MVC蒸汽機(jī)械壓縮式高效節(jié)能型高鹽廢水蒸發(fā)濃縮工藝技術(shù)詳情

   MVC蒸汽機(jī)械壓縮式高效節(jié)能型高鹽廢水蒸發(fā)濃縮工藝來(lái)自對(duì)遼河油田提供的汽浮后軟化水處理，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工況，結(jié)合結(jié)垢情況、水質(zhì)及垢層成份、預(yù)處理技術(shù)、傳熱性能等研究基礎(chǔ)，在管式降膜蒸發(fā)器中進(jìn)行連續(xù)不間斷的蒸發(fā)，從而達(dá)到處理汽浮后污水和高含鹽水的目的。

   這項(xiàng)工藝系統(tǒng)即可獲取潔凈冷凝水、濃縮液，又使廢水得以高倍數(shù)減量。同時(shí)，對(duì)原水種類(lèi)及其污染物濃度的適用范圍非常廣泛，所以與其它方式的蒸發(fā)濃縮工藝相比，在各種重度廢水減量處理領(lǐng)域更具效率性、節(jié)能性和適用性，是低成本根治大流量高濃度疑難廢水、回收有價(jià)資源的成熟技術(shù)。

   MVC/MVR蒸發(fā)濃縮法，是利用壓縮機(jī)的壓縮升溫原理、經(jīng)特殊流體設(shè)計(jì)而組成的蒸汽壓縮型蒸發(fā)濃縮工藝系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)。

使密閉容器內(nèi)經(jīng)有效溫差生成的（從工業(yè)廢水）蒸汽，通過(guò)壓縮機(jī)壓縮成105 ℃ ~110℃的升溫氣體，可作為再生熱源循環(huán)應(yīng)用于對(duì)原水的熱傳遞和連續(xù)蒸發(fā)，升溫氣體本身也得以迅速冷卻，并成為可回用的冷凝水。

   采用蒸汽壓縮機(jī)及其特殊流體設(shè)計(jì)對(duì)形成的一次蒸汽實(shí)施壓縮升溫，且經(jīng)多次熱循環(huán)利用可有效提高濃縮倍數(shù)和熱效率，進(jìn)而節(jié)省大量能源及運(yùn)行費(fèi)用。

   工藝系統(tǒng)的一體化、數(shù)據(jù)化和效能化設(shè)計(jì)，使處理工藝系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高，降低人工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度。

   經(jīng)壓縮而升溫的氣體，通過(guò)熱交換使水分蒸發(fā)并生成濃縮液。這種升溫氣體，可多次用于循環(huán)蒸發(fā)濃縮，其濃縮液在排出過(guò)程中還將與進(jìn)水熱交換進(jìn)而達(dá)到充分利用熱能之目的。

   MVC技術(shù)處理是利用管式降膜蒸發(fā)器加熱廢水蒸發(fā)生產(chǎn)蒸汽，將此蒸汽送至機(jī)械式蒸汽壓縮機(jī)提升T和P后，再送回管式降膜蒸發(fā)器加熱側(cè)作為熱源，同時(shí)冷卻成蒸餾水；該工藝只需要一定量的電能，就可以使污水不斷轉(zhuǎn)變成蒸餾水而無(wú)需加熱蒸汽等額外的熱源；

   工業(yè)廢水在進(jìn)入蒸發(fā)器之前，應(yīng)該預(yù)熱到沸騰溫度（根據(jù)情況也可進(jìn)行負(fù)壓蒸發(fā)），因此需要預(yù)熱器；成品冷凝水在流出蒸發(fā)器時(shí)仍處于飽和溫度，有一定余熱，因而可以利用成品冷凝水的余熱來(lái)作為熱源預(yù)熱進(jìn)料廢水；

   污水中溶解有氣體等雜質(zhì)，升溫蒸發(fā)時(shí)氣體會(huì)析出，析出的氣體并不凝結(jié)，因而在蒸汽冷凝側(cè)會(huì)妨礙傳熱。所以污水進(jìn)入蒸發(fā)器之前要進(jìn)行預(yù)脫氣，為此需要設(shè)置一個(gè)除氣器；為了防止廢水在蒸發(fā)過(guò)程中結(jié)垢，需要一套預(yù)處理和加藥裝置。

工藝流程主要包括物料流程和蒸汽流程兩部分

物料流程：物料采用實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的稠油熱采廢水，從儲(chǔ)罐經(jīng)過(guò)泵進(jìn)入蒸發(fā)室并保持一定的液位后，通過(guò)閥門(mén)切換，料液在換熱管內(nèi)經(jīng)分布器呈膜狀下流，產(chǎn)生的二次蒸汽從蒸發(fā)器頂部引出，經(jīng)壓縮升溫給蒸發(fā)器加熱后，冷卻成冷凝水，濃縮料液在循環(huán)至一定倍數(shù)時(shí)開(kāi)始外排；而循環(huán)泵使物料在整個(gè)回路內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，其循環(huán)量可從流量計(jì)中讀出。

