低溫廢水蒸發(fā)工藝常見問題

一、廢水蒸發(fā)器堵管及結(jié)垢現(xiàn)象

1.堵管的主要原因：

（1）晶體鹽的沉積。

（2）鈣、鎂等離子造成的結(jié)垢。

（3）添加有機(jī)硅類消泡劑產(chǎn)生的鹽沉積現(xiàn)象，曾出現(xiàn)在垃圾滲透液處理的蒸發(fā)工藝階段。

2.選對蒸發(fā)形式是防止堵管的一步，降膜蒸發(fā)器等膜式蒸發(fā)器不適合有結(jié)晶體產(chǎn)生的場合，如果這些場合采用降膜等薄膜蒸發(fā)器，堵管是必然。易產(chǎn)生結(jié)晶體的場合應(yīng)該采用強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器或刮板蒸發(fā)器。其中強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器蒸發(fā)面積大、操作方便，換熱管內(nèi)流速保持2m/s以上，如果采用的泵的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，達(dá)不到規(guī)定流速也會出現(xiàn)鹽的沉積。

3.蒸發(fā)管路的設(shè)置也是減少鹽沉積的重要因素。設(shè)計(jì)的管路盡量無死角，確保所有結(jié)晶鹽引入集鹽器，后從集鹽器排出。

4.鈣、鎂離子等引起的結(jié)垢，采取的措施：

（1）對該廢水進(jìn)一次程度的軟化，降少鈣、鎂離子的濃度。

（2）采用強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器。

（3）采用石膏晶種法防垢或添加緩蝕阻垢劑。

（4）采用酸性清洗劑對蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)行定期清洗。

5.針對有機(jī)硅消泡劑引起的鹽沉積現(xiàn)象，建議更換聚醚類消泡劑進(jìn)行消泡抑泡處理。優(yōu)點(diǎn)是抑泡效果好，沒有鹽沉積現(xiàn)象；缺點(diǎn)是消泡成本增加，消泡效果沒有有機(jī)硅消泡劑明顯。

二、蒸發(fā)器運(yùn)行成本控制

1.采用多效蒸發(fā)工藝，每增加一效，運(yùn)行成本下降，但初次投資加大，對于廢水蒸鹽，一般不會超過三效，多四效。

2.熱力壓縮型蒸發(fā)器TVR，可以減少一效的能耗。系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)會變得復(fù)雜。

3.采用機(jī)械蒸汽壓縮型蒸發(fā)器，降低運(yùn)行成本，但國內(nèi)蒸汽壓縮機(jī)不成熟，設(shè)備造價(jià)高，維護(hù)難度變大。另外機(jī)械蒸汽壓縮型蒸發(fā)器不適合沸點(diǎn)上升大的鹽類和堿類的蒸發(fā)。在含鹽廢水蒸發(fā)采用機(jī)械蒸汽壓縮型蒸發(fā)器需慎重選用。

4.做好蒸發(fā)設(shè)備的外保溫，減少熱量的損失。

5.冷凝液顯熱和潛熱和利用。利用預(yù)熱器回收冷凝器的顯熱，提高蒸發(fā)原液的進(jìn)料溫度；采用閃蒸系統(tǒng)回收冷凝液的潛熱。

三、蒸發(fā)出鹽

1.離心機(jī)出鹽，離心機(jī)出鹽含水率低，但增加初次投資和運(yùn)行成本，對于蒸發(fā)廢鹽品質(zhì)要求高的可以采用；

2.出鹽器配收晶罐出鹽，鹽以晶體形式析出，外在水份較少，設(shè)備簡單、操作方便。微量水份可由濾網(wǎng)回到原液池再蒸發(fā)。

四、蒸發(fā)器的選擇

鹽類蒸發(fā)，優(yōu)先選用強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器。如果鹽類濃度較低，也可以采用前置降膜蒸發(fā)器+強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的方式，以降低運(yùn)行及初次投資。對于其它非鹽類的蒸發(fā)，優(yōu)先選用降膜蒸發(fā)器。

五、蒸發(fā)器材材質(zhì)的選擇

1.蒸發(fā)器材質(zhì)選擇與廢水的成份密切相關(guān)。廢水易腐蝕鹽類可以分為氯離子鹽（如氯化鈉和氯化銨）和非氯離子鹽（硫酸鈉、硫酸銨、碳酸鈉、硝酸鹽等）。

2.氯離子按耐腐蝕性優(yōu)先選用順序：鈦、雙相不銹鋼、炭鋼、普通不銹鋼。氯離子按性價(jià)比優(yōu)先選用順序：炭鋼、鈦、雙相不銹鋼，次是普通不銹鋼。非換熱設(shè)備，還可以選用炭鋼搪瓷，四氟，低溫可以選用聚丙烯、玻璃鋼等。

3.非氯離子鹽耐腐蝕性優(yōu)先選用順序：不銹鋼316L,不銹鋼304，炭鋼。非氯離子按性價(jià)比優(yōu)先選用順序：不銹鋼304或不銹鋼316L,其次為炭鋼。低溫可以采用UPVC、PE聚丙烯、玻璃鋼等。

六、蒸發(fā)器采用炭鋼材質(zhì)的使用年限

從用戶降低蒸發(fā)設(shè)備的初次投資，提高設(shè)備的性價(jià)比的角度出發(fā)，同時根據(jù)腐蝕數(shù)據(jù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，廢水的蒸發(fā)器建議部分或全部采用炭鋼材質(zhì)。

