अपशिष्ट जल उपचार अनुप्रयोगों की दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने के लिए

1. सिंहावलोकन
हाल के वर्षों में, मनुष्य जीवित पर्यावरण पर अधिक से अधिक निर्भर हो गया है। हरे-भरे पहाड़ों और साफ पानी के जीवित पर्यावरण की रक्षा करना एक गर्मागर्म चर्चा का विषय बन गया है। इसका उल्लेख न केवल तेजी से बदलते औद्योगिक विकास के निर्माण में बार-बार किया जाता है, बल्कि हमारे दैनिक जीवन में भी हमने धीरे-धीरे पर्यावरण संरक्षण से संबंधित मुद्दों पर ध्यान दिया है। इसलिए, पर्यावरण पर प्रभाव डालने वाले उद्योगों के व्यावहारिक विकास के रूप में, पर्यावरण संरक्षण के अपने स्तर में सुधार करना बहुत महत्वपूर्ण है। पर्यावरण संरक्षण में सुधार के लिए नई प्रौद्योगिकियों, नई प्रक्रियाओं, नई सामग्रियों और नए उपकरणों के उपयोग का संयोजन, औद्योगिक क्षेत्र में विभिन्न नई प्रौद्योगिकियों को बढ़ावा देना और लागू करना, अपशिष्ट गैस, अपशिष्ट जल, अपशिष्ट और प्रदूषण के उत्सर्जन की संभावना को कम करना, और संसाधन पुनर्प्राप्ति और उपयोग दरों में सुधार करना, जिसका पर्यावरण संरक्षण के समग्र स्तर में सुधार के लिए सामाजिक मूल्य है। यांत्रिक संपीड़न और वाष्पीकरण की नई तकनीक, जो कुशल और ऊर्जा की बचत करने वाली है, शून्य उत्सर्जन औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार, ऊर्जा की बचत, पर्यावरण संरक्षण, खपत में कमी और कार्बन कटौती के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह वास्तव में औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में आने वाली जटिल समस्याओं को हल कर सकता है।

2. दक्षता में सुधार, ऊर्जा बचत, नवीन यांत्रिक संपीड़न और वाष्पीकरण के लिए नई प्रौद्योगिकियों पर अनुसंधान
कोयला पेट्रोकेमिकल उद्योग के क्षेत्र में आधुनिक वास्तविक अनुसंधान के दृष्टिकोण से, दक्षता में सुधार, ऊर्जा की बचत और नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण की नई तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से निम्नलिखित विशिष्ट औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है। पहला समुद्री जल अलवणीकरण का क्षेत्र है। वर्तमान में, मेरे देश में समुद्री जल अलवणीकरण प्रौद्योगिकी के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस विधि और बहु ​​- प्रभाव वाष्पीकरण विधि सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली व्यावहारिक विधियाँ हैं। तीन मुख्य प्रकार की बहु-प्रभाव वाष्पीकरण विधियाँ हैं, जिनमें आमतौर पर उपयोग की जाने वाली बहु{{5}स्टेज स्टीम हीटिंग वाष्पीकरण तकनीक, कम {{6}तापमान जमने वाली बहु-प्रभाव आसवन तकनीक और भाप प्रत्यक्ष आसवन तकनीक शामिल हैं। इस प्रकार की प्रौद्योगिकियों की वास्तविक अनुप्रयोग तुलना को मिलाकर, मोटे तौर पर यह गणना की जाती है कि समुद्री जल अलवणीकरण के क्षेत्र में नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण प्रौद्योगिकी की ऊर्जा बचत प्रभाव, नई ऊर्जा की बचत और ऊर्जा की बचत, कुल मिलाकर सबसे महत्वपूर्ण है, जो लगभग 20kWh/t तक पहुंच गया है। अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ बड़ी संख्या में तुलनाओं के माध्यम से, बाष्पीकरणीय कंडेनसर, कंप्रेसर, पानी पंप और प्रीहीटर उपकरणों पर शोध के साथ, परिणाम प्राप्त किए गए थे। दक्षता बढ़ाने वाली और ऊर्जा बचाने वाली नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण वाली नई तकनीक में सबसे कम प्रतिक्रियाशील शक्ति हानि होती है। इसलिए, कंप्रेसर का निर्धारण करते समय, उच्च प्रदर्शन और अपेक्षाकृत कम संपीड़न अनुपात वाले कंप्रेसर का चयन किया जाना चाहिए।
