寧夏和寧化學液體零排放項目中MVR裝置技術工藝解析
為了對寧夏和寧化學項目膜法產生的高含鹽水進行處理，實現液體零排放和資源化利用，合眾思（北京）環境工程有限公司設計并提供了MVR裝置，MVR裝置產生的合格冷凝水（BOD5≤5mg/L，CODcr≤10mg/L，NH3-N≤10mg/L，溶解固含量≤200mg/L）送至回用水箱，可用于生產系統代替新鮮水，其濃縮液經結晶處理得到混鹽，最終實現零液體排放。本文對該項目MVR裝置的技術工藝進行介紹，闡述了工藝特點，可為應用MVR蒸發結晶工藝處理工業廢水實現液體零排放提供借鑒。
01 引言
寧夏和寧化學液體零排放項目由瀘天化集團寧夏和寧化學有限公司建設，位于寧夏回族自治區銀川市寧東能源化工基地煤化工園區B區，寧夏和寧化學有限公司廠區內，屬于新建項目。
本項目的廢水共有2股，分別是污水處理裝置達標排放廢水（氣化裝置廢水為主）和脫鹽水站濃鹽水（樹脂再生、反滲透濃水），污水中水回用設計處理規模為130m3/h，脫鹽水站濃水處理規模150m3/h。項目分2步進行：第一步，首先將較大水量的低鹽水采用膜技術進行減量化處理；第二步將經減量處理后的高含鹽水進行蒸發結晶。蒸發結晶混鹽外送處理，最終整個項目實現廢水“液體零排放”。
合眾思（北京）環境工程有限公司（以下簡稱合眾思）負責高含鹽廢水蒸發結晶工藝段的工藝包設計、裝置成套設備供貨和技術服務，實現了全廠廢水的液體零排放。
1 蒸發結晶裝置設計水量及水質
1.1 設計進水水量及水質
蒸發結晶裝置進水是經膜系統減量濃縮后產生的濃鹽水，蒸發過程產生的合格冷凝水送至回用水箱，其濃縮液經結晶處理得到混鹽，最終實現零液體排放。
本項目正常處理規模為10m3/h（平均連續流）,在操作彈性50%~110%下能夠穩定運行。
蒸發結晶裝置的進水水質見表1：
1.2 設計產水水質
1.3 混鹽含水率及濃縮母液
在上述設計水質及設計規模下，經脫水機分離后混鹽的含水率≤20%。
正常情況下無廢水外排，特殊情況下有少量的蒸發結晶濃縮母液外排，濃縮母液送至廠內焚燒爐焚燒，濃縮母液的排放量≤0.5 m3/h。
02 工藝說明及描述
2.1 工藝說明
結合該項目的水質水量特點和能源條件（電價、蒸汽價格），合眾思設計選用了MVR強制循環蒸發結晶系統，通過蒸發濃縮將高鹽廢水濃縮到過飽和至結晶鹽析出，再通過離心脫水得到混鹽。少量的母液排至界外處理以減少富集的雜質對MVR裝置穩定運行的影響。
MVR的基本原理是將蒸發器原本需要用冷卻水冷凝的二次蒸汽，經壓縮機壓縮后提高其壓力和飽和溫度，再送入蒸發加熱器作為熱源來加熱料液。二次蒸汽的潛熱得到了充分利用，從而達到了節能的目的。
和傳統的蒸發器相比較，合眾思的MVR蒸發器具有以下優點：
（1）MVR的特殊設計，能夠適應復雜的進水水質和較大范圍的水質變化條件，保證MVR系統的連續穩定運行。
（2）壓縮比高，熱效率高，節省能源，比能耗低，蒸發1t清水的能耗大約是傳統蒸發器的1/6～1/5（物料不同時能耗有所改變），運行成本大大降低。
（3）智能化，可以通過軟件監控壓縮機的各個運行參數，而且可以得出分析報告。
（4）壓縮機采用變頻控制，實際使用過程中可針對現場的情況自動進行變頻控制。
（5）壓縮機系統具有多方位自動保護功能，在溫度、壓力等發生變化的情況下自動進行保護，保證壓縮機的正常使用。
（6）由于加熱器同時又是二次蒸汽的冷凝器，所以不需要另外的冷凝器，也沒有循環冷卻水消耗。
（7）占地面積小、操作人員少，配套的公用工程項目少。
2.2 工藝描述
本項目MVR裝置的工藝流程圖如圖2所示，按照工藝流程主要可以分為預熱系統、蒸發結晶系統、離心脫水系統、蒸汽冷凝液系統等。
03 現場情況
該項目于2021年1月完成調試，MVR裝置一次啟動即達到設計指標要求，可連續穩定運行。
04 結論
寧夏和寧化學液體零排放項目MVR裝置投運后，可將前端系統處理產生的濃鹽水進行鹽水分離，蒸發結晶混鹽外送處理，產生的冷凝水進入生產系統代替新鮮水，實現了零液體排放和資源化利用，不僅可減小污水對環境的污染，提高企業的經濟效益，還可降低水資源消耗，實現了對工業廢水的“液體零排放”。
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