高鹽廢水是指總含鹽質量分數至少1%的廢水，所含鹽類多以Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等可溶性無機鹽物質為主。其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等，這種廢水含有多種物質(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質)。含鹽廢水的產生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環境造成的影響至關重要。水污染防治行動計劃的頒布，對全面控制污染物排放，狠抓工業污染防治，尤其是對高鹽廢水處理提出更高要求，因此如何讓工業企業高效節能的處理好高鹽廢水，已經成為現階段廢水處理的熱點研究之一。 

▲國務院關于印發水污染防治行動計劃的通知

      目前，高鹽廢水主要采用生物法和非生物法兩種處理方式。生物法主要包括普通活性污泥和生物膜等傳統方法，可去除廢水中有機物；但由于生物法處理系統與選用工況條件及含鹽水質特點有關。高鹽廢水環境下的微生物生物代謝處理功能喪失而易失效。非生物法包括蒸發、焚燒、膜分離、離子交換、電解法等方法。這些處理方法的缺點是運行費用高、易腐蝕、易堵塞、處理周期長及相關尾氣的處理，使得處理工藝在高鹽廢水中的運用存在局限性。

      采用蒸發結晶技術是現在高鹽廢水的處理技術趨勢，目前常用的蒸發器種類有外循環蒸發器、強制循環蒸發器、降膜式蒸發器、刮板薄膜式蒸發器以及混合式蒸發器等。這些蒸發器在不同領域內都得到了成功的應用。

▲降膜蒸發器

▲強制循環蒸發器

       蒸發是利用加熱方法使溶液中的部分溶劑汽化，從而增加溶液的鹽濃度，為溶質的析出創造條件。對預處理廢水過程產生的高含鹽污水，可通過蒸發結晶技術最終實現液體零排放。

       MVR技術 (Mechanical Vapor REcompression)是蒸汽機械再壓縮技術的簡稱，指利用渦輪發動機的增壓原理、經特殊流體設計而組成的蒸汽機械增壓式蒸餾濃縮系統。是一種能重新利用系統產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節能技術。

       MVR是目前最節能的蒸發器，多為單效蒸發，加熱溫差小，停留時間短，適于熱敏性物料。MVR強制循環式蒸發器，適用于有結垢性、結晶性、熱敏性(低溫)、高濃度、高粘度并且含不溶性固形物等化工、食品、制藥、環保工程、廢液蒸發回收等行業的蒸發濃縮。這種蒸發器可獨立使用,也可與降膜、外循環蒸發器組合使用，目前應用較多。

1. 熱效率高，節省能源，功耗低；

    蒸發一噸水的能耗只相當于傳統蒸發器的四分之一到五分之一。節能效果十分顯著。 

2. 運行成本低；

    以一個每小時蒸發50噸水的MVR蒸發器來說，若以購買蒸汽200元/噸計算，傳統蒸發器的每噸水成本約為50元/噸（每噸蒸汽可以蒸發4噸水），而MVR蒸發器為20元/噸。節省的運行費用將是一大筆企業利潤。

