1. 真空浓缩的原理是什么
真空减压浓缩器真空浓缩具有很多优点。液体物质在沸腾状态下溶剂的蒸发很快,其沸点因压力而变化,压力增大,沸点升高,压力小,沸点降低。例如牛奶在101kPa下,沸点为100℃,而在真空度82.7~90.6KPa下,沸点仅为45~55℃。由于在较低温度下蒸发,可以节省大量能源。同时,由于物料不受高温影响,避免了热不稳定成分的破坏和损失,更好地保存了原料的营养成分和香气。特别是某些氨基酸、黄酮类、酚、类维生素等物质,可防止受热而破坏。而一些糖类、蛋白质、果胶、粘液质等粘性较大的物料,低温蒸发可防止物料焦化。
真空浓缩设备主要有以下几种:
真空减压浓缩罐(1)降膜式浓缩设备:物料循环时间少,物料受热时间仅2min左右,故适合于热敏性物料的浓缩。其传热系数、能耗与升膜式相近。有时液膜形成不均匀,物料易焦化、结垢。
(2).双效升(降)膜式浓缩设备:该设备的结构及工作原理与单效膜式浓缩设备相似,主要是增加了一台热泵,并增加了二效加热器、二效分离器等。主要是由于二次蒸汽能够加以利用,降低了能耗,生产能力大。但设备结构趋于复杂,给操作和管理带来较高要求。
(3)间歇式单效盘管式真空浓缩锅:该设备主要由盘管式加热器、蒸发室、冷凝器、抽真空装置、雾沫分离器、进出料阀及各种控制仪表所组成。该设备结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制。传热系数较高,蒸发速率快,一般蒸发量为1200L/h的浓缩设备,在生产乳粉时,其实际蒸发量可达1500L/h。可调节加热蒸汽的量和蒸汽压力的高低.以满足生产或操作的需要。在锅内物料混合均匀,特别适用于粘稠物料的浓缩。其缺点是间歇出料,物料受热时间较长,在一定程度上对产品质量有一定影响。该设备体积较大,清洗比较困难。
(4)单效升膜式浓缩设备:该设备为自然循环的长管型液膜式蒸发器,主要由加热器、分离器、雾沫捕集器、水力喷射泵、循环管等部分组成。
2. MBR技术在污水处理中的应用
下面是中达咨询给大家带来关于施工临时用电的存在问题及正确做法的相关内容,以供参考。
膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR),是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型瞎凳、高效的污水处理技术。膜分离技术最早应用于微生物发酵工业,随着膜材料和制膜技术的发展,其应用领域不断扩大,已经涉及到化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工和污水处理等多个领域。
1、MBR技术在国外污水处理中的研究及应用
膜分离技术在污水处理中的应用开始于20世纪60年代末#1969年美国的Smith等人首次将活性污泥法与超滤膜组件相结合用于处理城市污水的工艺研究,该工艺大胆地提出了用膜分离技术取代常规活性污泥法中的二沉池,利用膜具有高效截留的物理特性,使生物反应器内维持较高的污泥浓度,在F/M低比值下工作,这样就可以使有机物尽可能地得到氧化降解,提高了反应器的去除效率,这就是MBR的最初雏形。
进入20世纪70年代,有关MBR的研究进一步深入开展#1970年,Hardt等人使用完全混合生物反应器与超滤膜组合工艺处理生活污水,获得了98%的COD去除率和100%去除细菌的结果。1971年,Bemberis等人在污水处理厂进行了MBR试验,取得了良好的试验结果。1978年,Bhattacharyya等人将超滤膜用于处理城市污水,获得了非饮用回用水。1978年,Grethlein利用厌氧消化池与膜分离进行了处理生活污水的研究,BOD和TN的去除率分别为90%和75%.
