การนำเกลือกลับคืนจากน้ำเสียโดยการตกผลึกแบบระเหย

ความเค็มเป็นส่วนหนึ่งของน้ำเสียอุตสาหกรรมที่ไม่ยอมหายไป การบำบัดทางชีวภาพจะกำจัดสารอินทรีย์ เมมเบรนจะกำจัดน้ำส่วนใหญ่ แต่เกลือที่ละลายจะยังคงอยู่เหมือนน้ำเกลือซึ่งมีราคาแพงในการขนส่งและยากต่อการปล่อยออกมากขึ้น การตกผลึกของการระเหยจะกลับคืนสมการนั้น: แทนที่จะจ่ายเพื่อกำจัดเกลือ โรงงานจะคืนเกลือให้เป็นของแข็งที่ขายได้และส่งน้ำกลับคืนสู่กระบวนการ

สำหรับพืชที่ต้องเผชิญกับค่าธรรมเนียมการกำจัดสูงหรือใบอนุญาตปล่อยของเหลวเป็นศูนย์อย่างเข้มงวด การนำเกลือกลับมาใช้มักเป็นข้อแตกต่างระหว่างแนวบำบัดที่ทำให้งบประมาณหมดไปกับแนวที่จ่ายส่วนหนึ่งตามทางของมันเอง

💧 เหตุใดการนำเกลือกลับมาใช้จึงเปลี่ยนแปลงเศรษฐศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสีย

กระแสน้ำเกลือมักจะมีราคาเป็นของเสีย การขนมันออกไปต้องใช้เงินต่อตัน และทุกตันที่นำออกจากกระบวนการยังคงมีน้ำที่ต้องซื้อ ทำให้อ่อนตัว และสูบออก การตกผลึกเกลือจะเปลี่ยนสามสิ่งในคราวเดียว: ปริมาตรที่ออกจากไซต์จะลดลงเหลือเพียงเศษเสี้ยวของน้ำเกลือดั้งเดิมคอนเดนเสทสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และเกลือแข็งจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์แทนที่จะเป็นหนี้สิน

มูลค่าขึ้นอยู่กับเกลือ อุตสาหกรรม-การค้าโซเดียมคลอไรด์เกรดและโซเดียมซัลเฟตในราคาที่พอประมาณแต่เป็นจริง ในบางภูมิภาค ค่าใช้จ่ายในการกำจัดที่หลีกเลี่ยงเพียงอย่างเดียวก็ทำให้โรงงานมีความสมเหตุสมผล โดยมีรายได้จากเกลือเป็นโบนัส คำถามทางวิศวกรรมจึงไม่ใช่ว่าเกลือสามารถตกผลึกได้หรือไม่ แต่คือเกลือชนิดใดที่สามารถแยกออกได้หมดจดพอที่จะขายได้

การกู้คืนยังเปลี่ยนการสนทนาเกี่ยวกับใบอนุญาตด้วย สถานที่ซึ่งครั้งหนึ่งเคยปล่อยน้ำเกลือออกมาอย่างต่อเนื่องจะกลายเป็นสถานที่ขนส่งของแข็งแห้งเดือนละสองสามครั้ง ซึ่งเป็นการดำเนินการป้องกันที่ง่ายกว่ามากในระหว่างการตรวจสอบ

⚙️ การตกผลึกแบบระเหยช่วยกู้เกลือได้อย่างไร

การระเหยและการตกผลึกเป็นกระบวนการทางกายภาพเดียวกันที่ทำงานที่จุดที่แตกต่างกันสองจุดบนกราฟความสามารถในการละลาย แม้ว่าสารละลายจะต่ำกว่าความอิ่มตัว แต่การต้มจะกำจัดน้ำออกและความเข้มข้นของเกลือก็จะสูงขึ้น เมื่อสารละลายผ่านการอิ่มตัว การระเหยอย่างต่อเนื่องจะดันเกลือออกจากของเหลวเป็นผลึก หลักการทั้งหมดของการออกแบบเครื่องตกผลึกคือการควบคุมตำแหน่งและวิธีที่คริสตัลจะก่อตัว

