在神华煤直接液化项目中,为实现污水处理“零”排放的目标,蒸发技术被运用到废水处理的工艺中。蒸发技术是工业中用于水处理的关键技术之一,其目的在于通过蒸发水分回收废水中的有用物质,并对剩余的浓缩溶液进行处理,以达到节约用水和保护环境的目的。
在技术层面,蒸发器是执行蒸发技术的核心设备。蒸发器的作用是加热废水至沸点,使水分蒸发并重新凝结成蒸馏水。根据不同蒸发器的设计,蒸发过程可以发生在多个阶段,比如单效蒸发、双效蒸发和多效蒸发等。在神华煤直接液化项目中,选择了GE公司提供的双效蒸发技术,这一技术能更高效地回收废水中的水分,同时减少能源消耗。
蒸发技术相较于其他水处理技术有着明显的优势。例如,在处理高含盐废水方面,常规的反渗透技术往往难以处理高浓度的盐分,而蒸发技术可以深度处理此类废水。对于反渗透浓液和高含盐的催化剂废水,蒸发技术不仅能回收大部分水分,还能处理剩余的浓缩液,减少环境污染和水资源浪费。
蒸发技术的应用范围非常广泛,包括火力发电、煤炭工业、石油化工、造纸、冶金、垃圾填埋场渗滤液处理、油砂开采等多个行业。这些行业往往会产生含有高浓度污染物或高含盐量的废水,通过蒸发技术处理,可以实现废水的零排放,不仅满足环境保护要求,也符合经济效益。
蒸发技术的实际应用案例丰富。例如,南非萨索尔公司的煤间接液化和煤化工项目、波兰Debiensko煤矿的高含盐矿井排水处理以及墨西哥Pemex在缺水地区炼油厂的废水处理,都成功运用了蒸发技术实现了全厂废水零排放。此外,北美加拿大阿尔伯特油砂开采过程中,通过蒸发技术实现了含油污水处理和回用,同时也产生了显著的经济效益。
蒸发技术的实现通常涉及到系统的工艺设计和优化,包括工厂内部的工艺改进、采用节水工艺提高用水效率、降低生产水耗等措施。在废水处理方面,蒸发技术常常作为最后一步处理手段,利用反渗透膜、电渗析、超滤和膜反应器等技术预先处理大部分废水,然后对剩下的高含盐废水进行蒸发处理。经过蒸发处理后,可以回收大部分水分并产生低含盐量的蒸馏水,而剩下的少量浓渣则可以通过结晶器或蒸发塘等进行固化处理或安全掩埋。
蒸发技术除了在废水处理中的应用之外,也给工业节水工作提供了新的思路。工业取水量占全国取水量的很大一部分,其中主要的高耗水行业包括火力发电、纺织、造纸、钢铁和石油化工等。通过推广废水零排放技术,不仅可以减少水资源的消耗,还能促进工业经济与水资源及环境的协调发展。
蒸发技术的应用还必须考虑经济因素。虽然蒸发技术能够实现污水的零排放,但其工艺成本的核算也是决定其是否被采用的重要因素。针对高含盐废水处理的蒸发技术,企业需要综合考虑设备投资、运行成本、维护成本和可能的经济效益,以确保技术应用的经济性和可持续性。因此,在项目设计阶段或工厂运行过程中,通过工艺优化和成本核算,选择恰当的蒸发技术,对于实现废水零排放具有重要的实际意义。