MVR在压裂返排液处理中的应用

目前，返排液主要通过絮凝、沉淀、过滤、氧化、脱盐等工序进行组合处理，但很少有对返排液脱盐处理进行报道，尤其是MVR蒸发脱盐技术。

MVR是机械蒸汽再压缩蒸发的简称，目前国内压裂返排液达标排放的处理工艺大多先采用反渗透、电渗析等处理单元将返排液中盐分进行浓缩，浓盐水再进一步蒸发成结晶盐。MVR作为一种占地面积小，热效率高的蒸发技术，更适用于页岩气开采区的丘陵地区。MVR利用压缩机压缩二次蒸汽使之升温升压以替代蒸汽作为加热源。该技术不仅回收了二次蒸汽中的潜热，提高了热利用效率，还减少了冷凝水的使用，无需另设冷凝塔，减少了占地面积，降低了蒸发成本。

此外，该技术尤其适用于矿化度在40000～120000mg/L的废水蒸发脱盐，与结晶器联用时可以做到盐水零排放，并回收工业级NaCl。

工艺流程

压裂返排液达标处理的整个工艺流程由预处理、反渗透脱盐、MVR(机械压缩蒸发)组成。其中预处理主要包含除油、软化和沉降等，反渗透系统产生的淡水经处理后达到排放标准，浓水则进入MVR单元中蒸发为结晶盐。

经反渗透处理后浓水氯离子达到40000 mg/L以上，钙镁等硬度离子浓度也比较适于通过MVR单元进行蒸发处理。MVR的整个流程由预热器、加热器、分离器、压缩机、循环泵组成。原料液经过预热器加热温度升高至沸点附近，然后进入蒸发器中加压蒸发，浓缩后的母液在结晶器结晶成盐，生成的二次蒸汽进入压缩机压缩升温升压。从压缩机出来的蒸汽往往是过热蒸汽，一般会补充一定的水，使其变成饱和蒸汽后再进入加热器中进行加热，加热器中被加热的料液往往含盐浓度较高，需要料液循环泵在过程中不断输入动力。不同的原料液使用的蒸发器可能有所不同，但是大体流程与图1差别不大。

页岩气返排液废水零排放处理工艺中MVR流程图