喷雾结晶法处理高浓盐水实验研究_郭浩

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1、第42卷第1期水处理技术Vol.42No.12016年1月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTJan.,2016101DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2016.01.022喷雾结晶法处理高浓盐水实验研究郭浩1，2，彭昌盛1，李倩1，袁合涛1（1.中国海洋大学环境科学与工程学院，中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，山东青岛266100；2.京科高新（北京）环境科学研究所，北京101111）摘要：利用喷雾结晶法对高浓盐水进行处理，通过正交实验讨论了NaCl质量分数、热风温度、进料速度和雾化器转速对NaCl晶体回收率和NaCl晶体含水量的影响。结果

2、表明，喷雾结晶法处理高浓盐水的优化组合为：热风温度160℃，进料体积流量4L/h，雾化器转速600r/min。在其它因素不变条件下，随着NaCl含量的增大，NaCl晶体回收率和含水量均呈降低趋势。通过调节风机流量，在干燥室圆锥底处增设气锤，冲刷装置内壁等方法可显著提高NaCl晶体回收率。在NaCl的质量分数为20%、热风温度160℃，雾化器转速600r/min条件下，以淡水电导率的自然对数对进料量变化回归，确定回归方程为γ=(1.267mS/cm)exp[0.8237q/(L·h-1)]。对喷雾结晶法处理高浓盐水进行能耗V统计，采用160℃热风温度仅比采用100℃热风温度多增加9.64%的能耗

3、。关键词：喷雾结晶法；高浓盐水；回收率；含水量；电导率中图分类号：P747.7文献标识码：A文章编号：1000-3770(2016)01-0101-004随着我国水处理工业规模的不断扩大，海水淡本研究利用自制中试装置和模拟的高浓盐水开化产生的浓海水和工业水处理过程产生的高浓盐水展实验，探讨模拟高浓盐水NaCl含量、热风温度、总量日益增长[1-2]。目前，海水淡化项目产生的浓海水进料速度和高速离心雾化器转速对NaCl晶体回收大多直接远海排放，只有少数项目作为盐化工的原率和NaCl晶体水含量的影响。材料进行资源化利用[3]。多项研究表明，浓海水直排1实验部分不可避免地会对海洋环境产生影响，特别是在

4、封闭1.1实验装置海域，浓海水中的化学物质很难被海水快速稀释、分散，极易对海洋生物生存环境造成破坏[4-6]。工业水处空气经过滤器净化后进入管壳换热器管程，与理过程产生的大量高浓盐水若不妥善处置，将会给旋风分离器排出的热空气（壳程）进行热交换后进后续水处理单元带来巨大压力。不同微生物都有其入电加热器加热到设定温度。当空气被加热到一定对某种特定盐类的耐受极限，含盐量较高的废水会温度后以切线方向进入热风分配器，经热风分配器对生物处理系统正常运行产生抑制作用。更为可惜作用后的空气，均匀地、螺旋式地进入干燥室。同时，的是高浓盐水中富含的化学资源将被白白浪费[7]。模拟高浓盐水由雾化器雾化为直径20μm

5、以下的目前，高浓盐水排放最终处置多采用蒸发结晶、雾滴喷雾干燥室，当雾滴与热空气接触后迅速汽化，焚烧、自然蒸发等工艺，以期实现零排放的目标，这高浓盐水雾滴中的NaCl溶质以晶体析出，在热空些方法都是以较多的能耗和土地换取污染物的减排，气的作用下被干燥成为粉末或颗粒产品。干燥的粉处理的经济代价是巨大的。因此，在解决水环境污染末产品落到干燥室的锥体四壁并滑行至干燥室锥的同时，一定要综合考虑由此带来的高能耗、高投资底，并随气流进入旋风分离器进行分离，最后废气由和高运行成本问题[8]。喷雾结晶技术可以将液体雾风机排出口排出。化为25μm的微小粒子，汽化效率可达100%[9-13]。与喷雾结晶实验装置原理

6、如图1所示。蒸发结晶和焚烧相比可降低10%的能耗，实现高浓模拟高浓盐水增压泵，格兰富CM3-3型；高速离盐水的高效处理[14-16]。心雾化器，东莞SU22型，25kr/min；干燥室，SUS304收稿日期：2015-05-15基金项目：北京市科技计划项目（D10110904680000）作者简介：郭浩（1984－），男，博士研究生，从事水污染控制工程技术研究工作；联系电话：0532-66782011；电子邮件：guohao8432@126.com联系作者：彭昌盛，副教授；电子邮件：cspeng@ouc.edu.cn102水处理技术第42卷第1期2结果与讨论2.1正交实验2.1.1结果与直观分

7、析利用L(44)正交表根据各个因素不同水平搭配16方案进行实验，对测定结果和计算结果进行记录，如表1所示。表1正交实验方案及结果Tab.1Planandresultsoftheorthogonalexperiment实验ABCDR/w(H2O)/号w(NaCl)/%θ/℃q/(L·h-1)n/(r·min-1)%%V12100410079.8147.23图1雾化结晶法实验装置22120820078