨氮廢水處理精餾塔抗堵塞集成技術和資源化處理效果達到國際先進水平。入選國家工信部、科技部、環保部發布的《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄(2014年版)》。

  高濃度氨氮廢水資源化處理技術已在釩、鉬、鎳、稀土、鋯、鈮鉭等行業完成示范工程應用,使相關企業的新鮮氨消耗減少80%以上,氨氮廢水污染物處理率、資源回收率≥99%,處理后水中氨氮穩定達到國家一級排放標準(≤15mg/L),最低達到5mg/L以下。在實現環境達標的同時,取得了良好的經濟效益。

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