廢水處理中MVR蒸發(fā)工藝簡(jiǎn)介

MVR蒸發(fā)器是英文（Mechanical Vapor Recompression）的縮寫，被稱之為“機(jī)械式蒸汽再壓縮”蒸發(fā)器。它是上二十世紀(jì)九十年代末開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型節(jié)能蒸發(fā)設(shè)備。MVR蒸發(fā)器是采用低溫和低壓汽蒸技術(shù)和清潔能源----“電能”，產(chǎn)生蒸汽，將媒介中的水分分離出來(lái)。

簡(jiǎn)單來(lái)講，MVR是一種蒸發(fā)工藝，主要通過(guò)二次蒸汽壓縮的方式產(chǎn)生高壓蒸汽、轉(zhuǎn)化熱力能源。實(shí)際應(yīng)用中，蒸發(fā)冷卻后會(huì)產(chǎn)生大量的高純度液化水，以此達(dá)到對(duì)工業(yè)廢水的處理效果，鑒于MVR蒸發(fā)工藝可實(shí)現(xiàn)熱力能源的應(yīng)用與轉(zhuǎn)換，因此具有節(jié)能減排的功效。

一、廢水處理中MVR蒸發(fā)工藝的原理

工業(yè)廢水處理中，MVR蒸發(fā)裝置的蒸汽機(jī)通過(guò)機(jī)械壓縮方法即渦輪增壓的原理使空氣得到有效壓縮，形成機(jī)械能與動(dòng)能。在較為封閉的容器內(nèi)，相關(guān)裝置通過(guò)加熱與蒸發(fā)，可促進(jìn)熱力資源與電力能源之間的轉(zhuǎn)化，由此解決能源消耗，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的清潔化與綠色化，對(duì)降低工業(yè)生產(chǎn)成本具有積極影響。

實(shí)踐應(yīng)用中，MVR蒸汽設(shè)備提高了二次蒸汽的壓力與溫度、促進(jìn)循環(huán)蒸發(fā)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能的充分有效利用，相關(guān)熱力能源在裝置的約束下，不易流失，蒸發(fā)過(guò)程也是液態(tài)水的形成過(guò)程，蒸汽散熱冷凝形成水資源，相關(guān)工作人員可在蒸發(fā)器底部進(jìn)行水源的收集。鑒于在具體蒸發(fā)過(guò)程中，蒸發(fā)裝置為封閉性系統(tǒng)，其全部蒸汽能量可轉(zhuǎn)化為熱能，不僅做到工業(yè)廢水的無(wú)害化處理，也提高能源利用效率，相關(guān)工藝的實(shí)施有利于實(shí)現(xiàn)新時(shí)期節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)。

二、MVR蒸發(fā)工藝在廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用

（一）預(yù)處理階段

在工業(yè)廢水處理工作中，傳統(tǒng)的蒸發(fā)技術(shù)與處理工藝由于技術(shù)要求較低，需要大量的設(shè)備與人員參與，使得實(shí)際的廢水處理工作效果不明確。而基于MVR蒸發(fā)工藝在廢水預(yù)處理階段的應(yīng)用，可顯著提升工業(yè)廢水的處理工作水平。預(yù)處理階段在工業(yè)廢水處理中的地位極為重要，這一階段的廢水處理方式，以水質(zhì)軟化為主，通常情況下采取的方式較為簡(jiǎn)單。

以某工廠的廢水處理為例，因生產(chǎn)過(guò)程中，水中含有大量的陽(yáng)離子，硬度較高，相關(guān)人員采用了芒硝、石灰組合添加的方式，對(duì)污染水質(zhì)進(jìn)行了預(yù)處理，由此降低了水體中的污垢含量。其具體的實(shí)施步驟如下：首先，工作人員在預(yù)處理的工業(yè)廢水中加入石灰乳。其次，將廢水投入離心機(jī)系統(tǒng)中，并通過(guò)離心作用形成污染物含量較低的工業(yè)用水。最后，通過(guò)MVR蒸汽工藝進(jìn)行處理與操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中PH值的調(diào)節(jié)使其滿足相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。在此過(guò)程中，對(duì)工業(yè)廢水中的污染漂浮物進(jìn)行處理是關(guān)鍵的步驟，相關(guān)人員可通過(guò)陶瓷膜對(duì)水體進(jìn)行過(guò)濾操作，一般情況下，當(dāng)水體中的漂浮物含量低于0.001%以下時(shí)，針對(duì)工業(yè)廢水的預(yù)處理效果達(dá)到，此時(shí)水中的氧化鈉等鹽類物質(zhì)也會(huì)明顯降低。

