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導(dǎo)讀

高鹽污水產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。最小化高鹽廢水排放對環(huán)境產(chǎn)生的影響要求去除含鹽污水中的污染物。常用的高鹽廢水處理方式包括以下幾種：耐鹽細(xì)菌生化處理、傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮設(shè)備蒸發(fā)、膜技術(shù)除鹽、電解除鹽。

但是由于高鹽的毒害和抑制作用，生化處理技術(shù)實(shí)施遇到極大阻礙；傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用高、能效低；膜技術(shù)處理設(shè)備價格昂貴，易堵塞、易污染、最后產(chǎn)生的濃液無法處理；電解方式通常會因?yàn)橛袡C(jī)物的問題而無法電解。

以人類目前的技術(shù)，高鹽廢水處理最理想的方式可能就是用MVR蒸發(fā)器，MVR蒸發(fā)設(shè)備可以將鹽類以固體的形式分離處理，甚至達(dá)到近零排放的效果，而得到的固體結(jié)晶還可以再回收利用。其對于沒有蒸汽來源的廠家采用更具優(yōu)勢。

MVR蒸發(fā)器正常運(yùn)行過程中，物料蒸發(fā)產(chǎn)生低溫的二次蒸汽，經(jīng)過壓縮機(jī)的壓縮，壓力和溫度得以升高，熱焓隨之增加，被送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽即生蒸汽使用，使料液維持蒸發(fā)狀態(tài)，而加熱蒸汽本 身將熱量傳遞給物料本身冷凝成水。這樣，原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率。

其工作過程是低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然后進(jìn)入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外，整個蒸發(fā)過程中無需生蒸汽。

MVR蒸發(fā)器不同于普通單效降膜或多效降膜蒸發(fā)器，MVR為單體蒸發(fā)器，集多效降膜蒸發(fā)器于一身。1. 原液首先經(jīng)進(jìn)料泵通過冷凝水換熱器進(jìn)行熱交換。2. 經(jīng)過預(yù)熱后的料液進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)，對其進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，直至濃縮到預(yù)設(shè)濃度，出料，當(dāng)蒸發(fā)過程出現(xiàn)泡沫時，加入消泡劑進(jìn)行消泡。3. 經(jīng)過濃縮的晶漿增濃后再進(jìn)入離心機(jī)中，在離心力作用下母液被分離出來，母液再回到原液罐，結(jié)晶鹽出。4. 分離器產(chǎn)生的二次蒸汽，進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后的高溫蒸汽再進(jìn)入到強(qiáng)制循環(huán)換熱器，在強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器殼程內(nèi)蒸汽被冷凝為冷凝水，排入冷凝水罐，通過冷凝水泵，泵入板式換熱器中，對料液進(jìn)行預(yù)熱。5. 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器殼程內(nèi)的不凝氣進(jìn)入不凝氣換熱器內(nèi)對物料進(jìn)一步預(yù)熱。6. 工藝流程中各工藝條件均有現(xiàn)場顯示和參數(shù)變送器，由PLC集中控制，通過工控機(jī)的組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)視、報警和自動控制。

MVR蒸發(fā)器知識——答疑解惑

01、 沸點(diǎn)升是多少？結(jié)垢如何解決呢？我覺得是相變的過程。潛熱和顯熱的焓利用。現(xiàn)在有利用聚合物薄膜做換熱器的，以防止結(jié)垢。是否有這方面考慮？答：沸點(diǎn)升指的是不同鹽溶液在沸騰時的溫度，氯化鈉飽和時沸點(diǎn)升高107℃、氯化銨是112℃；結(jié)垢解決很難，最好做到預(yù)防，一要控制Ca2+、Mg2+，二要控制硅；如果發(fā)生結(jié)垢，要進(jìn)行水洗，有水洗和酸洗。

目前一般所用金屬材質(zhì)的換熱器有鈦材、碳鋼、316、2205、304；目前因316、2205及鈦材的換熱系數(shù)較好應(yīng)用比較多。

02、進(jìn)出口溫度升最小能做到多少，越小越節(jié)能嗎？

答：國產(chǎn)壓縮機(jī)是20℃的溫升，進(jìn)口壓縮機(jī)一臺是8-9℃的溫升。

03、沸點(diǎn)升不能超過15℃吧？

答：沸點(diǎn)升高最好都不要超過10-12℃；壓縮機(jī)的總能升是20℃，如果沸點(diǎn)升高超過15℃，再考慮2℃損失、3℃溫差，蒸發(fā)效果會很不好。我們希望有效的蒸發(fā)溫差盡可能會大一點(diǎn)，5-6℃會比較好。

