低温蒸发结晶技术在零排放工艺中的应用
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低温蒸发结晶技术在高盐 水零排放工艺中的应用
关向宇 北京特里高膜技术有限公司
2014年11月
北京特里高膜技术有限公司介绍 公司成立于2003年 一直以超滤为核心，高难度污
水处理。
BERGHOF中国区总代理和紧
密合作伙伴
世界上50多个国家建立代理商
在国内外坚持长远合作的战略
方针，引进国外先进技术。
背景
零排放应用案例 References 常州反渗透浓水蒸发
• 设计处理量1m3/h • 余热：85度热水 • 泵及风机的 能耗3kwh • 晶体过滤回收
零排放应用案例
Thickening of brine (Textile company - Egypte) 高盐水浓缩
• 高盐水，进水TDS 45 g/l • 蒸发量5 m3/h • 高盐水温度25 oC • 空气温度70℃ • 运行温度55 ℃ • 高盐水浓缩到饱和极限 • 浓缩液与污水处理厂污泥一 起处理 • 5个标准G3组件
液体不断循环流动，流速快，避免晶体析出后在双向不锈
钢斜板表面结垢 开发塑料材质平板，耐腐蚀，成本低。
零排放设计应用
运行维护： 1、设备运行维护比较方便，只需定期维护一下，
检查循环泵和风机运行情况，一周约1到2次。
2、运行费用：设备能耗。
3、维护费用主要是风机和循环泵的保养和维修
费用。
模块化设计、运行维护简单
工艺
工艺 传统工艺一 传统工艺二 浓水→加药反应→ 工艺路线 浓水→ 蒸发 管式膜工艺
絮凝沉淀→砂滤→
活性炭→超滤膜 →RO→ 蒸发
浓水→加药反应→ 管式超滤膜→RO→ 蒸发
投资 运行成本
高 高
中 中
低 低
占地 安装 操作
多 复杂 复杂
中 复杂 复杂
少 简单 简单
I5管式超滤膜RO浓水处理工艺
I5管式膜过滤分离
无需大流量水反冲洗，采用在线反洗，自用水率很低。
I5型管式膜，相同尺寸组件膜面积更大，膜的结实耐用，可使用 寿命达5-8年。
低温蒸发结晶器介绍
低温蒸发结晶器是什么？ 通过独特的设计实现气液充分、高效的接触， ，液体由液相转移到气相，从而实现液体蒸发 浓缩的设备。
低温蒸发结晶原理
液体顺着倾斜的平板流动，由于空化
蒸发模块
50吨/天模块
T 50℃ Feed water，60℃ 原水温度：15-35 ℃ 15 ℃ 时 所 需 能 量 ： 189KJ/KgH2O
Heat exchange
Heater
Bleed stroom
零排放设计应用
50吨每天处理量，蒸发设备能耗： 能耗 功率 数量 总能耗 备注
循环泵
风机 合计：
2.2kw
1.5kw
1
2
2.2kwh
3kwh 5.2kwh
利用余热、废热，能耗低
零排放设计应用
余热需求：
1、蒸发1吨水，蒸发设备需要余热量约3096229KJ，合860kw
•如换算成热水：蒸发1吨水，需要27吨95度热水或40吨85度热水，热水温 度降到65度。 •如换算成蒸汽：蒸发1吨水，约需要1550kg140度的蒸汽 2、其它种类余热 如热风、烟气等需根据具体情况再计算所需量。
RO浓水
加药反应
蒸发
高压反渗透浓缩
调PH
滤液回流 压滤
工艺
去除结垢污染物,保护后续RO系统。
石灰乳 加入石灰乳调节pH值，将碳酸氢根转化为碳酸根，去除浓水中的钙、 镁离子及重金属离子。 氯化镁 加入氯化镁可以去除硅，消除各种结垢及污染，能够有效地保护后续
的反渗透系统。
工艺
浓缩，减量，降低投资成本。
零排放设计应用
蒸发设备部分
NO
1
设备
模块
参数 双相不锈钢,
50m3/d 140m3/h，不锈
数量
1
备注
2
循环泵
钢 AISI 316L 10000m3/h at 70
Pa
1
3
风机
2
零排放设计应用
T 60℃ AIR IN，28℃ RH65% 10000m3/h*2 含水率：15.45g/Kg 进口能量：783039KJ/h 蒸发量：2084Kg/h 能量：6003458KJ/h AIR OUT，55℃ RH98% 10782m3/h*2 含水率：111.7g/Kg 出口能量：3784768KJ/h
高压反渗透膜进行浓缩，减量。 纯水回用。 剩余浓水蒸发结晶。
