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

   MVC蒸汽機械壓縮式高效節(jié)能型高鹽廢水蒸發(fā)濃縮工藝來自對遼河油田提供的汽浮后軟化水處理，通過現(xiàn)場實際運行工況，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)器中進行連續(xù)不間斷的蒸發(fā)，從而達到處理汽浮后污水和高含鹽水的目的。

   這項工藝系統(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，對原水種類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、回收有價資源的成熟技術(shù)。

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

使密閉容器內(nèi)經(jīng)有效溫差生成的（從工業(yè)廢水）蒸汽，通過壓縮機壓縮成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。

   采用蒸汽壓縮機及其特殊流體設(shè)計對形成的一次蒸汽實施壓縮升溫，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，進而節(jié)省大量能源及運行費用。

   工藝系統(tǒng)的一體化、數(shù)據(jù)化和效能化設(shè)計，使處理工藝系統(tǒng)操作簡便，自動化程度高，降低人工成本和勞動強度。

   經(jīng)壓縮而升溫的氣體，通過熱交換使水分蒸發(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，其濃縮液在排出過程中還將與進水熱交換進而達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，將此蒸汽送至機械式蒸汽壓縮機提升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)變成蒸餾水而無需加熱蒸汽等額外的熱源；

   工業(yè)廢水在進入蒸發(fā)器之前，應(yīng)該預(yù)熱到沸騰溫度（根據(jù)情況也可進行負壓蒸發(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作為熱源預(yù)熱進料廢水；

   污水中溶解有氣體等雜質(zhì)，升溫蒸發(fā)時氣體會析出，析出的氣體并不凝結(jié)，因而在蒸汽冷凝側(cè)會妨礙傳熱。所以污水進入蒸發(fā)器之前要進行預(yù)脫氣，為此需要設(shè)置一個除氣器；為了防止廢水在蒸發(fā)過程中結(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：物料采用實際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稠油熱采廢水，從儲罐經(jīng)過泵進入蒸發(fā)室并保持一定的液位后，通過閥門切換，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)時開始外排；而循環(huán)泵使物料在整個回路內(nèi)進行循環(huán)，其循環(huán)量可從流量計中讀出。

蒸汽流程：蒸汽流程啟動時引入注汽鍋爐的臨時外源蒸汽，由閥門控制經(jīng)大差壓減壓裝置進入蒸發(fā)器，當(dāng)降膜蒸發(fā)器達到熱量平衡后啟動蒸汽壓縮機，同時切斷外源蒸汽，此時降膜蒸發(fā)系統(tǒng)已建立物料平衡和熱量平衡，系統(tǒng)可以自主運行。

圖1  MVC工藝詳細圖解 

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

（1）降膜蒸發(fā)器工藝技術(shù)

    a.設(shè)計出蒸發(fā)水量>20m³/h，換熱面積1800m²，傳熱系數(shù)2900w/m²℃，加熱蒸汽進口處采用大曲率弧形流道設(shè)計，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.對進水進行預(yù)沉淀和PH值調(diào)節(jié)，防止機械垢和硅垢的沉積；

    b.對預(yù)熱后的水進行脫氣，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，延長設(shè)備的運行周期；

    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）壓縮機與蒸發(fā)器等配套工藝參數(shù)技術(shù)

    a.合理的設(shè)計壓縮機的進出口壓力，保障了壓縮機的效率，降低電耗；

    b.設(shè)計蒸發(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)器的面積及壓縮機功耗的矛盾；

    c.采用微正壓運行，有效保障了蒸發(fā)器的高效運行；

    d.設(shè)計濃縮倍數(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)濟高效運行。

（4）設(shè)備自動化控制工藝技術(shù)

    設(shè)備自動化程度較高，使人力介入概率處于更小狀態(tài)。包括：自動進行廢水補給（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)的自動調(diào)控；

   針對系統(tǒng)背離正常運行模式而引發(fā)各種危險狀態(tài)時作出反應(yīng)的自動報警裝置。

 技術(shù)優(yōu)勢如下：

     a.無論是揮發(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）場合；

     b.無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

運行費用；

     c.工藝系統(tǒng)相對簡化、占地面積??；

     d.由耐腐蝕材料制造，可長期耐用、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、安全運行。

MVC蒸汽機械壓縮式高效節(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)能達到60倍以上；循環(huán)倍率達到30-34；蒸發(fā)量一般設(shè)計小于400m³/h，更高可以達到600m³/h。

表1  遼河油田MVC蒸發(fā)浮選后污水測試對比數(shù)據(jù)

表2 MVC蒸發(fā)浮選后污水測試數(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