低温分离设备在化工和废水处理中的应用 41页

CreativeWaterTechnologyChina创源环保CreativeWaterTechnologyChinaLowTemperatureAtmosphericPressureSeparationandWaterTreatmentEquipment低温常压分离设备在化工生产和废水处理中的应用nContents目录CompanyIntroduction公司介绍Principles&TechnologyIntro技术原理介绍TreatmentResults&Advantages水处理效果和优势Equipmentintroduction设备介绍CaseStudy案例介绍n2002-20102002:MrShelly发明技术2010年:首次在金属回收业、皮革和食品加工工业签订商业合同2006:澳大利亚CWT公司成立20122011年11月：在中国四川签署第一份合同2012年5月:中国实验室开始运营2011年11月:成立创源环保公司201120132013年7月：完成四川120吨/天项目施工2013年01月：在中国签署第二份合同2012年5月:取得中国区营业执照2014年3月:预计开始陕西项目的试运营2013年2月：与中国地质大学开展研发合作COMPANYCOMMERCIAL20142013年12月：四川120吨/天项目试运营CompanyHistory公司历史2014年2月：签订上海群力化工20吨/天的项目nIn2009CWTwonaglobalinnovationaward2009年创源环保获得了全球创新奖CWThasmultipleinternationalpatents创源环保拥有多项国际专利In2012CWTreceivedaninnovationawardforZLDintheoilandgasindustry2012年，创源环保获得了石油和化工行业环境保护与清洁生产重点支持单位的荣誉InnovativeZLDdischargetechnology革新性的零排放技术nContents目录CompanyIntroduction公司介绍Principles&TechnologyIntro技术原理介绍TreatmentResults&Advantages水处理效果和优势Equipmentintroduction设备介绍CaseStudy案例介绍nAircancontainsubstantialamountsofwater空气中能含有大量的水蒸气Withincreasingtemperatureswatercontainedinairincreasessubstantially随着温度升高，空气中含的水汽明显增加Saturatedair饱和蒸汽nAtmoderatetemperaturesmanymoleculescanevaporate低温也有许多水分子会蒸发Speedofwatermolecules|水分子速度Speedatwhichmoleculeshavesufficientkineticenergytoescape水分子有足够逃逸动能时的速度20ºC50ºC90ºCNumberofwatermoleculesatthatspeed|不同速度时水分子数量At50ºCasubstantialportionhasenoughkineticenergytoescape50℃时有相当数量的水分子具有逃逸动能Speeddistributionofwatermoleculesatdifferentspeeds水分子的速度分布图7n废水进入设备后，除去（悬浮）固体废水加热至40-80℃废水喷洒入蒸发室循环气流加热后能吸收3-12%向下流动的水，水蒸汽内无污染物冷凝室内，水蒸汽凝结成纯水排出系统蒸发室内，随着水汽蒸发，废水浓度增加，固体结晶析出。从废水中分离出固体后，剩余的废水重新进入系统循环处理如果需要，可添加设备分离其它污染物：如氨气（可制肥料）、其它挥发性气体、油脂等CWTtechnologyschematicdescription技术示意图固体分离器纯水氨气WasteStream油脂悬浮固体分离器12345677nRefrigerationsystem制冷系统Cleanwatercycleusedforheating/coolingseparatefromwastewatercycle用于加热/冷却的循环纯净水与循环废水隔开Throughheatpumpsystem,maximizetheenergyrecyclewithinCWTsystem通过热泵系统，使能量在CWT系统内达到最大限度循环使用Evaporationtower蒸发室Condensationtower冷凝室Compressor压缩机Condenser冷凝器Systembackground:Refrigerationsystem制冷系统nPID工艺流程图nCompanyIntroduction公司介绍Principles&TechnologyIntro技术原理介绍TreatmentResults&Advantages水处理效果和优势Equipmentintroduction设备介绍CaseStudy案例介绍Contents目录nWastewaterTestingResult废水处理中试结果行业|Sector总溶解浓度|TDS（mg/L)化学需氧量|COD（mg/L)入水|Input出水|Output入水|Input出水|Output染料、涂料/Dye/Paint250,0003355,000103动物饲养/AnimalFarmingN.A.2,3709,85086.2垃圾渗滤液/Leachate22,9083983,69041.3石油化工产品/Petrochemicals66,10098.34,43044.4环氧树脂/Epoxy464,53435.65,81011.7印钞废水/BanknoteWastewater260009529000240制药/Pharm3953041.618000280精细化工浓缩液/FineChemicalConcentrate100567156.4127000990石油天然气/oilandGas4440020.5714000860nTopic|参数Requirement|要求Potentialsolutionwhenfeedwaterexceedsrequirement|若水质超过要求的解决方法BOD生物需氧量Nolimit|无限制COD化学需氧量Nolimit|无限制TDS总溶解固体Nolimit|无限制Viscosity粘度Feedwatercanbepumpedasafluidwithpumppressure≤200kPa;泵压最大200kPa时，进水水样呈液体状-Chemicalpre-treatment|化学前处理-Dilution|稀释pHpHbetween5and9Chemicalpre-treatment|化学前处理（如：添加熟石灰降低酸度）Volatility挥发性Noexplosiondanger无爆炸危险Scrubber(and/orpotentiallypreortreatment)洗涤器（和/或潜在的前/后处理）Wastewaterrequirements污水要求nVarioussolutionsforvolatile/temperaturesensitivesubstances易挥发性热敏性物质的处理解决方案Volatile/temperaturesensitiveProteinLowertheoperationtemperatureNH3,H2SAddscrubberintheprocessFormaldehydePre-treattotakeoutvolatilesBenzophenols(organic/inorganictreatment)苯酚（有机/无机处理）PosttreattotakeoutvolatilematerialHowtotakevolatilematerialoutdependsonthespecificsituationTreatmentorseparationusuallystraightforwardafterinorganicsaltsandnon-evaporativeorganicsaretakenoutinevaporationchamber低于操作温度易挥发性/热敏性物质添加洗涤器预去除挥发性物质处理后去除挥发性物质蛋白质氨，硫化氢甲醛如何去除挥发性物质取决于特定条件处理或分离后直接得到无机盐，而非蒸发有机物在蒸发室中被去除nTotalelectricityuseperm3ofoutput(kwh/m3)每立方米排水电量消耗（kwh/m3）2515Wasteheatoptionrequiressteamorhotwaterofatleast90degreesCelsiusIf150°Csteamisused,thetotaldemandisaround0.2tonsofsteampertonevaporated余热可以是热蒸汽和热水，温度不低于90℃如使用150度蒸汽，0.2吨蒸汽可以蒸发1吨水。n132较低温度：设备温度在40-80℃左右，与高温相比，此温度时结垢不显著。水表面的蒸发过程：蒸发室里的水经过换热器换热后，是在水的界面上蒸发。而传统的蒸发器中，蒸发是发生在热交换器的金属表面上。使用较难结垢材料：设备中与污水直接接触的位置主要是换热器和蒸发室/冷凝室，组成材料分别为：换热器的主要材料是金属钛；蒸气室表面是玻璃纤维、木料和PVC；水流循环速度快蒸发和换热过程分开：废水的加热是在换热器上换热实现，蒸发过程则在蒸发室里完成。