含盐废水处理MVR技术运用策略

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摘要：中国的经济发展速度不断加快，工业发展水平不断提高，随之而来的是环境问题，比如，水资源因为被污染而出现了短缺的问题，部分地区的水污染非常严重，对周围的环境造成影响，威胁到了当地人民的健康。污水问题的处理关乎社会的和谐，也关乎人类的发展。污水处理中，含盐废水处理是很重要的部分，采用mvr技术可以获得良好的效果。基于此，文章着重于研究了MVR技术在含盐废水处理领域的运用策略，旨在为相关工作提供指导与借鉴。

关键词：MVR技术；含盐废水处理；运用；策略

在对化工工业废水的处理中，含盐废水的处理是难点。在含盐废水中，无机盐的浓度非常高，主要包括钠离子、氯离子、钙离子、钾离子和硫酸根离子等等，含盐量超过1%，但是同城不会超过5%。含盐废水的种类多，来源非常广泛，其中所含有的成分也非常复杂，如果采用单一的处理方式不能获得良好的效果，因此技术处理有很高的难度。在处理含盐废水的时候，主要采用的工艺技术包括生物处理技术、膜分离处理技术、焚烧处理技术、冷却结晶处理技术以及加热蒸发结晶处理技术[1]。其中，采用生物处理技术的时候，通常用于处理无毒盐类废水，但是如果废水中含有耐盐菌，处理难度就会增加；采用焚烧处理技术时，如果废水中含有较多的有机物则比较适用，还可以获得盐固体；采用膜法脱盐处理技术，含盐废水经过处理之后还可以回收淡水，但是依然会有很多的浓盐水被排放出来，况且膜对环境有很高的要求，对水质也有一定的要求，还需要对膜定期更换，投入的资金量是比较大的；冷却结晶技术，适用于盐的溶解度会受到温度的影响产生明显的变化的废水；采用加热蒸发技术处理含盐废水的时候，不会对盐的类别有所要求，也不会对盐的浓度有任何的要求，可以将盐类物质分离出来[2]，加热蒸发技术有非常广的适用范围，资金投入少，可以实现盐类物质“零排放”，如果要回收资源，采用这种处理技术是比较理想的，加热蒸发处理技术中，较为常见的是多效蒸发技术和MVR技术，其中多效蒸发技术的应用中需要有大量蒸汽消耗，还需要使用冷却水，对于热能并不能回收再利用，应用MVR技术不需要消耗大量的能源，能够做到盐废水“零排放”，而且可以回收资源，因此应用非常广泛[3]。

1MVR蒸发结晶技术

1.1MVR的基本介绍

MVR的运行原理是将蒸发之后所产生的二次蒸汽回收并合理利用，使用压缩机第二次压缩蒸汽，随着温度压力的提高，将被压缩的蒸汽量通过加热室传输，其可以作为热源用于加热来料，这样可以起到节约能源的作用，在这个过程中，其自身都会释放热量会形成冷凝水之后排放出来。系统运行中所需要的蒸汽量很多，随着系统的运行处于稳定状态，就不需要蒸汽了，或者只需要少量的蒸汽对热平衡起到补充作用。在整个的系统汇总，加热室只有一个，没有冷凝器，也不需要冷却水，设备的资金投入量减少了，而且动力消耗量大大降低[4]。

