蒸发耦合精馏处理含盐甲醇废水的MVR节能工艺

针对分离含盐甲醇废水体系能耗高的特点,运用了MVR热泵技术,将蒸发与精馏有机地耦合在一起。在单效蒸发耦合常规精馏工艺的基础上,提出了MVR蒸发耦合常规精馏及热泵精馏工艺以及带预热的MVR蒸发耦合热泵精馏工艺。选用修正后的ELECNRTL电解质热力学模型,以能耗和年总费用(ATC)最低作为目标函数,对以上提出的几种工艺进行模拟与优化。研究结果表明:基于MVR蒸发的基础再应用热泵技术更具经济优势,可以分别减少ATC和能耗17.18%和45.37%。带预热的MVR蒸发耦合热泵精馏工艺与MVR蒸发耦合热泵精馏工艺相比又可以减少ATC 8.12%,减少能耗27.41%,是处理含盐甲醇废水的最佳工艺路线。     

电渗析处理焦化废水反渗透浓水的工程应用研究

结合某焦化废水深度处理与回用工程项目,考察了电渗析处理焦化废水反渗透浓水的状况和不同工艺参数对膜性能的影响,明确电渗析处理焦化废水反渗透浓水的脱盐率和能耗。结果表明,焦化废水反渗透浓水污染物对电渗析膜污染较重,可用1%稀盐酸洗涤恢复膜性能。2台电渗析膜堆串联组合处理焦化废水反渗透浓水,脱盐率和吨盐能耗随操作电压的增大而增大。固定操作电压为250 V,淡化液流量为9 m3/h,在此条件下膜堆脱盐率为51%,吨盐能耗为625 k W·h。     

电渗析耦合生化深度处理染料中间体废水

针对染料中间体废水高盐、高COD的特点,本实验采用混凝沉降为预处理,并考察了混凝剂投加量的影响。之后采用电渗析耦合生化系统的后处理模式,对预处理后的废水做进一步的脱盐、脱COD。电渗析阶段考察了不同电压(15、20及25 V)及流量(15、20及25 L/h)下的废水处理情况。最终阶段采用A-O生化处理模式对废水内的COD做进一步的脱除。结果表明,当混凝剂投加量为50 mg/L,电渗析采用20 V恒压与20 L/h的流量,生化阶段连续处理100 h时,废水的处理情况达到最佳,脱盐率达到了98%,COD的脱除率达到了99%以上,由49 000 mg/L降到了285 mg/L。     

基于有机朗肯循环的混合二甲苯MVR热泵精馏工艺

常规机械蒸气再压缩(MVR)热泵精馏分离混合二甲苯工艺,存在压缩机电耗较大及塔顶压缩蒸气的显热未被利用等问题。有机朗肯循环(ORC)发电技术则可以将低温余热转化为电能以供压缩机使用,由此提出了ORC发电技术耦合MVR热泵和带乏汽回热循环(EGC)的ORC发电技术耦合MVR热泵两种精馏工艺应用于本体系的分离研究。以年总费用(TAC)和能耗为分离工艺的评价指标,系统净输出功和循环热效率作为ORC系统的评价指标,对以上两种耦合精馏工艺进行模拟与优化,并与常规MVR热泵精馏工艺进行比较与分析。研究结果表明,ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺和带EGC的ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺较常规MVR热泵精馏工艺均具有一定的节能和经济优势,可分别减少能耗9.64%和9.89%,节省TAC 3.19%和3.50%。     

基于机械蒸汽再压缩和有机朗肯循环技术的双溶剂协同萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇-水节能工艺

针对双溶剂协同萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇-水三塔分离工艺特性及高能耗特点,把机械蒸汽再压缩(MVR)和有机朗肯循环(ORC)余热发电技术应用于该三塔的优化,提出了带中间再沸器的MVR热泵和ORC耦合MVR热泵两种节能精馏工艺。以年总费用(TAC)为精馏工艺评价指标,净输出功为ORC系统评价指标,采用Aspen Plus软件对提出的节能工艺进行模拟与优化。研究结果表明,就乙酸甲酯回收塔和甲醇回收塔而言,带中间再沸器的MVR热泵精馏工艺较常规双溶剂协同萃取精馏工艺能耗分别减少了57.38%和9.66%;TAC分别节省了31.34%和11.69%。而对于溶剂回收塔,带中间预分塔的ORC耦合MVR热泵精馏工艺较常规双溶剂协同萃取精馏工艺能耗减少了50.16%,TAC节省了36.13%。就整个萃取精馏系统而言,优化后的精馏工艺比原有双溶剂协同萃取精馏工艺能耗减少了45.48%,TAC节省了31.33%。     

煤气化废水深度处理与回用研究进展

煤气化废水水质复杂,污染物浓度高,处理难度大。分析了煤气化废水的组成及特点,概述了煤气化废水深度处理与回用的工艺现状。针对不同工艺存在的问题,以提高水回收率为重点,探讨了多膜工艺(超滤、纳滤、反渗透、电渗析)深度处理煤气化废水的可行性,展望了煤气化废水深度处理与资源化利用工艺的发展方向。     

