2.2廢水水質(zhì)參數(shù)

表1：生產(chǎn)系統(tǒng)出水水質(zhì)指標

表2：生產(chǎn)系統(tǒng)回用水質(zhì)指標

離子指標 正常檢測數(shù)值

一、污水處理工藝選擇

3.1相關(guān)工藝介紹

生產(chǎn)用水日常由于生產(chǎn)內(nèi)部循環(huán)，循環(huán)會增加水體內(nèi)的離子濃度，當循環(huán)到Na離子濃度為50 g/L 時，將這部分水排入處理系統(tǒng)進行處理，處理要求Na離子濃度降低到33 g/L以內(nèi)。需要做到蒸發(fā)結(jié)晶。水體中絕大部分陰離子為硫酸根離子。

根據(jù)貴公司提出的原始條件和要求，進行相關(guān)的計算和設(shè)計工作，確定相關(guān)設(shè)備的參數(shù)和蒸發(fā)器的類型。本方案的宗旨是用最低的運行成本以及最佳的解決方案來達到蒸發(fā)結(jié)晶硫酸鈉溶液。

本方案擬采用MVR蒸發(fā)器。要處理的原液送入過濾器過濾雜質(zhì)后一部分進入MVR系統(tǒng)，一部分過濾液與MVR冷凝水混合作為回用水供給到現(xiàn)上循環(huán)使用。為控制鈉離子濃度本方案在廢水收集槽內(nèi)，回用水槽內(nèi)設(shè)置鹽分檢測儀表，通過鹽分判斷調(diào)節(jié)MVR處理能力，始終保證回用水供水水質(zhì)在設(shè)計范圍內(nèi)。根據(jù)鈉離子濃度由50g/l降低到33g/l以內(nèi)，則去除率≥34%。若采用MVR蒸發(fā)，冷凝水基本不含鈉離子，則按照每天100T/D排水計算，則每天MVR進料量≥34T/D.設(shè)計MVR處理能力按照進水量1.5T/HR，MVR可以變頻控制，調(diào)整處理水量。

二、MVR設(shè)計方案

4.1.MVR 蒸發(fā)結(jié)晶器工藝流程

4.2.MVR 蒸發(fā)器簡介及優(yōu)點

（1）蒸發(fā)結(jié)晶器

MVR 蒸發(fā)結(jié)晶器是當前國際ling先的高效節(jié)能蒸發(fā)系統(tǒng)，其原理是將蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽通過壓縮機加壓升溫，提高蒸汽的熱焓并作為熱源給物料加熱，從而實現(xiàn)循環(huán)蒸發(fā)，冷凝下來的熱水再與原料換熱，進一步回收熱量，實現(xiàn)了潛熱的充分利用，大幅度降低蒸發(fā)能耗，顯著節(jié)約運行成本。

MVR 強制循環(huán)蒸發(fā)器是依靠外加力——循環(huán)泵使液體進行循環(huán)。它的加熱室立式結(jié)構(gòu)，液體循環(huán)速度大小由泵變頻調(diào)節(jié)。

（2）MVR 蒸發(fā)器系統(tǒng)優(yōu)點

1) 使用MVR蒸發(fā)技術(shù)，二次蒸汽回收利用率達到99％。

2) 該蒸發(fā)器主要使用電即能蒸發(fā)，僅需少量蒸汽、其能耗為傳統(tǒng)蒸發(fā)器的40%左右。

3) 低溫差蒸發(fā)，降低結(jié)垢幾率。

4) 設(shè)備全自動化操作，節(jié)省人力資源。

5) 使用蒸汽專用羅茨壓縮機，生產(chǎn)能力大，強度高，壓縮機轉(zhuǎn)子采用2205，抗腐蝕能力強。

6) 采用多列管式強制循環(huán)傳熱技術(shù)。

7) 高性能分離器采用外置除沫器+絲網(wǎng)除霧分離技術(shù)，優(yōu)化蒸餾水質(zhì)量。

8) 蒸餾水余熱用于預(yù)熱廢水，能夠減少能源消耗。

4.3.MVR 蒸發(fā)器工藝描述 

初步開機流程：

原水由進料泵輸送進料系統(tǒng)，進料流量由分離器液位計設(shè)定值來控制調(diào)節(jié)，經(jīng)流量計記錄，初始加熱采用二級預(yù)熱器加熱，熱源為蒸汽，經(jīng)二級預(yù)熱器加熱至60-80℃，待系統(tǒng)達到設(shè)定液位后，熱源切換至加熱器中加熱，加熱至90-92℃后，啟動進入正常運行系統(tǒng)。

正常運行流程： 

蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部液位隨著不斷蒸發(fā)減少，液位計會聯(lián)動進料泵及調(diào)節(jié)閥控制進料，進料先經(jīng)一、二級預(yù)熱器預(yù)熱至約60-80℃，熱源為約75-90℃冷凝水，再進入蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)，蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部壓力在-40～-30Kpa，預(yù)熱后的料液進入系統(tǒng)后壓力降低形成蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽溫度在 90-92℃，二次蒸汽由蒸汽壓縮機引入壓縮提高壓力和溫度，壓縮機壓縮溫度提高至106-108℃，再供給加熱器最為熱源，形成循環(huán)加熱利用。

