陈 聪，金苏敏，陈 亮

（南京工业大学 制冷与空调实验室，南京 211816）

符号说明：

ηt——热效率；

t——温度，℃；

DS——干燥强度，kg/（m3·h）；

DW——水分蒸发量，kg/h；

V——有效干燥区域体积，m3；

L——体积流量，L/h；

m——质量流量，kg/h；

w——含湿量，g/kg；

x——浓度；

0——下标，环境；

a——下标，湿空气；

da——下标，干空气；

in——下标，入口；

out——下标，出口；

s——下标，溶液；

sp——下标，喷雾分离塔。

0 引言

随着经济的高速发展，工业废水尤其是电镀废水的排放量持续增长。电镀废水中除了存在Cr，Cu，Ni等重金属物质外，还存在碱性和酸性物质，以及剧毒物质氰化合物，对环境和人体健康具有极大威胁［1］。常见的电镀废水处理方法可分为化学法、物理法、生物法等［2］。其中化学法需要投入大量药剂，容易造成二次污染［3］。生物法会存在反应效率低、成本高等问题［4-6］。而物理法中的浓缩结晶法在理论上最容易实现“零排放”，其主要原理是废水吸收所提供的热量而在蒸发器中蒸发浓缩，最终以固态结晶的形态从溶液中分离出来。

空气循环蒸发分离电镀废水处理系统原理如图1所示，该系统结合了空气循环蒸发分离技术以及热泵技术，以空气作为载体，利用热泵回收空气中部分水蒸汽的冷凝潜热，为电镀废水蒸发分离提供热量。

图1 空气循环蒸发分离电镀废水处理系统原理Fig.1 Schematic diagram of spray separation tower in air circulation evaporation separation system

系统主要分为空气循环、废水循环、热泵循环以及冷却水循环4个部分。空气循环中，空气先后经过回热器和冷凝器升温，再经加热器加热后成为高温干燥空气，随后依次进入填料浓缩塔和喷雾分离塔中与电镀废水进行传热传质变为低温高湿空气，接着依次通过冷却器、回热器、蒸发器降温至露点温度后析出冷凝水，最后再进入回热器升温；……