โดยปกติแล้วสายการผลิตอุตสาหกรรมจะแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน ก่อนอื่นก่อน-ขั้นตอนการทำให้เข้มข้น ซึ่งโดยปกติจะเป็นเครื่องระเหยแบบฟิล์มตกหรือหัวทำให้เมมเบรน จะช่วยยกน้ำเกลือให้ใกล้อิ่มตัวด้วยต้นทุนที่ต่ำ ประการที่สอง เครื่องตกผลึกซึ่งส่วนใหญ่มักถูกบังคับหมุนเวียน จะขับเคลื่อนการระเหยครั้งสุดท้าย และทำให้ผลึกเติบโตจนมีขนาดที่กรองได้ ประการที่สาม เครื่องหมุนเหวี่ยงหรือเครื่องกรองจะแยกผลึกออกจากสุราหลัก ประการที่สี่ เครื่องอบผ้าจะนำความชื้นมาสู่คุณสมบัติที่ผู้ซื้อคาดหวัง

คอนเดนเสทจากเครื่องระเหยเป็นผลิตภัณฑ์ที่สอง มันคือน้ำกลั่นทั้งหมดยกเว้นในชื่อ และหลังจากการขัดมันจะถูกส่งกลับไปที่ด้านหน้าโรงงานเป็นประจำ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโครงการนำเกลือกลับมาใช้จึงมักจะปรับปรุงสมดุลของน้ำในพื้นที่และความสมดุลของของเสีย

🧪 การแยกเกลือผสม: บทบาทของเส้นโค้งการละลาย

น้ำเกลือส่วนใหญ่มีเกลือมากกว่าหนึ่งชนิด และผลึกผสมนั้นขายได้ยาก การแยกหาประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าเกลือไม่ตอบสนองต่ออุณหภูมิในลักษณะเดียวกัน ความสามารถในการละลายของโซเดียมซัลเฟตเพิ่มขึ้นจากประมาณ 19.5 กรัมต่อ 100 มล. ที่ 20 °C เป็นมากกว่า 42 กรัมที่ 100 °Cในขณะที่ โซเดียมคลอไรด์เกือบจะคงที่ที่ 35.7 ถึง 39.1 กรัมต่อ 100 มล. ในช่วงเดียวกัน.

ความแตกต่างดังกล่าวสนับสนุนเส้นทางการละลายร้อนและการตกผลึกการทำให้เย็นลง เกลือผสมจะถูกละลายที่อุณหภูมิสูง โดยที่โซเดียมซัลเฟตละลายได้เต็มที่ จากนั้นจึงทำให้เย็นลง โซเดียมซัลเฟตตกผลึกก่อนในขณะที่คลอไรด์ส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในเหล้าแม่ การทำซ้ำวงจรจะทำให้มีความบริสุทธิ์มากขึ้น ในกรณีที่ส่วนผสมคือโซเดียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ ตรรกะเดียวกันจะใช้ได้กับหน้าต่างอุณหภูมิที่แตกต่างกัน

เมื่อไม่สามารถแยกเกลือได้ในราคาประหยัด คำตอบที่ตรงไปตรงมาคือการผลิตเกลือผสมสำหรับซีเมนต์หรือถนน-ตลาดเกลือแทนที่จะแสร้งทำเป็นส่งมอบผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์สองรายการ การศึกษาการแยกส่วนตามความเป็นจริงในช่วงเริ่มต้นของโครงการช่วยลดความยุ่งยากในการดำเนินงานเป็นเวลาหลายปี

📐 การออกแบบกระบวนการ: จากน้ำเกลือไปจนถึงเกลือบรรจุถุง

การออกแบบเริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์น้ำอย่างเต็มรูปแบบ ไม่ใช่แค่ความเค็มพาดหัวข่าว โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม ซัลเฟต คลอไรด์ ฟลูออไรด์ ซิลิกา COD และ TOC ล้วนมีความสำคัญ เนื่องจากแต่ละคนจะเป็นผู้ตัดสินใจว่าเกลือที่นำกลับมาใช้ใหม่ตรงตามข้อกำหนดหรือไม่ และตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะเหม็นในเดือนแรกหรือไม่

