導(dǎo)語：低溫蒸發(fā)在煤化工濃鹽廢水處理的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1實驗裝置及方法

1.1實驗裝置

該試驗裝置為強制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶機組，主要由結(jié)晶器、加熱器、壓縮機、凝水泵、強制循環(huán)泵、出料泵、真空泵等設(shè)備組成。系統(tǒng)中裝有流量調(diào)節(jié)閥門、取樣閥、溫度計、流量計、壓力表、熱電偶等儀表，實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)。各組成部分具體參數(shù)如，其中壓縮機配置變頻器；加熱器換熱面積為36m2，換熱管采用φ25×1.2的316L不銹鋼管，管程走物料，殼程走蒸汽，采用臥式雙流程結(jié)構(gòu)布置；結(jié)晶器采用軸向流動型式，并配有鹽腳結(jié)構(gòu)，便于罐內(nèi)結(jié)晶物的匯集與排出，減小堵管的概率。

1.2實驗原理及目的

本次試驗采用強制循環(huán)蒸發(fā)工藝，利用高能效蒸汽壓縮機來壓縮蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽，把電能轉(zhuǎn)換成熱能，提高二次蒸汽的焓值，被提高熱能的二次蒸汽進入加熱器殼程加熱管內(nèi)物料水，循環(huán)利用二次蒸汽的熱能。用蒸汽和電能作驅(qū)動力使廢水在低溫狀態(tài)下進行蒸發(fā)濃縮，使淡水和鹽分充分分離，最大限度回收高純度淡水，排出的結(jié)晶析出物經(jīng)過固液分離后按固廢處理。本次試驗的目的是對試驗裝置的蒸發(fā)能力、結(jié)垢頃向、動力消耗、產(chǎn)水水質(zhì)、運行穩(wěn)定性等進行考察與分析，為實際工程設(shè)計及運行提供依據(jù)。同時，通過優(yōu)化各運行參數(shù)，使實驗裝置的效率達到最高，進而分析低溫蒸發(fā)技術(shù)的經(jīng)濟性能。

1.3試驗進水水質(zhì)

本次試驗進水是根據(jù)膜法處理后的濃鹽廢水水質(zhì)配制的，總水量為6m3左右，其水質(zhì)如表2所示，當(dāng)配制的試驗用水用完后，將產(chǎn)出的凝水與析出物重新混合后作為試驗進水循環(huán)進入系統(tǒng)，以達到實驗裝置連續(xù)運行的目的。

1.4分析方法

主要檢測儀器包括：sensION+EC5哈希Hach便攜式電導(dǎo)率/總?cè)芙夤腆w/鹽度/溫度測量儀、便攜式pH計、紫外分光光度計等。水質(zhì)檢測項目主要包括：氨氮、CODCr、Ca2+、Mg2+、Na+、氯離子、硫酸根離子、二氧化硅、全堿度、總硬度等，分析方法參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）。

2結(jié)果與討論

2.1換熱器的性能分析

換熱器進口平均水溫為71.93℃，出口平均水溫為75.86℃，換熱溫差穩(wěn)定在3.66℃左右，波動范圍很小，趨于平穩(wěn)。試驗前段時間換熱溫差基本穩(wěn)定在4℃左右，后期在3~4℃范圍內(nèi)波動，是由于前期進料水溫較低，通入的蒸汽量較大，導(dǎo)致?lián)Q熱溫差較大，后期配制的水樣用完之后，進料水為凝水與結(jié)晶析出物的混合水，溫度較高，導(dǎo)致?lián)Q熱溫差較前期略小一些。換熱器內(nèi)平均壓力為-0.057MPa，一直在-0.055~-0.065MPa之間波動，趨于平穩(wěn)，表明換熱器運行正常，性能穩(wěn)定。換熱器對數(shù)平均溫差穩(wěn)定在6.56℃附近，小范圍波動，總體趨勢平穩(wěn)。根據(jù)計算，換熱器的傳熱系數(shù)平均值為2332.3W/（m2•K），高于設(shè)計值2000W/（m2•K），表明換熱器結(jié)構(gòu)合理，傳熱性能良好，內(nèi)部無結(jié)垢。此外，系統(tǒng)使用單級蒸發(fā)，物料停留時間短，操作溫度低，以及系統(tǒng)過流部件選用316L不銹鋼材質(zhì)，都有效地避免或減緩了設(shè)備的結(jié)垢與腐蝕。

2.2壓縮機性能分析

壓縮機出口飽和蒸汽溫度與壓縮機出口實測溫度基本吻合，穩(wěn)定在80~90℃，平均溫度為80.7℃，而壓縮機實際出口平均溫度為83.75℃，壓縮機出口蒸汽溫度處于微過熱狀態(tài)，說明減溫水注入量不足，這是由于在該實驗中采用手動調(diào)節(jié)減溫水閥門，不能精確控制調(diào)節(jié)量。壓縮機正常使用溫升過高時，需要注入減溫水，以達到最大的熱量利用。壓縮機進口溫度由結(jié)晶罐頂部壓力控制，出口溫度由壓縮機頻率決定。上述結(jié)果表明，壓縮機運轉(zhuǎn)正常、性能穩(wěn)定。

2.3結(jié)晶性能分析

前期進料量基本穩(wěn)定，后期有小幅波動，平均進料量為1.13m3/h，已達到設(shè)備設(shè)計蒸發(fā)量。由于進料量水溫恒定，補充蒸汽量穩(wěn)定，所以系統(tǒng)運行穩(wěn)定。系統(tǒng)穩(wěn)定時，進、出水水量與蒸發(fā)量緊密相關(guān)，蒸發(fā)量越大，需要的進料水量變大，凝水產(chǎn)量也會相應(yīng)的增多。進料量過大，會導(dǎo)致蒸發(fā)量小于系統(tǒng)的進料量，結(jié)晶器液位將會上升，相反液位將會下降。因此，進料量應(yīng)根據(jù)結(jié)晶罐液位自動調(diào)節(jié)，結(jié)晶罐液位低則需要加大進料量，反之則需要減小進料量。

3結(jié)論

低溫蒸發(fā)技術(shù)在煤化工濃鹽廢水的處理中，最大限度地回收了淡水，且水質(zhì)較好，其中氨氮、CODCr、Cl-、TDS的濃度分別為9.6mg/L、6.61mg/L、28.1mg/L、81mg/L，可以達到回用水的要求，真正做到了廢水“零排放”。同時，出料含固率較高，平均含固率為49.7%，滿足固廢減量化的要求。物料停留時間短、操作溫度低是低溫蒸發(fā)技術(shù)的特點，從而導(dǎo)致系統(tǒng)換熱性能及結(jié)晶性能良好，運行穩(wěn)定。此外，設(shè)備材質(zhì)的選擇以及創(chuàng)新的在線除垢技術(shù)也是保證系統(tǒng)性能良好的關(guān)鍵。低溫蒸發(fā)技術(shù)的運行成本主要為電耗，加上少量的蒸汽消耗，每處理1t濃鹽廢水的成本能控制在20元以下，與傳統(tǒng)工藝相比具有較大的節(jié)能優(yōu)勢。

作者:左名景 韓英 孫燁 楊勇 周明 季大委 單位:中鹽昆山有限公司 雙良節(jié)能系統(tǒng)股份有限公司 南京中電環(huán)保股份有限公司