如果仍然结垢，系统会自动启动清洁系统在钛制成的换热器处选择性安装超声清洗器（最容易形成水垢的位置）；蒸汽室容易结垢，如果发生结垢，一个新添加槽中的干净液体可自动清洗整个系统；我们的设备不易结垢的四个主要原因:456NoScalingWhileEvaporatingAtLowTemperatureAndAmbientAtmosphericPressure低温常压蒸发设备不易结垢nMainEvaporationTechnologyComparison主要蒸发技术比较工作原理费用应用范围蒸汽驱动技术电力驱动技术多效蒸发蒸汽压缩前一效产生的蒸汽作为后一效冷水的热源。投资费用较低运行成本较高易结垢，经常需对硬度较高的进水进行严格的预处理；通常需要使用结晶器才达到零排放的效果。通过压缩机将产生的低温低压的蒸汽压缩为高温高压的蒸汽，作为进水的热源。投资费用较高运行费用较低不适宜处理含盐量很高的废水（一般<10%）；一般需要使用结晶器才达到零排放的效果。利用不同温度下空气中的饱和含水率不同进行的低温常压蒸发过程。投资费用较高运行费用很低对进水水质无特殊要求，不需要对废水进行复杂的预处理过程；是蒸发结晶的一体化设备，可以实现真正意义的零排放。nTDS含量(包括盐类及部分有机物)1%5%25%100%50100CWT:设备运行过程稳定，废水TDS含量增加不会引起电耗的明显波动。ElectricityConsumptionVS.TDSOfWasterwater电耗与废水TDS浓度的关系能耗(RMB)/吨出水MVC/MVR:废水TDS含量较低时，系统能耗较低，但随着TDS上升，废水的沸点升高，系统电耗显著升高。系统抗水质冲击能力较差。MED:随着TDS含量增加，系统能耗迅速上升。nExample:Dyewastewaterproject实例：染料废水项目项目数据实例/ExampleProjectData废水量/Wastewateramount吨/天∣ton/day45初始浓度/Startconcentration%13%蒸发量/AmountEvaporated吨/天∣ton/day39电费/Electricitycost人民币/兆瓦小时∣RMB/Mwh800蒸汽费/SteamCost人民币/吨蒸汽∣RMB/tonsteam240能耗对比（估算）/ComparisonEnergyCost(Estimates)三效蒸发/MED-3effectsCWT设备/CWTappliance电耗/ElectricityUse千瓦时/吨水蒸发量∣Kwh/tonevaporated1855蒸汽使用/Steamuse吨/吨水蒸发量∣ton/tonevaporated0.350电费/Electricitycost人民币/吨水蒸发量∣RMB/tonevaporated1444蒸汽费/SteamCost人民币/吨水蒸发量∣RMB/tonevaporated84-总成本/TotalCost人民币/吨水蒸发量∣RMB/tonevaporated9844人民币/吨进水∣RMB/toninput8639人民币/年∣RMB/year1,272,773569,126年节省成本/AnnualSavings人民币/年∣RMB/year703,647CWT设备与三效蒸发能耗比较nZeroliquiddischargePotentialtoseparateswastestreamintovaluablecommoditiesandpurewater.Applicabletohighlyconcentratedwastestreams.RarelyscalingproblemsLowoperationalcost.lowerenergyuse.Nofilters,nochemicals,nocleaningEasytodomaintenance,onlyneed1~2timescleaningeachyearorreplacementforlowcostfillingmaterialsEasytooperate.Provenunattended24/7operation,remotemonitoring.零液体排放，无二次污染能将污染水源分离为有价值的商品和纯水可处理高浓度、难处理污水不易发生结垢问题运行成本低：与现有蒸发技术相比，能耗降低，无需内置过滤装置，不需要清洗。