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高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數(shù)至少1%的廢水，所含鹽類多以Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等可溶性無機鹽物質(zhì)為主。其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等.這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。水污染防治行動計劃的頒布，對全面控制污染物排放，狠抓工業(yè)污染防治，尤其是對高鹽廢水處理提出更高要求，因此如何讓工業(yè)企業(yè)高效節(jié)能的處理好高鹽廢水已經(jīng)成為現(xiàn)階段廢水處理的熱點研究之一。 

▲國務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動計劃的通知

目前，高鹽廢水主要采用生物法和非生物法兩種處理方式。生物法主要包括普通活性污泥和生物膜等傳統(tǒng)方法，可去除廢水中有機物；但由于生物法處理系統(tǒng)與選用工況條件及含鹽水質(zhì)特點有關(guān)。高鹽廢水環(huán)境下的微生物生物代謝處理功能喪失而易失效。非生物法包括蒸發(fā)、焚燒、膜分離、離子交換、電解法等方法。這些處理方法的缺點是運行費用高、易腐蝕、易堵塞、處理周期長及相關(guān)尾氣的處理，使得處理工藝在高鹽廢水中的運用存在局限性。

采用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)是現(xiàn)在高鹽廢水的處理技術(shù)趨勢，目前常用的蒸發(fā)器種類有外循環(huán)蒸發(fā)器、強制循環(huán)蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、刮板薄膜式蒸發(fā)器以及混合式蒸發(fā)器等。這些蒸發(fā)器在不同領(lǐng)域內(nèi)都得到了成功的應用。

▲降膜蒸發(fā)器

▲強制循環(huán)蒸發(fā)器

蒸發(fā)是利用加熱方法使溶液中的部分溶劑汽化，從而增加溶液的鹽濃度，為溶質(zhì)的析出創(chuàng)造條件。對預處理廢水過程產(chǎn)生的高含鹽污水，可通過蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)最終實現(xiàn)液體零排放。

MVR技術(shù) (Mechanical Vapor REcompression)是蒸汽機械再壓縮技術(shù)的簡稱，指利用渦輪發(fā)動機的增壓原理、經(jīng)特殊流體設(shè)計而組成的蒸汽機械增壓式蒸餾濃縮系統(tǒng)。是一種能重新利用系統(tǒng)產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術(shù)。

MVR是目前最節(jié)能的蒸發(fā)器，多為單效蒸發(fā)，加熱溫差小，停留時間短，適于熱敏性物料。MVR強制循環(huán)式蒸發(fā)器，適用于有結(jié)垢性、結(jié)晶性、熱敏性(低溫)、高濃度、高粘度并且含不溶性固形物等化工、食品、制藥、環(huán)保工程、廢液蒸發(fā)回收等行業(yè)的蒸發(fā)濃縮。這種蒸發(fā)器可獨立使用,也可與降膜、外循環(huán)蒸發(fā)器組合使用，目前應用較多。

1. 熱效率高，節(jié)省能源，功耗低；

蒸發(fā)一頓水的能耗只相當于傳統(tǒng)蒸發(fā)器的四分之一到五分之一。節(jié)能效果十分顯著。 

2. 運行成本低；

以一個每小時蒸發(fā)50噸水的MVR蒸發(fā)器來說，若以購買蒸汽200元/噸計算，傳統(tǒng)蒸發(fā)器的每噸水成本約為50元/噸（每噸蒸汽可以蒸發(fā)4噸水），而MVR蒸發(fā)器為20元/噸。節(jié)省的運行費用將是一大筆企業(yè)利潤。

3. 清潔能源，沒有任何污染；

MVR蒸發(fā)器只要有電就可以運行。采用的是工業(yè)電源，沒有任何二氧化碳排放的問題。不用蒸汽，不用鍋爐，不用燒煤和油，不用煙囪，不用冷卻水沒有CO2和SO2的排放。

4、自動化程度高；

MVR蒸發(fā)器采用工控機和PLC控制系統(tǒng)以及變頻技術(shù)，完全實現(xiàn)了無人值守的全自動運行。

5、占地面積小；

與傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器對比，MVR在能耗、能源類型、運行成本、自動化程度等方面有著極大的性能優(yōu)勢。

▲MVR蒸發(fā)器與傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器性能對比

目前格林環(huán)保公司在湖北葛店地區(qū)，正服務(wù)于一家專門生產(chǎn)新能源配套設(shè)施的大型工業(yè)企業(yè)，為其運行著一套零排放污水處理設(shè)施，強制循環(huán)MVR蒸發(fā)系統(tǒng)是其主要的工藝段。

