電廠高含鹽廢水的臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶處理

【摘要】隨著水資源的日益短缺，高含鹽廢水的處理和回收利用也日益得到人們的重視。本文從主體工藝系統(tǒng)和輔助工藝系統(tǒng)兩個方面對臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶處理進(jìn)行了探討，并用一個實例對其應(yīng)用效果進(jìn)行了評價分析，認(rèn)為其能夠解決廢水外排的問題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

【關(guān)鍵詞】電廠；高含鹽廢水；MVC蒸發(fā)/結(jié)晶

高含鹽廢水是指含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%或者以上的廢水，也是當(dāng)前最難處理的廢水之一，其中除含有油、有機(jī)物以及重金屬等多種物質(zhì)外，還含有大量的溶解性無機(jī)鹽類，主要包括Cl-、Na+、Ca+等，而這些溶解性鹽含量越多，離子強(qiáng)度也就越大，相應(yīng)的微生物也更加難以生長和繁殖，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和環(huán)境危害，也加大了工業(yè)制水成本。利用臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶則可以很好的解決這一問題。

一、臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶在電廠高含鹽廢水處理中的應(yīng)用

（一）主體工藝系統(tǒng)

原水，也就是經(jīng)過預(yù)處理的廢水，先利用在線自動反沖過濾器來對水中含有的大量的不溶性雜質(zhì)進(jìn)行有效的去除，接著再進(jìn)入板式換熱器，主要目的在于對原水預(yù)加熱，并且還可以有效地冷卻MVC系統(tǒng)中形成的大量的蒸餾水，而這些經(jīng)過預(yù)熱的原水會在另外一個自動反沖過濾器的幫助下進(jìn)入到MVC排氣凝汽器，這一過程的主要目的是冷卻水冷凝MVC系統(tǒng)中含有的多余蒸汽，然后通過再次升溫后再進(jìn)入到MVC 熱井和循環(huán)水來進(jìn)行混合，與此同時還會被噴淋在熱交換器的外側(cè)，最終生成出一種薄膜。這些混合液中的水分會在蒸發(fā)作用下而轉(zhuǎn)變?yōu)槎握羝?，通過壓縮作用后形成蒸發(fā)熱源的飽以及蒸汽，然而在通過冷凝作用而把熱能傳遞給外面的薄膜，實際上在這一過程中其主要充當(dāng)?shù)氖钦舭l(fā)熱源的角色。系統(tǒng)排出的蒸汽冷凝水被送到閃蒸罐中，通過壓力平衡作用之后會進(jìn)到蒸餾水回收裝置，以便能夠?qū)嵤┗厥绽?。排出的濃水，此時的溫度在110攝氏度左右，通過在線刮刀過濾器的幫助開始實施固液分離，這些過濾后的高溫液體接著會進(jìn)入到MED雙效蒸發(fā)器熱井中，而結(jié)晶固體則會在MVC清垢泵的幫助下傳輸?shù)脚P式結(jié)晶器熱井。

實際上MED主體設(shè)計與臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶處理系統(tǒng)非常類似，蒸汽同樣走管內(nèi)，而其濃水設(shè)置在管外，主要是為了方便清理。其中第一效的結(jié)構(gòu)與第二效相比也非常接近，二者的主要區(qū)別就在于熱源不同，第一效熱源選擇的是鍋爐蒸汽，第二效熱源則選擇了第一效形成的再生蒸汽，這兩效蒸發(fā)器鍋爐蒸汽需要量是每小時為0.59t。而從冷凝水來看，也是閃蒸到閃蒸罐，然后再以蒸餾水的方式而排出的。需要注意的是，接近飽和的濃溶液則是利用MED清垢泵而被運輸?shù)脚P式圓盤刮刀結(jié)晶器熱井中去的。

