利用熱蒸發技術大幅降低高濃度廢水(液)量體,以節省後續委外處理成本,為工業界常見降低環保成本支出方式之一。然以加熱方式蒸除水分往往需耗用大量能源(蒸汽或電能),除可利用廢熱節約初級能源消耗外,採行具熱能回收之熱蒸發技術,為另一節省蒸發操作成本重要作為。
熱能回收主要以回收蒸汽潛熱為主,常見之手法有使用機械蒸汽再壓縮機(MVR)或採用多效蒸發(MED)方式。部分工廠其所排放廢液具有不定時、排放量低(~ 10噸/日)特性,MVR雖有較高之熱回收成效,惟並不適合此類量體變化大之應用場合。而MED雖熱回收成效低於MVR,然其操作彈性大(一般為50~120 %設計負荷),可利用廢熱或低溫熱源(70 ℃~)驅動水分蒸除,若再搭配低能耗製熱(熱泵)設備,能耗將與MVR相近,更適合小量體廢水(液)之熱蒸發濃縮減量,圖1為低溫多效廢水(液)蒸發濃縮技術,表1為不同熱蒸發濃縮技術比較整理。
圖1、低溫多效廢水(液)蒸發濃縮技術示意
表1、不同熱蒸發濃縮技術比較整理
MVR | MED | 真空蒸發 | 低溫多效蒸發(熱泵) | 低溫多效蒸發(使用廢熱) |
40~80度電/噸水 | (0.4噸蒸汽+15度電+1噸冷卻水)/噸水 | 250度電/噸水 | 70度電/ 噸水 | 40度電/噸水 |
建置與設備維護成本高,操作彈性低 | 建置與設備維護成本低,操作彈性大,適合大量體 | 建置與維護成本低,能耗高,操作彈性高,適合小量體 | 建置與維護成本低,能耗低,操作彈性高,適合小量體 | 建置與維護成本最低,能耗低、操作彈性高,適合小量體 |
案例一
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DMF提取液,日處理量3噸
原液含水率94 %,蒸發濃縮後減量至1噸 |
案例二
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茶皂素提取液,日處理量12.5噸
原液含水率99 %,蒸發濃縮後減量至1.8噸 |