ขนาดของคริสตัลถูกควบคุมโดยความอิ่มตัวยิ่งยวด ไม่ใช่ตามเวลาที่อยู่อาศัยเพียงอย่างเดียว โดยทั่วไปเครื่องตกผลึกแบบบังคับหมุนเวียนจะทำงานที่ความเร็วการไหลเวียน 1.5 ถึง 2.5 ม/สเพื่อรักษาผลึกที่แขวนลอยไว้โดยไม่ทำให้แตก และอัตราการระเหยจะถูกตัดออกเพื่อให้น้ำเกลืออยู่ภายในแถบที่แพร่กระจายได้แคบ การเพาะจะช่วยได้เมื่อองค์ประกอบอาหารสัตว์เปลี่ยนไป

การเลือกใช้วัสดุเป็นไปตามปริมาณคลอไรด์ 316L ก็เพียงพอแล้วสำหรับระดับต่ำ-กระแสคลอไรด์ซัลเฟต, duplex 2205 จัดการกับคลอไรด์ปานกลาง และไทเทเนียมเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยสำหรับคลอไรด์-น้ำเกลือที่อุดมไปด้วย โดยที่การกัดกร่อนแบบรูพรุนจะกำหนดงบประมาณการบำรุงรักษา อีลาสโตเมอร์และปะเก็นสมควรได้รับความสนใจเช่นเดียวกับเปลือก

เครื่องมือวัดเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ ไม่ใช่อุปกรณ์เสริม ความหนาแน่นหรือสภาพนำไฟฟ้าบนวงจรตกผลึก การควบคุมระดับบนขาเกลือ และสัญญาณแรงบิดที่เชื่อถือได้บนเครื่องปั่นแยกคือสิ่งที่ทำให้เครื่องตกผลึกมีความเสถียรระหว่างกะต่างๆ

⚡ ความต้องการพลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน

การระเหยคือพลังงาน-เข้มข้นตามธรรมชาติและการตกผลึกเป็นพลังงานมากที่สุด-ขั้นตอนที่เข้มข้นเพราะต้องต้มน้ำจากสารละลายเข้มข้นอยู่แล้ว บ่อน้ำ-วงจรการตกผลึก MVR ที่ออกแบบจะใช้ประมาณ 20 ถึง 50 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อน้ำระเหยหนึ่งตันขึ้นอยู่กับความสูงของจุดเดือดและประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ ก หลาย-การจัดการเอฟเฟกต์ต้องใช้ไอน้ำประมาณ 0.35 ถึง 0.4 ตันต่อน้ำระเหย 1 ตัน และเป็นทางเลือกที่ดีกว่าเมื่อมีไอน้ำราคาถูก

ความสูงของจุดเดือดคือต้นทุนที่ซ่อนอยู่ น้ำเกลือโซเดียมซัลเฟตอิ่มตัวอาจเดือดเหนือน้ำบริสุทธิ์หลายองศา และคอมเพรสเซอร์จะต้องเพิ่มอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนั้น นี่คือเหตุผลว่าทำไมการปรับสภาพอาหารสัตว์เพื่อกำจัดสารอินทรีย์และความกระด้างมักจะจ่ายคืนผ่านค่าพลังงาน แทนที่จะจ่ายผ่านคุณภาพผลิตภัณฑ์เพียงอย่างเดียว

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานจะแบ่งออกเป็นสามส่วน: พลังงานสำหรับคอมเพรสเซอร์หรือไอน้ำสำหรับเอฟเฟกต์ การบำรุงรักษาเครื่องหมุนเหวี่ยงและเครื่องอบแห้ง และการล้างเป็นระยะซึ่งจะขจัดตะกรันออกจากพื้นผิวทำความร้อน พืชที่บันทึกความหนาแน่นของน้ำเกลือและแรงดันต่างของคอมเพรสเซอร์จะดักจับความเปรอะเปื้อนทุกวันก่อนที่จะปิดตัวลง

🏭 ประโยชน์ของการนำเกลือกลับมาใช้: การใช้งานทั่วไป

โรงงานกลางที่ใช้สารเคมีและสีย้อมเป็นกรณีคลาสสิก: น้ำเกลือมีโซเดียมซัลเฟตหรือเศษโซเดียมคลอไรด์ที่ใช้งานได้ และการกำจัดมีราคาแพง แหล่งเคมีและปุ๋ยจากถ่านหินผลิตปริมาณมาก-น้ำเค็ม โดยที่