04、想請問，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)傳熱系數(shù)只有600到800嗎？

答：降膜的換熱系數(shù)一般采用1200-1500，強(qiáng)制循環(huán)600-800。換熱系數(shù)盡量保守些，換熱面積大些，壓縮機(jī)溫升又足夠，最終的蒸發(fā)使可以保證的，可使系統(tǒng)更加可靠。

05、MVR和多效蒸發(fā)可不可以理解為MVR比多效蒸發(fā)多一套壓縮機(jī)系統(tǒng)？

答：MVR就是降膜系統(tǒng)、強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)和壓縮機(jī)三部分組成；多效分為一效、二效、三效再加結(jié)晶器，在前面有負(fù)壓、常壓、正壓三個壓力段，系統(tǒng)操作起來非常復(fù)雜。

06、蒸汽壓縮機(jī)都需要注水，這個水的消耗量有多大？

答：蒸汽壓縮機(jī)都需要注水，因?yàn)閴嚎s機(jī)在壓縮二次蒸汽時會有一個過熱過程，需要將過熱變成飽和；一般來說一噸蒸汽蒸汽會補(bǔ)充50公斤左右的水，但國產(chǎn)壓縮機(jī)和進(jìn)口壓縮機(jī)會有異。

07、有一個電鍍廢水的膜分離濃水，含鹽量只有4W多，主要為硫酸鈉和氯化鈉，考慮MVR是否經(jīng)濟(jì)？

答：所謂經(jīng)濟(jì)最重要的是考慮電耗及蒸汽的投資費(fèi)用，如果蒸汽價格超過150原，電價在一元左右，mvr系統(tǒng)較為劃算。

08、我們的MVR怎么不析晶的呢？壓縮機(jī)喘振怎辦？

答：有幾種狀況，一是系統(tǒng)設(shè)計時只考慮了濃縮沒有做結(jié)晶器，另一種是在設(shè)計時沒有達(dá)到足夠的蒸發(fā)量，例如，進(jìn)料的氯化鈉濃度是8%，出來時是20%，沒有達(dá)到飽和不會析晶（因氯化鈉達(dá)到27-28%才會結(jié)晶）。

發(fā)生喘振是因轉(zhuǎn)速和過氣量（設(shè)計額定量）不匹配，這時就需迅速調(diào)整蒸發(fā)量來使轉(zhuǎn)速和過氣量、進(jìn)料量來達(dá)到平衡。這也需要根據(jù)工程現(xiàn)場情況來進(jìn)行判斷。

09、廢水COD5萬mg/L，主要為硫酸鈉，怎么利用MVR蒸發(fā)器？

答：硫酸鈉比較好做，如果不考慮氯化鈉或不含氯化鈉，硫酸鈉的沸點(diǎn)為103℃。如果水量足夠大，需要進(jìn)行預(yù)處理，需要得到比較好的硫酸鈉；如果水量只有3、5噸，可以進(jìn)系統(tǒng)直接蒸發(fā)，這時需通過簡單的蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)來對水樣進(jìn)行測試，判斷是否結(jié)晶、結(jié)晶效果如何。

10、MVR啟動時也需要蒸汽吧，這個蒸汽發(fā)生器怎么配的？

答：是需要蒸汽的。綜合的前提一是盡量使用系統(tǒng)的冷凝水，因?yàn)槔淠鰜頌?0℃，盡可能消耗冷凝水的溫度使其降到30℃，二是冷凝水不足以使所有進(jìn)料升高到85℃，需要生蒸汽補(bǔ)充熱量，使進(jìn)料溫度保證是85℃。所以蒸汽發(fā)生器配比是算出來的，根據(jù)進(jìn)料量、溫度提升，計算出冷凝水噸數(shù)及生蒸汽需求量。

11、請問我們的鹽水中有10%氯化鈉，4%氯化鈣，2%磷酸鹽，C0D6000mg/L，能用MVR嗎？（附水樣）

答：大概看起來還是可以的，除了硫氫化鈉、氰化物、Ca2+ 、Mg2+要去掉，一般來說都是可以的，但沸點(diǎn)需要測量，并且cod較高的話會對沸點(diǎn)產(chǎn)生影響。

