迈源科技 2021-07-29 591
含盐废水的常规处理方法有生物法、离子交换法、膜法和蒸发法。生化法和离子交换法仅适用于处理特定浓度的含盐废水，处理废水范围窄，处理不彻底，只能去除部分溶质，剩余的废水不能直接排放，还需要用其他方法进一步处理。膜处理工艺(例如纳滤、微滤、超滤、反渗透)含盐废水，需要同时加入杀菌剂、还原剂、防腐剂等药剂，不仅会增加二次污染物，而且系统本身会产生大量更高盐含量的浓水，膜分离技术还存在投资成本高等问题。汽化是含盐废水经外加热源蒸发浓缩、结晶分离，达到回收冷凝水、减量化的目的，但该工艺需要外加热源，能耗较高。但MVR蒸发技术不需要外加热源，有效地利用了物料蒸发产生的二次蒸汽能量，以其能耗低为优点，在含盐废水处理领域得到了广泛的关注和应用。
MVR技术综述。
1.1 基础原理。
MVR是一种机械蒸汽再压缩技术(mechanicalvaporrecompression)，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位蒸汽通过压气机的机械做功提升为高品位蒸汽热源。这种循环为蒸发系统提供热能，从而减少对外部能源需求的一种节能技术。
MVR蒸发的流程类似于图1。预热阶段的热源由蒸汽发生器提供，直到物料开始蒸发，产生蒸汽。材料加热后产生的二次蒸汽，经压缩机压缩成高温高压蒸汽，在此产生的高温高压蒸汽作为加热的热源，蒸发室中的物料加热不停地蒸发，而经过压缩机的高温高压蒸汽通过不断换热，冷却变成冷凝水。压气机作为整个系统的热源，实现了从电能到热能的转换，避免了整个系统对外部蒸汽的依赖和吸收。
江西南城硫酸钠和硫酸锂混合溶液MVR蒸发处理现场·处理量2t/h
1.2 主设备。
MVR蒸发系统是由各种设备串联而成的，各设备之间要在热力学、传热等方面进行巧妙的匹配，使整个系统达到最佳效果。主要设备有：压缩机、蒸发器、换热器、气液分离器等。
(1)压缩机。MVR压缩机主要有罗茨压缩机和离心式压缩机两种。罗茨鼓风机通常用于压缩小流量的蒸汽，属于容积式压缩机，它的供风量小，温升大，适合蒸发量小、沸点高的物料。罗茨压缩机滚子不宜采用硬度较低的不锈钢等，一般选用碳钢、镀镍铬等材料。在罗茨压缩机中，需要很高的加工精度，以使漏气率降到可以接受的范围内，从而提高效率。离心压缩机为压差式风机，所提供的压差小，流量大，温升小，排气均勾通，无脉动，适于大蒸发量和沸点升高的物料。在一般情况下，稳定性优于罗茨压缩机，但离心式压缩机有时会出现喘振现象，造成压缩机不稳定。材料上离心式压缩机可采用超级不锈钢，设备抗腐蚀能力大大提高。
(2)蒸发器。蒸发操作单元中蒸发器是一个非常重要的设备，其类型一般分为升膜蒸发和降膜蒸发两种，主要根据处理物的特性、耗能情况进行选择。当前，国内主要采用降膜蒸发方式。降膜蒸发是在降膜蒸发器加热室上的管箱加入溶液，通过布液装置均匀分布到各个换热管中，在重力作用、真空诱导和气流的作用下，形成均匀的膜状，从上至下流动。
(3)换热器。MVR热泵蒸发工艺所用的热交换器大多是间壁式换热器。这种换热器中的冷热流体并不直接接触，而是通过间壁进行热交换。在生产上常用的间壁换热器类型有：列管式换热器、波纹式换热器、螺旋换热器。
(4)气液分离器。气体分离器是一种提供物料和二次蒸气分离的场所，其作用是①将雾沫中的溶液聚集成液滴，②从二次蒸汽中分离。这种设备也叫捕沫器，除沫器。隔板的设计应充分考虑蒸发量、蒸发温度、物料粘度、隔膜液位等因素。
1.3 技术优势
