高鹽廢水*蒸發(fā)處理技術(shù)

隨著(zhù)化工行業(yè)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域生產(chǎn)時(shí)排放的高鹽廢水越來(lái)越多，對環(huán)境的影響日漸惡劣，目前已經(jīng)影響到地球生態(tài)環(huán)境與人類(lèi)的健康安全。高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數至少1%的廢水，我國已經(jīng)建成針對這一污染物的新型處理標準，所以應用先進(jìn)的蒸發(fā)處理系統進(jìn)行高鹽廢水的處理已經(jīng)成為當前人們關(guān)注的重點(diǎn)。

　　1、高鹽廢水*蒸發(fā)處理技術(shù)現狀分析

　　當前人們處理高鹽廢水時(shí)，采用的工藝方法時(shí)生物法與非生物法。其中，生物法中包含普通活性污泥與生物膜方法，可以將高鹽廢水中有機物去除，但是生物法處理系統與化工廠(chǎng)內環(huán)境條件、高鹽廢水的水質(zhì)有關(guān)系，微生物在高鹽廢水中生物代謝功能可能喪失，因此生物法的效果可能無(wú)法達到預期目標。非生物法中主要包含蒸發(fā)、膜分離以及電解法等，這些高鹽廢水處理技術(shù)成本較高，污水處理周期比較長(cháng)，在高鹽廢水處理時(shí)存在一定局限性。人們將蒸發(fā)處理技術(shù)加以?xún)?yōu)化和改進(jìn)，將其變?yōu)檎舭l(fā)結晶技術(shù)。該技術(shù)是當前化工廠(chǎng)高鹽廢水*的主要方式，蒸發(fā)需要通過(guò)加熱裝置將高鹽廢水加熱，讓廢水中部分溶劑汽化后變?yōu)檎羝?，增加高鹽廢水的鹽濃度，為溶質(zhì)的析出提供便利條件。

　　2、高鹽廢水*蒸發(fā)處理技術(shù)的應用

　　2.1 多效蒸發(fā)

　　多效蒸發(fā)是高鹽廢水*蒸發(fā)處理技術(shù)的一種，簡(jiǎn)稱(chēng)為MED。這種處理技術(shù)主要是將多個(gè)蒸發(fā)器連接操作，高鹽廢水通過(guò)前一個(gè)蒸發(fā)器后形成二次蒸汽，這些二次蒸汽可以作為后一個(gè)蒸發(fā)器的重要熱源，有效提高蒸發(fā)處理技術(shù)中熱能利用效率。多效蒸發(fā)處理技術(shù)的優(yōu)勢在于進(jìn)水預處理十分便利，應用起來(lái)也很靈活，蒸發(fā)器可以單獨使用，也可以與其他蒸發(fā)處理方法同時(shí)使用，系統操作簡(jiǎn)單，且安全可靠。

　　2.2 機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)

　　機械蒸汽再壓縮系統(簡(jiǎn)稱(chēng)：MVR)是現有蒸汽系統中耗能較低的蒸發(fā)工藝，其利用蒸汽壓縮機對二次蒸汽做功，提高二次蒸汽的壓力和溫度，升溫后的蒸汽可重新作為蒸發(fā)熱源蒸汽，不斷重復，保持蒸發(fā)過(guò)程連續。排出系統的蒸餾水和濃液經(jīng)換熱器將其能量傳遞給進(jìn)液，能量得到充分回收。

　　2.3 熱力蒸汽再壓縮蒸發(fā)

　　蒸汽再壓縮蒸發(fā)處理技術(shù)，主要是根據熱泵原理完成高鹽廢水*的處理技術(shù)。這一技術(shù)應用下，沸騰室中蒸汽被壓縮處理，進(jìn)入加熱時(shí)后已經(jīng)含有加高的壓力，能量加入蒸汽上，人們應用蒸汽噴射壓縮機，按照熱泵原理進(jìn)行操作，系統運行簡(jiǎn)單有效，且有效提高高鹽廢水*蒸汽處理系統的運行效率。從設備的運行成本角度來(lái)看，該項技術(shù)與機械式蒸汽壓縮處理技術(shù)的成本基本相同，需要注意的是，在該項技術(shù)中，需要確保整個(gè)系統中存在足量的蒸汽，這些蒸汽需要被傳到下一效蒸發(fā)器中或冷凝器中，在冷凝器內可以作為殘余蒸汽使用。

