多效蒸发器和MVR蒸发器应用于高含盐废水的处理

随着国家经济的高速发展，随之产生的高含盐废水越来越多。近些年国家由于环境污染日益加重，国家对环保要求更加严格。这就要求企业对产生的三废进行处理。高含盐废水是指含至少总溶解固体TDS（Total Dissolved Solid）和有机物的质量分数大于等于3.5%的废水，包括高盐生活废水和高盐工业废水。主要来源于直接利用海水的工业生产、生活污水和食品加工厂、制药厂、化工厂及石油和天然气的采集加工等。这些废水中除了含有有机污染物外，还含有大量的无机盐，如Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等离子。这些高盐、高有机物废水，若未经处理直接排放，势必会对水体生物、生活 饮用水和工农业生产用水产生极大危害。该类浓废水的共同特点是：不能简单地用生化处理，且物化处理过程较复杂，处理费用较高，是污水处理行业公认的高难度处理废水。

1、高含盐废水处理技术

关于高含盐废水的处理技术，国内外已经研究了几十年，目前通常采用的方法主要包括：生物法、SBR工 艺法、多效蒸发器脱盐法和MVR蒸发器脱盐法等。

1.1 生物法

生物处理是目前废水处理最常用的方法之一，具有应用范围广、适应性强等特点。化工废水如染料、农药、医药中间体等含盐量较高的废水，污染严重，必须经过处理才能排放。况且，此类废水成分复杂，不具备回收价值，采用其他处理方法成本较高，因此生物处理仍是首选的方法。无机盐类在微生物生长过程中起着促 进酶反应，维持膜平衡和调节渗透压的重要作用，但盐浓度过高，会对微生物的生长产生抑制作用，主要原因在于：

（1）盐浓度过高时渗透压高，使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离；

（2）高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低；

（3）高氯离子浓度对细菌有毒害作用；

（4）由于污水的密度增加，活性污泥容易上浮流失。

为此，高含盐废水的生物处理需要进行稀释，通常在低盐浓度下（盐浓度小于1%）运行，因而会造成水资源的浪费，同时由于处理设施庞大也会造成投资增加、运行费用提高。随着水资源的日趋紧张，国家出台的保 护水资源的各项法规和收费措施，给高含盐废水处理的企业带来了负担。

1.2 SBR工艺

SBR是序批间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间 歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采 用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR工艺的优点主要有：

（1）池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好；

（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好；

（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用；

（4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；

（5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理；

（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，能有效控制活性污泥膨胀；

（7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于污废水处理厂的扩建和改造；

（8）通过适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果；

（9）工艺流程简单、造价低。

尽管SBR工艺在废水处理工程中有如此多的优点， 但是对于高含盐废水的处理还存在一些难点，需要进一步克服。主要难点有：

（1）废水中含盐量的增加，对废水处理系统的硝化能力影响较大；

（2）废水中含盐量较多时，浮力较大，不容易沉淀；

（3）多数高含盐废水中含有有害有机物等其他杂质，不能通过SBR工艺加以去除；

（4）SBR工艺自动化要求程度高；

（5）后处理设备要求较多，如消毒设备、接触池容积，以及排水设施如排水管道等都要求很高。

1.3多效蒸发器脱盐法

多效蒸发器脱盐法是利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除的方法。多效蒸发器是由相互串联的多个蒸发器组成，饱和加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效。第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸气投入，可以蒸发出多倍的水出来。同时，高盐废水经过由第一效到最末效的依次浓缩，在最末效达到过饱和而结晶析出，由此实现盐分与废水的固液分离。

多效蒸发器脱盐法具有技术成熟、可处理废水范围广、占地面积小、处理速度快、节能等优点。

1.4MVR蒸发器脱盐法

MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项技术。随着国家对污水排放要求越来越严格和国家对节能项目的大力提倡，MVR蒸发器脱盐法越来越得到人们的青睐！

MVR蒸发器是机械式热能压缩蒸发器，是一种新型高效蒸发设备，其工作原理是蒸发器产生二次蒸汽经机械式热能压缩机压缩后，温度、压力提高，热焓增加，返回用作蒸发器加热室的加热热源，使料液维持在沸腾状态。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽，新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓，从而大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗，减少了污染。原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了汽化潜热，又提高了热效率。另外，以电功的输入代替蒸汽的输入，减少了操作成本。MVR蒸发器可以实现低温蒸发。在MVR蒸发器的设计过程中，蒸汽压缩机的选择是整个设计的关键环节。MVR蒸发器使用的蒸汽压缩机主要有离心式蒸汽压缩机和罗茨式蒸汽压缩机。罗茨式蒸汽压缩机适用于蒸发量较小的工况，离心式蒸汽压缩机使用范围较为广泛，单级温升最高可达24℃。

MVR蒸发器具有以下性能特点：低能耗、低运行费用；占地面积小；公用工程配套少，工程总投资少，运行平稳，自动化程度高；无需原生蒸汽；由于常用单效使产品停留时间短;工艺简单，实用性强，部分负荷运转特性优异。