最新EPack绿色脱盐技术.docx
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最新EPack绿色脱盐技术.docx
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最新EPack绿色脱盐技术
A、网络接口层B、传输层C、互联网层D、应用层
casen=2
30、DNS
5、TCP/IP协议参考模型共分了_4__层,其中3、4层是_传输层_、_运用层_。
E-pack绿色脱盐技术
xxxxxxxx环境工程技术有限公司
2011年12月
一、公司简介
二、膜技术给中国带来了什么
膜技术给中国带来了什么
(2007年8月)
近几年,膜技术在中国的推广应用,像飓风,一时间席卷全国,势不可挡!
根据国家发改委2006年8月关于“膜分离技术及其在水资源再利用应用的发展战略研究报告”提供的数据,国内反渗透膜市场1996年~2005年十年间,规模扩大了13倍,累计引进国外RO膜元件的水处理能力约为1000万m3/d。
可是,目前国内RO膜元件市场几乎被美国陶氏化学公司和海德能公司两家公司所垄断。
引进国外膜元件占国内膜市场的98%。
2006年增长了30%以上,预计2007年仍将有30%的幅度增长。
即2007年累计引进国外RO膜元件的水处理能力约为1938万m3/d。
目前,反渗透技术“RO+MB”是我国企业应用最广泛的一种工艺,根据我们在全国数百家用户调研的情况看:
脱盐水的成品水率仅在55~60%,40%以上的废水仅有很小一部分用于喷洒煤厂或做它用,大部分还是排掉的。
据此推算,2007年膜技术的制水能力将达到1938万m3/d。
如果每年制水天数按330天来计算的话,则每年由此产生的废水达1938万m3/d×330d×40%=25.58亿m3。
约占全国工业废水总排量的5.5%。
25.58亿m3,这数字令人触目惊心!
年产水量
(万m3/h)
60
2007年4月27日,国务院总理温家宝在“全国节能减排电视电话会议”上指出:
2007年,是完成国家“十一五”规划节能减排目标任务的关键年。
中国政府采取一系列措施,“铁腕”推动节能减排。
同时,胡锦涛总书记提出的两个“最大”彰显了中央节能减排决心!
《‘十一五’节水型社会建设规划纲要》确定了到2010年单位GDP用水量比2005年降低20%以上的目标。
对高能耗、高成本、低效率、非环保的不合理技术设置准入门槛。
一提到离子交换,很多人就会想到了酸、碱,就认为它会对环境带来污染。
这是一个特别片面的误解!
今天,我们的E-pack脱盐水技术采用专用软件进行系统设计,阴阳床可实现等当量再生,完全可以使树脂再生时的酸、碱废水自中和,成份为中性无机盐类,实现PH值8左右,达到了国家PH6~9的环保排放要求,是一个环保节能节水型的好技术。
酸和碱,不仅不会给我们的环境带来污染,而且,一个年产量10万t/a规模的氯碱(生产酸碱的企业)企业,可以给我们国家创造1.5亿的利润。
根据国家发改委2006年8月关于“膜分离技术的发展战略研究报告”提供的数据,膜技术在中国的推广应用每年可为国家减少酸、碱用量1000万吨。
由此,我们可以推算,国外先进的膜技术在中国的推广应用,给我们国家,给我们的民族企业带来的是失去了一百亿元利税的机会!
还有十几万人的就业机会!
国外先进的膜技术在中国的推广应用,使我国用于脱盐水的离子交换树脂产量减少了90%,给我们国家,给我们的民族企业带来了什么呢?
带来的是失去了十几个亿元的税收,几万人的就业的机会!