▲格林正在運行的某MVR項目技術(shù)現(xiàn)場，一層

▲格林正在運行的某MVR項目技術(shù)現(xiàn)場，二層

▲格林正在運行的某MVR項目技術(shù)現(xiàn)場，三層

溶液在設(shè)備內(nèi)的循環(huán)主要依靠外加動力所產(chǎn)生的強制流動，循環(huán)速度一般可達1.5-3.5米/秒，傳熱效率和生產(chǎn)能力較大。

▲MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器工作原理及步驟

步驟一①原料液由循環(huán)泵自下而上打入，沿蒸發(fā)器的管內(nèi)向上流動。

步驟二②蒸汽和被加熱的液體混合物進入結(jié)晶分離器后分開，蒸汽由上部排出。

步驟三③該部分二次蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機，壓縮升溫后送入蒸發(fā)器，實現(xiàn)熱源再利用的連續(xù)蒸發(fā)過程。

步驟四④結(jié)晶分離器中被加熱的液體受重力落下，經(jīng)圓錐形底部被循環(huán)泵吸入，再進入加熱管，繼續(xù)循環(huán)蒸發(fā)濃縮。

步驟五⑤當料液濃度達到一定值時通過出料泵打入稠厚器，進行增稠處理。

步驟六⑥底部帶晶體的濃液排入離心機進行脫鹽處理，母液重新打回蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)。

王工

格林MVR技術(shù)負責人

Q1：當前環(huán)保污水處理行業(yè)對MVR工藝的應用情況如何？

王工：在國家一系列節(jié)能降碳的政策出臺背景下，應運而生了許多零排工藝的運用，MVR適用于大多有污水零排放需求的企業(yè)。就現(xiàn)有MVR在環(huán)保行業(yè)的普及和應用條件下，其實面臨著很多挑戰(zhàn)。一、MVR高效蒸發(fā)系統(tǒng)雖然高效，但是設(shè)備投資大；二、MVR技術(shù)對運行人員的技術(shù)知識儲備及系統(tǒng)運行操作要求較高。

Q2：在MVR的運營操作上，有哪些要點需要特別注意的？

王工：①蒸汽壓縮機供油溫度需控制在30-60℃，供油壓力在150-400kPa，額定電流280A左右，還需關(guān)注油箱液位，定期更換機油，更換時間一般不超過6個月；

▲王工與運行管理人員對蒸汽壓縮機參數(shù)進行現(xiàn)場確認

②蒸發(fā)器需關(guān)注換熱效率，換熱管可能發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，需定期清洗除垢；

▲王工確認蒸發(fā)器壓力表

③結(jié)晶分離器需要保持一定的液位，在運行過程中適量添加消泡劑，以避免泡沫被吸入蒸汽壓縮機；

▲王工觀察確認結(jié)晶分離器液位

▲楊經(jīng)理調(diào)整結(jié)晶分離器消泡劑閥門

④出料泵需每小時進行一次取樣，觀察晶體的含量；

▲王工與楊經(jīng)理對結(jié)晶液體取樣觀察

⑤稠厚器攪拌注意運行開啟，防止結(jié)晶鹽堵塞管道；

▲稠厚器

⑥離心機需定期清洗濾布。

▲格林運行人員清理離心機內(nèi)部結(jié)晶殘渣

Q3：MVR技術(shù)實現(xiàn)的能耗和經(jīng)濟效益如何？

王工：MVR蒸發(fā)器利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的這項節(jié)能技術(shù)，為其帶來了極大的經(jīng)濟效益。就MVR和多效蒸發(fā)器（煤消耗）做對比來看， MVR蒸發(fā)1噸水的能耗為40kW·h，折換成標煤為14.4kg。而多效蒸發(fā)器，效數(shù)為1時，蒸發(fā)一噸水需耗費103kg標煤。依此我們可以發(fā)現(xiàn)MVR蒸發(fā)器的能耗遠遠低于多效蒸發(fā)器（煤消耗），MVR的節(jié)能降耗效果十分突出。在化工行業(yè)，MVR除了節(jié)能降耗一大特點以外，通過蒸發(fā)產(chǎn)出的結(jié)晶體，更是具備極高的資源重復再利用價值。系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動控制，穩(wěn)定高效地做到結(jié)晶體再回收利用，以此收回MVR投資成本。

▲結(jié)晶鹽

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