GE工业废水零排放技术简介

GE水处理

水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。工业

取水量占全国取水量的20%，其中主要的高耗水行业为火力发电，纺

织，造纸，钢铁和石油化工工业。近年来由于石油价格居高不下，煤

化工在中国能源、化工领域中已占有重要地位。煤化工行业的发展对

于缓解中国石油、天然气等优质能源供求矛盾，促进钢铁、化工、轻

“

工和农业的发展，发挥了重要的作用。但是煤化工产业发展的潮涌

”

现象给环境与资源造成了巨大的压力。为进一步加强工业节水工作

缓解我国水资源的供需矛盾，遏制水环境恶化的势头，促进工业经济
与水资源及环境的协调发展，2005年颁布的《中国节水技术政策大

“

”

纲》首先提出了发展外排废水回用和零排放技术的要求。 2007年
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“

”

月国家新颁布的《国家环境保护十一五规划》更明确要求在钢铁、

电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用，努力实现废水少排

放或零排放。

1970年，美国国家污染物排放清除法案（NPDES）首先对废水零排放提出了明确的规定

和要求，美国电力研究中心（EPRI

“

）更进一步将工厂废水零排放定义为电厂不向地面水域排放

任何形式的水 (排出或渗出)

”

，所有离开电厂的水都是以湿气的形式或是固化在灰或渣中。基于

降膜式种盐法的蒸发零排放解决方案首先在美国被火力发电行业所采用，该技术的应用真正实现
了工业废水的零排放。三十多年来，该技术推广应用至世界各地需要采用废水零排放解决方案的

各行业。应用包括火力发电厂、煤炭工业、煤化工、石油化工、造纸、冶金，城市垃圾填埋场渗
滤液，油砂开采等行业，成功案例多达200多项，如1983年南非萨索尔（Sasol）在塞康达的煤间

接液化和煤化工项目园区、波兰Debiensko煤矿的高含盐矿井排水、墨西哥石油公司（Pemex）的

数座位于缺水地区的炼油厂项目等均采用机械压缩蒸发技术，实现了全厂废水零排放。尤其是近

年来，在北美加拿大阿尔伯特的油砂开采过程中的含油污水的回用及零排放应用，在满足生态环

境保护的同时，带来了显著的经济效益。

工业废水的零排放解决方案是项系统工程，首先在项目设计阶段或工厂运行过程当中通

过工厂内部的工艺优化，采用节水工艺等措施提高用水效率，降低生产水耗。并充分采用反渗透
膜（RO），电渗析（EDR），超滤（UF）和膜反应器（MBR）工艺等技术将生产废水充分回收

利用后，所剩余的高含盐废水采用蒸发工艺进行回收处理。高含盐废水经过蒸发工艺处理后，一
般可回收90%-95%的含盐量为5-10mg/L的蒸馏水副产品，少量浓渣可进一步采用结晶器或蒸发塘

做固化处理，或掩埋等。

“

”

蒸发零排放解决方案的核心工艺是降膜式机械蒸汽压缩再循环蒸发技术。是目前世界

上处理高盐分废水最可靠、最有效的技术解决方案。采用机械压缩再循环蒸发技术处理废水时，

蒸发废水所需的热能，主要由蒸汽冷凝和冷凝水冷却时释放或交换的热能所提供。在运行过程中，
没有潜热的流失。运行过程中所消耗的仅是驱动蒸发器内废水、蒸汽、和冷凝水循环和流动的水

泵、蒸汽压缩机、和控制系统所消耗的电能。利用蒸汽作为热能时，蒸发每千克水需消耗热能
554千卡。采用机械压缩蒸发技术时，典型的能耗为处理每吨含盐废水需20至30度电，即蒸发每

千克水仅需28千卡或更少的热能。即单一的机械压缩蒸发器的效率，理论上相当于20效的多效蒸

发系统。采用多效蒸发技术，可提高效率，但是多效蒸发增加了设备投资和操作的复杂性。图 1

为机械压缩蒸发器的构造图示和工艺流程。