臥式圓盤結(jié)晶器選用的是濃液的結(jié)晶系統(tǒng)，其不僅選擇了MED第二效形成的再生蒸汽來當(dāng)做熱源，與此同時還必須輔助每小時需要量為0.33t的鍋爐蒸汽。另外，為了有效應(yīng)對高沸點上升的問題，還要求蒸發(fā)應(yīng)當(dāng)始終在真空狀態(tài)下而實施。MED系統(tǒng)排出的濃液則是利用臥式圓盤結(jié)晶器而進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，最后可形成70%的超飽和濃液，最后在被運輸?shù)搅⑹綀A盤干燥器。

系統(tǒng)中立式圓盤干燥器選擇了160度的蒸汽來當(dāng)做熱源，在多層固定的圓盤的作用下，對鹽漿進(jìn)行逐漸的蒸干。與此同時，圓盤底層還設(shè)置了專門的冷卻水系統(tǒng)，主要是用來冷卻所形成的含水率不超過1%的結(jié)晶體，目的是為了方便打包外送。

（二）輔助工藝系統(tǒng)

為了能達(dá)到最佳的蒸發(fā)效果，設(shè)置了專門的防垢系統(tǒng)以及清洗系統(tǒng)。其中防垢系統(tǒng)設(shè)置了兩套化學(xué)加藥，一個是消泡劑裝置，還有一個是防垢劑裝置，各配了一臺加藥泵，其中Q介于每小時0.08——7.6L 之間，H則為350kPa。清洗系統(tǒng)同樣設(shè)計了兩套裝置，一個是在線高壓清洗系統(tǒng)，其中Q為1L/h，H則為15MPa，屬于高壓清洗泵，其所使用的清洗水來自于系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸餾水，另一個是停機(jī)清洗系統(tǒng)，每間隔10個月會進(jìn)行一次清洗。

除了上述裝置外，該處理系統(tǒng)還專門配置了真空系統(tǒng)，主要目的在于方便的抽出有害氣體。真空系統(tǒng)中一共設(shè)置了2套酸和堿吸收塔，以方便有害氣體通過真空系統(tǒng)處理并確實達(dá)到火電廠大氣污染物排放的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后在進(jìn)行安全的排放。值得一提的是，蒸干系統(tǒng)中全部冷卻水都是來源于系統(tǒng)配套的冷卻塔，其中冷卻塔的補(bǔ)充水主要是由蒸餾水來供給的，其濃水排放則運輸?shù)組VC系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)，從整體來看蒸干系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)外供水以及外排水現(xiàn)象。

二、應(yīng)用實例分析

國內(nèi)某電廠引入了該臥式MVC蒸發(fā)系統(tǒng)/結(jié)晶系統(tǒng)，運行后對出水水質(zhì)情況進(jìn)行了檢測，主要指標(biāo)如下：總Si為0.75mg·L-1，濁度為0.05NTU，SO為mg·L-1，Cl-為10mg·L-1，Ca2+為6mg·L-1，Mg2+為0.05mg·L-1，總硬度（以CaCO3計）為2，總堿度（以CaCO3計）為2。上述出水水質(zhì)均能夠滿足電廠工業(yè)用水水質(zhì)要求。從經(jīng)濟(jì)角度分析，該系統(tǒng)總投資在6000萬元人民幣左右，系統(tǒng)滿負(fù)荷運行后，假設(shè)蒸汽價格是80元/t、電價是0.45元/（kW·h），綜合考慮系統(tǒng)運行的電費、藥劑費以及人工費、檢查維修費，最終該系統(tǒng)共可節(jié)省17.75元/m3，而一般來說，同類廢水零排放技術(shù)項目只能夠節(jié)省約10元/m3左右。從中我們也可以看出，臥式MVC蒸發(fā)系統(tǒng)/結(jié)晶系統(tǒng)的投產(chǎn)可以真正實現(xiàn)電廠廢水零排放，可以達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

結(jié)束語

綜上所述，采用臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶系統(tǒng)充分考慮工藝本身的節(jié)能以及環(huán)保措施，可以實現(xiàn)梯級地利用各項余熱熱效，同時高度重視本身的污染物產(chǎn)生以及治理，可以有效解決電廠高含鹽廢水難處理的問題，真正達(dá)到廢水零排放。在目前我國水資源緊缺的大背景下，具有較高的推廣應(yīng)用價值。