众所周知,膜技术的投资成本较高,是离子交换工艺的两倍,甚至更高;根据我们在数百家企业水处理系统的调研情况看,多半企业的运行成本比离子交换工艺还高的多。
尤其是采用自来水、水库水、地表水的企业,随着我国水价的不断攀升,很多城市水价已到5.0元/吨以上,今年三月一日,天津工业用水水价已上升到6.2元/吨。
而且,膜法脱盐水系统,即超滤UF+1#反渗透RO+2#反渗透RO+电去离子技术EDI,成品水率仅有50~55%,45%以上宝贵的淡水资源变成了废水被无奈地排掉。
节水、节能、环保,已成为我们国家,我们企业创新发展的主旋律。
然而,我们很多很多的企业往往忽视技术经济对比分析,选择了高排放、高能耗、非环保的不合理工艺,造成了水资源大量的浪费。
现在,已有很多的企业,开始心疼这45%宝贵的淡水资源变成了废水,无奈再投资增加一套反渗透装置将其产出的浓废水回收,即使这样仍有接近20%左右的浓水白白排掉。
为了节省宝贵的水资源,我们的企业采用这种“污染——排放——回收”的“循环经济”工艺,这也算是一种无奈的选择吧!
(而E-pack脱盐水技术则不同,系统成品水率在95%以上,水耗仅为3~5%,是一个节水、节能、环保型的好技术。
)
2006年9月,在xxxx召开的第五届世界水务大会上,来自世界上许多国家的专家学者,对世界淡水资源的现状及未来表示了极大的忧虑:
当前,全球80多个国家的约15亿人口面临淡水不足,其中,26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态。
预计到2025年,全世界将有30亿人口缺水,涉及的国家和地区达40多个。
这就是说,在21世纪,全世界面临着一个共同的课题,就是水资源短缺的挑战。
在我国,一个人均淡水资源占有率还不足世界人均水平的1/4的缺水大国,为了所谓的“环保”,以这种沉重的代价:
——以极其匮乏的淡水资源为代价!
——以昂贵的投资,加之居高不下的运行成本为代价!
——以我们民族的企业失去一百多个亿的利润为代价!
——以失去了二十多万人就业的机会为代价!
到目前,我国工业企业采用的反渗透膜有几家是国产的呢?
不足2%!
少的是那么的可怜。
几乎被国外公司所垄断!
我们98%的膜工程公司,选用的脱盐水的膜元件98%以上的是国外的,他们拼命地为自己的公司创利润,同时,也在为外国人赚钱!
这样既耗费了国家大量的财力,又严重制约了民族企业的发展,让自己国家的企业付出了昂贵的投资成本,加之居高不下的运行成本,使我们民族的企业失去了一百多个亿的利润!
那么,谁是最大的受益者呢?
外国人!
我们的企业家,我们的工程公司,我们每一个中国人扪心自问:
以损害了国家的民族的利益为代价,这种沉重的代价,值吗?
!
三、E-pack绿色脱盐水技术介绍
E-pack脱盐水技术,我公司与我国著名学府清华大学科研人员的通力合作,打造出当今世界上技术领先、环保节能的水处理工艺——E-pack绿色脱盐技术。
被媒体称为“当今世界上,水处理技术的一次革命性的创新!
”
1、E-pack技术在国内的应用
10年来,E-pack技术在上海氯碱化工股份公司3×150m3/h工业用水、重庆紫光化工公司2×100m3/h电站锅炉及工艺用除盐水、山东兖矿鲁南化肥厂一期400m3/h、二期260m3/h、三期260m3/h电站锅炉及工艺用除盐水、山东华聚能源公司一期80m3/h、二期80m3/h、三期80m3/h电站锅炉给水、河南平顶山神马氯碱一期200m3/h、二期200m3/h工艺用水,驻马店骏马化工一期2×200m3/h、二期2×200m3/h电站锅炉给水,陕西榆林能化3×150m3/h电站锅炉给水,山东齐鲁味精集团热电厂2×120m3/h电站锅炉给水,烟台万华集团氯碱厂2×80m3/h工艺用除盐水,兖矿国际焦化有限公司一期2×200m3/h、二期200m3/h除盐水系统、山东金虹钛白化工有限公司220m3/h除盐水、新能凤凰(滕州)有限公司350m3/h一级除盐水和1000m3/h二级除盐水等数十项除盐水系统中得到了广泛应用。