12、MVR一般對COD要求是多少？

答：一般來說COD1以內(nèi)萬mg/L出鹽會比較好，COD3-5萬mg/L出鹽可能會發(fā)黃發(fā)黑，具體的還需通過實(shí)驗(yàn)室水樣的測試來確定。

13、如何保證蒸餾水水質(zhì)？

答：MVR和多效蒸發(fā)都只是一種蒸發(fā)的方式，很難保證水質(zhì)，但要盡可能的判斷和預(yù)防。例如進(jìn)料COD1000mg/L，冷凝水可保證在500-800mg/L，如何做：一是會有除膜器，二是蒸發(fā)溫度會比較低，讓水中輕組分不會全部蒸出，三是在國產(chǎn)壓縮機(jī)之后會加一個二次除膜器。

14、如果有機(jī)物過高，會不會形成粘膜，影響結(jié)晶除鹽？

答：有機(jī)物高的會不好結(jié)晶，影響結(jié)晶質(zhì)量。對于高COD的水可以濃縮，但最后出現(xiàn)稀糊狀物質(zhì)不可能有很好結(jié)晶。所以一是通過實(shí)驗(yàn)來判斷能否結(jié)晶，二是要記錄在結(jié)晶過程中發(fā)現(xiàn)的一些情況，如起沫、起泡、沸點(diǎn)多少、結(jié)晶情況如何等，通過這些方式才能真正判斷是否適合MVR，能否結(jié)晶，用什么材質(zhì)（根據(jù)系統(tǒng)中是否有氯化鈉和氯化銨判斷）。

15、蒸發(fā)量，進(jìn)水量都越來越小，結(jié)晶釜就是沒有鹽，是否與降溫不夠有關(guān)？

答：首先要判斷到底有多少含鹽量，根據(jù)設(shè)計量設(shè)計的降膜和強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，但實(shí)際進(jìn)水中含鹽量遠(yuǎn)小于設(shè)計值，降膜中是肯定沒有出鹽。這時需要將水樣進(jìn)行化驗(yàn)，確定含鹽量值。

16、處理后的水直接排放？還需要處理嗎？

答：能否排放是不確定，需要做判斷和分析。主要看cod、氨氮含量。

17、我們的碳酸銅廢水，COD5000mg/L，能夠用MVR嗎？

答：如果是水蒸發(fā)的，應(yīng)該可以做，但需看下碳酸碳沸點(diǎn)，正常沸點(diǎn)升不要超過12℃，10-12℃是可接受的。是否適用MVR第一要素是材質(zhì)能夠接受，即能夠用到2205、316和鈦，不需要更多材質(zhì)且對壓縮機(jī)無腐蝕；第二要素是物料最終的沸點(diǎn)升高不會超過12℃，12℃也可做，但壓縮機(jī)能耗會大些，蒸發(fā)面積會大。

18、生蒸汽板式換熱后回收進(jìn)壓縮機(jī)嗎，蒸發(fā)器怎么清洗？

答：生蒸汽進(jìn)入板式換熱器、物料換熱器后，生蒸汽就排掉送到冷凝水系統(tǒng)，或送到另一個水回收系統(tǒng)，生蒸汽只是將進(jìn)來的物料加熱到85℃，并沒有生蒸汽直接進(jìn)去系統(tǒng)。如果考慮系統(tǒng)的簡單性，生蒸汽不直接預(yù)熱物料，也可直接進(jìn)入換熱器系統(tǒng)，進(jìn)行換熱。兩種方式總的熱量是平衡的，都一樣。

盡可能降低Ca2+ 、Mg2+進(jìn)入量；用水洗、清料洗、酸洗（鹽酸）；加入適量阻垢劑，降低結(jié)垢的情形發(fā)生。

19、水環(huán)真空泵真空度越高越好嗎？

答：系統(tǒng)的真空不是由于真空泵抽真空來造成，系統(tǒng)的真空是由于二次蒸汽都被冷凝掉帶來的真空，如果二次蒸汽不能被冷凝掉而是通過真空泵，系統(tǒng)是不匹配的。