(1)与传统蒸发系统相比，MVR系统启动时只需以蒸汽为热源，而二次蒸汽产生时系统运行稳定，不需要外部热源，系统耗能较大的压缩机和各种泵的能耗，因此节能效果相当显著。
(2)MVR蒸发器系统能耗主要为压气机的电耗，运行费用大幅度降低，运营成本低，由于系统不需要工业蒸汽，安全隐患小，操作简单。
(3)在相同蒸发处理条件下，MVR蒸发器所需占用的空间比传统多效蒸发设备小得多。
利用MVR技术处理高盐废水。
2.1 MVR技术处理高盐废水的研究进展。
MVR可有效去除废水中的高盐含量和部分COD，既可作为生化处理的预处理，又可保证水质达到达标排放。所以，在化工企业产生的高盐废水处理中，常采用MVR与其它方法形成组合工艺，达到处理高盐废水的最佳效果。
采用预处理+催化氧化+强化微生物作用+连续活性炭吸附再生+碟形反渗透膜+机械蒸汽再压缩(MVR)+碳滤塔组合工艺处理渗坑废水。实践证明，出水水质达到了V类水质GB3838-2002标准。污水直接运行费用为每m³ 57.94元，污泥处理费约为391元/m³。
杨涛等[10]汽提+反渗透膜+MVR组合工艺处理三元前驱体废水，采用反渗透膜工艺处理洗涤水、汽提法处理母液和反渗透膜浓缩液、MVR工艺蒸发结晶硫酸钠，回收废水中的钴、镍、锰金属、氨水、硫酸钠、中水和蒸馏水，实现废水零排放。
周恩普[11]采用混凝沉淀/机械蒸汽再压缩(MVR)/微电解/芬顿/SBR复合工艺处理精喹禾灵农药废水，处理规模120m3/d。生产实践表明，该工艺运行稳定，抗冲击负荷能力强。进水平均COD、TDS、TN和TP浓度分别为45049、56562、137.0和23.1mg/L时，出水浓度分别下降到288、1581、14.0和1.5mg/L，其各项出水指标均达到了《污水综合排放标准》(GB8978—1996)三级标准。
2.2 MVR技术处理高盐废水存在的问题。
虽然MVR技术在处理高盐废水方面取得了较好的效果，但在运行中仍存在一些技术问题，影响了其运行效果。
(1）系统结垢。
换热器管壁结垢是造成系统蒸发效率降低的主要原因之一，其主要原因是加热热源为二次蒸汽，结垢结焦会使传热效果下降，单位时间内蒸发量降低，从而降低了可利用压缩二次蒸汽量，对生产能力的影响更为显著[17]。MVR蒸发器因其特殊性，无法对设备进行及时清洗是导致生产能力不稳定的原因之一。
(2）温升问题。
MVR系统的温升问题是影响含盐废水处理应用中的一个重要因素。MVR技术在处理高浓度含盐废水时，由于MVR浓度高，沸点升大，需要提高蒸汽压缩机的温度，从而使沸点升高，这对压缩机提出了更高的要求，因此对压缩机提出了更高的要求。调查显示使。
(3)MVR在材料物性上的选择。
因工业废水来源不同，需要根据物料物性来选择MVR。材料特性分析主要包括：物料含有的成分；物料在蒸发过程中是否伴有结晶析出；物料的粘度、比热、密度、沸点升等。单个材料可以通过查阅相关表格获得有关参数，但是，工业高盐废水大多是混合料液，其相关数据只能通过模拟估算，因此，准确地分析和计算物料的物性是保证MVR设备正常工作的关键。结果表明：[20]对于沸点温度升高较大的物料，一般采用MVR单效蒸发法；为了防止物料流速过慢而焦化，对热敏性物料则要求在蒸发器内停留的时间尽可能短，等等。
广州迈源科技在板式MVR蒸发器经过多年的技术积累和项目经验，设备可以做到5年不减蒸发量，结垢周期久，清洁维护简单。
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