容易维护，每年只需1至2次的清洗或者低成本填料更换操作简单：在远程监控的情况下，可持续工作.LowTemperatureEvaporationTechnologyadvantages低温常压蒸发技术的优势nCompanyIntroduction公司介绍Principles&TechnologyIntro技术原理介绍TreatmentResults&Advantages水处理效果和优势Equipmentintroduction设备介绍CaseStudy案例介绍Contents目录nInoperation|已投产:20m3/dayoutput|20m3/天输出120m3/天输出Underconstruction|在建:20m3/天输出55m3/天输出400m3/天输出Customizeddesignfor400to3000m3/d于400-3000m3/天输出的设备，将进行定制化设计CWT设备Capacity∣容量:20~3600m3蒸馏水输出/天EnergyUse∣电耗：25–100kwh/m3蒸发量SteamUse∣蒸汽使用:任意Operation∣运营:电脑控制、远程监控、无需使用化学品或可处理的废弃物Optional∣备选套餐：氨洗涤器，固体收集后处理、蒸馏水精处理、废热利用、自动清洗系统CurrentEquipmentPortfolio目前的设备组合n20m10m6mEquipmentComponentsIntroduction设备主要部件介绍蒸发及冷凝室pH调节罐冷凝风扇固体分离器换热器制冷机组控制柜控制室nFullAutomaticControl全自动化控制全自动PLC程序控制一键启动远程监控PLC程序通过调整水泵的转速、系统风扇和温度，控制一些变速驱动因子来维持天气系统nCompanyIntroduction公司介绍Principles&TechnologyIntro技术原理介绍TreatmentResults&Advantages水处理效果和优势Equipmentintroduction设备介绍CaseStudy案例介绍Contents目录nCreativeWaterTechnologyCompetitiveAdvantagesSector领域Status状态EstimateTime预计投产时间Address地址Capacity容量Foodproduction食品生产Commissioned已投产2011Australia澳大利亚20m3/dayTannery皮革Commissioned已投产2011Australia澳大利亚20m3/dayMetalRecycling金属回收中浓盐水处理Commissioned已投产2011Australia澳大利亚20m3/dayAgrichemical农药Commissioning调试运营2014China中国>200m3/dayOilrecycling油回收UnderContract签订合同2014Australia澳大利亚2x55m3/dayCoaltoChemicals煤化工Commissioning调试运营2014China中国400m3/dayFineChemicals精细化工Designing设计中2014China中国20m3/dayOverviewofCWTProjects项目一览nHerbicideWasteWaterTreatment除草剂废水处理nGoodQualityOutputWater高质量出水入水水质:TDS:250000ppmCOD:35000ppmBOD:6000~8000ppm甲醛:3%pH:0.5~0.8出水水质:TDS:<100ppmCOD:<100ppmBOD:<30ppm甲醛：<1ppmpH:6~8废水来源:化学试剂、农药生产废水购买的设备：>200m3/天n30m14m6m废水来源:煤化工废水废水成分:TDS:10%,SO42−:46600ppm;Cl-:18000ppm;Na+:34800ppm;Ca2+:50ppm;Mg2+:50ppm购买的设备：400~500m3/天CoalToChemicalROWastewaterTreatment煤化工反渗透浓水处理nCoalToChemicalROWastewaterTreatment煤化工反渗透浓水处理n废水来源:精细化工废水废水成分:TDS:2~12%,购买的设备：20m3/天，气密性设计添加设备：氨吸收塔AgrichemicalIntermediatesWastewaterTreatment农药中间体废水处理n地理位置：澳大利亚昆士兰州中部设备性能：20m3/天设备客户对设备要求：一周工作5天，每天24小时可无监管运行高碱性条件下运行背景：高浓度的卤水和化学废水不能直接排入城市废水系统，必须运往特殊的工厂处理。因为费用较高，这些废水只能就地储存，直到没有存储空间为止。解决方法:创源环保的设备能将盐和其他污染物从水中除去。盐可以再利用，而且不需要购买水进行生产，生产过程中产生的废水经过处理后得到纯水，一部分再利用，一部分进行出售。因为节约了盐、化学药剂、水和处理费用，设备投资于13个月后100%收回。盐无需100%干燥，潮湿状态就可以再使用。LeatherWastewaterTreatment皮革-案例概述n地理位置：澳大利亚悉尼设备性能：20m3/天设备客户对设备要求：可连续工作，无需停机清洗可无监管运行能够自动清洗背景：该工厂一直使用两台六效蒸发器，但该技术需要每8小时工作后花6小时清洗，且向城市污水处理系统排放，需缴纳可观的排污处理费。