悬浮固体去除:通过格栅(1-5mm 孔径)去除大颗粒杂质,再经精密过滤(5-10μm 滤芯)或沉淀池(停留时间 2-4 小时)降低 SS 至 50mg/L 以下,防止堵塞传热管。
硬度离子处理:对于高钙镁污水(总硬度>500mg/L),需添加碳酸钠或氢氧化钠进行化学软化,使钙镁离子生成沉淀(控制残留硬度<100mg/L),避免蒸发器内结垢。
有机物预处理:含高沸点有机溶剂(如 DMF、DMSO)的污水,可先通过精馏回收溶剂;含易挥发有机物(如甲醇、乙醇)的污水,需在预处理罐中通入惰性气体吹脱,降低蒸发时的气相污染物浓度。
升膜式蒸发器:适用于粘度<50cP、不易结垢的污水(如电镀清洗废水),物料在管内高速上升(流速 2-5m/s),传热系数可达 1000-2000W/(m²・℃)。
降膜式蒸发器:适合处理热敏性污水(如抗生素发酵废水),液体沿管内壁成膜流下,停留时间短(<30 秒),避免物料分解。
强制循环式蒸发器:针对高粘度(50-500cP)、易结晶污水(如含硫酸钠污水),通过循环泵使物料在管内流速达 1.5-3m/s,有效抑制结晶沉积。
蒸发温度:根据污水沸点特性设定,含盐污水通常控制在 60-80℃(真空度 - 0.06 至 - 0.08MPa),既保证蒸发效率,又避免高温导致盐类结晶堵塞。
压缩机选型:处理量 10 吨 / 天以下宜选用罗茨压缩机(压比 1.8-3.0),10 吨 / 天以上选用离心式压缩机(效率 75%-85%),确保蒸汽压缩比稳定在 1.2-1.5。
浓缩倍数:根据后续处理要求设定,一般浓缩至原体积的 1/5-1/10(如进水 COD 10000mg/L,浓液 COD 可达 50000-100000mg/L),兼顾处理效率与能耗。
初始进料时,需控制流量为设计值的 50%-70%,待蒸发室液位达到传热管高度的 1/2 时(约 30 分钟),启动压缩机,逐步提升频率(从 30Hz 升至 50Hz,每 5 分钟升 5Hz),避免负荷骤升。
真空度需阶梯式建立:先通过真空泵将系统压力降至 - 0.03MPa(约 10 分钟),再启动加热循环,每 10 分钟提升真空度 - 0.02MPa,最终稳定在工艺设定值,防止液体暴沸。
传热温差:保持加热蒸汽与污水的温差在 10-20℃(如蒸汽温度 85℃,污水温度 70℃),温差过大会加速结垢,过小则降低蒸发速率。可通过调节压缩机频率维持温差稳定。
浓液密度:采用在线密度计实时监测(精度 ±0.001g/cm³),当密度达到设定值(如 1.2-1.3g/cm³)时,开启排渣阀间歇排放(每次排放时间 3-5 分钟,避免液位大幅波动)。
冷凝水水质:每小时检测冷凝水 COD(应<50mg/L)、电导率(应<100μS/cm),若超标需检查蒸发器是否泄漏(如通过检测冷凝水与污水的氯离子浓度差)。
在线防垢:对于易结垢污水(如含碳酸钙),可在进料中添加阻垢剂(如有机膦酸盐,投加量 5-10mg/L),或采用电磁防垢仪(安装在进料管,频率 20-50kHz)。
定期清洗:根据运行时间(通常 15-30 天)或传热系数下降 15% 时,进行化学清洗:
水垢类:用 8% 柠檬酸溶液(温度 60℃)循环清洗 4 小时,流速 1.5m/s,中和后排放。
有机物垢:用 3% 氢氧化钠 + 1% 表面活性剂混合液(温度 50℃)循环清洗 3 小时,再用清水冲洗至 pH7-8。
工艺路线:预处理吹脱回收乙醇(回收率 90%)→ MVR 蒸发浓缩(COD 升至 120000mg/L)→ 浓液焚烧处理。
关键控制:蒸发温度 60℃(避免药物成分分解),传热温差 12℃,冷凝水 COD 稳定在 30-40mg/L,回用至车间清洗。
MVR 蒸发器通过 “蒸发 - 浓缩 - 分离" 的物理过程,为高难度污水处理提供了高效解决方案,其核心价值不仅在于污染物的减量化,更在于水资源的循环利用与有用成分的回收。实际应用中需根据污水特性进行个性化设计,强化预处理与运行控制,才能实现稳定达标与经济高效的双重目标。