蒸发浓缩技术工艺对比

序 号 工艺 技术 技术原理概述技术优点技术缺点备注 1 电吸 附技 术 电吸附技术是利用带电电极表面 吸附水中离子及带电粒子的现象 使水中溶解盐类及其它带电物质 在电极的表面富集浓缩而实现水 的净化 淡化的一种新型水处理 技术 1 能耗低 经济运行性好 2 除盐效率高 出水水质稳定 3 无需再生剂 无二次污染 4 灵活采用电吸附模块的串 并联组合 模式 可满足不同处理水量和除盐要求 5 技术集成度高 可半自动 自动切换 操作 1 作为一种新兴的除盐技术 电吸 附在电极材料 模块结构和工艺设计 方面还存在不足 2 一些类型电吸附模块内部的流道 分布不均匀 增加了水头损失 不利 于电吸附 3 再生时间较长 导致得水率不高 4 处理水浓度在 3000 mg L 以下 5 多项基础理论问题有待解决 比 如 尽管双电层理论被广泛接受 但 从吸附等温线可以模拟为单层吸附 电场作用下吸附材料本身的物理化学 变化如表面官能团的影响 特性吸附 的影响等都需要进一步的研究 新兴工艺技 术 对进水 中盐分浓度 有明确要求 过高浓度的 废水尚不适 用此技术 且国内尚无 成熟案例 2 膜蒸 馏蒸 发技 术 膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结 合的膜分离过程 它以疏水微孔 膜为介质 在膜两侧蒸气压差的 作用下 料液中挥发性组分以蒸 气形式透过膜孔 从而实现分离 的目的 1 膜蒸馏过程较其他膜分离过程的操 作压力低 几乎是在常压下进行 设备 简单 操作方便 在技术力量较薄弱的 地区也有实现的可能性 2 在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程 中 因为只有水蒸汽能透过膜孔 理论 上可以 100 截留离子 大分子 胶体 细胞和其它非挥发性物质 所以蒸馏液 十分纯净 可望成为大规模 低成本制 备超纯水的有效手段 3 该过程可以处理极高浓度的水溶液 如果溶质是容易结晶的物质 可以把溶 液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶 现象 是目前唯一能从溶液中直接分离 出结晶产物的膜过程 4 膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形 式 并具有以高效的小型膜组件构成大 规模生产体系的灵活性 5 在该过程中无需把溶液加热到沸点 只要膜两侧维持适当的温差 该过程就 可以进行 操作温度比传统的蒸馏低 有可能利用太阳能 地热 温泉 工厂 的余热和温热的工业废水等廉价能源 1 膜蒸馏与制备纯水的其它膜过 程相比 膜的产水通量较低 迄今还 没有开发出较成熟的膜蒸馏用膜的生 产技术 且疏水微孔膜 与亲水膜相 比在膜材料和制备工艺的选择方面都 十分有限 2 运行过程中膜的污染不仅导致 膜的通量下降 更为严重的是加速了 膜的润湿 使盐渗漏进入淡水侧 从 而使淡水品质下降 3 缺乏有效 的热量的回收手段 膜蒸馏是一个有 相变的膜过程 汽化潜热降低了热能 的利用率 所以在组件的设计上必需 考虑到潜热的回收 以尽可能减少热 能的损耗 与其他膜过程相比 膜蒸 馏在有廉价能源可利用的情况下才更 有实用意义 膜材料要求 苛刻 导致 设备成本投 入增大 且 缺乏有效的 热能回用手 段 一般适 用于存在较 为廉价的能 源可供使用 的场合 3 反渗 透技 术 反渗透 RO 技术是利用压力表 差为动力的膜分离过滤技术 当 纯水和盐水被理想半透膜隔开 理想半透膜只允许水通过而阻止 盐通过 此时膜纯水侧的水会自 发地通过半透膜流入盐水一侧 这种现象称为渗透 若在膜的盐 水侧施加压力 那么水的自发流 动将受到抑制而减慢 当施加的 压力达到某一数值时 水通过膜 的净流量等于零 这个压力称为 渗透压力 当施加在膜盐水侧的 压力大于渗透压力时 水的流向 就会逆转 此时 盐水中的水将 流入纯水侧 上述现象就是水的 反渗透 RO 处理的基本原理 1 反渗透膜分离过程在常温下进行 无 相变 能耗低 可用于热敏感性物质的 分离 浓缩 2 可有效地去除无机盐和有机小分子杂 质 3 具有较高的脱盐率和较高的水回用率 4 膜分离装置简单 操作简便 便于实 现自动化 1 分离过程要在高压下进行 因此 需配备高压泵和耐高压管路 2 反渗透膜分离装置对进水指标有 较高的要求 需对源水进行一定的预 处理 3 分离过程中 易产生膜污染 为 延长膜使用寿命和提高分离效果 要 定期对膜进行清洗 对进水水质 要求较高 不适用于处 理含较高钙 镁离子等类 别的废水 4 MVR 蒸 发技 术 机械式蒸汽再压缩 MVR 其 原理是利用高能效蒸汽压缩机压 缩蒸发产生的二次蒸汽 把电能 转换成热能 提高二次蒸汽的焓 被提高热能的二次蒸汽打入蒸发 室进行加热 以达到循环利用二 次蒸汽已有的热能 从而减少外 部新鲜蒸汽供应 依靠蒸发器自 循环来实现蒸发浓缩的目的 1 低能耗 低运行费用 2 占地面积小 3 公用工程配套少 工程总投资少 4 运行平稳 自动化程度高 5 除进料预热外 蒸发过程无需原生蒸 汽 6 由于常用单效使产品停留时间短 7 工艺简单 实用性强 部分负荷运转 特性优异 8 操作成本低 特别适合于热敏性物料 1 电耗相对较高 2 蒸气压缩设备的造价较高 该技术在常 规废水蒸发 处理上具有 一定的节能 优势 为当 前发展的主 流技术 5 多效 蒸发 技术 多效蒸发 将一个蒸发器蒸发出 来的蒸汽引入下一蒸发器 利用 其凝结放出的热加热蒸发器中的 水 两个或多于两个串联以充分 利用热能的蒸发系统 特点是几个蒸发器连接