दूसरे, कोयला पेट्रोकेमिकल उद्योग में उच्च सांद्रता वाले अपशिष्ट जल उपचार के क्षेत्र में, कई उच्च नमक अपशिष्ट जल के लिए, मुख्य घटक आम तौर पर औद्योगिक नमक सोडियम क्लोराइड और औद्योगिक सोडियम सल्फेट होते हैं, जिन्हें दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने के लिए बिजली संचालित भौतिक और रासायनिक निस्पंदन झिल्ली विधि के माध्यम से शुद्ध किया जाता है। नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक भाप की गुणवत्ता में सुधार करती है और गतिशील ऊर्जा बढ़ाती है। पावर एनर्जी उच्च सांद्रता वाले अपशिष्ट जल संसाधनों का पुनर्चक्रण करती है। उत्पादित ताजे पानी की मात्रा को कम करने के लिए पुनर्चक्रित ताजे पानी का उपयोग खुले कूलिंग टॉवर सिस्टम में पानी को फिर से भरने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग टॉयलेट फ्लशिंग के लिए भी किया जा सकता है। उच्च {{9}सांद्रता वाला सांद्रित तरल बहु-प्रभाव वाष्पीकरण प्रणाली में प्रवेश करता है और वाष्पीकृत नमक का उपयोग संसाधन उपयोग के लिए किया जाता है, इसलिए समग्र सामाजिक लाभ बहुत महत्वपूर्ण है।
तीसरा, इसका उपयोग नमक उत्पादन के क्षेत्र में किया जाता है। हमारे देश में कई कंपनियाँ नमक को संसाधित करने के लिए नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण की बहु-प्रभाव वाष्पीकरण तकनीक का चयन करेंगी जो कुशल और ऊर्जा-बचत करने वाली है। हालाँकि, विदेशों में, विशेष रूप से विकसित देशों में, नमक उत्पादन मूल रूप से नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक पर आधारित है जो कुशल और ऊर्जा बचाने वाली है। यदि दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने वाली नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक को नमक उत्पादन के क्षेत्र में पेश किया जाता है, तो यह उच्च भाप ऊर्जा खपत के कारण उच्च समग्र लागत की समस्या को अच्छी तरह से हल कर सकता है, वास्तविक लागत और व्यय दर को कम कर सकता है, और विभिन्न प्रकार के खाद्य नमक की वास्तविक गुणवत्ता और गुणवत्ता में भी काफी सुधार कर सकता है। मेरे देश के दक्षिण-पूर्वी तट की वास्तविक स्थिति के साथ, अमोनियम सल्फेट की वाष्पीकरण सांद्रता को बढ़ाने और समग्र वास्तविक कोयले के उपयोग को कम करने के लिए वाष्पीकरण प्रणाली में नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक की बचत करने और दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा का उपयोग करने के लिए बहुत सारे शोध किए गए हैं, जिससे कार्बन कटौती के लिए पर्यावरण संरक्षण और सामाजिक जिम्मेदारी प्राप्त की जा सके।
उपरोक्त व्यावहारिक क्षेत्रों के अलावा, दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने वाली नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक को भी व्यापक रूप से बढ़ावा दिया गया है और इमल्शन उत्पादों, पेपरमेकिंग और आसवन के क्षेत्रों में लागू किया गया है, इसलिए समग्र भविष्य में वास्तविक विकास की प्रवृत्ति बहुत अच्छी है।

3. दक्षता की विशेषताओं पर अनुसंधान, ऊर्जा में वृद्धि, नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण प्रौद्योगिकी और उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल संसाधनों की वसूली और शून्य निर्वहन मुद्दों के उपचार में अन्य प्रौद्योगिकियों की बचत।

3.1 दक्षता के लाभ{{1}बढ़ने और ऊर्जा की बचत करने के लिए अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में नवोन्मेषी यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक
मेरे देश में वास्तविक व्यवसाय विकास के आधार पर, चीन में उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल के शून्य निर्वहन के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीकों में मुख्य रूप से आरओ रिवर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन डबल - मेम्ब्रेन विधि और ईडीआर तकनीक शामिल हैं। मुख्य सामग्री नैनोस्केल रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली है। इस प्रकार की तकनीक भारी धातु आयनों और कई कार्बनिक पदार्थों के लिए बहुत प्रभावी है। मानक दबाव के तहत, पानी आरओ पारगम्य झिल्ली से गुजर सकता है और अंततः एक पारगम्य झिल्ली बन सकता है जो वायरस सहित अकार्बनिक पदार्थों, भारी धातु आयनों, मैक्रोमोलेक्यूलर कार्बनिक पदार्थ, कोलाइड्स और बैक्टीरिया से प्रभावी ढंग से बच सकता है और उन्हें अवरुद्ध कर सकता है। हालाँकि, प्रौद्योगिकी की प्रगति और अनुसंधान स्तर में सुधार के साथ, दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने वाली नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक के उद्भव ने समग्र दक्षता में सुधार किया है। यह न केवल तुलनात्मक रूप से बहुत कम जगह लेता है, बल्कि संरचना में भी बहुत सरल है, और ऊर्जा बचत प्रभाव बहुत उत्कृष्ट है। तकनीकी सिद्धांतों के संदर्भ में, इसे मूल रूप से कम तापमान वाली भाप को संपीड़ित करने, इसकी ताप एन्थैल्पी को बढ़ाने और वास्तविक वांछित प्रभाव प्राप्त करने के लिए भाप में निहित सभी प्रकार की गुप्त गर्मी को पूरी तरह से उत्तेजित करने के लिए एक कंप्रेसर के साथ जोड़ा जाता है। विभिन्न प्रकार के उपकरणों को चालू करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

3.2 दक्षता में सुधार और ऊर्जा बचत के लिए नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण प्रौद्योगिकी के प्रदर्शन और प्रसंस्करण को प्रभावित करने वाले कारकों पर अनुसंधान
उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल संसाधनों की पुनर्प्राप्ति और हानिरहित उपचार में दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने वाली नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक के भौतिक प्रदर्शन में मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलू शामिल हैं। वास्तविक मापदंडों में मुख्य रूप से घनत्व और ताकत, पिघलने बिंदु, थर्मल संवेदनशीलता, कठोरता, चिपचिपाहट आदि शामिल हैं। मुख्य गर्मी हस्तांतरण गुणांक वाष्पीकरण द्वारा कब्जा किए गए क्षेत्र पर निर्भर करता है। सतह तनाव मुख्य रूप से तरल सतह के संकोचन दबाव को बढ़ावा देने के लिए है। वाष्प में तरल पृथक्करण प्रक्रिया में मान, जैसे ऊंचाई और व्यास, भी बहुत प्रत्यक्ष और विशिष्ट प्रभावकारी कारक हैं, और उनका झिल्ली पर सामग्री पर भी सीधा प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, बहुत अधिक क्वथनांक वाली विभिन्न सामग्रियों के लिए, नकारात्मक दबाव के तहत समग्र तापमान को कम करने और परिचालन लागत बचाने के लिए एकल प्रभाव वाष्पीकरण का भी उपयोग किया जा सकता है।
वास्तविक सुविधा संचालन के दौरान फ़ीड मापदंडों में बदलाव पर ध्यान दें। चूँकि भौतिकी में ऊर्जा संरक्षण का नियम मानकीकृत है, उपकरण द्वारा प्रचारित किया जा सकने वाला अधिकतम मान निश्चित है। भोजन करते समय इस मुद्दे पर विचार किया जाना चाहिए। अत्यधिक मूल्य गर्मी हस्तांतरण गुणांक में बड़ी समस्याएं पैदा करेंगे, जबकि छोटे मूल्य पार्श्व प्रवाह में महत्वपूर्ण कमी लाएंगे। उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल की वास्तविक सांद्रता पर भी ध्यान देने की आवश्यकता है। इसका सीधा संबंध गर्मी हस्तांतरण गुणांक और वास्तविक क्वथनांक से है। यदि उपकरण में प्रवेश करने वाले उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल का तापमान बहुत कम है, तो समस्याएं होंगी, जिससे वाष्पीकरण में उल्लेखनीय कमी आएगी।