1.2MVR系统的构成

MVR系统主要由压缩机、分离室/结晶室、强制循环泵、加热室所构成。具体的功能介绍如下：（1）加热室。加热室是列管式的换热器，管程中是物料，壳程中是蒸汽，在壳程中的折流板会随着不断扰动而增加传热功能，此时运行强制循环轴流泵，在动力作用下使得物料蒸发而且循环操作，物料流动的速度增加了，这样可以避免换热管中出现污垢凝结的问题。（2）分离室/结晶室。分离室/结晶室为立式装置，物料进入到这个装置中经过蒸发之后使得蒸汽与液体之间产生分离，出现物料沉降，同时有晶体生长出来。在设计分离室/结晶室的时候，需要足够容纳物料的空间，在装置中将物料分离，可以避免产生物沫夹带的问题，在这个过程中，需要重点考虑的是晶体生长空间。（3）强制循环泵。该种循环泵以轴流式循环泵为主，如果在大流量低扬程的环境中，这种循环泵的应用效果非常好，促使蒸发器中的物料流动速度增加，防止在管中产生结垢的现象，由于流量非常大，能够有效地降低溶液的平均过饱和度，局部爆发成核率也非常低，对晶体生长可以起到促进作用[5]。（4）压缩机。压缩机主要包括两种，即离心式压缩机和罗茨式压缩机。离心式的压缩机也被称为叶片式的风机，适用于大蒸发量的操作，如果物料沸点不是大幅度提升，就可以采用这种方法。压缩机所具备的特点是，有很大的生产能力、均匀的供气量、平稳的流量，而且不需要太多的维护费，整个的设计结构也具有良好的可靠性，有很长的运转周期、不需要太多的人员参与操作，其设计结构比较简单、很少有容易损坏的构件，能够有效地消除汽缸带油，而且气体质量很好，但是其也存在缺点，在运行的过程中出现喘振。罗茨式压缩机没有很大的蒸发量，但是也存在一个问题，就是沸点升高的幅度比较大，就可以采用这种压缩机。其所具备的特点是，运行中的工作效率和压比都相对较高一些，不会过高地要求进气压力有较强的稳定性，也不会产生喘振的问题，排量很小，结构相对复杂，在运行的过程中会产生很大的震动，需要经常检修，且需要投入较高的维护费。所以，在选择压缩机的时候，需要考虑料液的特点[6]。

2含盐废水处理中MVR技术的应用

化工生产中都会有含盐废水产生，其中的主要化学物质包括氯化钠、硫酸钠等等。要回收废水中的无机盐，可以循环利用资源，降低生产成本，产生经济效益，且不会对环境造成污染。含盐废水的类型不同，采用的技术处理方法也有所不同，大多会采用MVR技术处理含盐废水，使废水处理获得良好效果。对于合成化工厂生产中所产生的废水，因为其中含有硝酸铵浓度非常高，在处理的过程中采用MVR技术，会出现絮凝状沉淀，这些沉淀经过物化处理之后过滤，应用MVR技术进行蒸发并浓缩处理，发挥RO膜的作用，就可以有效回收废水中所含有的硝酸铵。废水经过技术处理之后产生的浓缩液可以用于生产化肥，经过基础处理之后产生的淡水可以用于生产。废水经过技术处理之后产生的杂质铜元素，可作为生产原料，这样废水就能被充分利用，其中所含有的盐类也能得到有效利用[7]。含盐废水中含有高浓度的污染物，诸如氨氮例子、Cu例子和氯离子等等，多属于腐蚀性元素，对废水进行技术处理后，经过混凝沉淀，再进行过滤处理，之后这些元素就会流入到MVR蒸发系统当中，就会有氯化物生产出来，可以用作企业的产品出售。在处理二次汽凝水的过程中，用离子交换的方法处理树脂，出水符合规定的标准，可以循环利用。对于浓度非常高的硫酸铵废水也可采用MVR技术进行处理，由于硫酸铵有较高的沸点，可以采用两级MVR系统。运行AspenPlus软件建模，比较单级MVR系统的热力性能、两级MVR系统的热力性能和三效蒸发系统热的力性能。与传统的三效蒸发相比较，MVR系统的整体性能系数要高很多，能够达到75.9%，MVR系统有较高的节能效率，甚至已经超过了70%。与单级MVR统方案的整体热力性能相比较，两级MVR系统要高11%[8]。通过分析各种影响因素可以发现，一级排出浓度是32%的时候，能源消耗量是非常低的，温度升高到2.4～4℃最为适宜。从盐分的具体情况出发建立Yong模型，在运行模式的时候计算出MVR处理系统的Yong效率超过10%，压缩比逐渐减小，就会大幅度地提升蒸发温度，对含盐废水处理中MVR技术的应用起到促进作用。如果含盐废水中含有固体悬浮物、微量重金属以及硫酸盐等等，需要采用的处理方法是预处理软化结合使用MVR技术，同时采用离心干燥包装工艺和三效混流强制循环蒸发结晶技术，可以有效地回收盐类物料，实现废物再利用，同时废水达到零排放的效果。采用MVR系统进行蒸发浓缩，能源消耗量降低。对于高盐废水中含有10%的氯化钠采用建模分析的方法，对能效比需要充分考虑，分析循环加热器传热过程中产生的温差，对压缩比介于1.7至2的情况进行分析，可以明确，当蒸发结晶器的操作压力达到45～60kPa的时候，工艺参数为最优，此时模拟操作所获得的结果与现场试验产生的数据结果保持一致。