利用电渗析和反渗透耦合处理高盐废水的研究

以某化工企业排放的高盐废水为目标,通过电渗析与反渗透耦合技术处理高盐废水,考察电渗析电压、补水流量及反渗透回收率对高盐废水处理结果的影响。结果表明,处理后的高盐废水可得到TDS为185.32 g/L的浓缩盐水和TDS为10 mg/L且不含TOC的淡水,分别回用于氯碱工业和中水系统。     

亚氨基二乙酸母液的电渗析脱盐实验

在对亚氨基二乙酸母液(IDA)进行调等电点的基础上,采用电渗析技术对该母液进行了脱盐的实验研究,考察了电渗析运行电压、料液循环流量等工艺参数对电渗析脱盐工艺过程的影响. 结果表明:均相离子交换膜电渗析技术能有效脱除亚氨基二乙酸母液中的盐,而且具有较高的亚氨基二乙酸回收率,在料液流量为300 L/h、运行电压为30 V时,IDA回收率为92.4%.     

磷酸酯阻燃剂生产废水资源化利用实验研究

采用"耦合节能精馏-固体分离-萃取"集成工艺,将磷酸酯阻燃剂废水分别转化为可以利用环氧丙烷(PO)、氯化钠、二氧化钛、磷酸酯阻燃剂及工艺软水等资源,工艺不仅能够从根本上解决废水的出路问题,而且经济、社会效益显著。在优化的工艺条件下,废水中环氧丙烷、氯化钠、二氧化钛、TCPP及工艺软水的回收率可分别达到95%、96%、97%、92%和99%。     

基于TVR和MVR热泵技术的苦卤水双效蒸发工艺研究

针对苦卤水蒸发浓缩工艺高能耗、高成本的特点,将TVR与MVR 2种热泵节能技术应用于该工艺的节能研究,提出了TVR热泵及TVR耦合MVR热泵2种双效蒸发节能工艺。选用ELECNRTL电解质模型模拟该苦卤水体系,同时以能耗和年总费用(ATC)作为蒸发工艺的评价指标,对上述2种节能工艺进行模拟以及优化。研究结果表明,与常规双效蒸发工艺相比,TVR热泵双效蒸发工艺能耗平均减少61.5%,ATC平均节省70.3%;而TVR耦合MVR热泵双效蒸发工艺能耗平均减少71.4%,ATC平均节省69.3%。与TVR热泵双效蒸发工艺相比,TVR耦合MVR热泵双效蒸发工艺能耗平均减少25.8%。由各自ATC计算结果可知,对于电力资源丰富的区域,选用TVR耦合MVR热泵双效蒸发工艺较为合适,而对于淡水资源丰富的区域,选用TVR热泵双效蒸发工艺更为合适。     

电渗析法处理丙烯腈废水的研究

为了去除丙烯腈废水中的硫酸铵,采用电渗析法对丙烯腈废水进行脱盐处理。脱盐率随流量的升高而降低,随电压的升高而升高,但达到一定值后,脱盐率基本不随电压的变化而变化。流量升高,能耗降低;电压越高,能耗越高。在电压为10V、流量为50L/h的条件下,具有较好的电渗析效果,能耗在16.81kJ/g左右,温度提高有利于电渗析过程的进行。实验结果表明,该法切实可行。     

电镀废水零排放工程实例

根据电镀废水水质的特点,对含氰废水、含油废水、含铬废水、含镍废水和含铜废水进行分类前处理后,与混排废水混合进行混凝沉降?MBR(膜生物反应器)法预处理,采用超滤和反渗透装置对废水作进一步处理实现回用,反渗透浓水则采用电渗析?MVR(机械式蒸汽再压缩)工艺实现脱盐后再次进入反渗透装置处理回用。工程实践表明,该系统的出水不仅满足《电镀污染排放标准》(GB 21900-2008)的“表3”要求,且能够作为生产用水回用至电镀生产线。     

电解电渗析联合处理含铜废水

研究了电解电渗析联合处理含铜废水的可行性.结果表明:电解铜回收率随电压和进水质量浓度升高、进水流量降低而提高.在U=4.5 V,p(Cu2+)进水为500 mg/L,q进水为1 L/h时,铜最高回收率为70%,能耗是11(kW·h)/kg.电解后尾液再经电渗析继续处理,淡水中铜的去除率约为98%,浓水的浓缩倍数在2以上,能耗为0.9～3.0(kW·h),可再进行电解回收.经X-射线衍射仪观察,回收铜几乎为100%,回收铜的粒径随电流密度增加而增加.     