（二）蒸發(fā)結(jié)晶

這一階段，主要是利用MVR蒸發(fā)工藝對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行結(jié)晶處理，以此降低水體中的工業(yè)化學(xué)元素的含量。實(shí)踐應(yīng)用中，相關(guān)人員需要將工業(yè)廢水導(dǎo)入蒸發(fā)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)罐中，并向其中加入阻垢劑，加入阻垢劑的作用是防止熱管內(nèi)壁在使用過(guò)程中出現(xiàn)污垢、銹跡的問(wèn)題，同時(shí)也促使了工業(yè)廢水在調(diào)節(jié)罐中發(fā)生充分反應(yīng)。蒸發(fā)結(jié)晶的過(guò)程中，為使工業(yè)廢水的處理效果更加明顯，需要利用除氧器將不充分凝結(jié)的氣體進(jìn)行分離，進(jìn)而提高蒸汽轉(zhuǎn)化熱能的效率。

蒸發(fā)結(jié)晶階段，基于MVR工藝技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)廢水中80%以上水分的蒸發(fā)，該種方式可降低能源消耗、提高處理工作效率。此外，MVR蒸發(fā)工藝的應(yīng)用可滿足系統(tǒng)中蒸發(fā)器對(duì)于溫度的需要，提高系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。為有效降低工業(yè)廢水的處理成本，相關(guān)人員可在處理過(guò)程中，應(yīng)用離心壓縮機(jī)和三效混流蒸發(fā)器。大量的實(shí)踐結(jié)果表明，MVR工藝技術(shù)可促使工業(yè)廢水處理中二次蒸汽的產(chǎn)生，同時(shí)不斷提高蒸汽的溫度，加速工業(yè)廢水的冷卻與處理效率。這種混流系統(tǒng)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)熱力能源的應(yīng)用，由此降低節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)與能源資源節(jié)約做出重要貢獻(xiàn)。

鑒于MVR蒸發(fā)工藝節(jié)能效果明顯，相關(guān)人員在工業(yè)廢水中，可將熱能轉(zhuǎn)化為電能，促進(jìn)資源的回收與再利用，同時(shí)，在MVR蒸發(fā)工藝技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中無(wú)需增加過(guò)多的能源供給，基于蒸汽熱能的合理應(yīng)用，可提高工作效率。此外，實(shí)踐應(yīng)用中，MVR設(shè)備造作步驟簡(jiǎn)單、占地面積較小，相關(guān)人員可快速掌握設(shè)備操作技巧，提高廢水處理工作效率與水平。

（三）離心干燥

離心干燥階段是工業(yè)廢水處理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)離心干燥后，物料的含水量在5%左右，其含水量相對(duì)較高，采取脫水措施進(jìn)行處理。實(shí)踐工作中，需要離心與干燥兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行工業(yè)廢水處理，對(duì)干燥機(jī)的應(yīng)用應(yīng)保持溫度在140℃，物料需經(jīng)過(guò)傳輸機(jī)到達(dá)流化床機(jī)械設(shè)備中。在工業(yè)廢水處理中，相關(guān)的技術(shù)與工藝隨著時(shí)代發(fā)展而不斷變化，MVR蒸發(fā)工藝，是目前有效的廢水處理方法，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)其操作方法與技術(shù)進(jìn)行充分研究，以期實(shí)現(xiàn)廢水處理效果的化。離心干燥中，水體會(huì)形成結(jié)晶鹽，技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行包裝與處理后，可將相關(guān)物質(zhì)應(yīng)用到其他的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，由此促進(jìn)物質(zhì)資料的循環(huán)應(yīng)用。

總之，在工業(yè)廢水的處理過(guò)程中，MVR蒸汽工藝不僅完成了廢水污染物的處理，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)物質(zhì)和能源的循環(huán)利用，提升了資源利用效率，降低經(jīng)濟(jì)成本。基于MVR蒸汽工藝系統(tǒng)的應(yīng)用，設(shè)備的能源不需過(guò)多投入，因此節(jié)約的大量資金與技術(shù)，尤其是系統(tǒng)中溫度低于40℃時(shí)，無(wú)需冷卻設(shè)備，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)器底部水流的收集。總而言之，MVR蒸汽工藝的應(yīng)用為我國(guó)工業(yè)廢水處理技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

三、MVR蒸發(fā)工藝的優(yōu)點(diǎn)

1. 熱效率高，節(jié)省能源，功耗低。蒸發(fā)一噸水的能耗只相當(dāng)于傳統(tǒng)蒸發(fā)器的四分之一到五分之一。節(jié)能效果十分顯著。

2. 運(yùn)行成本低。MVR蒸發(fā)器耗能一般是傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器三分之一到四分之一。節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用將是一大筆企業(yè)利潤(rùn)。

以一個(gè)每小時(shí)蒸發(fā)50噸水的MVR蒸發(fā)器來(lái)說(shuō)，若以購(gòu)買蒸汽200元/噸計(jì)算（內(nèi)地的平均價(jià)格），傳統(tǒng)蒸發(fā)器的每噸水成本約為50元/噸（每噸蒸汽可以蒸發(fā)4噸水），而MVR蒸發(fā)器為20元/噸。