经济效益和社会效益显著。
典型案例
山东金虹钛白化工公司,原脱盐水系统分别采用100、150m3/h两套“多介质过滤器+反渗透+混床”技术,2006年10月采用E-pack绿色脱盐工艺对其进行改造,原水电导率917µS/cm,出水电导率0.5~2.0µS/cm,酸耗1.239kg/t水,碱耗0.539kg/t水,水耗仅有4.2%。
与原反渗透技术相比制水成本降低了30%,各项产水指标均超过了设计要求。
兖矿鲁南化肥厂400m3/h除盐水系统,采用E-pack工艺,出水水质:
电导率0.4~1.0µS/cm,SiO20.0~20µg/L。
酸碱耗:
31%HCl0.6kg/t水,32%NaOH0.40kg/t水,水耗3.5%左右,电耗0.38kwh/t水,周期制水量5400m3。
二期260m3/h除盐水、三期260m3/h除盐水改造工程也于2007年2010年相继完成。
《中氮肥》杂志2006年第6期,兖矿鲁南化肥厂对该技术的运行情况进行了详细介绍。
兖矿东滩电厂原除盐水系统,采用“4阳4阴”传统固定床离子交换技术,原水电导率1420.0~1960µS/cm,制水周期3~5小时,劳动强度非常大。
2005年5月采用E-pack技术对原传统工艺进行改造,制水周期为8~12小时,劳动强度大大减轻。
出水电导率0.5~2.0µS/cm,SiO2<50µg/L,制水成本降低了70%。
二期、三期除盐水改造工程也于2007年2008年相继完成。
烟台万华集团氯碱厂80m3/h除盐水系统,系统于2002年3月投入运行,运行九年来,出水水质:
电导率<0.8µS/cm,最小值0.1µS/cm;SiO2<20µg/L,最小值0.0µg/L。
采用一级除盐工艺,达到了二级除盐的标准。
(美国、韩国等国内外公司数十家企业到烟台万华集团氯碱厂。
)
河南骏化股份有限公司一期2×200m3/h、二期2×200m3/h电站锅炉给水改造系统,该系统分别于2008年3月、2009年3月投入运行,电导率0.2~0.8µS/cm、SiO20.0~20µg/L、酸碱水耗降低了70%以上,周期制水量设计为7200m3,实际周期制水能力超过了10000m3,且各项产水指标远远超出了设计要求。
河南神马氯碱股份有限公司,200m3/h预处理+除盐水改造系统,2008年5月投入运行,电导率0.2~0.5µS/cm、SiO20.0~20µg/L、酸碱水耗降低了60%、周期制水量设计为4800m3,实际周期制水量达到了6000~6500m3左右,各项产水指标远远超出了设计要求。
2新型E-pack绿色脱盐技术特点
2.1设备简单、结构紧凑
与固定床相比,满足相同水量情况下,床体可减小,节省空间,且布水均匀,压降低;结构简单,4个主控阀门,易操作。
2.2最低的成本
投资费用树脂均一性好,交换容量大,强度高,不易破碎,使用寿命长。
E-pack
运行费用再生效率高,再生剂比耗低,废液排放量少,逆流运行冲洗用水量小,运行费用比固定床工艺减少30~50%。
2.3杰出的出水水质
最佳出水电导率0.1~2.0μs/cm,
最佳出水含硅量≤20μg/L。
2.4与树脂均一性好完美的组合
树脂均一性好,装填量大,数量多,制水周期长。
运行流速高,一般在30~50m/h,产水量大。
3E-pack树脂特性
3.1粒径均一性好
树脂均一性好,且树脂内部网孔通道更加均化,物理、化学性能更加优良。
3.2更高的交换容量
树脂工作交换容量大,在全再生条件下,以穿透100PPb的Na+为泄漏点,与传统的001×7#普通阳树脂相比,周期制水量可提高20%以上。
小球数量