การประมวลผลลิเธียมและธาตุหายากไม่เพียงแต่นำเกลือกลับคืนมาเท่านั้น แต่ยังให้คุณค่าจากสุราแม่ด้วย และโรงงานโลหะวิทยาก็ใช้การตกผลึกเพื่อเปลี่ยนสิ่งตกค้างจากการฟื้นฟูกรดให้กลายเป็นของแข็งที่สามารถจัดการได้ การย้อมและการพิมพ์สิ่งทอใช้วิธีเดียวกัน

???? ปัญหาทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง

การปรับขนาดบนพื้นผิวทำความร้อนถือเป็นความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุด และมักจะย้อนกลับไปถึงความอิ่มตัวยิ่งยวดที่ปล่อยให้ทำงานสูงเกินไป เครื่องตกผลึกที่ถูกผลักเพื่อส่งออกจะสะสมเกลือไว้บนหลอดแทนที่จะเพิ่มผลึกในสารละลาย การแก้ไขคืออัตราการระเหยที่ต่ำกว่าและการควบคุมที่ดีกว่า ไม่ใช่การล้างด้วยกรดที่ใหญ่กว่า

การเกิดฟองจะปรากฏขึ้นเมื่ออาหารสัตว์มีสารอินทรีย์หรือสารลดแรงตึงผิว โดยจะลำเลียงของเหลวเข้าไปในคอนเดนเสทและยกเกลือเข้าไปในระบบไล่ฝ้า Antifoam เป็นมาตรการชั่วคราวในขณะที่ออกซิเดชั่นหรือก่อน-ขั้นตอนการรักษาคือทางออกที่แท้จริง ผลึกละเอียดเป็นปัญหาที่เกิดซ้ำครั้งที่สาม: พวกมันผ่านเครื่องหมุนเหวี่ยง เพิ่มความชื้นและมีความบริสุทธิ์ลดลง และมักเป็นสัญญาณว่านิวเคลียสกำลังแซงหน้าการเติบโตของคริสตัล

การกัดกร่อนและการกัดเซาะเป็นเรื่องของวัสดุและความเร็ว การใช้น้ำเกลือคลอไรด์ผ่านสแตนเลส 304 จะทำให้เกิดความล้มเหลวซึ่งไม่มีตารางการบำรุงรักษาใดสามารถป้องกันได้ การทบทวนการวิเคราะห์น้ำเทียบกับโลหะวิทยาในขั้นตอนการออกแบบถือเป็นการวัดความน่าเชื่อถือที่ถูกที่สุด

❓คำถามที่พบบ่อย

เกลือทุกชนิดในน้ำเสียสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หรือไม่?
ไม่ กระแสที่มีปริมาณอินทรีย์สูง โลหะหนัก หรือสารปนเปื้อนผสม จำเป็นต้องปรับสภาพก่อนการตกผลึก และของผสมบางชนิดจะมีปริมาตรดีกว่า-ลดลงมากกว่าแยกจากกัน การทดสอบนำร่องกับน้ำเกลือจริงเป็นคำตอบเดียวที่เชื่อถือได้

เกลือที่นำกลับมาใช้ใหม่จะมีความบริสุทธิ์เท่าใด
เกรดอุตสาหกรรม 92 ถึง 98 เปอร์เซ็นต์มีความสมจริง พร้อมการซักและการควบคุมคริสตัลที่ดี เกรดที่สูงกว่าจำเป็นต้องมีการขัดเกลาเพิ่มเติม และควรตรวจสอบความคุ้มค่ากับตลาดท้องถิ่นก่อนการออกแบบจะได้รับการแก้ไข

การนำเกลือกลับมาใช้ใหม่ได้สำหรับกระแสน้ำขนาดเล็กหรือไม่?
ต่ำกว่าสองสามลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง ต้นทุนเงินทุนต่อตันของเกลือมักจะเอื้อต่อการลดปริมาณมากกว่าการนำกลับคืนมาทั้งหมด บรรจุและลื่นไถล-ระบบที่ติดตั้งได้ทำให้ช่องว่างนั้นแคบลง แต่การตัดสินใจยังคงเป็นเรื่องของความสมดุลของมวลและพลังงานที่เหมาะสม

กำหนดเวลาแฮงเอาท์วิดีโอ กับวิศวกรของเราเพื่อสำรวจทางเลือกของคุณ

📲 วอตส์แอป: +86-1800 2840 855

📧 อีเมล: ข้อมูล@wteya.com

🌐 เว็บไซต์: www.wteya.com