جهاز التبلور والتبخر MVR لمياه الصرف الصحي الأمونيا والنيتروجين 5 طن/ساعة

أولا: وضع المعدات

هذا هو خط تبخر وتبلور MVR 5 طن/ساعة (120 طن/يوم) لمياه الصرف الصحي المحتوية على نيتروجين الأمونيا، وهو مصمم لسيناريو خالٍ من التفريغ يتميز بـ "نيتروجين الأمونيا العالي والملوحة العالية وحجم المياه الصغير": تدفق NH₃-N ≤ 2000 مجم/لتر (عادةً 500-1200 مجم/لتر)، TDS 3-12٪، COD ≤ 5000 مجم/لتر؛ مكثفات النفايات السائلة NH₃-N ≤ 15 مجم/لتر، TDS ≤ 200 مجم/لتر، يمكن إعادة استخدامها في مياه الغسيل في الورشة أو أبراج التبريد المتداولة؛ المنتج المتبلور هو في الأساس كلوريد الأمونيوم، بدرجة نقاء ≥ 97٪ ومحتوى مائي ≤ 5٪، والذي يمكن بيعه مباشرة كسماد زراعي أو استخدامه داخليًا.

II. حزمة العملية الرئيسية (مخطط خطي واحد)

تتكون هذه العملية من ثلاث مراحل: "المعالجة الأولية ← التبخير بالدوران القسري لمحلول MVR ← التبلور ← الطرد المركزي ← تجفيف السائل الأم". يمكن ترتيب جميع المعدات ضمن إطار بأبعاد 8 أمتار × 6 أمتار × 13.5 مترًا، بمساحة تقارب 50 مترًا مربعًا.

1. المعالجة المسبقة

التخثر والتعويم: أضف Ca(OH)₂ + PAC/PAM لإزالة SS والشحوم وبعض السيليكا، مما يحقق عكارة مياه الصرف ≤20 NTU؛

إزالة الأمونيا (اختياري): عندما تكون NH₃-N > 3000 مجم/لتر، قم أولاً بالمرور عبر برج إزالة ذو درجة حموضة 11 بنسبة غاز إلى سائل تبلغ 300:1، مما يحقق معدل إزالة يتراوح بين 60% و70%، مما يقلل من حمولة التبخر اللاحقة؛

الترشيح الدقيق: شبكة معدنية 50 ميكرومتر + فلتر كيس 1 ميكرومتر لضمان عدم انسداد المبخر.

2. مبخر الدوران القسري MVR

قدرة التبخر: 5 طن/ساعة (5 طن/ساعة من الماء الداخل، 4 أطنان/ساعة من الماء المركز، 1 طن/ساعة من السائل المركز الخارج، الجاذبية النوعية 1.25–1.30)؛

درجة حرارة التبخر: 70–75 درجة مئوية (درجة حرارة منخفضة لمنع تسرب الأمونيا)، درجة الفراغ −65 كيلو باسكال؛

السخان: مزدوج المرور، مادة التيتانيوم TA2، مساحة تبادل الحرارة 280 متر مربع، سرعة التدفق داخل الأنبوب 2.3 متر/ثانية، مقاوم للتآكل النقطي Cl⁻؛

الضاغط: نوع الجذور، ارتفاع درجة الحرارة 18 درجة مئوية، قدرة المعالجة 4200 كجم / ساعة من البخار الثانوي، قوة العمود 280 كيلو واط، تحويل التردد 30-55 هرتز؛

مضخة الدورة الدموية: محرك مغناطيسي، معدل التدفق 1200 متر مكعب/ساعة، رأس 18 متر، قوة 45 كيلو وات؛

المكثف: بعد التجريد الثانوي في برج إزالة الأمونيوم (نسبة الغاز إلى السائل 200:1)، NH₃-N ≤15mg/L، معدل إعادة الاستخدام 100%.

3. جهاز التبلور المستمر (نوع DTB): الحجم الفعال 8 متر مكعب، وقت الإقامة 4 ساعات، كثافة الملاط 25٪ (وزن)، غلاف التبريد يزيل 120 كيلو واط من حرارة التبلور؛ متوسط حجم الجسيمات 0.8-1.0 مم، محتوى الرطوبة في الملح الرطب بعد التجفيف بالطرد المركزي 3-5٪، الناتج ≈ 550 كجم / ساعة (4800 طن / سنة).

4. مجفف السائل الأم (شفرة أشعل الفراغ): سعة المعالجة 0.5 طن/ساعة (محتوى الرطوبة 70%→10%)، معدل التبخر 12 كجم/م²·ساعة، مساحة التجفيف 40 م²؛ مصدر الحرارة: 75 درجة مئوية حرارة النفايات المكثفة + 0.3 ميجا باسكال مكمل بخار طازج، إجمالي استهلاك البخار 120 كجم/ساعة؛ يتم دفن الملح المختلط المجفف مباشرة بشكل صارم بعد التعبئة، وفي النهاية لا يوجد في النظام تصريف سائل.

