本文研究项目来源于甘肃金川集团公司,该公司与北方工业大学共同就工业废水的综合利用问题开展了专项研究,本文研究内容是专项课题的一部分,主要包括以下几个方面。本文开展了工业废水回收利用技术方面的研究和工业废水对土地污染问题方面的分析,重点针对金川公司镍冶炼生产中存在着废水处理不彻底的问题给环境带来的长期影响。本文从土地资源、水资源及能源三方面,分析了我国及金昌地区资源环境现状和金川公司现存的不可持续发展方面的问题,讨论了金川公司实施该项目的必要性,以及本文设计的系统得到规模化应用的经济效益与环境效益。针对金川公司工业废水中主要含盐和存在大量工业余热的情况,项目组研发设计了一套相对完整的小型试验装置。该装置可不间断连续运行,浓缩工业高含盐废水,并通过后续工艺回收高纯度的工业盐。该装置所需热源,一部分来自该公司的高温废气,一部分来自热泵的冷凝系统。淡水的回收除利用水塔的冷却作用外,也利用了热泵的蒸发系统。热泵冷凝和蒸发两端的效能都得到充分利用。本文重点研究了热泵系统在该项目中应用,开发了热泵的监控系统和中央监控系统。其中包括可编程控制器的程序编写和触摸屏、工控机的界面组态,传感器和变频器的选型及使用,控制柜的设计,以及各设备之间通讯连接。监控系统实现了既定的数据采集、安全保护和远程控制功能。本文记录了全程的现场实验工作的全部数据。在数据分析方面,本文分别以热泵为主要研究对象,对夏季和冬季的实验数据进行了直观的图表分析,计算了热泵的综合能效系数。本文对多功能冷却塔进行了Matlab建模及实验验证,对不同大气湿度、不同盐水温度、不同风量时盐水蒸发量,以及不同淡水喷淋温度时的水蒸气回收量进行了对比。本文对整套系统进行了简单的经济性分析,总结了项目研究成果和后续改进意见。