策略内陆盐水处理Zld和流化床实验
已经提出创新策略来解决与内陆盐水处理海水淡化的问题。一个内陆核电站建造了一个30公里管道向大海[21]集中而另一个项目将发送,由于重力作用,集中从红海海水淡化厂到死海,生产能源,盐水的处理,并返回急需的体积的液体死海[22]。这种创新的解决方案是比标准更罕见,然而。因此,必须花费相当大的努力对工程具有成本效益的解决方案与最小环境影响可能和潜在的网站必须评估其他选项,如ZLD和/或有益的用途和应用盐水副产品。
许多ZLD应用在今天的手术治疗电厂冷却水与热海水淡化和/或蒸发池获得最大能量使用热水。热海水淡化(蒸馏)已经实行了30多年,特别是在中东地区,它是一项成熟的技术可能导致任何重大技术改进。虽然有一些设计创新多年来优化能源效率、热海水淡化是一个昂贵的,能源密集型的过程。因此,膜基ZLD操作获得支持作为改善膜和能量回收的技术扩展,尽管蒸发系统可能是可行的和低湿度和大片的地区未开发土地。
提高蒸发系统使用机械能来增加水与空气接触的表面积,从而实现多次蒸发率的传统蒸发池。这样的蒸发系统可以单独使用或结合多级膜ZLD流程。几个提高蒸发系统已经测试,有可能大大减少所需的成本和区域蒸发[23]。大多数依赖于水管喷淋喷嘴雾驱散盐水到大气中,高速气流,逆流空气流,或在垂直表面上,以增加蒸发。一部分水蒸发和残余盐落在地上。这些系统可能有潜力实现高效蒸发干旱的气候raybet雷竞技最新。这些系统的一个缺点是风成的盐漂移可能会污染一个相当大的周边地区,尤其担忧如果系统位于市区附近。
一个可能的膜基ZLD处理过程见图1 [24]。这个过程示意图显示了一个内陆的主要RO系统脱盐水的来源。集中从主RO治疗以减少其降水潜力然后在二级反渗透淡化系统。二级反渗透的集中,一般
饲料
集中注意力
中间集中处理
渗透
混合的产品
馏分油
渗透
馏分油
集中注意力
公元前RO反渗透系统产水= =盐水集中器
图1海水淡化与零液体排放过程示意图。
2 - 6%的饲料主要RO,使用热海水淡化过程处理,盐水集中器。盐水集中器通常约95%的恢复RO集中从苦咸水淡化馏分与非常低的总溶解固体(TDS)。剩余集中,0.1 - -0.3%的饲料主要RO,排放蒸发池。因此,从网站没有废液排放。
降水的溶质在膜系统处理过的水的数量限制,可以生产没有某种形式的增强的复苏。随着复苏的增加,膜的水在饲料方面变得越来越少过饱和与可溶性盐如(碳酸钙,碳酸钙硫酸钙(CaSO4)和硫酸钡(BaSO4)。因此,复苏RO系统受到很少的降水潜力可溶性盐。实验可以用来提高复苏浓盐水流的水,这常常是过饱和[24]。
了解影响降水的因素从过饱和溶液中是至关重要的一个设计良好的发展,功能ZLD过程。外国粒子的存在增强了沉淀动力学通过减少的数量自由能所需固体的形成。因此,降水更加积极。诱导时间,降水开始所需的时间,减少杂质粒子之间的配合和晶体形成的增加。两个固体之间的最佳匹配阶段发生在相同粒子的籽晶盐(二次成核)。一组研究透钙磷石的效果(CaHPO4•2水)石膏(CaSO4•2水)降水[25]。研究人员指出,一个结晶相的能力增长表面上的另一个原因是强烈依赖于其表面特性的兼容性,他们观察到的紧密配合晶格结构透钙磷石和石膏之间。他们的研究结果表明,钙磷石晶体作为有效的核石膏晶体的生长。另一组研究了石膏的种子生长动力学的存在和缺乏antiscalant添加剂和得出结论,种子浓度极大地影响了感应时间[26]。在同一antiscalant浓度和溶液温度、种子的诱导时间是73分钟110毫克/毫升的浓度和31分钟种子193毫克/毫升的浓度。没有antiscalant,降水量直接在每个种子浓度。没有种子,过饱和溶液是稳定的。
流化床结晶的原理系统优化的记住这些注意事项见图2。流程启动,
内陆脱盐:当前的实践,EnvironmentalImplication 333 -废水o°o°°
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流化床晶体:0.2 - 2.0毫米
定期注射沙粒(0.2 - 0.6毫米)
定期清除晶体(1 - 2毫米)
化学物质影响图2为流化床结晶过程示意图。
通过引入流反应器的底部速度足以使液化媒体没有导致废水中被淘汰。氢氧化钠或石灰是美联储底部的床上实现过度饱和对碳酸钙和降水发生作为钙和碳酸根离子离开解决方案和被吸附到沙子形成碳酸钙颗粒。钙除继续颗粒的晶体生长,随着颗粒直径的增加,晶体表面积降低单位体积的反应堆。这个过程是由定期去除较大的晶体从底部的列和添加新砂。
结晶在1938年首次应用于水软化[27]的发明Spiractor®,一个锥形形状的上流式反应器。在1971年,一个流化床结晶器,Crystalactor®,开发在荷兰用圆柱形状和水和化学饲料喷嘴设计,加强垂直平推流,提高初始化学混合。这个反应堆被选为主要水软化水处理植物在荷兰[28],目前在使用25处理厂在欧洲,亚洲和澳大利亚。流化床结晶尚未广泛用于集中治疗,然而[24]。一些特性的优化流化床结晶预计将优势相比传统软化RO集中的治疗:
•流化床结晶提供了一个大的表面积的种子晶体沉淀。这种降水发生在较低的过度饱和的晶体沉淀。因此,降水可以实现较小的化学剂和较低的pH值。
•附近的流化床结晶器生产无水重量大约90%固体颗粒,这些颗粒流失迅速在重力下固体含量为99%。污泥生产的传统软化的固体含量3 - 15%。因此,流化床结晶器产生大约10%的固体体积由传统的软化。此外,在农业和工业碳酸钙晶体有有益的用途。所有生成的固体流化床结晶软化在荷兰是重用。这些方解石晶体已经用于治疗的地下水,中和酸性废水,对道路建设,水泥制造,金属工业[27]。
•实验设计与上升气流速度高达120 m / h(49加仑每分钟[注]/ ft2) [28]。因此,流化床结晶器足迹远小于传统所需软化。
为获得最佳性能流化床反应器,重要的是钙被删除由晶体生长而非自发成核的碳酸钙。根据Graveland et al。[27],良好的结晶器设计应包括以下功能:
•适当的水和化学分布产生活塞流,避免短路。
•强化混合的化学,避免局部高过度饱和和碳酸钙晶体生长而非自发成核。
•化学混合的种子高表面积,促进晶体生长。
•充分湍流反应器中防止缩放喷嘴和反应器壁。
继续阅读:拉斯维加斯山谷浅层地下水的研究
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