ثالثًا: استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل (على أساس 8000 ساعة/سنة)

1. استهلاك الكهرباء: الضاغط 280 كيلو وات + المضخة/المروحة 60 كيلو وات = 340 كيلو وات، استهلاك الكهرباء لكل طن من الماء 68 كيلو وات في الساعة؛

2. البخار: التسخين المسبق عند بدء التشغيل 0.6 طن، تجديد البخار المستمر 0.12 طن/ساعة، استهلاك البخار لكل طن من الماء 24 كجم؛

3. الكواشف: القلوي السائل، PAC، مزيل الرغوة إجمالي 2.8 يوان / طن من الماء؛

4. تكلفة التشغيل الشاملة ≈ 55 يوانًا / طن من مياه الصرف الصحي (سعر الكهرباء 0.65 يوانًا / كيلوواط ساعة ، سعر البخار 220 يوانًا / طن).

رابعا. تفاصيل التصميم الرئيسية

1. منع انبعاث الأمونيا: يتم توصيل المبخر والمكثف ومضخة التفريغ ببرج امتصاص حمض الكبريتيك المخفف بنسبة 0.5٪، وقطر البرج Φ800mm، وارتفاع التعبئة 4 أمتار، ومعدل امتصاص NH₃ ≥ 99٪، ويتم إعادة استخدام المنتج الثانوي محلول كبريتات الأمونيوم 15٪. 

2. مضاد للتكلس/الرغوة: إضافة 2-3 جزء في المليون من مزيل الرغوة عالي الحرارة عبر الإنترنت؛ التبديل التلقائي إلى ماء ساخن 80 درجة مئوية لمدة 3 دقائق للغسيل العكسي كل 8 ساعات، مما يزيد من دورة التنظيف إلى 21 يومًا.

3. اختيار المواد: الأجزاء التي تلامس المواد: تيتانيوم TA2 (أنابيب التسخين، الفاصل، أنابيب الدورة الدموية)؛ الجانب الثانوي للبخار: فولاذ دوبلكس 2205؛ أسطوانة الطرد المركزي: فولاذ دوبلكس فائق 2507، عمر افتراضي ≥ 10 سنوات.

خامسا: الاستثمار والتسليم

1. تكلفة المعدات: الوحدة الرئيسية 3.2 مليون + جهاز الطرد المركزي للتبلور 900000 + تجفيف السائل الأم 700000 + المعالجة الأولية 600000 = 5.4 مليون (بما في ذلك الضريبة)؛

2. التركيب والتشغيل: 45 يومًا (تركيب وحدات نموذجية على زلاجة، وتركيب الأنابيب والأسلاك في الموقع فقط)؛ 

3. الضمان: ضمان لمدة 5 سنوات للوحدة الرئيسية، 30000 ساعة من خدمة الضاغط بدون تفكيك وتفتيش، ضمان الأداء: سعة التبخر ≥ 5 طن/ساعة، معدل إزالة NH₃-N ≥ 99%، استهلاك الطاقة الشامل لكل طن من الماء ≤ 70 كيلوواط/ساعة.

السادس. أداء التطبيق

1. شركة شاندونغ للكيماويات الزراعية: تم تشغيل نظام MVR لمياه الصرف الصحي من كلوريد الأمونيوم بقدرة 5 أطنان/ساعة لمدة 28 شهرًا، محققًا NH₃-N 1100 مجم/لتر → مكثف 8 مجم/لتر، حيث تلبي منتجات كلوريد الأمونيوم معيار الدرجة الزراعية GB/T2946-2018.

2. حديقة صناعية كيميائية رائعة في هيلونغجيانغ: يعمل نظام MVR 5 طن/ساعة كمعالجة نهائية لمحلول الأم النيتروجيني عالي الأمونيا في الحديقة، جنبًا إلى جنب مع العمليات الكيميائية الحيوية وعمليات فينتون لتحقيق تصريف صفري لمياه الصرف الصحي.

باختصار، بحلول عام 2025، ستكون معدات التبلور بالتبخر MVR لمياه الصرف الصحي النيتروجينية الأمونيا 5 طن/ساعة عبارة عن نظام جاهز للاستخدام عالي المعايير ومعياري وثبتت جدواه، ويمكن تطبيقه على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي النيتروجينية عالية الأمونيا وعالية الملوحة واستعادة موارد أملاح الأمونيا في الصناعات مثل المبيدات الحشرية والأدوية والمعادن النادرة وإعادة تدوير البطاريات.