高盐废水处理蒸发浓缩,含盐废水MVR蒸发结晶分盐技术.pdf

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一、高盐废水处理蒸发浓缩，含盐废水MVR蒸发结晶分盐技术概述：

高盐废水一般指废水中含有Na+、Ca2+、Mg2+、K+、Cl-、SO42-、NO3-、

HCO3-、重金属等离子[1]，浓度大于1%，且TDS溶解固体总量在10000~25

000mg/L范围内的难降解的废水。高盐废水一般来自石油化工、煤化工、医药、

农药等工业领域。高盐废水未经处理直接排入河流或其他水域，将引起水体富营

养化、含盐量上升等现象，对水生动植物以及人类健康带来危害。目前，机械蒸

汽再压缩(MVR)是较为热门且耗能较低的节能蒸发技术，在高盐废水中的应用越

来越多。MVR技术是将蒸汽压缩机压缩的二次蒸汽导入原系统的热循环中，以

处理高盐废水，减少对外部加热的需求。

二、高盐废水处理蒸发浓缩，含盐废水MVR蒸发结晶分盐技术主要流程：

二次蒸汽重复循环利用，减少外界能源需求。与其他高盐废水处理技术相比，MVR技术占地小、结

构简单，节能效果显著。具体工艺流程为：料液由进料泵进入换热器，升温后进入蒸发器，产生的二

次蒸汽经分离器，通向压缩机升温升压，再回到蒸发器作为加热蒸汽后，冷凝液经换热器降温排出。

高盐废水处理流程为：①预处理。将废水中的悬浮物、有机物、油类及部分离子去除，降低废水硬度；

②浓缩除盐。脱除废水盐分或将盐分浓缩到一定的浓度；③结晶固化。将废水中的盐分以固体盐的形

式析出。

高盐废水结晶固化:

预处理和浓缩除盐是将废水中的盐分浓度得到提高，若再深入处理，可将废水中的盐分以固体盐

形式析出。蒸发结晶产混盐和分质结晶产纯盐是两种常用的结晶固化技术。机械蒸汽压缩再循环蒸发

结晶，借助MVR工艺，省去外部热源，无二次蒸汽冷却水系统，使得不同纯盐组分结晶析出，相对

更为节能，是一种很有应用前景的高盐废水蒸发结晶技术。蒸发/冷却-耦合分质结晶法利用多元水盐

体系相图、蒸发浓缩、冷却降温等手段，使得不同纯盐组分从溶液中分批、分阶段结晶析出。结合以
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上两种结晶固化技术，借助MVR回用二次蒸汽的节能优势，采用MVR（热浓缩技术）的蒸发+

冷却耦合分质结晶工艺制备纯盐。根据盐分溶解度随温度的变化情况，选择蒸发和冷却结晶方式，实

现高盐废水的零排放与资源化利用。

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三、高盐废水处理蒸发浓缩，含盐废水MVR蒸发结晶分盐技术：

3.1蒸发器
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MVR蒸发器是MVR系统的核心设备，运行中需供给少量新鲜蒸汽，其有效利用率接近100%

（约5~10效蒸发器热效率），污染程度大幅降低。但MVR蒸发器存在生产能力不足、蒸发参数

不稳定、出料浓度的干物质含量不稳定、结垢结焦严重、蒸发效果不佳等问题。

MVR蒸发器包括：强制循环蒸发器、升膜式蒸发器、板式蒸发器、降膜式蒸发器等。

（1）强制循环蒸发器：动力消耗大，适用于浓度高、黏度大、易结晶结垢物料。其结构占地面

积大、处理量小，蒸发末期温度高，需要考虑泵的汽蚀、耐温和密封问题。

（2）升膜式蒸发器：结构占地面积小、适用于热敏性、黏度不大、易起沫物料。其进料温度不

可小于蒸发温度，出料系统及加热器底部密封要求高。

（3）板式蒸发器：体积较小，占用空间较小，适用于热敏性、黏度不大、不易结晶的物料。但

其不易清洗，结垢结焦程度大，处理量小。

（4）降膜式蒸发器：通常是在低温真空减压条件下进行，蒸发速度快、传热效率高、占地面积

较小、处理量大，适用于热敏性、黏度较大、浓度较高的物料。实际应用中，可以通过蒸发器的数量

判断蒸发器的效数。

MVR降膜式蒸发器具有两大特点：①物料可以连续进料与连续出料，蒸发器内料液的停留时间

短，可以1次将浓度达到设计要求，并相对最大限度地保留料液中的有效成分，使得蒸发器生产能

力不足，蒸发不稳定，出料浓度的干物质含量不稳定的问题得到解决；②采用MVR技术，二次蒸

汽可作为加热热源，运行成本较低，节能效果好，可在实现二次蒸汽压缩循环利用的同时，解决普

通MVR蒸发器结垢结焦严重、蒸发效果不佳等常见问题。

3.2MVR的蒸发+冷却结晶技术

传统高浓盐水产生无法资源化利用的结晶杂盐，主要为NaCl、NaSO及少量NaNO。预采用
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MVR的蒸发+冷却耦合分质结晶工艺，从废水中回收工业级的NaCl、NaSO及NaNO结晶盐。
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蒸发结晶是在常压或减压条件下蒸发部分溶剂，使溶液浓缩至过饱和状态，适用于溶解度随温度降低
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而增大或变化不大的物质。冷却结晶是将溶液温度降低至饱和浓度所对应的溶液温度下，使溶液达到

过饱和状态而析出结晶，适用于溶解