废水处理之多效蒸发技术在高盐废水处理中的应用.docx

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1、废水处理之多效蒸发技术在高盐废水处理中的应用在废水处理领域，多效蒸发处理器主要用来处理高浓度、 高色度、高含盐量的工业废水。同时，回收废水处理过程中 产生的附产品。蒸汽耗量低、蒸发温度低、浓缩比大、更合 理、更节能、更高效。高盐废水是什么：高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水，其主要 来自化工厂及石油和天然气的采集加工等。这种废水含有多 种物质（包括盐、油、有机重金属和放射性物质），但是高盐 废水不同于其他其他类型的废水，其中成分差异并不会太大, 所含盐类物质多为CI-. S042-、Na+、Ca2+等盐分物质。虽 然这些离子都为微生物提供良好的成长环境，但是如果这些 成分浓度太高，就会对

2、微生物的产生抑制和毒害作用。主要 表现在盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生 质锋利；盐析作用使脱氢酶活性降低；氯离子高对细菌有毒 害作用；盐浓度高，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失， 从而严重影响生物处理系统的净化效果。高盐废水的处理方法：面对高盐废水，从物理化学和生物两方面入手，主流处 理手段有：浓缩蒸发处理法、膜渗透除盐法、电解除盐法、 耐盐菌生化处理法。1浓缩蒸发处理法。优势：处理量大，处理水质要求不 高；劣势：运行成本高。2膜渗透处理法。优势：原理简单, 只适用于小量高盐废水处理；劣势：设备娇贵，易堵易污染， 无法大量处理废水。3电解除盐法。优势：原理简单，只适 用于小量

3、高盐废水处理；劣势：只能处理废水中的含盐类。4 耐盐菌生化处理法。优势：成本较低，效果一般；劣势：对 处理水质要求苛刻，受废水中有机物影响较大。就目前技术 而言，只有浓缩蒸发处理法能理想地处理高盐废水。多效蒸发的技术特点多效蒸发是使用最早的海水淡化技术，现今已经发展成 为较为成熟的废水蒸发技术，解决了结垢严重的问题，逐步 应用于高含盐水处理方向。多效主要有如下几个方面的技术特点：1多效蒸发的传热过程是沸腾和冷凝换热，是双侧相变 传热，因此传热系数很高。对于一样的温度范围，多效蒸发 所用的传热面积要比多级闪蒸少。2多效蒸发的动力消耗少。 由于多级闪蒸产生淡水依赖的是含盐水吸收的显热，而潜热 远大

4、于显热，因此生产同样多的淡水，多级闪蒸需要的循环 量比多效蒸发大出很多，所以多级闪蒸需要更多的动力消耗。 3多效蒸发的操作弹性很大，负荷范围从110%到40%,皆可 正常操作，而且不会使造水比下降。含盐废水的工艺流程含盐水首先进入冷凝器中预热、脱气，而后被分成两股 物流。一股作为冷却水排回大海，另一股作为蒸播过程的进 料。进料含盐水参加阻垢剂后被引入到蒸发器的后几效中。料液经喷嘴被均匀分布到蒸发器的顶排管上，然后沿顶排管 以薄膜形式向下流动，部分水吸收管内冷凝蒸汽的潜热而蒸 发。二次蒸汽在下一效中冷凝成产品水，剩余料液由泵输送 到蒸发器的下一个效组中，该组的操作温度比上一组略高, 在新的效组中

5、重复喷淋、蒸发、冷凝过程。剩余的料液由泵 往高温效组输送，最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式 离开装置。生蒸汽被输入到第一效的蒸发管内并在管内冷凝，管外 含盐水产生与冷凝量基本等量的二次蒸汽。由于第二效的操作压力要低于第一效，二次蒸汽在经过 汽液分离器后，进入下一效传热管。蒸发、冷凝过程在各效 重复，每效均产生基本等量的蒸储水，最后一效的蒸汽在冷 凝器中被含盐水冷凝。第一效的冷凝液返回蒸汽发生器，其余效的冷凝液进入 产品水罐，各效产品水罐相连。由于各效压力不同使产品水 闪蒸，并将热量带回蒸发器。这样，产品水呈阶梯状流动并被逐级闪蒸冷却，回收的 热量可提高系统的总效率。被冷却的产品水由产品水泵

