论文部分内容阅读
本研究基于气液两相直接接触蒸发理论,构建处理高盐废水的低温常压蒸发系统,采用人工配水模拟高盐废水,对该工艺的关键影响因素与机制进行了研究,并在某精细化工厂进行了中试工程应用研究。实验室研究考察了蒸发室结构、蒸发室填料、操作条件、进水水质对低温常压蒸发系统出水水质和蒸发速率的影响,并对其中的热质传递计算模型进行了讨论。结果表明:在相同运行工况下,气液逆流接触蒸发的速率是交叉流接触蒸发的1.5倍左右,二者对废水的TDS和CODCr去除率可高达99.9%和99.8%。通过连续运行设备最终得到了废水中的重结晶盐,含水率为15.6%。三组不同填料的试验,对废水TDS和CODCr的去除率可高达99.9%和99.8%,整装片状填料的蒸发速率比格栅填料的快。进水温度、废水循环流量以及循环风速等操作条件与蒸发速率呈正相关性,且随着进水温度升高,蒸发速率增加越快。对研究所使用的模拟废水,进水温度对蒸发出水水质影响不大,而过大的循环风速（>2.5 m/s）和废水循环流量（>1.0 m3/h）则会导致蒸发出水中的CODCr和TDS略高。蒸发设备对不同浓度的模拟废水TDS和CODCr的去除率分别达到了99.5%和99.8%以上。废水的密度、粘度和饱和蒸汽压等物理性质对蒸发速率有较大影响,分析讨论了蒸发容积散质系数关于废水物性之间的公式,可用于预测不同废水的蒸发速率。对于本研究所采用的实际制药废水,经过蒸发后尽管出水中CODCr为1823mg/L,但对废水TDS和CODCr的去除率仍分别高达99.8%和95.8%,并且通过公式预测的容积散质系数和实测值较为匹配,误差为6.1%。在前期实验室研究的基础上,对上海某精细化工厂生产废水进行中试工程应用研究,设计蒸发出水量为15 m3/d。废水进水CODCr浓度为146500 mg/L,TDS浓度为52700 mg/L,蒸发对废水CODCr和TDS的去除率达到了98.70%和99.20%以上,蒸发出水具有较好的可生化性,经过该厂的生化池处理后可达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的要求。蒸发处理能耗约65 kW?h/t,经济节能。本研究的开展,分析了低温常压蒸发技术的效能与机制,为处理高盐废水、实现“液体零排放”提供了理论依据。基于气液直接接触蒸发理论的低温常压蒸发系统用来处理高盐废水,在技术上和经济上都是可行的,具有很好的应用前景。