解决方法:创源环保的设备无需停机维护，因为设备在100%相对湿度下工作，工厂回收利用纯水，生成的固体能销售盈利，达到零排放。FermentationWastewaterTreatment发酵废水-案例概述nCWT设备处理环氧树脂废水后的测试结果参数入水出水去除率GB8978-1996污水综合排放I级标准TDS(mg/L)464,53435.699.99%N.A.BOD(mg/L)18504.8299.74%60COD(mg/L)5,81011.799.80%100pH11.78.746-9盐纯度94.92%EpoxyWastewaterTreatment环氧树脂废水处理n低温常压蒸发技术适用于很多行业皮革处理农药/除草剂食品加工油气开采煤化工/石油提炼精细化工造纸金属矿开采和加工羊毛清洗反渗透浓缩液垃圾场渗滤液制药工业nZeroLiquidDischarge,CleanWater,CommodityRecycling零排放,纯净,商品回收nCreativeWaterTechnologyChinaThanks！谢谢！创源环保CreativeWaterTechnologyChinannItem/项目MVRCWT技术原理利用机械压缩机或热泵把水蒸发所产生的二次蒸汽压缩、升压、升温，再作为加热进水的热源在一密闭环境内模拟这种自然现象。当气体在设备内循环时，气流在蒸发室内加热并吸收水分，然后在冷凝室内凝结成纯水，产生类似自然降雨的现象。结垢和堵塞严重。在蒸发器上发生结垢问题。废水软化、加酸。设置保安过滤器。如果发生结垢，设备不能继续使用。需要停机清洗。轻微。主要发生在换热器上。如有需要，可以适当进行冲洗。设备清洗周期一般7~20天，如果进水水质的结垢倾向很高，需要更短的清洗周期一般3~6个月。如果进水水质的结垢倾向很高，需要更短的清洗周期清洗难易程度较难。对于列管蒸发器清洗不易，需要停机清洗容易。结垢主要发成在换热器上，容易拆卸，可以无需停机清洗结晶器的使用需要。MVR只能产生浓缩液，需要另配结晶器。不需要。蒸发结晶一体化设备。除非对于结晶的晶体有较高要求进水水质要求大。对COD和TDS有很高的要求，一般要求COD不高于80,000mg/L,对于含有挥发性物质和腐蚀性物质的污水有苛刻的进水要求无运行费用鲜蒸汽：~0.05t（蒸汽）/t纯电：50~80kwh/t（含结晶器）（冷却水：0.5t/h）纯电：30~70kwh/t或者：电耗：15~25kwh/t蒸汽：0.2t（蒸汽）/t安全保障一般。高温热源与带有压力的蒸汽较好低温常压运行设备稳定性差较好ComparisonbetweenCWT&MVRCWT和MVR技术比较nItem/项目MEDCWT技术原理利用溶液在不同压力下沸点不同的物理属性，把高压蒸发出来的蒸汽作为下一低压状态下溶液的热源，以此类推实现蒸汽潜热的多次利用在一密闭环境内模拟这种自然现象。当气体在设备内循环时，气流在蒸发室内加热并吸收水分，然后在冷凝室内凝结成纯水，产生类似自然降雨的现象。结垢和堵塞较严重。在蒸发器上发生结垢问题。废水软化、加酸。设置保安过滤器主要发生。即使发生一定程度的结垢，设备也可以继续使用，但能耗增加。轻微。主要发生在换热器上。如有需要，可以适当进行冲洗。设备清洗周期一般5~15天，如果进水水质的结垢倾向很高，需要更短的清洗周期一般3~6个月。如果进水水质的结垢倾向很高，需要更短的清洗周期清洗难易程度较难。对于列管蒸发器清洗不易，需要停机清洗容易。结垢主要发成在换热器上，容易拆卸，可以无需停机清洗结晶器的使用需要。多效蒸发器只能产生浓缩液，需要另配结晶器。不需要。蒸发结晶一体化设备。除非对于结晶的晶体有较高要求进水水质要求较大。对COD和TDS有很高的要求，不易处理对于含有较高硬度、重油等高结垢倾向的污水无运行费用鲜蒸汽：~0.45t（蒸汽）/t（三效）纯电：~20~40kwh/t（含结晶器）冷却水：20~30t/t污水纯电：30~70kwh/t或者：电耗：15~25kwh/t蒸汽：0.2t（蒸汽）/t安全保障较差。高温热源和真空设备较好低温常压运行设备稳定性较差较好ComparisonbetweenCWT&MEDCWT和MED技术比较n地理位置：澳大利亚塔斯马尼亚州设备性能：20m3/天设备客户对设备要求：一周工作6天，每天22小时可无监管运行能自动清洗从废水中除去氨气和固体除去氟化氢背景：公司以前使用芦苇床除去氨水渗出液，但是其他化学物质仍然进入水源中污染整个水道。解决方法:创源环保的设备配上氨气和氟化物吸收器能除去水中的所有污染物，生成的固体能卖给金属加工厂，或在蒸汽厂焚烧，氨气转化为肥料（硫酸铵）出售，水循环利用。MetalRecyclingWastewaterTreatment金属回收废水-案例概述