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1、零排放运行过程中 MVR 技术的综合利用252211摘要:机械蒸汽再压缩(M VR)技术是利用自身产生的二次蒸汽的能量以减少对 外界能源需求的一项蒸发脱盐技术，可实现含盐废水浓缩减量化甚至零排放处理。 本文主要就零排放运行过程中MVR技术的综合利用展开分析，为促进能源产业的 绿色发展提供一定的支持。关键词机械蒸汽再压缩技术;含盐废水;零排放水资源是人类宝贵的自然资源，它与经济和社会发展息息相关。火力发电是用 水的大户，水是电力行业重要的生产资料。因此开展火电厂废水零排放研究不仅会 解决电厂用水排水问题，还会产生很好的环境经济效益。从可持续发展的观点看， 随着水资源的日益匮乏以及环保要求的严格，
2、废水零排放是电厂用水发展的一种 趋势。1机械蒸汽再压缩技术(MVR)概述高含盐废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐，如Cl-、SO42-、 Na+、Ca2+等离子，这些废水若未经处理直接排放，势必会对水体生物和水环境造成 极大危害。关于这类废水的处理可以采用机械蒸汽再压缩技术(M VR)。该技术有运 行稳定，资源回收率高、占地面积小、清洁环保、应用范围广、不需要添加药剂等优 占八、o国外的 MVR 技术起步较早，在一些难处理废水领域，如垃圾填埋场渗透液的处 理方面已有成功的案例。我国对这一技术的研究起步较晚，但近年来，一些大型企 业开始从国外引进MVR技术，同时,MVR技术在处理含盐
3、废水方面的研究也陆续展 开,并取得了不错的效果。张金鸿等采用MVR技术对某污水厂的废水进行了 6倍浓 缩的中试研究，其出水的COD不超过50mg/L,NH3-N含量不超过10mg/L,达到了城 市回用水水质标准MVR技术核心是利用系统产生蒸汽的潜热进行待蒸发料液的加 热，实现热量的循环利用。MVR系统能蒸发80%的水，能耗低。与其他蒸发技术相比,MVR技术恰好能有效 回收利用蒸发器中所有的二次蒸汽，避免了热能浪费和冷却水需求这两个问题，从 而达到节能的目的。毛彦霞对该技术处理含盐废水进行了中试试验，结果表明MVR 技术处理含盐废水基本可行，不仅可回收高品质的冷凝水，而且有较高的浓缩和水 回收率
4、，大大减少含盐废水浓缩液的终端排放量，为实现含盐废水零排放奠定基础 。但蒸发罐内部会出现大量的结垢现象，因此，当原水中的硬度较高时，需要增加沉 淀、过滤等软化预处理工艺，防止蒸发罐内部结垢。待处理废水先进入预处理软化系统，除去易结垢阳离子，然后进入蒸发阶段的 MVR系统,再加入阻垢剂，防止换热管内结垢，随后进行结晶和离心干燥。通过对废 水进行软化、蒸发、结晶、干燥包装后，无需向地面水域排放废水，废水最终以蒸汽 的形式排出，或以污泥等形式封闭、填埋处理，可实现废水零排放。2 机械蒸汽再压缩技术处理高盐废水的应用2.1 蒸发器型式蒸发器处理装置型式通常可划分成升膜蒸发器型式、降膜蒸发器型式、强制循
5、 环发器型式，多结合处理对象的特征、能耗开展选取。现阶段，我国多采用的蒸发器 处理装置型式为强制循环发器或降膜蒸发器与强制循环发器相结合的。2.1.1 降膜蒸发器型式降膜蒸发器是把溶液加入至降膜蒸发器加热室的管箱中，通过布液装置分配 至每一换热管内，基于重力、气流及真空诱导的作用，液体表现为均匀膜状由上而 下流动。在流动期间，经由加热介质加热汽化，形成液体、蒸汽一并转入蒸发器分离 室开展气液分离，蒸汽转至冷凝器冷凝或者转至下一效蒸发器用以加热介质，液相 则通过分离室排出。这期间加热、分离以及冷凝步骤都在同一系统中开展。降膜蒸 发器有着传统系数相对高、液体滞留量小、停留时间短以及可防止泡沫产生等
