低温热法浓缩工艺(LTE)处理高盐废水工业化试验研究

郭红兵 李瑞基 李瑞杰 彭建华 闫刚刚 孙文亮 陈宋璇 马 磊

(1.中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038; 2.金川集团股份有限公司， 甘肃 金昌 737104)

0 前言

目前高盐废水浓缩工艺主要包括热浓缩和膜浓缩技术。热浓缩工艺主要包括多效蒸发(MED)和机械式蒸汽再压缩(MVR)技术等[2]。MED技术蒸发吨水消耗鲜蒸汽0.30～0.41 t，蒸汽温度高，管内易结垢；MVR技术动力消耗较大，蒸发吨水的耗电量为15～55 kW·h。热浓缩工艺适用于处理含盐量高达100 g/L的工业废水，但运行成本高，且无法采用乏汽作为热源。膜浓缩工艺主要包括电渗析(ED)、反渗透(RO)、纳滤(NF)等技术[2-3]。膜浓缩工艺处理存在预处理复杂、产水率低、运行维护成本高等缺点，且任何膜浓缩工艺均不适用于处理含盐量高达100 g/L的工业废水。如何低成本实现高盐废水的减量化和资源化是制约企业“零排放”的瓶颈。

本文提出的低温热法浓缩技术(LTE)，是中国恩菲自主开发、拥有多项发明专利的一种热法脱盐技术，优选乏汽作为热源，也可采用低压蒸汽作为热源，广泛适用于化水制备，高盐、高钙和高氨氮废水处理。该技术实现了盐和水的分离，最高蒸发温度不超过95 ℃，通过串联一系列的水平管降膜蒸发器或垂直降膜蒸发器，并将其分成若干效组，输入一定量的蒸汽，进行多次蒸发和冷凝，得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏水[4-7]。若将LTE低温热法工艺与余热发电耦合，则可形成“水电联产”的运行模式。

本文以某有色冶炼厂总溶解固体(TDS)高达100g/L的高盐废水为研究对象，通过降温减压的方法以低压蒸汽模拟乏汽，建立了一套规模10 m3/d的中试设备，对废水浓缩过程进行了全流程研究。……