दूसरे, हमें नवीन यांत्रिक संपीड़न और वाष्पीकरण कंप्रेसर की परिचालन स्थितियों में बदलाव पर ध्यान देना चाहिए जो दक्षता बढ़ाते हैं और ऊर्जा बचाते हैं। कंप्रेसर के प्रवाह, तापमान, दबाव अनुपात, दक्षता और अन्य मापदंडों में सभी उच्चतम मूल्य हैं, जिनका समग्र डिवाइस के वास्तविक संचालन पर बहुत सीधा प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रकार के उच्च लवणता वाले अपशिष्ट जल उपचार में, यदि इनलेट तापमान कम है और विशिष्ट मात्रा बहुत बढ़ जाती है, तो कंप्रेसर बहुत बड़ी मात्रा में भाप में प्रवेश कर सकता है, और इनलेट तापमान भी बहुत बढ़ जाएगा, इसलिए हमें व्यावहारिक मुद्दों पर ध्यान देना चाहिए। कंप्रेसर की वास्तविक आवृत्ति और प्रवाह दर, साथ ही तापमान वृद्धि मूल्य का मूल्यांकन किया जा सकता है ताकि कम तापमान अंतर पर पर्याप्त पानी वाष्पित किया जा सके।
विभाजक पर, उच्च नमक अपशिष्ट जल के वाष्पीकरण में वृद्धि पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जिससे द्वितीयक वाष्प के उदय में तेजी आएगी। इससे गैस भी बड़ी मात्रा में तरल ले जाएगी। यदि समय बहुत अधिक हो तो संतुलन तापमान नष्ट हो जाएगा। दक्षता बढ़ाने और ऊर्जा बचाने के लिए नवीन यांत्रिक संपीड़न भाप प्रणाली फ्लैशिंग द्वारा स्थिरीकरण के दौरान द्वितीयक भाप की मात्रा में वृद्धि करेगी। द्वितीयक भाप की विशिष्ट मात्रा अपेक्षाकृत बड़ी है, और सामग्री एकाग्रता और चिपचिपापन तनाव बहुत बढ़ जाएगा। इसलिए, व्यास अनुपात को गैस -तरल पृथक्करण सुनिश्चित करने की आवश्यकता है, और पर्याप्त पृथक्करण सतह होनी चाहिए। ऊंचाई और लागत का भी व्यावहारिक प्रभाव पड़ेगा। उच्च नमक वाले अपशिष्ट जल संसाधनों के पुनर्चक्रण पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

3.3 उच्च नमक अपशिष्ट जल के उपचार में कुशल और ऊर्जा बचाने वाली नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण तकनीक के प्रदर्शन पर अनुसंधान
वास्तविक फ़ीड तापमान के संबंध में, सिस्टम प्रीहीटर डिज़ाइन के वास्तविक प्रभाव और वाष्पीकरण प्रक्रिया के वास्तविक प्रक्रिया मुद्दों पर विचार करना आवश्यक है। एक निश्चित वाष्पीकरण मात्रा, ऊर्जा की बचत और नवीन यांत्रिक संपीड़न वाष्पीकरण प्रणाली के लिए, संबंधित सिस्टम वाष्पीकरण क्षेत्र और प्रीहीटिंग क्षेत्र पहले कम हो जाएगा और फिर उच्च नमक अपशिष्ट जल उपचार में धीरे-धीरे बंद हो जाएगा। अपेक्षाकृत बड़ी वाष्पीकरण मात्रा के साथ वास्तविक कार्य में, समग्र प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण होगा। इसके अलावा, तापमान का कंप्रेसर की विशिष्ट बिजली खपत पर भी अपेक्षाकृत सीधा प्रभाव पड़ता है।
आने वाली और बाहर जाने वाली सामग्रियों की सांद्रता के संदर्भ में, वाष्पीकरण द्वारा कब्जा कर लिया गया क्षेत्र आने वाली सामग्री की एकाग्रता बढ़ने पर रैखिक रूप से कम हो जाएगा, और निर्वहन सामग्री की एकाग्रता बढ़ने पर रैखिक रूप से बढ़ जाएगा। यह कम तापमान पर अधिक महत्वपूर्ण होगा। फ़ीड सामग्री की सांद्रता के लिए, जैसे-जैसे फ़ीड सामग्री की सांद्रता बढ़ती है, कंप्रेसर की विशिष्ट बिजली खपत धीरे-धीरे बढ़ेगी, लेकिन डिस्चार्ज सामग्री पर प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं है।