蒸汽流程：蒸汽流程啟動(dòng)時(shí)引入注汽鍋爐的臨時(shí)外源蒸汽，由閥門(mén)控制經(jīng)大差壓減壓裝置進(jìn)入蒸發(fā)器，當(dāng)降膜蒸發(fā)器達(dá)到熱量平衡后啟動(dòng)蒸汽壓縮機(jī)，同時(shí)切斷外源蒸汽，此時(shí)降膜蒸發(fā)系統(tǒng)已建立物料平衡和熱量平衡，系統(tǒng)可以自主運(yùn)行。

圖1  MVC工藝詳細(xì)圖解 

MVC蒸汽機(jī)械壓縮式高效節(jié)能型高鹽廢水蒸發(fā)濃縮工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）降膜蒸發(fā)器工藝技術(shù)

    a.設(shè)計(jì)出蒸發(fā)水量>20m³/h，換熱面積1800m²，傳熱系數(shù)2900w/m²℃，加熱蒸汽進(jìn)口處采用大曲率弧形流道設(shè)計(jì)，保證加熱均勻性；

    b.合理選擇除沫器的形式和安裝方式，保證高效的除沫效果；

    c.布膜器采用了多層分布盤(pán)加溢流分布技術(shù)，保證了均勻布膜；

    d.內(nèi)增加汽提模塊，具有調(diào)節(jié)水質(zhì)的功能。

（2）預(yù)處理與水質(zhì)調(diào)節(jié)工藝技術(shù)

    a.對(duì)進(jìn)水進(jìn)行預(yù)沉淀和PH值調(diào)節(jié)，防止機(jī)械垢和硅垢的沉積；

    b.對(duì)預(yù)熱后的水進(jìn)行脫氣，提高蒸發(fā)器的效率保障水質(zhì)；

    c.添加合理的阻垢劑、消泡劑、緩蝕劑，延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行周期；

    d.采用高效換熱器，用產(chǎn)品水預(yù)熱給水，既提高系統(tǒng)的熱效率，又利于提高水質(zhì)。

（3）壓縮機(jī)與蒸發(fā)器等配套工藝參數(shù)技術(shù)

    a.合理的設(shè)計(jì)壓縮機(jī)的進(jìn)出口壓力，保障了壓縮機(jī)的效率，降低電耗；

    b.設(shè)計(jì)蒸發(fā)溫度和加熱蒸汽溫度差值為5℃，合理的平衡了結(jié)垢、降膜蒸發(fā)器的面積及壓縮機(jī)功耗的矛盾；

    c.采用微正壓運(yùn)行，有效保障了蒸發(fā)器的高效運(yùn)行；

    d.設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)為30，合理平衡了水質(zhì)、排污率和結(jié)垢之間的矛盾；

    e.設(shè)計(jì)循環(huán)倍率為30-34，平衡循環(huán)泵的功耗、布膜、管壁沖刷和蒸發(fā)量之間的矛盾；

    f.開(kāi)發(fā)了高效的藥劑，確定了合理的加藥量，保證了蒸發(fā)器的經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

（4）設(shè)備自動(dòng)化控制工藝技術(shù)

    設(shè)備自動(dòng)化程度較高，使人力介入概率處于更小狀態(tài)。包括：自動(dòng)進(jìn)行廢水補(bǔ)給（填充）、排出分離室內(nèi)的殘留濃縮液、移送蒸餾水槽內(nèi)的蒸餾水、清潔熱交換器內(nèi)壁等；對(duì)許多變量如溫度、壓力、電導(dǎo)率和液位等需要連續(xù)加以監(jiān)控的參數(shù)的自動(dòng)調(diào)控；

   針對(duì)系統(tǒng)背離正常運(yùn)行模式而引發(fā)各種危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)作出反應(yīng)的自動(dòng)報(bào)警裝置。

 技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：

     a.無(wú)論是揮發(fā)性廢水、還是非揮發(fā)性廢水均適用，故廣泛應(yīng)用于各種高濃

度工業(yè)廢水根治（海水）場(chǎng)合；

     b.無(wú)周期性更換部件和額外消毒裝置（100%高溫殺菌），因此可減少大量

運(yùn)行費(fèi)用；

     c.工藝系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)化、占地面積小；

     d.由耐腐蝕材料制造，可長(zhǎng)期耐用、安裝在任何地方；

     e.僅采用清潔能源電力即可，因此處理費(fèi)用更低;

     f.可應(yīng)用于低成本制取飲用水、軟化水；

  g.全系統(tǒng)采用PLC控制，所以系統(tǒng)可自動(dòng)、安全運(yùn)行。

MVC蒸汽機(jī)械壓縮式高效節(jié)能型高鹽廢水蒸發(fā)濃縮工藝技術(shù)案例

   降膜蒸發(fā)器一般濃縮倍數(shù)30倍，濃縮倍數(shù)能達(dá)到60倍以上；循環(huán)倍率達(dá)到30-34；蒸發(fā)量一般設(shè)計(jì)小于400m³/h，更高可以達(dá)到600m³/h。

表1  遼河油田MVC蒸發(fā)浮選后污水測(cè)試對(duì)比數(shù)據(jù)

表2 MVC蒸發(fā)浮選后污水測(cè)試數(shù)據(jù)

2)  遼河油田熱采注汽流程圖

  圖2 遼河油田熱采注汽流程圖