工艺特点： 管式滤工艺可一次性取代沉淀池、砂滤、炭滤和中空超滤等多道 前处理及过滤设备，可直接作为RO系统的前处理。
管式滤工艺可进行高效固液分离（只要将反渗透浓水中的结垢和 污染物质变成固体沉淀，就可以由超滤滤膜彻底分离）。
无需投加絮凝剂、PAM，无需考虑矾花沉降效率。
目前RO浓水为代表的高盐水，多数作为废水送至工业废 水收集站与工业废水一起处理后排放，这无形中增加了工 业废水的处理量和排放量。
Байду номын сангаас
随着目前环保要求的提高，对企业污水排放量有严格的限
制，并且今后要更多的实现零排放，因此RO浓水的处理 已受到业界广泛关注。
特点
反渗透浓水特点： 1、硬度及碱度经过浓缩后升高，碳酸钙结垢倾向强； 2、浓水中硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙结垢倾向强； 3、浓水中SiO2浓度升高，结硅垢倾向增强； 4、原水中的有机物大部分都留在浓水中，增加了有机污染 和微生物污染的机率。
低温蒸发结晶工艺介绍
低温蒸发结晶工艺特点
特点： 1、能源：电能，利用余热、废热。 2、设备采用双相不锈钢。
3、设备模块化设计，全自动控制，运行维护简单。 4、设备占地面积小。 5、稳定性好 6、低温常压蒸发设备不易腐蚀
避免传统蒸发结晶工艺结垢的问题。
零排放设计应用
50吨/天低温蒸发零排放设计应 用举例
作用平板下方产生微小的负压，平板上
表面出现凸口。负压使得空气从平板下
方进入流动的液体中，当长气泡与液体
长时间接触后变成饱和水蒸气，交换其 他液体中溶质或者热量。低压风机输送 空气并加强气液的接触，提高反应效率。
低温蒸发结晶原理演示
水膜 蒸发过程在气泡及平板表面进行，平板表面 不易结垢 长气泡，增加气液接触时间
谢 谢
零排放设计应用
2×
2×
零排放设计应用
T60℃
没有余热或余热不足情况： 能量回收工艺
AIR IN GaLiCos T 50℃ AIR OUT
Feed water， 25℃
Heat exchange
water，60℃ Heat exchange
能量回收 水回收
晶体分离系统
零排放设计应用
所需热源温度要求低，主要是将原水加热和补充原水循环 蒸发过程中产生温差。 低品质的余热、废热就可以满足要求。
关向宇 北京特里高膜技术有限公司
2014年11月
北京特里高膜技术有限公司介绍 公司成立于2003年 一直以超滤为核心，高难度污
水处理。
BERGHOF中国区总代理和紧
密合作伙伴
世界上50多个国家建立代理商
在国内外坚持长远合作的战略
方针，引进国外先进技术。
背景
零排放应用案例 References 常州反渗透浓水蒸发
• 设计处理量1m3/h • 余热：85度热水 • 泵及风机的 能耗3kwh • 晶体过滤回收
零排放应用案例
Thickening of brine (Textile company - Egypte) 高盐水浓缩
• 高盐水，进水TDS 45 g/l • 蒸发量5 m3/h • 高盐水温度25 oC • 空气温度70℃ • 运行温度55 ℃ • 高盐水浓缩到饱和极限 • 浓缩液与污水处理厂污泥一 起处理 • 5个标准G3组件
液体不断循环流动，流速快，避免晶体析出后在双向不锈
钢斜板表面结垢 开发塑料材质平板，耐腐蚀，成本低。
零排放设计应用
运行维护： 1、设备运行维护比较方便，只需定期维护一下，
检查循环泵和风机运行情况，一周约1到2次。
2、运行费用：设备能耗。
3、维护费用主要是风机和循环泵的保养和维修
费用。
模块化设计、运行维护简单
工艺
工艺 传统工艺一 传统工艺二 浓水→加药反应→ 工艺路线 浓水→ 蒸发 管式膜工艺
絮凝沉淀→砂滤→
活性炭→超滤膜 →RO→ 蒸发
浓水→加药反应→ 管式超滤膜→RO→ 蒸发
投资 运行成本
高 高
中 中
低 低
占地 安装 操作
多 复杂 复杂
中 复杂 复杂
少 简单 简单
I5管式超滤膜RO浓水处理工艺
I5管式膜过滤分离
无需大流量水反冲洗，采用在线反洗，自用水率很低。
I5型管式膜，相同尺寸组件膜面积更大，膜的结实耐用，可使用 寿命达5-8年。
低温蒸发结晶器介绍
低温蒸发结晶器是什么？ 通过独特的设计实现气液充分、高效的接触， ，液体由液相转移到气相，从而实现液体蒸发 浓缩的设备。
低温蒸发结晶原理