3.3更高的强度,树脂使用寿命长,是国产普通树脂的2.0~3.0倍
E-pack树脂强度高,不易破碎,具有性能卓越的机械强度,良好的抗渗透冲击性能;树脂间隙一致,设备压降小,故障率大大降低。
3.4更低的水耗
E-pack树脂均一性好,且内部网孔均化,因此,再生剂扩散时间短,再生剂用量少,水耗降低50~80%。
再生剂的洗脱
3.5有良好的流体力学特性,压降低,不易产生偏流
E-pack树脂
(U.C.≤1.2)
3.6淋洗水量更少
传统工艺
CFR&RFR
3、工艺特点与经济性分析
目前,常用的工业给水脱盐技术有三种:
传统离子交换树脂脱盐、膜法脱盐和E-pack绿色脱盐技术。
3.1工艺特点分析
现将E-pack绿色脱盐技术,与传统离子交换脱盐和膜法脱盐技术的工艺特点分析如下:
三种工艺的工艺特点分析
项目
传统离子交换脱盐技术
膜法脱盐技术
E-pack绿色脱盐技术
适用范围
进水电导≤700µS/cm
水温5~40(℃)
浊度<2NTU
污染指数(无要求)
pH值(无要求)
CODMn<2mg/L
游离氯(Cl2)<0.1mg/L
含铁量(Fe)<0.3mg/L
进水电导≥1800μS/cm(较经济)
水温25(℃)
浊度<2NTU
污染指数<5
pH值3~11
CODMn<3mg/L
游离氯(Cl2)≈0.0mg/L
含铁量(Fe)<0.05mg/L
进水电导≤1800μS/cm
水温5~40(℃)
浊度<2NTU
污染指数(无要求)
pH值(无要求)
CODMn<5mg/L
游离氯(Cl2)<0.2mg/L
含铁量(Fe)<0.3mg/L
一级除盐出水水质
电导率3~10µS/cm
SiO2≤100µg/L
第一年除盐率98%,正常除盐率为95%以上,出水电导率随原水水质变化波动较大
电导率0.1~0.8μS/cm
SiO2≤20μg/L
二级除盐出水水质
电导率≤0.2μS/cm
SiO2≤20µg/L
电导率≤0.2μS/cm
SiO2≤20μg/L
E-pack绿色脱盐技术,一级除盐接近二级除盐标准
水耗
15~25%
40~50%
2.5%
设备
1、设备和配套管道、阀门数量多
2、操作复杂,劳动强度大
3、设备多,占地面积大,土建投资高
1、对进水要求高,预处理设备数量多
2、系统投资大
3、运行成本高
4、成品水率低,只有55~60%,水资源浪费严重
5、膜元件需三个月定期清洗
6、膜法脱盐,酸碱耗量低
7、操作简单,劳动强度低
1、设备结构优化,4个主控阀门
2、操作简单,制水周期长,操作劳动强度低
3、单体设备制水量大,系统配置设备少,占地面积小,土建投资少
预处理
系统
1、一般采用多介质过滤器,流速低,制水量小
2、过滤精度低
3、反洗水耗大,周期短
4、设备多,土建投资大
1、采用“加药装置+叠片过滤器+超滤”,系统庞大,设备多,占地面积大,投资费用高
2、要求过滤精度高
3、原水需加药絮凝、阻垢
4、需蒸汽加热25℃浪费资源
5、水耗大,运行费用高
1、纤维纳米过滤器,流速高,制水量大,周期长
2、过滤精度高
3、反洗水耗低,,0.5~1%
4、设备少,投资省,大大节省运行费用
膜与树脂
1、国产树脂工交小
2、强度小,易破碎
3、使用寿命3年左右
1、原水预处理不好易致膜污堵2、CaSO4易使膜结垢
3、对NaCl、CO2等去除率很低
4、膜寿命一般为2.5~3年
5、原水温度对产水率影响较大
1、E-pack专用树脂,工作交换容量大
2、交联度高,不易破碎
3、使用寿命一般6~8年
水温影响
离子交换树脂对水温变化影响较小
原水温度变化对膜影响甚大,5~25℃温差,制水量减少51%。
即25℃时160m³/h的制水能力,5℃时只有78m³/h
1、E-pack专用树脂对原水温度变化影响甚小
2、5~25℃温差,制水能力减少4%
药剂
无
原水必须投加絮凝剂、阻垢剂、杀菌剂、还原剂等
