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(biāo)

表2：生產(chǎn)系統(tǒng)回用水質(zhì)指標(biāo)

離子指標(biāo) 正常檢測(cè)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(huì)增加水體內(nèi)的離子濃度，當(dāng)循環(huán)到Na離子濃度為50 g/L 時(shí)，將這部分水排入處理系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和設(shè)計(jì)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(yùn)行成本以及最佳的解決方案來(lái)達(dá)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(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)后一部分進(jìn)入MVR系統(tǒng)，一部分過(guò)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(cè)儀表，通過(guò)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(jì)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(jì)算，則每天MVR進(jìn)料量≥34T/D.設(shè)計(jì)MVR處理能力按照進(jìn)水量1.5T/HR，MVR可以變頻控制，調(diào)整處理水量。

二、MVR設(shè)計(jì)方案

4.1.MVR 蒸發(fā)結(jié)晶器工藝流程

4.2.MVR 蒸發(fā)器簡(jiǎn)介及優(yōu)點(diǎn)

（1）蒸發(fā)結(jié)晶器

MVR 蒸發(fā)結(jié)晶器是當(dāng)前國(guó)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(guò)壓縮機(jī)加壓升溫，提高蒸汽的熱焓并作為熱源給物料加熱，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)蒸發(fā)，冷凝下來(lái)的熱水再與原料換熱，進(jìn)一步回收熱量，實(shí)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(yùn)行成本。

MVR 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器是依靠外加力——循環(huán)泵使液體進(jìn)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(diǎn)

1) 使用MVR蒸發(fā)技術(shù)，二次蒸汽回收利用率達(dá)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(dòng)化操作，節(jié)省人力資源。

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

6) 采用多列管式強(qiáng)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(kāi)機(jī)流程：

原水由進(jìn)料泵輸送進(jìn)料系統(tǒng)，進(jìn)料流量由分離器液位計(jì)設(shè)定值來(lái)控制調(diào)節(jié)，經(jīng)流量計(jì)記錄，初始加熱采用二級(jí)預(yù)熱器加熱，熱源為蒸汽，經(jīng)二級(jí)預(yù)熱器加熱至60-80℃，待系統(tǒng)達(dá)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(dòng)進(jìn)入正常運(yùn)行系統(tǒng)。

正常運(yùn)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(jì)會(huì)聯(lián)動(dòng)進(jìn)料泵及調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)料，進(jìn)料先經(jīng)一、二級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱至約60-80℃，熱源為約75-90℃冷凝水，再進(jìn)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(jìn)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(jī)引入壓縮提高壓力和溫度，壓縮機(jī)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(guò)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(jìn)入離心機(jī)進(jìn)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(dòng)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(bào)警和數(shù)據(jù)采集（DAS）功能，確保裝置安全高效穩(wěn)定運(yùn)行。能夠達(dá)到全系統(tǒng)所有設(shè)備的集中控制，包括集中啟/停車(chē)、事故閉鎖、報(bào)警信號(hào)、單機(jī)啟/停車(chē)等。本設(shè)計(jì)具有易于組態(tài)、易于使用、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。

（2）該系統(tǒng)由控制部分、檢測(cè)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制電腦組成。控制部分由電源模塊、西門(mén)子CPU、I/O 模塊及其他電器元件組成；檢測(cè)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(jī)構(gòu)由氣動(dòng)閥門(mén)、開(kāi)關(guān)閥門(mén)和機(jī)泵電機(jī)組成；

（3）進(jìn)出料：以分離器液位為輸入信號(hào)，輸出控制進(jìn)料氣動(dòng)閥；出料以密度計(jì)信號(hào)，控制出料閥開(kāi)啟或關(guān)閉。

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

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

（6）蒸汽控制：以進(jìn)料溫度傳感器為輸入信號(hào)，輸出控制蒸汽自動(dòng)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(yuǎn)傳顯示；同時(shí)安裝就地真空表及溫度表。

4.5.MVR蒸發(fā)特點(diǎn) 

（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(yàn)，將工藝定為：MVR強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器結(jié)晶裝置，以克服沸點(diǎn)升帶來(lái)的有效溫差降低；

2）進(jìn)出料自動(dòng)控制，進(jìn)料以液位計(jì)來(lái)控制，出料以密度計(jì)為信號(hào)控制。

（2）本蒸發(fā)器特點(diǎn)：

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

2）強(qiáng)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(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)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(jìn)入結(jié)晶器蒸發(fā)結(jié)晶鹽液分離系統(tǒng)，達(dá)到濃度的物料進(jìn)入結(jié)晶罐，將晶漿狀鹽分用離心機(jī)分離，剩余的濃縮水再進(jìn)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(dāng)物料不同時(shí)，能耗有所改變），運(yùn)行成本大大降低，本壓縮機(jī)可以通過(guò)軟件很容易地監(jiān)控壓縮機(jī)的各個(gè)運(yùn)行參數(shù)，而且可以得出分析報(bào)告。強(qiáng)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(jī)采用變頻控制，在實(shí)際使用過(guò)程中，可針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況，自動(dòng)進(jìn)行變頻控制。

7）壓縮機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多方位自動(dòng)保護(hù)功能，在溫度、壓力等發(fā)生變化的情況下，自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)，保證壓縮機(jī)的正常使用。

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

9）系統(tǒng)占地面積小，人員操作少；配套的公用工程項(xiàng)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(wú)需冷凍冷卻水，大大節(jié)省投資。

11）將濃縮液進(jìn)入蒸發(fā)量的單效系統(tǒng)，有效減少一臺(tái)壓縮機(jī)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(yùn)行，確保蒸發(fā)系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。 

12）清洗：系統(tǒng)設(shè)置停機(jī)自動(dòng)排料、停機(jī)自動(dòng)沖洗、定期清水清洗，定期藥液清洗、定期機(jī)械清洗、定期藥液浸泡加機(jī)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。