液体顺着倾斜的平板流动，由于空化
蒸发模块
50吨/天模块
T 50℃ Feed water，60℃ 原水温度：15-35 ℃ 15 ℃ 时 所 需 能 量 ： 189KJ/KgH2O
Heat exchange
Heater
Bleed stroom
零排放设计应用
50吨每天处理量，蒸发设备能耗： 能耗 功率 数量 总能耗 备注
循环泵
风机 合计：
2.2kw
1.5kw
1
2
2.2kwh
3kwh 5.2kwh
利用余热、废热，能耗低
零排放设计应用
余热需求：
1、蒸发1吨水，蒸发设备需要余热量约3096229KJ，合860kw
•如换算成热水：蒸发1吨水，需要27吨95度热水或40吨85度热水，热水温 度降到65度。 •如换算成蒸汽：蒸发1吨水，约需要1550kg140度的蒸汽 2、其它种类余热 如热风、烟气等需根据具体情况再计算所需量。
RO浓水
加药反应
蒸发
高压反渗透浓缩
调PH
滤液回流 压滤
工艺
去除结垢污染物,保护后续RO系统。
石灰乳 加入石灰乳调节pH值，将碳酸氢根转化为碳酸根，去除浓水中的钙、 镁离子及重金属离子。 氯化镁 加入氯化镁可以去除硅，消除各种结垢及污染，能够有效地保护后续
的反渗透系统。
工艺
浓缩，减量，降低投资成本。
零排放设计应用
蒸发设备部分
NO
1
设备
模块
参数 双相不锈钢,
50m3/d 140m3/h，不锈
数量
1
备注
2
循环泵
钢 AISI 316L 10000m3/h at 70
Pa
1
3
风机
2
零排放设计应用
T 60℃ AIR IN，28℃ RH65% 10000m3/h*2 含水率：15.45g/Kg 进口能量：783039KJ/h 蒸发量：2084Kg/h 能量：6003458KJ/h AIR OUT，55℃ RH98% 10782m3/h*2 含水率：111.7g/Kg 出口能量：3784768KJ/h
高压反渗透膜进行浓缩，减量。 纯水回用。 剩余浓水蒸发结晶。
工艺特点： 管式滤工艺可一次性取代沉淀池、砂滤、炭滤和中空超滤等多道 前处理及过滤设备，可直接作为RO系统的前处理。
管式滤工艺可进行高效固液分离（只要将反渗透浓水中的结垢和 污染物质变成固体沉淀，就可以由超滤滤膜彻底分离）。
无需投加絮凝剂、PAM，无需考虑矾花沉降效率。
目前RO浓水为代表的高盐水，多数作为废水送至工业废 水收集站与工业废水一起处理后排放，这无形中增加了工 业废水的处理量和排放量。
Байду номын сангаас
随着目前环保要求的提高，对企业污水排放量有严格的限
制，并且今后要更多的实现零排放，因此RO浓水的处理 已受到业界广泛关注。
特点
反渗透浓水特点： 1、硬度及碱度经过浓缩后升高，碳酸钙结垢倾向强； 2、浓水中硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、氟化钙结垢倾向强； 3、浓水中SiO2浓度升高，结硅垢倾向增强； 4、原水中的有机物大部分都留在浓水中，增加了有机污染 和微生物污染的机率。
低温蒸发结晶工艺介绍
低温蒸发结晶工艺特点
特点： 1、能源：电能，利用余热、废热。 2、设备采用双相不锈钢。
3、设备模块化设计，全自动控制，运行维护简单。 4、设备占地面积小。 5、稳定性好 6、低温常压蒸发设备不易腐蚀
避免传统蒸发结晶工艺结垢的问题。
零排放设计应用
50吨/天低温蒸发零排放设计应 用举例
作用平板下方产生微小的负压，平板上
表面出现凸口。负压使得空气从平板下
方进入流动的液体中，当长气泡与液体
长时间接触后变成饱和水蒸气，交换其 他液体中溶质或者热量。低压风机输送 空气并加强气液的接触，提高反应效率。
低温蒸发结晶原理演示
水膜 蒸发过程在气泡及平板表面进行，平板表面 不易结垢 长气泡，增加气液接触时间
谢 谢
零排放设计应用
2×
2×
零排放设计应用
T60℃
没有余热或余热不足情况： 能量回收工艺
AIR IN GaLiCos T 50℃ AIR OUT
Feed water， 25℃
Heat exchange
water，60℃ Heat exchange
能量回收 水回收
晶体分离系统
零排放设计应用
所需热源温度要求低，主要是将原水加热和补充原水循环 蒸发过程中产生温差。 低品质的余热、废热就可以满足要求。