3. 清潔能源，沒有任何污染；

    MVR蒸發器只要有電就可以運行。采用的是工業電源，沒有任何二氧化碳排放的問題。不用蒸汽，不用鍋爐，不用燒煤和油，不用煙囪，不用冷卻水沒有CO2和SO2的排放。

4、自動化程度高；

    MVR蒸發器采用工控機和PLC控制系統以及變頻技術，完全實現了無人值守的全自動運行。

5、占地面積小；

    與傳統多效蒸發器對比，MVR在能耗、能源類型、運行成本、自動化程度等方面有著極大的性能優勢。

▲MVR蒸發器與傳統多效蒸發器性能對比

     目前格林環保公司在湖北葛店地區，正服務于一家專門生產新能源配套設施的大型工業企業，為其運行著一套零排放污水處理設施，強制循環MVR蒸發系統是其主要的工藝段。

▲格林正在運行的某MVR項目技術現場，一層

▲格林正在運行的某MVR項目技術現場，二層

▲格林正在運行的某MVR項目技術現場，三層

▲離心機結晶出料口

溶液在設備內的循環主要依靠外加動力所產生的強制流動，循環速度一般可達1.5-3.5米/秒，傳熱效率和生產能力較大。

▲MVR強制循環蒸發器工作原理及步驟

步驟一①原料液由循環泵自下而上打入，沿蒸發器的管內向上流動。

步驟二②蒸汽和被加熱的液體混合物進入結晶分離器后分開，蒸汽由上部排出。

步驟三③該部分二次蒸汽經過蒸汽壓縮機，壓縮升溫后送入蒸發器，實現熱源再利用的連續蒸發過程。

步驟四④結晶分離器中被加熱的液體受重力落下，經圓錐形底部被循環泵吸入，再進入加熱管，繼續循環蒸發濃縮。

步驟五⑤當料液濃度達到一定值時通過出料泵打入稠厚器，進行增稠處理。

步驟六⑥底部帶晶體的濃液排入離心機進行脫鹽處理，母液重新打回蒸發系統繼續蒸發。

運營要點答疑

問：當前環保污水處理行業對MVR工藝的應用情況如何？

王工：在國家一系列節能降碳的政策出臺背景下，應運而生了許多零排工藝的運用，MVR適用于大多有污水零排放需求的企業。就現有MVR在環保行業的普及和應用條件下，其實面臨著很多挑戰。一、MVR高效蒸發系統雖然高效，但是設備投資大；二、MVR技術對運行人員的技術知識儲備及系統運行操作要求較高。

問：在MVR的運營操作上，有哪些要點需要特別注意的？

①蒸汽壓縮機供油溫度需控制在30-60℃，供油壓力在150-400kPa，額定電流280A左右，還需關注油箱液位，定期更換機油，更換時間一般不超過6個月；

▲王工與運行管理人員對蒸汽壓縮機參數進行現場確認

②蒸發器需關注換熱效率，換熱管可能發生結垢現象，需定期清洗除垢；

▲王工確認蒸發器壓力表

③結晶分離器需要保持一定的液位，在運行過程中適量添加消泡劑，以避免泡沫被吸入蒸汽壓縮機；

▲王工觀察確認結晶分離器液位

▲楊經理調整結晶分離器消泡劑閥門

④出料泵需每小時進行一次取樣，觀察晶體的含量；

▲王工與楊經理對結晶液體取樣觀察

⑤稠厚器攪拌注意運行開啟，防止結晶鹽堵塞管道；

▲稠厚器

⑥離心機需定期清洗濾布。

▲格林運行人員清理離心機內部結晶殘渣

問：MVR技術實現的能耗和經濟效益如何？

王工：MVR蒸發器利用它自身產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的這項節能技術，為其帶來了極大的經濟效益。就MVR和多效蒸發器（煤消耗）做對比來看， MVR蒸發1噸水的能耗為40kW·h，折換成標煤為14.4kg。而多效蒸發器，效數為1時，蒸發一噸水需耗費103kg標煤。依此我們可以發現MVR蒸發器的能耗遠遠低于多效蒸發器（煤消耗），MVR的節能降耗效果十分突出。在化工行業，MVR除了節能降耗一大特點以外，通過蒸發產出的結晶體，更是具備極高的資源重復再利用價值。系統可以實現自動控制，穩定高效地做到結晶體再回收利用，以此收回MVR投資成本。

▲結晶鹽

      MVR蒸發結晶工藝的應用既響應了國家節能降碳的政策，又能真正做到廢水零排放，從運行角度來看，其發展潛力巨大，適合在類似的化工企業中推廣實施。

     當然MVR前期投資建設費用較高，但考慮到化工行業的原材料的特殊性，其后期通過MVR蒸發結晶技術獲得的資源再利用，可以獲得較高的投資回報比，基本上可以實現前期投資金額的回收。

     實現碳達峰、碳中和目標是一場硬仗，格林環保將進一步加強自身研發能力，持續優化水處理效果，用創新工藝為相關行業客戶處理環保問題的同時提供資源循環和碳減排服務，幫助客戶在節能降耗、減少碳排放上做貢獻，給企業主帶來技術產品化、產品服務化、服務精細化的專業環保管家式的服務體驗。如有資源綜合利用、中水回用、污水零排放疑難問題，請找格林，您的環保管家！