料液在蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)蒸發(fā)濃縮，含鹽溶液逐漸形成過飽和，析出晶體，晶體沉降至分離器底部淘洗腿中，再由出料泵輸出至晶漿緩沖罐，晶漿緩沖罐稠厚一定晶體量后自流進入離心機進行固液分離，離心母液繼續(xù)回蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)。

4.4.自動控制部分描述

（1）工藝控制部分采用“PLC 自控”的形式，能夠完成本工段裝置的模擬量（MCS）控制、安全監(jiān)控、報警和數(shù)據(jù)采集（DAS）功能，確保裝置安全高效穩(wěn)定運行。能夠達到全系統(tǒng)所有設(shè)備的集中控制，包括集中啟/停車、事故閉鎖、報警信號、單機啟/停車等。本設(shè)計具有易于組態(tài)、易于使用、易于擴展的特點。

（2）該系統(tǒng)由控制部分、檢測部分、執(zhí)行機構(gòu)和控制電腦組成。控制部分由電源模塊、西門子CPU、I/O 模塊及其他電器元件組成；檢測部分包括溫度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、流量控制器等組成；執(zhí)行機構(gòu)由氣動閥門、開關(guān)閥門和機泵電機組成；

（3）進出料：以分離器液位為輸入信號，輸出控制進料氣動閥；出料以密度計信號，控制出料閥開啟或關(guān)閉。

（4）分離器內(nèi)單獨設(shè)置超高、超低控制點，保障物料液位在控制范圍內(nèi)。

（5）冷凝水：以冷凝水儲罐液位為輸入信號，輸出控制冷凝水泵轉(zhuǎn)動快慢。

（6）蒸汽控制：以進料溫度傳感器為輸入信號，輸出控制蒸汽自動調(diào)節(jié)閥，使蒸汽壓力穩(wěn)定在設(shè)定值左右。各效分離器及加熱器安裝壓力傳感器與溫度傳感器，遠傳顯示；同時安裝就地真空表及溫度表。

4.5.MVR蒸發(fā)特點 

（1）依據(jù)客戶提供的物料情況及其特性、確定蒸發(fā)器類型：

1）根據(jù)客戶提供的數(shù)據(jù)匯總，結(jié)合我司工程經(jīng)驗，將工藝定為：MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器結(jié)晶裝置，以克服沸點升帶來的有效溫差降低；

2）進出料自動控制，進料以液位計來控制，出料以密度計為信號控制。

（2）本蒸發(fā)器特點：

1）本蒸發(fā)系統(tǒng)在負壓環(huán)境蒸發(fā)，設(shè)備安全可靠；

2）強制循環(huán)式管內(nèi)流速大于1.5m/s，不易堵管；分離器頂部配置高效除沫裝置、避免物料泡沫夾帶導(dǎo)致跑料；

3）分離器采用液位比例控制系統(tǒng)、比例閥自動調(diào)節(jié)進料量，液位可視，操作直觀、可靠，并可避免循環(huán)管堵塞；

4）工藝采用 MVR 蒸發(fā)+結(jié)晶器處理廢水，先將濃度低的廢水在蒸發(fā)器中蒸發(fā)到一定濃度，蒸發(fā)掉大部分水，然后進入結(jié)晶器蒸發(fā)結(jié)晶鹽液分離系統(tǒng)，達到濃度的物料進入結(jié)晶罐，將晶漿狀鹽分用離心機分離，剩余的濃縮水再進蒸發(fā)器，這樣能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，降低清洗頻率和面積。MVR蒸發(fā)器壓縮比高、熱效率高、節(jié)省能源、能耗低，蒸發(fā)一噸清水的能耗大約是傳統(tǒng)蒸發(fā)器的1/6 到1/5（當物料不同時，能耗有所改變），運行成本大大降低，本壓縮機可以通過軟件很容易地監(jiān)控壓縮機的各個運行參數(shù)，而且可以得出分析報告。強制循環(huán)蒸發(fā)器適晶體量大、易結(jié)垢、黏度高的溶液。

6）壓縮機采用變頻控制，在實際使用過程中，可針對現(xiàn)場的情況，自動進行變頻控制。

7）壓縮機系統(tǒng)實現(xiàn)多方位自動保護功能，在溫度、壓力等發(fā)生變化的情況下，自動進行保護，保證壓縮機的正常使用。

8）MVR 中加熱器同時又是二次蒸汽的冷凝器，所以不需要另設(shè)冷凝器，而且無需循環(huán)冷卻水。節(jié)省了公用工程的費用。

9）系統(tǒng)占地面積小，人員操作少；配套的公用工程項目少。

10）系統(tǒng)蒸發(fā)溫度可任意設(shè)定，特別適合有熱敏性質(zhì)的物料的濃縮或結(jié)晶，并且在低溫蒸發(fā)狀態(tài)下無需冷凍冷卻水，大大節(jié)省投資。

11）將濃縮液進入蒸發(fā)量的單效系統(tǒng)，有效減少一臺壓縮機的投入，有效降低投資成本，小系統(tǒng)也能有效降低堵管可能，保障蒸發(fā)器系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行，確保蒸發(fā)系統(tǒng)達到設(shè)計指標要求。 

12）清洗：系統(tǒng)設(shè)置停機自動排料、停機自動沖洗、定期清水清洗，定期藥液清洗、定期機械清洗、定期藥液浸泡加機械清洗等諸多清洗方案，有效降低管道結(jié)垢、堵管等，保證高效傳熱系數(shù)和有效換熱面積。