炭鋼材質(zhì)不是所有材質(zhì)里面抗腐蝕能力強(qiáng)的，卻是性價(jià)比較優(yōu)的材質(zhì)；腐蝕數(shù)據(jù)表顯示氯化鈉鹽水對炭鋼的腐蝕速率為0.1-0.5mm/年，據(jù)據(jù)該數(shù)據(jù)炭鋼在氯化鈉廢水蒸發(fā)器的使用年限為5年。廢水成分復(fù)雜，廢水對材質(zhì)的腐蝕過程也更復(fù)雜，科學(xué)分析和工程經(jīng)驗(yàn)很重要。

七、蒸發(fā)器是否為壓力容器

蒸發(fā)器不是典型的壓力容器，除了一效換熱室可能會有一定的壓力外，其余部分均為常壓或負(fù)壓裝置，無需按壓力容器要求執(zhí)行。

八、蒸發(fā)過程中COD的去除

廢水中的COD主要是由廢水中的有機(jī)物的含量的多少決定的，廢水中含有的有機(jī)物可能是高沸點(diǎn)也可能是低沸點(diǎn)的。如果高沸點(diǎn)的有機(jī)物，在蒸發(fā)時隨鹽一塊進(jìn)入固廢和廢液系統(tǒng)，冷凝水的COD則下降；如果廢水中是低沸點(diǎn)有機(jī)物，在蒸發(fā)過程隨冷凝水進(jìn)入冷凝水系統(tǒng)，冷凝水的COD則不下降。

因此，蒸發(fā)過程中的COD的去除率與廢水中有機(jī)物的具體成份有關(guān)，可以根據(jù)廢水中有機(jī)物的具體成份和含量，對蒸發(fā)過程的COD去除率做基本判斷，科學(xué)的辦法是先做蒸發(fā)小試，確定蒸發(fā)過程中的COD的去除率的問題。

九、廢水蒸發(fā)的MVR和多效蒸發(fā)

1.MVR和多效蒸發(fā)都是為了降低廢水蒸發(fā)的運(yùn)行成本。MVR的基本原理是由二次蒸汽進(jìn)行再壓縮，提高二次蒸汽的壓力和溫度，重復(fù)利用二次蒸汽加熱換熱器，終實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

2.多效蒸發(fā)的基本原理是二次蒸汽進(jìn)入下一效蒸發(fā)器加熱，實(shí)現(xiàn)蒸汽的重復(fù)利用。多效蒸發(fā)由于各種因素的影響效數(shù)往往是有限的。單從節(jié)省蒸汽的角度看：MVR肯定比多效蒸發(fā)節(jié)省蒸汽消耗。?

3.初次造價(jià)：相比較多效蒸發(fā)，MVR需要增加蒸汽壓縮機(jī)和單效換熱面積，減少多效的相關(guān)設(shè)備和冷凝設(shè)備。由蒸汽壓縮機(jī)價(jià)格昂貴，同時增加換熱面積，處理規(guī)模相同的MVR蒸發(fā)器的總造價(jià)往往是多效蒸發(fā)的三、四倍。?

4.運(yùn)行成本：MVR適合沸點(diǎn)隨濃度上升少的液體蒸發(fā)，例如果汁等食品行業(yè)及低濃度的液體（包括鹽溶液）的蒸發(fā)，這時MVR具有運(yùn)行成本上的優(yōu)勢。如果廢水的沸點(diǎn)隨濃度上升快，因?yàn)樾枰獕嚎s的溫升高，壓縮機(jī)電功率高，經(jīng)濟(jì)性就明顯下降。

十、降膜蒸發(fā)器和強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的組合

組合工藝是為了降低運(yùn)行成本和初次造價(jià)，強(qiáng)制循環(huán)泵流量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，沒有強(qiáng)制循環(huán)泵的降膜蒸發(fā)器的初次造價(jià)可以適當(dāng)降低。強(qiáng)制循環(huán)泵電功率相對較大，去掉強(qiáng)制循環(huán)泵后蒸發(fā)系統(tǒng)的電耗量減少，因此運(yùn)行成本有所下降。

降膜蒸發(fā)器只適合廢水的濃縮，不適合有鹽結(jié)晶的場合，因此采用降膜＋強(qiáng)制循環(huán)組合的蒸發(fā)器實(shí)際上犧牲了鹽水蒸發(fā)的可靠性，選擇降膜＋強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器處理含鹽廢水要更加慎重。一般情況下只對廢水中鹽的濃度低于10%的廢水采用降膜+強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)的組合形式。

十一、廢水蒸發(fā)設(shè)備多效的選擇

總體而言，四效的初次造價(jià)會高些，四效的運(yùn)行成本會相對低一點(diǎn)。具體而言，含鹽廢水蒸發(fā)過程，由于隨濃度升高，沸點(diǎn)上升的問題，效數(shù)不適采用過多，過多效數(shù)帶來的節(jié)能越來越有限，要求的生蒸汽壓力越來越高，同時初次造價(jià)增加明顯。綜合初次造價(jià)及運(yùn)行成本，蒸發(fā)量超過100T的蒸發(fā)器宜采用三效或四效，小型蒸發(fā)器（小于20T/d)可以采用兩效。采用幾效蒸發(fā)器，需要根據(jù)污水處理廠的實(shí)際情況進(jìn)行綜合評估和確定。