无
酸碱
1、设备结构缺陷,布水不均,易偏流,酸碱不能充分再生,效率低
2、单耗高
酸、碱耗量低
1、设备结构优化,布水均匀,无偏流,酸碱再生充分,再生效率高
2、单耗低
环保
再生废液呈酸性,需加碱调节pH,增加成本
再生废液呈酸性,需加碱调节pH,增加成本
再生废液呈中性,pH8左右,符合国家环保排放标准
两倍制水能力
两个系列,可同时产水分别再生方式来增加制水能力。
系统最大制水量320m³/h
1、本系统最大制水能力只有160m³/h;
2、如生产需要增加制水能力,只有再投资增加设备。
两系列同时产水分别再生制水能力可达320m³/h,如线性流速为41m/h,制水能力可达2×200m³/h。
以重庆与德国巴斯夫MDI一体化项目为例:
3.2经济性分析
膜法脱盐技术如“多介质过滤器+超滤+一级反渗透+二级反渗透+混床”脱盐工艺,其制水成本为5.3元/吨水;而采用E-pack绿色脱盐技术,其制水成本为1.1元/吨水。
膜法脱盐与E-pack脱盐技术经济性分析
项目
膜法脱盐工艺
E-pack绿色脱盐工艺
主要设备
换热器(2台)
盘式过滤器(6套)
多介质过滤器Φ3200(30台)
超滤(200m³/h6台)
保安过滤器(6套)
一级反渗透(200m³/h6台)
保安过滤器(6套)
二级反渗透(200m³/h6台)
脱碳器Φ2200(6台)
混床Φ2000(200m³/h6台)
加药装置(8套)
反渗透清洗装置(2套)
原水箱(2台)
脱盐水箱(2台)
超滤水箱(1台)
浓水箱(2台)
一级RO产水箱(1台)
二级RO产水箱(1台)
纤维纳米过滤器Φ2500(7台)
E-pack阳床Φ2500(7台)
脱碳器Φ2000(7台)
E-pack阴床Φ2500(7台)
E-pack精制床Φ2500(7台)
树脂清洗塔Φ2200(2台)
原水箱(2台)
脱盐水箱(2台)
设备数量
129台
41台
占地面积
4000m2
2000m2
设计制水能力
正常制水能力1200m³/h
正常制水能力1200m³/h
实际制水能力
平均制水能力1080m³/h
正常制水能力1200m³/h
出水电导率
0.3µS/cm
0.1~0.3µS/cm
再生(冲洗)水耗
25%
0.75
2.5%
0.04元/m3
排污费
25%
0.20
2.5%
0.00元/m3
电耗
2.5
1.50
0.40kW·h/m3
0.24元/m3
酸耗(31%HCl)
0.2
0.10
0.60kg/m3
0.3元/m3
碱耗(32%NaOH)(32%NaOH)
0.2
0.12
0.40kg/m3
0.24元/m3
蒸汽成本
1.15
/
/
药剂
0.65
/
/
膜(滤芯)折旧
0.37
/
/
厂房设备折旧
0.40
0.20元/m3
树脂
/
0.06
0.09元/m3
吨水运行成本
5.3元/m3
1.11元/m3
年运行成本
5.3×1200×8000=5088.0万元
1.1×1200×8000=1065.6万元
说明:
1、E-pack脱盐系统根据贵公司提供的原水水质设计;
2、膜法脱盐和E-pack脱盐成本中均不含原水成本、管理成本、维修成本、人工成本;
3、原水水价1.0元/m³,再生水价1.6元/m³,排污费0.8元/m³;
4、31%盐酸500元/吨、32%离子膜碱600元/吨、电价0.6元/kW·h;
5、年运行时间以8000小时计。
由以上经济性分析可以看出:
E-pack绿色脱盐技术与膜法脱盐技术相比,具有非常明显的技术优势和突出的成本优势。
1、成本低
E-pack绿色脱盐技术,吨水运行成本1.11元/m3,年运行成本为1065.6万元;
膜法脱盐技术,吨水生产成本5.30元/m3,年运行成本为5088.0万元,远远高于E-pack绿色脱盐技术,故选用膜法脱盐既不合理,也不经济!
