煤化工高盐废水MVR降膜蒸发结晶工艺技术.pdf

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一、煤化工高盐废水的来源与特点：

煤化工高盐废水指的是在煤工业生产过程中产生的，含盐量在1%以上

的废水。具体而言，在煤工业生产过程中，锅炉排水、补充新鲜水、除盐水处理

等流程均会产生一定废水，混合而成的产物就是煤化工高盐废水，其内部组成成

分一般包括硝酸钠、氯化钠等无机盐以及氰化物、芳烃等有机物，其中，补充新

鲜水环节产生的盐分含量最高，基本能够达到整体高盐废水的50%左右。煤化

工高盐废水主要存在以下特点：(1)成分较为复杂。不仅包括钾离子、钠离子、

镁离子、钙离子等阳离子，还包括氯离子、硫酸根离子等阴离子，也涵盖了大量

的杂质离子，不同项目废水组分具有较强的多变性。(2)危害较大。煤化工高盐

废水中存在大量的离子，且盐分含量相当高，一般都在10000mg/L左右，在

特殊情况下，其盐分含量甚至能够达到30000mg/L，这样高的盐分含量会导

致其难以成为生物降解废水，不仅会使微生物细胞脱水出现质壁分离现象，还会

增加溶液浓度，进一步影响生物处理的净化效果。(3)可利用性。煤化工高盐废

水在经过预处理、结晶等工艺处理之后，能够产生有较高利用价值的盐类，同时

也能产生可循环利用的水资源，因此，对煤化工高盐废水进行合理处理能够变废

为宝，具有一定的研究价值。

二、高盐废水MVR蒸发处理，煤化工高盐废水MVR降膜蒸发结晶工艺技术工

艺设备选型：

对煤化工高盐废水进行蒸发结晶时，需要用到的工艺设备包括预热、蒸发、结

晶和分离装置。在对煤化工高盐废水进行降膜蒸发处理之前，需要先完成预热装

置设置，将低温液体加热到88～100℃，这样可以降低氧气、二氧化碳等不凝
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气在水中的溶解度。去除二氧化碳可以避免浓盐水在浓缩时产生碳酸盐结垢，减

少对蒸发器的腐蚀和结垢。

具体使用预热装置时，料液经过预加热，再经过蒸汽塔再送入降膜蒸发器，因

其上方设有液膜布水器，液体在降膜管束中以均匀的液膜进行传热和蒸发。浓盐

水蒸发形成的蒸汽和浓盐液一起下降到盐水槽，停留足够的时间以保证在盐水中

形成微小晶体。由于液膜传热的特性，采用降膜蒸发装置在实际应用中具有更明

显的传热效率，能够为后续结晶提供更有利条件。
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三、高盐废水MVR蒸发处理，煤化工高盐废水MVR降膜蒸发结晶工艺技术

工艺参数设置：
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在完成对工艺中所需设备的选型后，为确保最终蒸发结晶效果，需对工艺参数进行合

理设置，蒸发结晶工艺基本参数设置如表1所示。

表1蒸发结晶工艺基本参数设置表

工艺参数参考数值

蒸发循环液pH值6～11

蒸发循环液TDS/%220000～260

000

蒸发进水总硬度/(mg/L)<1200

蒸发进水总碱度/(mg/L)<900

蒸发进水全硅/(mg/L)<160

蒸发进水硫酸根/(mg/L)<700

蒸发进水氯离子/(mg/L)<2000

蒸发结晶过程中，为了确保最终效果，需要对各项工艺参数进行实时监测，确保其参数

始终在标准数值范围内。为避免在蒸发器中形成结垢，要保证含盐种的浓盐水在管束中

连续循环，通过控制浓盐水的密度、盐种特性等使蒸发器安全稳定运行。管束内浓盐水

蒸发，成为超饱和浓盐水薄膜，硫酸钙、碳酸钙、硅土和其他结垢化合物开始沉淀。沉

淀的物质促进了浓盐水中晶体的形成，沉淀物质粘附在盐种表面，从而防止沉淀结垢物

质在降膜管内表面结垢。考虑到高盐废水含盐量存在一定波动性，并且进出料的浓度会

对工艺性能造成一定影响，因此需要合理设置进出料的浓度参数，控制蒸发循环系统中

浓盐液的排放量，保证浓盐液中的TDS含量适中，以避免结晶时出现沉淀。

四、高盐废水MVR蒸发处理，煤化工高盐废水MVR降膜蒸发结晶工艺技术工

艺：
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蒸发过程中的结垢、腐蚀等问题一直是制程性能的重要因素，而蒸发本身又是一个

浓缩的过程，为解决上述问题，特引入MVR技术，实现蒸发结晶。从浓缩角度分析，

采用上述选择的降膜蒸发器，利用循环泵强制浓盐水循环，一方面可以降低结垢和结晶

堵塞的程度，另一方面使浓缩浓盐水到达一定的浓度。在接近结晶浓度的情况下，废水

的结晶性结垢趋势增大，而流动缓慢的降膜蒸发器难以达到要求。针对这一问题，结合

结晶装置，将蒸发器内的一部分浓盐液送至结晶器内，使蒸发器内维持一定的TDS。在

这一过程中，浓盐液进入到结晶装置，减温减压后蒸汽将其升温至沸点，升温后的浓盐

液进入结晶器闪蒸。结晶器中浓盐液经过浓缩，水中含有的有机物含量很高，容易起泡

从而影响蒸馏液的水质。针对这一问题，将部分浓浆液送至离心脱