20、當(dāng)時我們做MVR中試做出來的結(jié)果計算后說相當(dāng)于12.5效的蒸發(fā)器。您那里有沒有計算過，相當(dāng)于多少效？

答：蒸汽價格不同，計算效率不同，最高也可以達(dá)到30，主要看蒸汽價格。

21、噸水投資大概為多少呢？

答：大約為80-120萬，換熱器材質(zhì)、壓縮機(jī)不同，投資也不一樣。

22、想請問，活性炭吸附再生裝置，再生是熱再生還是化學(xué)法再生，是否產(chǎn)生二次廢氣排放？

答：是熱再生，尾氣達(dá)歐5標(biāo)，尾氣成本稍高一些。

23、用MVR的系統(tǒng)需要考慮備用嗎？如果出現(xiàn)問題是臨時采用蒸汽做單效驅(qū)動嗎？換熱器共用還是獨(dú)立配置的？

答：MVR系統(tǒng)一般沒有考慮壓縮機(jī)備用，因?yàn)閴嚎s機(jī)價格太貴，占MVR系統(tǒng)價格的35%左右；如果想采用臨時蒸汽備用，要考慮壓力承受問題，MVR屬于負(fù)壓容器，除非有減壓閥減到一公斤以下，否則屬于壓力容器不允許。這種情況下，在設(shè)計時就需要考慮壓力容器設(shè)計。

24、通常MVR設(shè)備的維護(hù)檢修時間多久呢？需要考慮事故池來存進(jìn)料嗎？通常需要停機(jī)多長時間？

答：MVR如果出現(xiàn)事故，一般會停機(jī)較久，尤其是國外進(jìn)口設(shè)備（進(jìn)口piller壓縮機(jī)一般故障率小于1%）。MVR設(shè)置事故池（5-10天存量）要與MVR的檢修周期相匹配，所有泵的密封要做備件。正常情況下，壓縮機(jī)出現(xiàn)的問題不是很大，一般一年檢修一次；非正常情況損壞，維修時間會比較長。

25、您前面提到預(yù)處理時主要講了COD的去除，此外還提到了二氧化硅，那么，MVR對進(jìn)液COD和硅的具體限定指標(biāo)是多少？除了COD和硅之外，MVR對進(jìn)液還有沒有其他指標(biāo)的要求？

答：MVR對COD進(jìn)行處理時，是分輕組分和重組分的。輕組分一般具有揮發(fā)性可進(jìn)入到濃水中，進(jìn)行蒸發(fā)；重組分會形成釜底液不會蒸發(fā)。因此要區(qū)別對待。硅酸鹽只有在堿性條件下，才會結(jié)垢，對換熱管有影響。

26、氯離子濃度過高，說要用鈦合金材質(zhì)做，然后壓縮機(jī)還受不了，所以造價過高，請問MVR對鹽分或離子濃度有什么進(jìn)水條件？一般的設(shè)備造價如何計算？

答：氯離子用鈦才壓縮機(jī)葉輪沒有問題的，蒸發(fā)器材質(zhì)也是鈦材沒問題。氯化鈉、氯化銨、硫酸鈉、硫酸銨都是可以通過mvr來做的。

27、您認(rèn)為負(fù)壓蒸發(fā)與微正壓蒸發(fā)相比，哪個優(yōu)勢大？

答：MVR一般采用85度蒸發(fā)來保證系統(tǒng)的可靠和節(jié)能，但根據(jù)不同物料會有不同要求。

28、壓縮機(jī)能耗和MVR整體能耗一樣嗎？

答：壓縮機(jī)能耗材是指壓縮機(jī)功率，不包括其他泵和離心機(jī)的電耗。

29、如果進(jìn)水中有氟離子時，選材有什么要求？鈦的話最多能耐受多少濃度的氟？

答：有氟離子的時候建議不要用鈦才 ，鈦才對氟離子的耐腐蝕程度較差，可以考慮80度左右用2205來蒸發(fā)，避免氟離子和氯離子的雙重腐蝕。

廣東環(huán)美MVR系統(tǒng)新能源行業(yè)案例

蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)方案集成商

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廣東環(huán)美環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司是一家專業(yè)從事蒸發(fā)濃縮（結(jié)晶）系統(tǒng)成套設(shè)備業(yè)務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè)。秉承“以客為先，利他共生”的經(jīng)營理念，以“深耕蒸發(fā)技術(shù)，服務(wù)廢水零排放，助力雙碳目標(biāo)”為愿景，以“感恩, 誠信, 舍得”為價值觀，始終專注于蒸發(fā)技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試，具備核心的技術(shù)團(tuán)隊。