电渗析和反渗透耦合深度处理制革高盐废水的研究

针对制革行业"双膜法"废水回用工艺产生的高盐废水的特点,通过电驱离子膜和反渗透膜的耦合,对制革高盐废水进行了高效深度处理研究。结果表明,在电压25 V、进水体积流量30 L/h、脱盐室循环体积流量500 L/h操作条件下,经过电渗析分离,得到的浓缩盐水TDS的质量浓度在150 g/L以上,满足皮革浸渍工序段用料要求;得到的脱盐水TDS的质量浓度8.2 g/L、COD为330 mg/L。脱盐水在28℃、进水体积流量900 L/h、回收率50%条件下,经反渗透处理得到淡水TDS的质量浓度72 mg/L、不含COD,水质达到了GB/T 19923-2005的要求;产出浓水水质与原水水质相似,可返回电渗析工序。该工艺可有效提升系统的水回收利用率。     

偏氯乙烯皂化废水回收蒸发浓缩工艺的改进

为解决提浓偏氯乙烯(VDC)皂化废水用于生产氯化钙过程中处理成本较高的问题,采用机械式蒸汽再压缩提浓技术(MVR)对原3效逆流蒸发工艺进行了改造。实际运行结果表明,MVR可有效延缓列管式蒸发器的结垢现象,每处理1 t CaCl2质量分数约11%的皂化废水可降低费用19.35元,取得了较好的经济效益和社会效益。     

基于有机朗肯循环的混合二甲苯MVR热泵精馏工艺

常规机械蒸气再压缩（MVR）热泵精馏分离混合二甲苯工艺,存在压缩机电耗较大及塔顶压缩蒸气的显热未被利用等问题。有机朗肯循环（ORC）发电技术则可以将低温余热转化为电能以供压缩机使用,由此提出了ORC发电技术耦合MVR热泵和带乏汽回热循环（EGC）的ORC发电技术耦合MVR热泵两种精馏工艺应用于本体系的分离研究。以年总费用（TAC）和能耗为分离工艺的评价指标,系统净输出功和循环热效率作为ORC系统的评价指标,对以上两种耦合精馏工艺进行模拟与优化,并与常规MVR热泵精馏工艺进行比较与分析。研究结果表明,ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺和带EGC的ORC发电技术耦合MVR热泵精馏工艺较常规MVR热泵精馏工艺均具有一定的节能和经济优势,可分别减少能耗9.64%和9.89%,节省TAC 3.19%和3.50%。     

电渗析法处理油田回注水的中试试验

针对胜利油田孤岛采油厂油田回注水高矿化度的问题,试验采用二级串联电渗析技术来降低废水的矿化度。试验结果表明,操作电压以及废水回收率对回注水的水质有较大影响。并证实当电压为40V、回收率为50%时,能达到最佳产水效率。     

改进电渗析深度处理制药高盐废水研究

针对制药行业采用"改进A/O工艺"产生的高盐废水特点,通过改进电渗析系统,对制药高盐废水进行了深度处理中试。结果表明,在进水压力0.15~0.2 MPa、进水体积流量10 t/h、电流30 A的工作条件下,经过电渗析处理后,盐去除率达到74%,水处理成本3.0元/m3,具有显著的经济和生态效益。使用改进电渗析系统规模化处理高盐废水可有效降低含盐量,提高高盐废水回收利用率,解决高盐废水出路。     

电渗析浓缩垃圾焚烧飞灰水洗废水研究

采用间歇电渗析法和连续电渗析法对去除重金属后的垃圾焚烧飞灰水洗废水中KCl、CaCl₂、NaCl等混盐进行浓缩工艺的研究,考察了电压、水洗废水温度、补料流量、水洗废水盐含量等因素对电渗析浓缩过程中混盐质量浓度、混盐回收率以及膜堆单位能耗的影响。结果表明,电压、温度、补料流量、水洗废水盐含量影响较大。在电压为12 V,水洗废水温度为25 ℃,补料流量为5 L/h、水洗废水盐含量46.70 g/L条件下,浓缩后水洗废水中的混盐质量浓度从46.70 g/L浓缩至187.29 g/L,混盐回收率为50.53%,膜堆单位能耗为170.79 kWh/t_混盐,表现出了良好的盐浓缩性能。     

电渗析集成技术在高盐废水处理中的应用研究进展

随着高盐废水排放造成的资源流失及水环境问题的日益突出，不断提升的废水排放标准导致积极回收高盐废水中的有价资源，回用废水减少排放以降低对环境的危害成为必然趋势。为解决高盐废水处理难的问题，膜分离技术，尤其是电渗析（ED），由于对废水中的荷电离子分离、淡化和浓缩的能力，受到研究者的广泛的关注。然而使用单一电渗析技术处理高盐废水时，成本能耗过高，因此将ED技术与压力驱动的膜技术进行集成。这种方法实现了高效回收高盐废水中的有价资源的目标，并减少了向环境中排放的废水，成为了高盐废水处理的热门工艺。本文介绍了ED技术的基本原理和常用的几种电渗析模式，重点介绍了ED+压力驱动膜集成技术处理高盐废水的研究发展现状。最后结合了近年ED-膜技术集成工艺的发展，并对这些集成联用技术在高盐废水的资源化处理应用前景进行了展望，为未来高盐废水处理研究提供参考。