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蒸发结晶在电镀废水处理中的应用

蒸发浓缩工艺原理
蒸发浓缩实质上是一种溶液中溶质和溶剂分离的物理过程。它的基本原理是将使含有不挥发性杂质(如盐类)的溶液沸腾,使溶液中可挥发性的水溶剂蒸发。通过冷凝器利用冷却水冷凝,形成蒸发冷凝液;随着水分的蒸发,溶液的体积减小,溶液中不可挥性杂质的浓度增加,形成设计需要的浓缩液。

本蒸发浓缩系统采三效蒸发浓缩+单效增浓相结合装置。采用该组合装置,可以节约能源,降低能耗(蒸汽、电)的消耗。其中三效蒸发浓缩装置就是用加热一级蒸发器后产生的二次蒸汽加热后面的二级蒸发器,二级蒸发器后产生的二次蒸汽加热后面的三级蒸发器,热量被多次利用,废水的浓度被逐步增浓,从而达到节能的目的。三效蒸发流程是由三组蒸发器组合后的蒸发操作过程。三效蒸发时要求后效的操作压强和溶液的饱和沸点均较前效低,引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质,即后效的蒸发器成为前效二次蒸汽的冷凝器,仅第一效需要消耗热量。末效蒸发在真空下操作,降低了溶液的饱和沸点。由于前一效的二次蒸汽作为下一效的加热蒸汽,故提高了热量的利用率。单效增浓蒸发器的目的主要是针对有机物累积导致沸点升高很大的特点,采用单效直接浓缩,达到进一步提减少有机物中水分的目的。

系统主要的工艺流程如下:
物料部分流程:      电镀废水→三效蒸发器→一效蒸发器→二效蒸发器→增浓蒸发器
加热流程:          一效蒸发器→二效蒸发器→三效蒸发器→冷凝器 
增浓蒸发器→二效蒸发器 
蒸发冷凝液部分流程:二效蒸发器壳程→三效蒸发器壳程→冷凝器底部→回用或再处理
三效蒸发浓缩+单效增浓相结合处理工艺


项目案例
杨凌美畅新材料股份有限公司金刚石微粉电镀项目
                        ————蒸发浓缩处理装置工程
杨凌美畅新材料股份有限公司成立于2015年7月,注册资金3.6亿元,是一家主要从事电镀金刚线及其他金刚石超硬工具研发、生产、销售的高科技创新型企业。目前公司已实现年产2400万公里电镀金刚线的产能布局,成为全球主要的金刚石线锯制造商,同时后续扩展也正在进行。本项目废水主要为酸洗废水、水洗废水、活化废水、退镀废水、生活污水等。生产废水经车间内的含镍废水处理装置处理达到《电镀行业污染物排放标准》GB21900-2008)表 2 标准后排入污水处理站进行处理,处理后达标与生活污水一起排入市政管网。

技术参数
1) 处理电镀废水:~10吨/日;                                    
2) 蒸发冷凝水:~8.8吨/日,达到园区排放标准;
3) 结晶湿渣镍盐:~500kg/日,含水~5%;价值较高,可出售回收镍;
4) 有机物:~700kg/日,含水~10%,作为危废外运;
5) 无废气产生;
经济分析                                                                     

序号项目单价消耗费用说明
1蒸气250元/t 4.5/t 
2人工120元/人1.2元/t
3电力 0.6元/度1.2元/t 
4材料15元/kg  4.5元/t 
5其他
1.2元/t 
6合计
12.6元/t

蒸发前进水水样


 蒸发结晶后镍盐析出

工艺特点
1)采用三效蒸发浓缩+单效增浓相结合工艺处理电镀废水,工艺先进、合理,同时节能显著,能最大限度的减少有机物排出量;
2)该系统采用结晶盐过滤与有机物浓缩分开的工艺,尽可能减少有机物对结晶盐过滤的影响,同时降低由于有机物沸点升高对蒸发系统的影响;
3)该系统加热方式既可以采用电加热,也可以采用传统蒸汽加热方式;
4)蒸发器采用中央循环管式蒸发器,结构紧凑,传热较好,操作可靠;
5)进料采用混流进料模式,尽可能每效达到沸点进料,热量利用率高、节能;
6)二效、三效蒸发冷凝水顺流闪蒸工艺,热能多次利用,节能;
7)本系统采用自动控制,保证系统运行稳定,同时采用蒸发冷凝水在线实时监测,保证出水达标;
8)该工艺先进、节能,属于国内领先水平;

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