3在含盐废水处理应用MVR技术的不足之处

3.1产生系统结垢的问题

如果系统在运行的过程中出现蒸发效率下降的问题，就要考虑换热器器壁产生结垢的问题。当出现这种现象的时候会增加热阻，传热系数相应地降低，换热器就无法有效地发挥其应有的性能。为防止MVR装置使用中产生结垢的问题，可以使用采板式塑料膜换热器，当换热器运行的时候，蒸汽产生波动，带动塑料膜产生变形，但是变形的幅度不是很大，就会使污垢层自行剥落，如此清洗蒸发结晶器的周期就会延长。比较传统换热器，这种方法可以避免换热器表面有污垢声场，自清洗功能良好。

3.2产生温度升高的问题

应用MVR蒸发技术的时候，温度升高的幅度要控制在8～20℃之间。如果沸点升高的幅度比较大时，应用MVR技术就不能很好地发挥其优势。对于此，可以采用浓缩含盐废水的方法，也可以采用结晶高盐废水的方法。前一种方法是在沸点不是很高的情况下进行处理，将多数的水蒸发；后一种方法是当废水处于沸点高的时候蒸发，产生结晶之后就会有盐析出。

4结束语

通过上面的研究可以明确，在工业废水处理中，应用MVR技术可以发挥其优势，尤其是在盐废水的处理中，其优势是非常明显的，因此，该技术被国家重视，在中国绿色发展战略中鼓励新兴产业积极引入该技术。MVR技术支撑含盐废水MVR零排放结晶回收技术发挥作用，后者作为中国自主研发的技术，得到了政策的支持，也获得了一定的资金支持。但是，在含盐废水处理中应用MVR技术也有不当之处，比如，材料会出现被腐蚀的问题，很有可能出现系统结垢的现象，所以，还需从实际情况出发，结合使用其他的处理技术，并对MVR技术进行深入研究。

参考文献

[1]李文彬,蔡梦娇.论含盐废水MVR蒸发处理工艺设计及成本分析[J].华东科技(综合),2018(11):431-431.

[2]李媛莉,张勇,曾文伟,等.MVR技术处理高含盐废水的数值模拟研究[J].绿色环保建材,2019,145(03):193-195.

[3]王建,徐翔.内置蒸发器MVR系统处理高盐废水的应用[J].山西化工,2019,39(01):169-171.

[4]毕永锐.MVR在高盐废水资源回收及无害化处理中的应用分析[J].科技视界,2018,241(19):25-26.

[5]延凤英.采用MVR工艺处理三氯异氰尿酸生产中产生的高盐废水[J].中国氯碱,2019(08):5-59.

[6]陈瑛,陶旭峰.脱盐预处理工艺处理高盐生产废水[J].资源节约与环保,2019(03):87-88.

[7]洪永强.高盐有机废水蒸馏压缩过程污染物迁移研究[D].济南:山东大学硕士学位论文,2018.

[8]颉小虎.浅论氯碱化工企业废水零排放工艺[J].中国石油和化工标准与质量,2019(06):175-176.

作者：滕丽 单位：中盐金坛盐化责任有限公司