冶金工業(yè)廢水零排放MVR蒸發(fā)技術(shù)

　　反滲透(RO)作為目前廢水資源化利用的典型技術(shù)之一，被廣泛應(yīng)用于企業(yè)廢水二級出水的深度處理。然而，RO濃水具有含鹽量高，采用普通方法處理時出水水質(zhì)難于達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，針對RO濃水的新型處理技術(shù)的開發(fā)顯得尤為重要。

　　MVR工藝很好的解決RO濃水處理難的問題，其巨大有的技術(shù)優(yōu)勢，可以廣泛用于生物化工、石化、制藥、食品制造、環(huán)境保護(hù)、海水淡化等諸多領(lǐng)域。韶關(guān)冶煉廠將MVR蒸發(fā)技術(shù)用于處理RO膜濃水，可使RO濃水再濃縮，同時蒸出水可以再次利用，做到廢水處理與資源化相結(jié)合，濃縮到結(jié)晶階段，結(jié)晶經(jīng)過后續(xù)處理后可以得到以硫酸鈉為主的無機(jī)鹽，最終達(dá)到冶金工業(yè)廢水零排放。

　　1、MVR蒸發(fā)技術(shù)原理

　　蒸汽機(jī)械再壓縮機(jī)技術(shù)(Mechanical Vapor Recompression，MVR)，將蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的原本需要冷卻水冷凝的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，提高其壓力和飽和溫度，增加熱焓，再送入蒸發(fā)器加熱器作為熱源，替代生蒸汽循環(huán)利用，二次蒸汽的潛熱又得到了充分的利用，從而達(dá)到了節(jié)能的目的。機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)技術(shù)與傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)相比，總能耗比多效蒸發(fā)總節(jié)能70%以上。

　　2、MVR蒸發(fā)技術(shù)的工程應(yīng)用

　　2.1 MVR工程應(yīng)用

　　MVR技術(shù)逐漸被運用于廢水的濃縮處理環(huán)節(jié)，由于其節(jié)能效果顯著、技術(shù)成熟可靠，可為企業(yè)節(jié)省了大量的投資、運行經(jīng)費，大大降低了生產(chǎn)成本，因此帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　有色金屬冶煉企業(yè)探索性的引入MVR蒸發(fā)技術(shù)解決工業(yè)廢水，本文以韶關(guān)冶煉廠運用MVR技術(shù)處理廢水為工程實例，探討MVR蒸發(fā)技術(shù)在冶金工業(yè)廢水零排放中的應(yīng)用。

　　韶關(guān)冶煉廠是經(jīng)過40余年的探索和創(chuàng)新，在工藝技術(shù)、裝備水平、環(huán)境保護(hù)等方面處于國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)水平的大型鉛鋅冶煉企業(yè)。工廠工業(yè)廢水采用生物制劑處理重金屬的化學(xué)沉淀法、膜分離技術(shù)和RO濃水MVR蒸發(fā)結(jié)晶，使得工業(yè)廢水做到零排放。

　　韶冶在冶煉的各個環(huán)節(jié)上嚴(yán)格規(guī)范用水量，并努力提高工業(yè)水的循環(huán)利用率，嚴(yán)格把關(guān)進(jìn)入末端廢水處理系統(tǒng)的污水總水量，這樣使得工廠工業(yè)廢水總量減少，同時使得廢水水質(zhì)含無機(jī)鹽比較高，通過除重金屬工藝和膜系統(tǒng)技術(shù)之后，最終得到RO濃水，其無機(jī)鹽含量比較高。

　　由于用MVR蒸發(fā)技術(shù)處理有色冶煉廢水尚無先例，所以工廠通過若干次技術(shù)探索，最終采用“預(yù)處理軟化+降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)+強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶+離心干燥包裝工藝”為主體的工藝技術(shù)，形成了對廢水進(jìn)行軟化、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥包裝工藝，RO濃水最終以蒸餾水和硫酸鈉為主的無機(jī)鹽形式呈現(xiàn)，實現(xiàn)廢水零排放的目的。其工藝流程圖如圖1所示。

　　2.2 RO濃水水質(zhì)

　　韶冶工業(yè)廢水經(jīng)過納濾膜、反滲透兩組膜的濃縮，RO濃水水質(zhì)含有高濃度的無機(jī)鹽，通過化驗RO濃水含鹽量在2%到3%之間，主要有鈉離子、鈣離子、硫酸根離子、氯離子和氟離子。

　　由于此水中含有氯離子和氟離子，對設(shè)備的腐蝕極為嚴(yán)重，因此，需要選用耐腐蝕性強(qiáng)的鈦材，在蒸發(fā)的過程中，物料在溫度20℃~100℃的各種濃度下，鈦材的腐蝕速度小于0.013mm/a，所以選用鈦材可以解決由氯離子、氟離子引發(fā)的設(shè)備腐蝕問題。

　　2.3 MVR蒸出水水質(zhì)及固態(tài)鹽

　　通過韶冶的工程實例，蒸發(fā)高濃度的RO濃水，蒸出來的冷凝水，通過化驗其水質(zhì)接近蒸餾水，完全可以回收利用。

　　蒸出來的固態(tài)鹽，通過化驗主要是以硫酸鈉為主，可做低品位鹽資源回收。

　　2.4 MVR蒸發(fā)工藝特點

　　MVR蒸發(fā)工藝特點：

　?、賳雍鬅o須消耗生蒸汽，或補(bǔ)充少量生蒸汽以維持蒸汽溫度，運行成本主要為壓縮機(jī)的電耗，運行費用大幅下降;

　　②占地面積小;

　?、酃霉こ膛涮咨伲羝谡舭l(fā)器中冷凝成水，無須另設(shè)冷凝器，無須使用循環(huán)冷卻水;

　?、軉雍瓦\行操作簡單、容易，操作人員少，運行穩(wěn)定，自動化程度高。

　　3、結(jié)論

　　韶冶采用MVR技術(shù)處理后RO濃水，終以蒸餾水和固態(tài)鹽形式存在，蒸餾水可直接回用于生產(chǎn)，產(chǎn)生的固態(tài)鹽則是以硫酸鈉為主的無機(jī)鹽，可將其以低品位硫酸鈉資源化處理。

　　在運行的過程中，可通過調(diào)整工藝運行減緩降膜蒸發(fā)器結(jié)垢，同時避免強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器結(jié)垢。因此MVR蒸發(fā)技術(shù)以獨特的技術(shù)優(yōu)勢，可以完成冶煉廢水資源化，最終實現(xiàn)冶金廢水零排放。(來源：廣東中金嶺南有色冶金設(shè)計研究有限公司)