(每年可节省运行成本:
5088.0—1065.6=4022.4万元)
2、能耗低
E-pack绿色脱盐技术运行电耗低,只有膜法脱盐技术电耗的1/4~1/5;吨水电耗仅为0.40kW·h/m³。
膜法脱盐技术,吨水电耗为2.5kW·h/m³,而且,采用膜法脱盐技术,每年耗用大量的蒸汽。
原水温度从15℃增加到25℃,10℃温差每年消耗蒸汽至少12.0万吨,如蒸汽成本120元/吨,吨水费用将达1.5元,仅此一项,与E-pack绿色脱盐技术的总成本相当。
一般蒸汽成本在1.5~2.0元/吨水。
3、排污低
E-pack绿色脱盐技术,系统总水耗仅为2.5%;
膜法脱盐技术,系统水耗高达40~50.0%,为了节省水资源,采用二级反渗透将一级反渗透浓水回收利用,但是,二级反渗透浓水(10%),加上混床再生废液(3%),以及超滤浓水(10%),仍有25%的浓水白白排掉,即每年约有300万m³左右水资源无奈排放。
【答案】D超滤UF回收率一般85~90%,按90.0%计算,反渗透RO回收率65~73%,按70.0%计算,混床再生水耗按3%,其它反洗等水耗2%计算。
原水水量=1200÷0.97÷0.9÷0.9÷0.98=1558.47m³
系统回收率:
1200÷1558.47m³=76.99%
而E-pack绿色脱盐技术,系统水资源利用率高达97.5%。
4、投资低
input"请输入第一个数:
"toa由工艺特点分析可以看出,采用膜法脱盐技术,设备129台,数量多,占地面积大,不仅设备投资大,而且土建厂房投资较大,至少4000m2。
而采用E-pack绿色脱盐技术,设备41台,数量少,占地面积小,投资相对较小,0.713年可以收回设备投资。
5、环保
E-pack绿色脱盐技术,可实现等当量再生,再生时酸碱废液自中和(pH8左右),无需再加酸碱调节,节省酸碱,符合国家“节能、减排、环保”要求;
return而膜法脱盐技术,再生酸碱废液呈酸性,不能实现自中和,需加碱调节,造成酸碱浪费。
【答案】B3.3投资回收期
A.主程序B.子程序1C.子程序2D.子程序3采用E-pack绿色脱盐技术,与膜法脱盐相比,每年可节省运行成本:
5088.0—1065.6=4022.4万元
总成绩N3采用E-pack绿色脱盐技术,设备总投资2868.7078万元。
投资回收期:
2868.7078÷4022.4=0.713年。
四、纤维纳米过滤器
纤维纳米过滤器
纤维纳米高效过滤器,是我公司科技人员与清华大学专家教授联合技术攻关,共同研制的具有国际领先水平的新型的流体过滤设备。
具有过滤速度快、精度高、截污量大、易反洗、水耗少、运行费用低等七大特点。
纤维纳米过滤器,流量从单台出力为50~300m3/h不等。
当过滤器运行一定时间或当其进出水压力差达到一定值时,过滤器即进行反洗。
通过反冲洗,使滤料充分膨胀,将粘附在滤料表面的杂质易剥离冲洗,使过滤器恢复原来的过滤性能。
二、纤维纳米过滤器与传统多介质过滤器的比较
纤维纳米过滤器与传统多介质过滤器相比,具有以下特点:
1精度高
粒径大于2μm的悬浮颗粒去除率达95%以上。
可滤除水中多种污染物,如悬浮物70~98%,有机物50~80%等等。
2流速高
在确保过滤精度前提下,过滤器的过滤流速为30~50m/h。
3适应性强
对原水中悬浮物浓度变化有很好的适应性,如水库在多雨季节的
丰水期水质变化较大时,出水仍能达到用户要求。
另外,由于滤床结构及滤料本身的特点,可以在不加任何絮凝剂的情况下实现高效过滤,很好地解决了低温、低浊水处理的难题。
低温水进水浊度小于10NTU,出水浊度小于1NTU。
4纳污量大、过滤周期长。
5水耗低
设备反洗水耗量小于制水量的0.5~1.0%,是多介质过滤器反洗
水耗量的1/5~1/10。
且洗净度高,剩余积泥率小于1%。
6原水预处理简便,加药量少,运行费用低
由于该设备适应性较强,使得原水预处理变得较为简单。
(1)低温水进水浊度小于10NTU,出水浊度<1NTU;
(2)当原水小于50NT
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