6、输送 到产品水储罐。这样生产出来的产品水是平均含盐量小于 5mg/l的纯水。浓盐水从第一效呈阶梯状流入一系列的浓盐水闪蒸罐 中，过热的浓盐水被闪蒸以回收其热量。经过闪蒸冷却之后 的浓盐水最后经浓盐水泵排回大海。不凝气在冷凝器富集，由真空泵抽出。低温多效蒸发的技术优势从其上述原理可以看出，低温多效蒸发的技术优势表达 在如下几个方面：1由于操作温度低，可防止或减缓设备的腐蚀和结垢。2由于操作温度低，可充分利用电厂和化工厂的低温废 热，对低温多效蒸发技术而言，50。07CTC的低品位蒸汽均 可作为理想的热源，可大大减轻抽取背压蒸汽对电厂发电的 影响。3进料含盐水的预处理更为简单。系统低温操作带来的

7、另一大好处是大大的简化了含盐水的预处理过程。含盐水进 入低温多效装置之前只需经过筛网过滤和参加少量阻垢剂 就行，而不像多级闪蒸那样必须开展加酸脱气处理。4系统的操作弹性大。在高峰期，该淡化系统可以提供 设计值no%的产品水;而在低谷期，该淡化系统可以稳定地 提供额定值40%的产品水。5系统的动力消耗小。低温多效系统用于输送液体的动 力消耗很低，只有0. 9- 1. 2kWh/m3左右。如此可以大大的 降低淡化水的制水成本，这一点对于电价较高的地区尤为重 要。6系统的热效率高。30余度的温差即可安排12以上的 传热效数，从而到达10左右的造水比。7系统的操作安全可靠。在低温多效系统中，发生的是

8、管内蒸汽冷凝而管外液膜蒸发，即使传热管发生了腐蚀穿孔而泄漏，由于汽侧压力大于液膜侧压力，浓盐水不会流到产 品水中，充其量只会产生蒸汽的少量泄漏而影响造水量。炼化企业有大量富裕的低温余热待利用，经过低温多效 蒸发技术处理后的淡水可回用至多个工艺环节，如循环水补 水等，实现污水的资源化利用的同时，实现了低温余热的高 效利用。因此，将低温多效蒸发技术引入炼化企业水处理行 业，利用其高造水比、处理水质好等优点，可以实现低温余 热利用和炼化污水深度处理的有机结合，并解决炼化污水中 高含盐污水脱盐难、能耗高等问题。多效蒸发的工艺模式顺流工艺流程溶液和蒸汽的流向一样，都由第一效顺序流到末效。原 料液用泵送入

9、到第一效，依靠效间压差，自流入（浓缩过程 中要是有固体产生或溶液粘度较大就需要添加过料泵）下一 效开展处理，完成液自末效用泵抽出。后一效的压力低，溶液的沸点也相对较低，故溶液从前 一效进入后一效时会因过热而自行蒸发，称为闪蒸。因而后 一效有可能比前效产生较多的二次蒸汽，但因为后效的浓度 比前效高，而操作温度又较低，所以后一效的传热系数比前 一效要低，往往第一效的传热系数比末效高很多。顺流流程适宜处理在高浓度下为热敏性的物料。逆流加料工艺流程原料液由末效参加，用泵一次送到前一效，完成液由第 一效放出，料液与蒸汽逆向流动。随着溶剂的蒸发、溶液浓度逐渐提高的同时，溶液的蒸发温度也逐效上升，因此各效

10、溶液的浓度也比较接近，使各效的传热系数也相近。但因为溶液从后一效输送到前一效时，料液温度低于送 入效的沸点，有时需要补加加热，否则产生的二次蒸汽量将 逐渐减少。一般来说，逆流加料流程适宜处理粘度随温度和 浓度变化较大的物料，而不适宜处理热敏性的物料。平流加料工艺流程各效都参加料液，又都引出完成液。此流程用于饱和溶 液的蒸发（或溶液浓度较高）。各效都有晶体析出，可及时分 离晶体。此法还可用于同时浓缩两种或多种水溶液。错流加料工艺流程亦称混流流程。它是并、逆流流程的结合。错流的特点 是兼有并流与逆流的优点而防止其缺点。但操作复杂，要有 完善的自控仪表才能实现其稳定操作。选择顺流工艺的条件：污水进水料液粘稠度低，不含有 大量低沸点的物质，不需要选择逆流模式先冷凝，且不影响 传热系数。其次，污水进水盐浓度并不高，只有在极其高浓 度时，选择并流加料模式。