在这一时期,尽管各国学者对MBR工艺做了大量的研究工作,并获得了一定的研究成果,但是由于当时膜组件的种类很少,制膜工艺也不是十分成熟,膜的寿命通常很短,这就限制了MBR工艺长期稳定的运行,从而也就限制了MBR技术在实际工程中的推广应用。
进入20世纪80年代以后,随着材料科学的发展与制膜水平的提高,推动了膜生物反应器技术的向前发展,MBR工艺也随之得到迅速发展。日本研究者根据本国国土狭小!地价高的特点对MBR技术进行了大力开发和研究,并在MBR技术的研究和开发上走在了前列,使MBR技术开始走向实磨亮旅际应用。
20世纪90年代以后,MBR技术得到了最为迅猛的发展,人们对MBR在生活污水处理!工业废水处理!饮用水处理等方面的应用都进行了研究,MBR已经进入实际应用阶段,并得到了快速的推广。
20世纪的最后几年,人们围绕着膜生键迅物反应器的关键问题进行了较多的研究,并取得了一些成果。有关膜生物反应器的研究从实验室小试!中试规模走向了生产性试验,应用MBR的中、小型污水处理厂也逐渐见诸报道。1998年初,欧洲第一座应用一体式膜生物反应器的生活污水处理厂在英国的Porlock建成运行,成为英国膜生物反应器技术的里程碑。
本世纪初,人们对膜生物反应器的研究方兴未艾,使得该项技术正在逐渐趋于成熟。
2、MBR技术在国内污水处理中的研究及应用
我国对膜生物反应器的研究虽然起步较晚,但发展速度很快。1991年,芩运华对膜生物反应器的应用进行了综述,介绍了MBR在日本的研究状况,这是我国学者对膜生物反应器做的较早的报道。随后,江成璋等人进行了中空纤维超滤膜在生物技术中的应用研究。1995年,樊耀波将MBR用于石油化工污水净化的研究,研制出一套实验室规模的好氧分离式MBR.
从1995年以来,我国对膜生物反应器污水处理技术的研究工作开始全面展开,多家科研院所进行了此方面的研究,清华大学、哈尔滨工业大学、中国科学院生态环境研究中心、天津大学、同济大学等对膜生物反应器的运行特性、膜通量的影响因素、膜污染的防止与清洗等方面做了大量细致的研究工作。2000年,顾平采用国产中空纤维膜对生活污水做了中试规模的MBR研究,结果表明:MBR工艺出水悬浮物为零,细菌总数优于饮用水标准,COD和氨氮的去除率都高于95%,出水可直接回用。2001年,张立秋等对一体式MBR处理生活污水的主要设计参数HRT、SRT等进行了理论推导,为实际工程设计提供了参考,并对膜堵塞机理进行了深入研究探讨,提出了膜内部生物堵塞的存在。
虽然,我国在MBR技术的研究探讨方面取得了显著的成绩,但是同日本、英国、美国等国家相比,我国的研究试验水平还比较落后,由于国产膜组件的种类较少,膜质量较差,寿命通常较短,因此在实际应用中存在一定的问题。虽然在我国膜生物反应器用于处理生活污水已有应用,但到目前为止,设计完善、运行良好的应用膜生物反应器的生活污水处理厂还未见报道。
3、MBR工艺的分类
膜生物反应器主要是由膜组件和生物反应器两部分组成#根据膜组件与生物反应器的组合方式可将膜生物反应器分为以下三种类型:分置式膜生物反应器、一体式膜生物反应器和复合式膜生物反应器。
3.1分置式膜生物反应器
分置式膜生物反应器是指膜组件与生物反应器分开设置,相对独立,膜组件与生物反应器通过泵与管路相连接#分置式膜生物反应器的工艺流程如图1所示。
该工艺膜组件和生物反应器各自分开,独立运行,因而相互干扰较小,易于调节控制,而且,膜组件置于生物反应器之外,更易于清洗更换#但其动力消耗较大,加压泵提供较高的压力,造成膜表面高速错流,延缓膜污染,这是其动力费用大的原因,每吨出水的能耗为2~10kWh,约是传统活性污泥法能耗的10~20倍,因此能耗较低的一体式膜生物反应器的研究逐渐得到了人们的重视。
3.2一体式膜生物反应器
一体式膜生物反应器起源于日本,主要用于处理生活污水,近年来,欧洲一些国家也热衷于它的研究和应用#一体式膜生物反应器是将膜组件直接安置在生物反应器内部,有时又称为淹没式膜生物反应器(SMBR),依靠重力或水泵抽吸产生的负压或真空泵作为出水动力#一体式膜生物反应器工艺流程如图2所示。该工艺由于膜组件置于生物反应器之中,减少了处理系统的占地面积,而且该工艺用抽吸泵或真空泵抽吸出水,动力消耗费用远远低于分置式膜生物反应器,每吨出水的动力消耗约是分置式的1/10.如果采用重力出水,则可完全节省这部分费用。但由于膜组件浸没在生物反应器的混合液中,污染较快,而且清洗起来较为麻烦,需要将膜组件从反应器中取出。
3.3复合式膜生物反应器
复合式膜生物反应器也是将膜组件置于生物反应器之中,通过重力或负压出水,但生物反应器的型式不同#复合式MBR,是在生物反应器中安装填料,形成复合式处理系统。
在复合式膜生物反应器中安装填料的目的有两个:一是提高处理系统的抗冲击负荷,保证系统的处理效果;二是降低反应器中悬浮性活性污泥浓度,减小膜污染的程度,保证较高的膜通量。
复合式膜生物反应器中,由于填料上附着生长着大量微生物,能够保证系统具有较高的处理效果并有抵抗冲击负荷的能力,同时又不会使反应器内悬浮污泥浓度过高,影响膜通量。
4、MBR工艺的特点
4.1对污染物的去除效率高
MBR对悬浮固体(SS)浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径非常小(0.01~1μm),可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥都截留下来,其固液分离效果要远远好于二沉池,MBR对SS的去除率在99%以上,甚至达到100%;浊度的去除率也在90%以上,出水浊度与自来水相近。
由于膜组件的高效截留作用,将全部的活性污泥都截留在反应器内,使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平,最高可达40~50g/L.这样,就大大降低了生物反应器内的污泥负荷,提高了MBR对有机物的去除效率,对生活污水COD的平均去除率在94%以上,BOD的平均去除率在96%以上。
同时,由于膜组件的分离作用,使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的,这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物(如硝化细菌)也能在反应器中生存下来,保证了MBR除具有高效降解有机物的作用外,还具有良好的硝化作用。研究表明,MBR在处理生活污水时,对氨氮的去除率平均在98%以上,出水氨氮浓度低于1mg/L.