若以蒸發(fā)器平均每天工作20個(gè)小時(shí)，一年運(yùn)行300天計(jì)算，則一年就可以節(jié)省30X50X20X300=9,000,000萬(wàn)元人民幣，這是一筆節(jié)省下來(lái)的多么可觀的利潤(rùn)呢。若MVR蒸發(fā)器的成本為1800萬(wàn)，則兩年節(jié)省的錢就可收回MVR蒸發(fā)器的全部投資。以后節(jié)省的錢就是企業(yè)的利潤(rùn)了。

3. 清潔能源，沒(méi)有任何污染。MVR蒸發(fā)器只要有電就可以運(yùn)行。采用的是工業(yè)電源，沒(méi)有任何二氧化碳排放的問(wèn)題。不用蒸汽，不用鍋爐，不用燒煤和油，不用煙囪，不用冷卻水沒(méi)有CO2和SO2的排放。現(xiàn)在上盛行的CDM項(xiàng)目，中國(guó)作為發(fā)展中來(lái)說(shuō)，這也是個(gè)很大收入，當(dāng)前上每噸CO2的價(jià)格是9.8歐元。所以如果大量使用MVR蒸發(fā)器，將給帶來(lái)大量的CDM收入。

4. 通過(guò)二次蒸汽回用技術(shù)，蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)器的指標(biāo)，完全符合規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

5. 采用單級(jí)真空蒸發(fā)，蒸發(fā)溫度低，特別適合熱敏性較強(qiáng)的物料，不易使物料變性。采用低溫負(fù)壓蒸發(fā)（50-80℃），有利于防止被蒸發(fā)物料的高溫變性。

6. MVR蒸發(fā)器是傳統(tǒng)多效降膜蒸發(fā)器的換代產(chǎn)品。凡單效及多效蒸發(fā)器適用的物料和工藝，均適合采用MVR蒸發(fā)器，在技術(shù)上具有完全可替代性，并具有更優(yōu)良的環(huán)保與節(jié)能特性。

7. 自動(dòng)化程度高。MVR蒸發(fā)器采用工控機(jī)和PLC控制系統(tǒng)以及變頻技術(shù)，完全實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守的全自動(dòng)運(yùn)行。

8. 體積小，可移動(dòng)性。中小型MVR蒸發(fā)器，占地面積在10到50平方米的范圍內(nèi)，可以設(shè)計(jì)成移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，便于安裝、調(diào)試和運(yùn)輸。

四、MVR蒸發(fā)器應(yīng)用領(lǐng)域

MVR的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，可以這樣說(shuō)傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器應(yīng)用的地方，MVR蒸發(fā)器也完全可以取而代之。MVR蒸發(fā)器和傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比，不但具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)，而且降低了運(yùn)營(yíng)成本，是傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器的升級(jí)換代系統(tǒng)。

1. 處理工業(yè)廢水

工業(yè)廢水的濃縮和水的循環(huán)再利用。如電鍍行業(yè)、涂料生產(chǎn)行業(yè)、醫(yī)藥和農(nóng)藥行業(yè)、金屬加工行業(yè)、造紙行業(yè)和原油生產(chǎn)行業(yè)等污水處理。 從污水中去掉有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽。變廢為寶。

如何低成本解決高含鹽工業(yè)廢水回用問(wèn)題,是眾所知難題,MVR蒸發(fā)器是處理這類工業(yè)廢水的方案。

2. 化工工業(yè)

（1）生產(chǎn)空心纖維分子的工藝用水的處理

（2）香料的提純

（3）亞氯酸鈉和過(guò)硫酸鈉等化工原料的生產(chǎn)

（4）海水的淡化

（5）有機(jī)添加劑的濃縮和結(jié)晶

（6）提取液的精煉

（7）把反應(yīng)生成物分析成溶劑和產(chǎn)品

3. 制藥工業(yè)

我國(guó)的制藥行業(yè)，是個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)，使用了大量的老化、舊式蒸發(fā)器，不僅降低藥品質(zhì)量，更是浪費(fèi)了大量的能源。急需升級(jí)換代減少二氧化碳的排放。 例如生產(chǎn)西藥的蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶和干燥、中藥的濃縮等。

4. 食品行業(yè)

在食品深加工行業(yè)，大量采用蒸發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)脫水的功能。如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等；從果膠中提取的異丙醇的濃縮；芳香物的提取和濃縮；食品與發(fā)酵香料的分餾沉淀物、溶劑的精煉。

5. 制酒工業(yè)

制酒行業(yè)我國(guó)是個(gè)古老的行業(yè)。MVR蒸發(fā)器可以代替陳舊的蒸餾用的設(shè)備。

6. 牛奶行業(yè)

因?yàn)榕Ｄ绦袠I(yè)需要的低溫、高度清潔、高度自動(dòng)化等特點(diǎn)決定了傳統(tǒng)的蒸發(fā)器很難達(dá)到這些要求，所有才有MVR蒸發(fā)器的大力發(fā)展的機(jī)遇。

7. 飲料工業(yè)的濃縮

番茄醬、桃漿、杏漿、胡蘿卜漿、蘋果漿、獼猴桃漿 ......