「零排放」濃鹽水提濃工藝

2014年正昌VMAT震動膜再次取得煤化工「零排放」項目。二十多年前,國內的能源政策從石油轉向煤炭,盡量利用國內豐富的煤礦資源制造化工產品、天然氣。十多年來,大型的煤化工項目陸續投產。因水資源匱乏,地處偏遠,生態脆弱,這些新建項目都必須達到「零排放」要求。廢水從處理到循環回用,通常分為三個階段。首先生物法處理,把有機物分解,減低COD。第二階段進行濃縮,通常採用不同精度的薄膜,一級一級的脫懸浮物、脫鹽,濃縮到60%-70%便進行第三階段乾燥, 通常採用蒸發塘或MVR(Mechanical Vapor Recompression)蒸發。

先談乾燥問題。現時使用中的蒸發塘,衍生不少問題,例如滲漏和氣味,影響周邊居民生活。當冬天冰封,就半年不能使用。MVR蒸發是現時效率最高的蒸發技術,但投資和營運的費用高昂。如何能在第二階段提高濃縮比便成為當務之急。

為何在第二階段不能再提高濃縮比?在細心分析中主要有兩個原因,第一是卷式RO膜的進入通道窄,第二是膜面剪切力不足。

VMAT震動膜的原理就是針對這兩個成因來設計。VMAT震動膜的膜組是圓形的平板膜,膜與膜之間縫隙比較大。在膜面製造來回往復的震動,產生強大剪切力, 防止膜面結晶。有了這兩重設計,卷式RO膜的濃水便可以再濃縮。

2015年中,正昌將為陝西煤業集團80萬噸中溫煤焦油輕化項目建造每小時120RO濃水提濃設備,設備包含24台大型VMAT震動膜,濃縮比90%,產水固含量需低於600ppm,耗電量每立方2kWH,減少蒸發量90%。整套濃縮工藝不用大量投藥降低硬度,進水硬度也沒有太大要求,因而大量減少固體廢物處理。