此外,选择合适孔径的膜组件后,MBR对细菌和病毒也有着较好的去除效果,这样就可以省去传统处理工艺中的消毒工艺,大大简化了工艺流程。
另外,在DO浓度较低时,在菌胶团内部存在缺氧或厌氧区,为反硝化创造了条件。仅采用好氧MBR工艺,虽然对TP的去除效率不高,但如果将其与厌氧进行组合,则可大大提高TP的去除率。研究表明,采用A/O复合式MBR工艺,对TP的去除率可达70%以上。
4.2具有较大的灵活性和实用性
在城市污水或工业废水处理中,传统的处理工艺(格栅+沉砂池+初沉池+曝气池+二沉池+消毒池)流程较长,占地面积大,而出水水质又不能保证。而MBR工艺(筛网过滤+MBR)则因流程短、占地面积小!处理水量灵活等特点,而呈现出明显优势#MBR的出水量根据实际情况,只需增减膜组件的片数就可完成产水量调整,非常简单、方便。
对于传统的活性污泥法工艺中出现的污泥膨胀现象,MBR由于不用二沉池进行固液分离,可以轻松解决。这样,就大大减轻了管理操作的复杂程度,使优质!稳定的出水成为可能。
同时,MBR工艺非常易于实现自动控制,提高了污水处理的自动化水平。
4.3解决了剩余污泥处置难的问题
剩余污泥的处置问题,是污水处理厂运行好坏的关键问题之一#MBR工艺中,污泥负荷非常低,反应器内营养物质相对缺乏,微生物处在内源呼吸区,污泥产率低,因而使得剩余污泥的产生量很少,SRT得到延长,排除的剩余污泥浓度大,可不用进行污泥浓缩,而直接进行脱水,这就大大节省了污泥处理的费用。有研究得出,在处理生活污水时,MBR最佳的排泥时间在35d左右。
由上述可知,MBR工艺所具有的优越性,是目前其他处理工艺无法比拟的#该工艺在城市污水或生活污水处理!高浓度有机废水、难降解有机废水以及中水回用等方面都具有广阔的应用前景。
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3. 如何处理含废硫酸的污水
1 浓缩法
该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的.这类方法应用较广泛,技术较成熟.在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍.
1.1 高温浓缩法
淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%.该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收氯仿.该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a.
日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%.加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好.该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理.
1.2 低温浓缩法
高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦.因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法).
WCG法的原理和工艺如下:将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩,然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化,分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器,净化后排放.分离后的酸液再度回到循环浓缩塔,经反复循环浓缩蒸馏,达到浓度要求后,用泵打入浓硫酸储罐.浓硫酸可作为生产原料再利用.其工艺流程见图1.
WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成.换热器材质为石墨,浓缩塔材质为复合聚丙烯,泵及引风机均为耐酸设备.
该法与高温浓缩法相比,蒸发温度低(50~60℃),蒸汽消耗量少,费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30~60元).上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%),上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸,采用WCG法浓缩,都取得了明显的效果.
用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点:
(1)在浓缩过程中若有固体物析出,会影响传热效果和废酸的分离;
(2)该装置非密闭,废酸中若有挥发性物质,会影响工作环境;
(3)装置的主体材料为复合聚丙烯,工作温度受主体材料的限制,不能超过80℃;
(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸.
2 氧化法
该法应用已久,原理是用氧化剂在适当的条件下将废硫酸中的有机杂质氧化分解,使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去,从而使废硫酸净化回收.常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等.每种氧化剂都有其优点和局限性.
