冷凍濃縮是將溶液中的一部分水以冰的形式析出，并將其從液相中分離出去而使溶液濃縮的方法。冷凍濃縮流程主要包括冷卻過程、冰晶生成、冰晶成長以及冰與濃縮液分離過程，根據冷凍濃縮的結晶方式可分為懸浮結晶冷凍濃縮法和漸進冷凍濃縮法，根據冷凍源的不同可分為自然冷凍法和人工冷凍法。
人類對冷凍技術的探索歷來已久，直到20世紀70年代，荷蘭學者THIJSSEN教授與Grenco公司利用奧斯特瓦爾德成熟效應成功研制出可商業化應用的冷凍濃縮裝備，自此冷凍濃縮技術在食品、制藥和化工等工業領域得以廣泛推廣，但是在水處理行業的研究與應用卻鮮有報道。近些年，隨著國內外環保政策的日益嚴苛以及對水處理標準的不斷提升，冷凍濃縮這一節能環保、環境友好的技術在水處理行業中逐步被重視。目前國內外已對冷凍濃縮技術在水處理行業進行了大量的研究和探索，并取得了一定的進展。
1、冷凍濃縮技術在水處理行業的研究現狀
1.1 工業廢水
工業廢水是指工業產業生產過程中產生的廢水、冷卻水和生產污水等，按照工業產品和加工對象可分為造紙廢水、印染廢水、電鍍廢水、煉焦煤氣廢水等。工業廢水具有產量大、組分多、濃度高等特點，目前常用的方法主要有膜法分離、化學氧化、生物降解等，但通常存在運行成本高、二次污染嚴重的問題。吳二飛等采用冷凍濃縮技術處理煤氣化廢水，研究結果表明冷凍濃縮可以將氣化廢水中的有機物和無機物基本脫除，產水水質滿足HG/T3923—2007循環冷卻水用再生水水質要求，整體產水率超過90%。徐見等采用冷凍濃縮技術處理焦化脫硫廢液，在-13~-16℃溫度條件下冷凍4h,濃縮液體積減少至1/3,含鹽量可達500g·L-1，同時研究發現通過冷凍濃縮產生的濃縮液再蒸發處理可節約60%左右的能耗。茍思宇采用漸進式靜態冷凍法處理電鍍工藝廢水中重金屬離子，研究表明冷凍溫度越低時冷凍速度越快，但重金屬離子的去除效率低，最佳冷凍溫度為-5℃，既可保證了冷凍速度又能保證重金屬離子的去除效率。此外，某鋼鐵廠成功采用冷凍濃縮結晶法處理硫酸酸洗廢液，運行實踐表明該方法具有技術可靠、適應性強、操作環境友好等特點。
冷凍濃縮技術不僅在處理化學工業廢水方面有了廣泛的研究，而且在處理生物發酵和生物制藥等輕工行業廢水方面也逐步被重視，如金亮等采用冷凍濃縮技術對味精生產過程中的谷氨酸等電
聲明：
“水處理行業中冷凍濃縮技術的應用” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：光大環保技術裝備（常州）有限公司
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2025年07月23日 ~ 26日 