6、特征， 现阶段被广泛应用于食品医药化工等领域的废水处理有机溶液蒸发浓缩,且特 别为热敏性物料所适用。2.1.2 强制循环发器型式强制循环蒸发器是原料液由循环泵自下而上打入，沿加热室的管内向上流动。 蒸汽和液沫混合物进入蒸发室后分开,蒸气由上部排出,流体受阻落下,经圆锥形 底部被循环泵吸入,再进入加热管，继续循环。强制循环蒸发器是在设备内依靠循 环泵所产生的强制流动，循环速度一般可达1.53.5m/s,具有蒸发速率高,浓缩比 重大,适用于有结垢性结晶性热敏性（低温）高浓度高粘度并且含不溶性固形 物等化工、食品、制药、环保工程、废液蒸发回收等行业的蒸发浓缩。2.2 蒸发器安装位置2.2.1 外置型
7、蒸发装置外置型蒸发装置的蒸发器和换热器属于一种单独设备,为系统的一个构成成 分。溶液经由预热器预热之后转至蒸发器和换热器中，借助蒸汽冷凝过程产生的热 量进行升温蒸发,形成的液体、蒸汽转至汽水分离器中,经分离的蒸汽经由蒸汽压 缩机压缩转至蒸汽换热器，冷凝成水后排至凝水罐内，分离形成的浓缩液则经由出 料泵排出。外置型蒸发装置主体设备由四个部分构成，分别为预热器、蒸汽压缩机、 蒸发器、换热器及气液分离器等。外置型机械蒸汽再压缩工艺流程，见图1。E加熱器寡水揄出泵Q遅制循麻秦图 1 外置型机械蒸汽再压缩工艺流程示意图SEA器 ,a32.2.2 内置型蒸发装置内置型蒸发装置的换热器设置于蒸发室内部,并由
8、减速机传动,且上部设有分 离器，这些单独的设备统一设计为一体化设备。溶液经由预热器预热之后转至蒸发 器中,加热器在蒸发器中旋转,借助蒸汽换热器产生的余热使溶液升温蒸发,形成 的液体蒸汽经蒸汽压缩机升温增压后，转至换热器换热，形成的冷凝水排至冷凝 水箱，外部冷却水选取原液,经由循环水泵强化循环使用。借助出料泵将浓缩液排 至浓液罐，开展深入结晶处理。与外置型蒸发装置比较，内置型蒸发装置有着操作 方便、结构紧凑、安装方便、成本低等优势。2.3 蒸发器及换热器材质蒸发器及换热器材质多以不锈钢、双相钢、钛及钛合金为主，但钛及钛合金存 在经济成本昂贵、加工要求高的不足。合理的材质能够适用于处理水质，有着成
9、本 低、能耗小等特征。蒸发器及换热器材质的选取应当结合设备的操作温度、压力以 及处理物料腐蚀性等指标进行综合考虑和开展。3 机械蒸汽再压缩技术在高盐废水处理的发展结合系统运行管理实践及实验研究,可得出一旦原水钙相对高,蒸发罐内便易 产生结垢情况，对出水水质、水回收率及换热效果构成不利影响。又一次开启设备 之前,要自人孔转至蒸发罐中开展人工除垢或化学清洗,因此,为了实现 MVR 技术 的有效发展，务必要处理好设备防腐阻垢问题。鉴于工业含盐废水的多样性及成分 的复杂性，要求工艺设计人员对物料进行检验检测并制定合理的处理方案是至关 重要的。4结语国家“十二五”规划明确提出建设资源节约型、环境友好型社
10、会，尤其对化 工、电力及钢铁等高耗水行业和大型排污企业，国家对其节水减排工作提出更为 严格的要求。机械蒸汽再压缩(MVR)技术是一项高效节能蒸发浓缩技术，其能耗低 、 效率高等显著特征优于传统蒸发技术，特别在高盐废水处理领域中，为含盐废水 减量化及零排放处理奠定基础。参考文献1 何睦盈，蔡宇凌，胥娟机械蒸汽再压缩(MVR)技术的发展及应用J.广东 化工，2013，17(40):115-1162 伊学农，洪德松，范彦华反渗透处理高含盐废水的实验研究与膜污染分析 J.水资源与水工程学报,2011,22(2):109-110.3 石成君，周亚素，孙韶，等.机械蒸汽再压缩蒸发技术高盐度废水处理系统 的性能分析J.水处理技术,2013,39(12):63-68.
