針對(duì)日處理量58噸的焦化廢水MVR(機(jī)械蒸汽再壓縮)結(jié)晶蒸發(fā)設(shè)備,以下是技術(shù)方案和關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)
處理量:58t/d≈2.42t/h(按24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行)
濃縮比:通常10:1,濃縮液產(chǎn)量約0.24t/h,結(jié)晶鹽量根據(jù)TDS計(jì)算。
進(jìn)水特性:
高鹽(TDS5%20%)、高COD、含氨氮/酚類/氰化物等;
沸點(diǎn)升高明顯(需熱力學(xué)模擬修正)。
出水要求:冷凝水COD<100mg/L,氨氮<15mg/L(參考GB161712012)。
2.MVR系統(tǒng)核心設(shè)計(jì)
(1)蒸發(fā)器選型
類型:強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器(適合高鹽、易結(jié)晶廢水)或降膜蒸發(fā)器(低粘度工況);
材質(zhì):2205雙相不銹鋼或鈦材(耐氯離子腐蝕);
蒸發(fā)溫度:7090℃(低溫減少結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn));
壓縮機(jī)選型:
蒸汽壓縮機(jī):羅茨式或離心式(壓升ΔP0.20.3MPa);
電機(jī)功率:約5080kW(根據(jù)蒸汽量計(jì)算)。
(2)工藝流程
1.預(yù)處理:除油→調(diào)節(jié)pH(6.57.5)→過濾(去除懸浮物);
2.MVR蒸發(fā):
廢水進(jìn)入蒸發(fā)器,蒸汽壓縮機(jī)將二次蒸汽加壓升溫后循環(huán)利用;
效體可設(shè)計(jì)為單效或雙效(根據(jù)能耗優(yōu)化);
3.結(jié)晶分離:離心機(jī)或稠厚器分離結(jié)晶鹽(如NaCl、Na?SO?);
4.冷凝水處理:深度凈化(活性炭吸附或膜過濾)后回用。
3.關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)
蒸發(fā)面積:約200300m2(根據(jù)熱負(fù)荷計(jì)算);
蒸汽壓縮比:1:1.21.5(溫升1020℃);
真空系統(tǒng):水環(huán)真空泵(維持0.05至0.07MPa);
自動(dòng)化控制:PLC系統(tǒng)(實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電導(dǎo)率、pH、溫度、壓力)。
4.能源消耗估算
壓縮機(jī):5080kW;
循環(huán)泵/真空泵:2030kW;
總耗電:約70110kW·h/h,折合3045kW·h/t廢水。
蒸汽補(bǔ)充:僅啟動(dòng)時(shí)需少量蒸汽(<0.1t/h),正常運(yùn)行無需外供蒸汽。
冷卻水:約1015t/h(用于冷凝器,可循環(huán)使用)。
5.優(yōu)勢(shì)與注意事項(xiàng)
優(yōu)勢(shì)
節(jié)能:比三效蒸發(fā)節(jié)能60%以上,運(yùn)行成本約2040元/噸廢水;
緊湊性:設(shè)備體積小,適合中小規(guī)模處理。
注意事項(xiàng)
防結(jié)垢:定期化學(xué)清洗(如稀酸循環(huán)),或添加阻垢劑;
腐蝕控制:監(jiān)測(cè)氯離子濃度(<20,000mg/L),避免酸性pH;
二次污染:
結(jié)晶鹽按危廢處置(HW11);
不凝氣需活性炭吸附或堿洗處理。
6.經(jīng)濟(jì)性參考
投資成本:約300500萬元(含預(yù)處理、MVR主機(jī)、結(jié)晶系統(tǒng));
運(yùn)行成本:
電費(fèi):按0.7元/kWh計(jì),約2131.5元/噸廢水;
維護(hù)/人工:510元/噸廢水。
7.與三效蒸發(fā)對(duì)比
參數(shù) | MVR | 三效蒸發(fā) |
蒸汽消耗 | 極低(僅啟動(dòng)用) | 0.3-0.4t蒸汽/t廢水 |
電耗 | 70-110kW·h/h | 20-40kW·h/h |
適用規(guī)模 | 中小型(<100t/d) | 中大型(>50t/d) |
維護(hù)復(fù)雜度 | 較高(壓縮機(jī)維護(hù)) | 較低 |
MVR結(jié)晶蒸發(fā)設(shè)備選型建議
若廢水鹽分復(fù)雜(如含硫酸鈉、氯化鈉混合鹽),需配套結(jié)晶分離系統(tǒng)(冷凍結(jié)晶+熱結(jié)晶);
優(yōu)先進(jìn)行中試驗(yàn)證,尤其是結(jié)垢傾向和壓縮機(jī)選型。
可結(jié)合企業(yè)余熱(如焦?fàn)t煙氣)進(jìn)一步降低能耗。
如需詳細(xì)工藝流程圖或設(shè)備清單,請(qǐng)?zhí)峁┚唧w廢水成分?jǐn)?shù)據(jù)(如鹽分組成、COD、粘度等)。