天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蒽醌硝化废酸进行氧化处理,其操作过程为:将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出,经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器,在112℃、88.1kPa条件下浓缩,在旋液分离器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%),废酸再流入铸铁浓缩釜(280~310℃,真空度为6.67~13.34kPa),用喷射泵带出水蒸气,使H2SO4质量分数达到93%,然后流入搪瓷氧化缸,加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理,至硫酸呈浅黄色.反应中产生的一氧化氮气体用碱液吸收.
硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97%~98%)和高温条件下也具有较强的氧化性,它可以将有机物较为彻底地氧化掉.例如处理苯绕蒽酮废酸、分散蓝废酸及分散黄废酸时,将废酸加热至320~330℃,把有机物氧化掉,部分硫酸被还原成二氧化硫.这种方法由于硫酸浓度和温度太高,有大量的酸雾产生,会造成环境污染,同时还要消耗一定量的硫酸,使硫酸收率降低,因此其应用受到很大限制.
3 萃取法
萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触,使废酸中的杂质转移到溶剂中来.对于萃取剂的要求是:
(1)对于硫酸是惰性的,不与硫酸起化学反应也不溶于硫酸;
(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数;
(3)价格便宜,容易得到;
(4)容易和杂质分离,反萃时损失小.
常见的萃取剂有苯类(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚类(杂酚油、粗二苯酚)、卤化烃类(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等.
大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取,使废水中的有机物含量由30000~50000 mg/L下降到200~250mg/L.济南钢铁厂焦化分厂用廉价的C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂的再生硫酸也得到了良好的效果.该工艺是将再生硫酸经C-I萃取剂萃取分离后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸.为防止腐蚀,萃取罐和吸附罐用铅作内衬.该厂废硫酸处理量为500t/a,回收硫酸250t,价值7.5万元.
与其它方法相比,萃取法的技术要求较高,萃取剂要同时满足上述4项要求并不容易,而且运行费用也较高.
4 结晶法
当废硫酸中含有大量的有机或无机杂质时,根据其特性可考虑选择结晶沉淀的方法除去杂质.
如南京轧钢厂酰洗工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁,可采用浓缩-结晶-过滤的工艺来处理.经过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用.
重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析出的结晶熟化后过滤,滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁.滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤,可得到H2SO4质量分数为80%~85%的浓硫酸,第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁
4. 求教显影液废液处理
显影液用完的处理方式有很多种,比如购买裕佳环保显影废水处理设备,
摆脱传统蒸馏和加化学药剂压滤的传统模式。采用日本最新低温减压蒸馏方式。在负压情况下28度沸腾出蒸汽,蒸汽再转换成蒸馏水,运行功率极低,具有如下优势:
相对传统100度以上高温蒸馏安全性能强,耗电量仅为传统蒸馏的三分之一不到,更重要的是无任何废气污染;
处理过的水,颜色纯净透明(区别于同类产品加药压滤过滤处理,甚至连水的颜色还仍旧是黄色),某些水质指标(色度、浊度、肉眼可见物、PH值等等)好于自来水,处理后分离为浓缩废液和达标再生水(达到国家GB8978-1996中二级标准排放要求),浓缩比例按版材品牌不同再生水出水量为70-90%,即废液70-90%将转化为再生水达标排出或供水洗循环系统再利用。剩余10-30%左右为粘稠状废物排放到储污桶等待集中处理。使用本设备可大量减少企业废液回收支出成本。
本系统实现了高度自动化控制,废液进料,消泡剂添加均按设置比例工作,蒸馏运行,浓缩液排渣,缸体和管路清洗等环节自动连续运行,运行参数可根据客户现场条件进行调整,操作高效便捷!
整机和设备部件防腐蚀安全设计,一键式傻瓜操作模式;电器采用有国家一级资质厂家的电控箱,安全使用。
2、采用日本最新低温减压蒸馏方式。在负压情况下28度沸腾出蒸汽。
3、功率极低只需1200W,相对传统100度以上高温蒸馏安全性能强,耗电量仅为传统蒸馏的三分之一,维护简便,处理效率高。
4、自主研制,标准化批量生产,品质有保障。(已申请多项新型实用专利)全自动傻瓜式一键操控,使用流程简单,机器操作便捷,普通员工短期培训,即可安全操作。
5、超低的机器维护成本,机器性能稳定,耐用,维护简单,耗材少。
6、多重运行安全保护功能,定时废液排放功能,定时反冲洗,自动抽取药水。
7、废液经处理后的水质完全达标排放。
8、经处理后仅余的10%—30%废渣通过有资质的第三方做危废转移。