　　2.4 立管降膜式機械蒸發(fā)在壓縮循環(huán)蒸發(fā)

　　立管降膜蒸發(fā)是將料液自降膜蒸發(fā)器加熱室上管箱加入，經(jīng)液體分布及成膜裝置，均勻分配到各換熱管內，并沿換熱管內壁呈均勻膜狀流下。在流下過(guò)程中，被殼程加熱介質(zhì)加熱汽化，產(chǎn)生的蒸汽與液相共同進(jìn)入蒸發(fā)器的分離室，汽液經(jīng)充分分離，蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝(單效操作)或進(jìn)入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質(zhì)，從而實(shí)現多效操作，液相則由分離室排出。

　　優(yōu)點(diǎn)：換熱效率較高，能耗較低可處理粘度較大物料、熱敏性物料

　　缺點(diǎn)：設備布置一般較高，維護保養難度較大換熱管垂直布置，布液要求及換熱管垂直度要求高不適合處理易結晶或結垢或粘度特大物料

　　3、MVR強制循環(huán)蒸發(fā)系統處理高鹽廢水的應用

　　MVR強制循環(huán)蒸發(fā)系統主要包含：加熱器、分離室、蒸汽壓縮機等。

　　其原理如下：

　　當原液經(jīng)過(guò)預熱后進(jìn)入強制循環(huán)分離室，然后與強制循環(huán)液進(jìn)行混合，經(jīng)強制循環(huán)泵泵入加熱器管內，流速控制在1.5m/s～3.5m/s，降低結垢概率，以免影響換熱效率。當循環(huán)液從管子中高速流動(dòng)時(shí)，循環(huán)液被換熱管外部蒸汽冷凝所產(chǎn)生的熱量加熱升溫，控制管內壓力大于濃水該溫度下的沸騰壓力，使其不在管內蒸發(fā)。加熱后的循環(huán)液從加熱器流出到低壓的分離室中，高溫循環(huán)液在此發(fā)生閃蒸，濃縮液由循環(huán)泵抽出，一部分循環(huán)蒸發(fā)，一部分輸送至鹽冷卻系統，待鹽冷卻結晶后，流入固液分離器進(jìn)行固液分離，離心得到的母液流入進(jìn)水罐再次濃縮蒸發(fā)。

　　分離室產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機提溫、提壓泵入加熱器與強制循環(huán)泵泵入的循環(huán)液進(jìn)行換熱。蒸汽冷凝后冷凝水收集在蒸餾水罐，被蒸餾水泵泵出與原液在熱交換器中進(jìn)行換熱。

　　某化工廠(chǎng)在處理高鹽廢水時(shí)，采用MVR強制循環(huán)蒸發(fā)系統進(jìn)行處理。高鹽廢水中鹽度達到8%，廢水當前溫度為20攝氏度，該MVR系統每個(gè)小時(shí)可以處理5噸的廢水。與傳統蒸發(fā)處理技術(shù)相比，該技術(shù)能夠節省60%的費用，對設備的投資只需要不到一年的時(shí)間就能收回全部成本。因此該化工廠(chǎng)在處理高鹽廢水時(shí)使用了MVR系統處理技術(shù)，且系統處理廢水的節能效果十分明顯，MVR強制循環(huán)蒸發(fā)系統運行三年以來(lái)沒(méi)有出現過(guò)故障，運行狀態(tài)一直良好。

　　4、結束語(yǔ)

　　總而言之，一直以來(lái)化工廠(chǎng)在處理高鹽廢水時(shí)經(jīng)常面臨技術(shù)上的困擾，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，目前開(kāi)發(fā)出了多種廢水處理技術(shù)，包括降膜蒸發(fā)技術(shù)、機械蒸發(fā)技術(shù)和熱力蒸汽蒸發(fā)技術(shù)等，這類(lèi)技術(shù)都具備相應的優(yōu)勢，其中降膜蒸發(fā)技術(shù)能較低，今后有很好的發(fā)展前景，MVR強制循環(huán)蒸發(fā)由于技術(shù)成熟，目前的應用頻率最高。