導語：低溫蒸發在煤化工濃鹽廢水處理的應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創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蒸發結晶機組，主要由結晶器、加熱器、壓縮機、凝水泵、強制循環泵、出料泵、真空泵等設備組成。系統中裝有流量調節閥門、取樣閥、溫度計、流量計、壓力表、熱電偶等儀表，實時監測系統的運行狀態。各組成部分具體參數如，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，采用臥式雙流程結構布置；結晶器采用軸向流動型式，并配有鹽腳結構，便于罐內結晶物的匯集與排出，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蒸發工藝，利用高能效蒸汽壓縮機來壓縮蒸發過程中產生的二次蒸汽，把電能轉換成熱能，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物料水，循環利用二次蒸汽的熱能。用蒸汽和電能作驅動力使廢水在低溫狀態下進行蒸發濃縮，使淡水和鹽分充分分離，最大限度回收高純度淡水，排出的結晶析出物經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能力、結垢頃向、動力消耗、產水水質、運行穩定性等進行考察與分析，為實際工程設計及運行提供依據。同時，通過優化各運行參數，使實驗裝置的效率達到最高，進而分析低溫蒸發技術的經濟性能。

1.3試驗進水水質

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

1.4分析方法

主要檢測儀器包括：sensION+EC5哈希Hach便攜式電導率/總溶解固體/鹽度/溫度測量儀、便攜式pH計、紫外分光光度計等。水質檢測項目主要包括：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《水和廢水監測分析方法》（第四版）。

2結果與討論

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

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，說明減溫水注入量不足，這是由于在該實驗中采用手動調節減溫水閥門，不能精確控制調節量。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晶罐頂部壓力控制，出口溫度由壓縮機頻率決定。上述結果表明，壓縮機運轉正常、性能穩定。

2.3結晶性能分析

前期進料量基本穩定，后期有小幅波動，平均進料量為1.13m3/h，已達到設備設計蒸發量。由于進料量水溫恒定，補充蒸汽量穩定，所以系統運行穩定。系統穩定時，進、出水水量與蒸發量緊密相關，蒸發量越大，需要的進料水量變大，凝水產量也會相應的增多。進料量過大，會導致蒸發量小于系統的進料量，結晶器液位將會上升，相反液位將會下降。因此，進料量應根據結晶罐液位自動調節，結晶罐液位低則需要加大進料量，反之則需要減小進料量。

3結論

低溫蒸發技術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技術的特點，從而導致系統換熱性能及結晶性能良好，運行穩定。此外，設備材質的選擇以及創新的在線除垢技術也是保證系統性能良好的關鍵。低溫蒸發技術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，與傳統工藝相比具有較大的節能優勢。

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 雙良節能系統股份有限公司 南京中電環保股份有限公司