工业废水零排放技术

五效 0.27 168 75%
2）机械蒸汽再压缩技术（MVR）
机械蒸汽再压缩技术（Mechanical Vapor Re-compression，MVR）早在上 世纪60年代，该技术已在欧美等发达国家应用于化工、食品、造纸、医药、海水淡 化及污水处理等领域，至80年代，该技术已成熟并得到广泛应用。
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3、典型零排放系统工艺流程
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4、核心技术介绍
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1）传统蒸发技术
典型的传统蒸发工艺是多效蒸发工艺（MED）就是将加热蒸汽通入一个蒸发 器，将溶液受热而沸腾产生的二次蒸汽当作加热蒸汽，引入另一个蒸发器，只要后 者蒸发室压力和溶液沸点均较原来蒸发器中的为低，则引入的二次蒸汽即能起加热 热源的作用。同理，第二个蒸发器新产生的新的二次蒸汽又可作为第三蒸发器的加 热蒸汽。这样，每一个蒸发器即称为一效，将多个蒸发器连接起来一同操作，即组 成一个多效蒸发系统。
目前，全国工业取水量占全国取水量的20％，其中主要的高耗水行业为 火力发电，纺织，造纸，钢铁和石油化工工业。2005年颁布的《中国节水技 术政策大纲》明确指出发展外排废水回用和“零排放”技术。
技术定义
1970年，美国国家污染物排放清除法案（NPDES）首先对废水零排放 提出了明确的规定和要求，美国电力研究中心（EPRI）更一步将工厂废水零 排放定义为“电厂不向地面水域排放任何形式的水（排出或渗出），所有离 开电厂的水都是以湿气的形式或是固化在灰或渣中”。
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1）传统蒸发技术
蒸发量为1t/h，效数和能耗对比
效数
单效
双效
三效
蒸汽消耗
kg/s 能量消耗
KWh 排入环境 热量占总 热量比例
1.1 686 92%
0.57 355 88%
0.4 244 84%
随着蒸发效数增加，设备投资基本按比例增加； 占地面积增加； 蒸发效数不能无限增加。
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四效 0.3 187 80%
➢ 5t/hrMVR（蒸汽温升8℃）蒸发器 设备成本：350万元/套 设备折旧（10年）35万元。 运行成本：电耗170 千瓦/时（主电机、循环泵、真空泵、凝水泵等），平 均电价0.8 元/千瓦时； 每小时运行成本：170千瓦*0.8元/千瓦时=136 元/小时； 每日运行成本（24小时/天）：136元*24小时=3264 元/天； 年运行成本（300天/年）3264元*300天=97.92 万元/年。 年总成本：97.92+35=132.92 万元/年。
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3）“晶种法”技术
采用“晶种法”技术的设备的主要特点如下： 1) 同其他废水处理设备比，体积较小，占地面积也较 小。 2) 设备能耗低，盐卤浓缩器处理一吨废水耗电最低仅 16 KWh；根据热动力学计算，卤水浓缩器的热效率是单效 闪蒸系统的27倍，或四效闪蒸系统的7倍。 3) 回收高达98%以上废水中水分含量，而且回收的是 优质蒸馏水，所含TDS小于10ppm，稍作处理，即可作高 压锅炉补给水。 4) 该技术的关键设备，若用高质量的钛合金制造，使 用寿命可长达30年或以上。 5) 解决了设备结垢问题，设备能持续运作一年或以上。 6) 自动化精程品度课件高，容易操作。
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1、零排放背景和定义
技术背景
随着我国工业的飞速发展, 高含盐难降解工业废水的排放量剧增, 由此而 带来的水质污染已成为我国环境污染的一个主要问题。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）。
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2）机械蒸汽再压缩技术（MVR）
多效蒸发器与MVR的成本对比
➢ 5t/hr三效蒸发器 设备成本：100万元/套，设备折旧（按10年计）10万元。 运真行空成泵本)，：平蒸均汽电消价耗0.08.元4t与//千t，三瓦蒸效时汽蒸；价发格比1每8年0 元节/省t，29电8-耗13520.千92瓦=1/6时5.(0循8万环元水泵、 每小时运行成本：5吨蒸发MV量R比*0三.4效吨蒸蒸发汽设/吨备水多*投18入0元35/0吨-1汽00+=25500千万瓦元*0.8元/ 千瓦时=360元+40元=400元/小时； 每年日运运行行成成本本（（30204天小/时年/）天即：）运9：行604100.元501元/年天/即小*3可时00收*天2回4/小年多时=投2=入898部6万0分0元元。//年天。； 年总成本：288+10=298万元/年
MVR技术节能的核心是将二次 蒸汽的热焓通过压缩提升其温度作为 热源替代新鲜蒸汽，即外加一部分压 缩机做功来实现循环蒸发，从而可以 不需要外部鲜蒸汽，依靠蒸发器自循 环来实现蒸发浓缩的目的。
从理论上来看，使用MVR蒸发器 比传统蒸发器节省80%以上的能源， 节省90%以上的冷凝水。
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2）机械蒸汽再压缩技术（MVR）
基于降膜式种盐法的蒸发零排放解决方案应运而生。该技术应用包括火 力发电厂，石油化工，造纸，冶金等行业。
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2、零排放解决方案
一般可回收90％～95％的含盐量为5～10mg／L的蒸馏水，少 量浓渣可进一步采用结晶器或蒸发塘做固化处理，或掩埋等。
蒸发零排放解决方案的核心是机械蒸汽再压缩循环蒸发技术、 “晶种法”技术和混合盐结晶技术。
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2）机械蒸汽再压缩技术（MVR）
MVR与传统蒸发器性能比较
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3）“晶种法”技术
“晶种法”技术解决了蒸发器换热管的结垢问题，应用“晶种法”技 术的蒸发器，也称作“盐水浓缩器”。经盐水浓缩器处理后排放少量的浓缩 废水，固溶物含量可高达300000rag/L，通常被送往蒸发塘或结晶器或干燥 器，结晶或干燥成固体，运送堆填区埋放。
机械蒸汽再压缩循环蒸发技 术所使用的“下降水膜型机械蒸 汽再压缩循环蒸发器”是目前世 界上用作处理含有高盐分废水最 有效、最经济的设备。在运行过 程中，没有潜热的流失。
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2）机械蒸汽再压缩技术（MVR）
MVR应用于蒸发过程的原理
在蒸发过程中，从蒸发器出来 的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、 温度升高，热焓增加，然后送到蒸发 器的加热室当作加热蒸汽使用，使料 开车补充蒸汽 液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则 冷凝成水，从体系中排出。原溶液被 浓缩后，在结晶器中析出无机盐，从 体系中排出。