針對日處理量58噸的焦化廢水MVR(機械蒸汽再壓縮)結晶蒸發設備,以下是技術方案和關鍵設計要點:
1.設計基礎參數
處理量:58t/d≈2.42t/h(按24小時連續運行)
濃縮比:通常10:1,濃縮液產量約0.24t/h,結晶鹽量根據TDS計算。
進水特性:
高鹽(TDS5%20%)、高COD、含氨氮/酚類/氰化物等;
沸點升高明顯(需熱力學模擬修正)。
出水要求:冷凝水COD<100mg/L,氨氮<15mg/L(參考GB161712012)。
2.MVR系統核心設計
(1)蒸發器選型
類型:強制循環蒸發結晶器(適合高鹽、易結晶廢水)或降膜蒸發器(低粘度工況);
材質:2205雙相不銹鋼或鈦材(耐氯離子腐蝕);
蒸發溫度:7090℃(低溫減少結垢風險);
壓縮機選型:
蒸汽壓縮機:羅茨式或離心式(壓升ΔP0.20.3MPa);
電機功率:約5080kW(根據蒸汽量計算)。
(2)工藝流程
1.預處理:除油→調節pH(6.57.5)→過濾(去除懸浮物);
2.MVR蒸發:
廢水進入蒸發器,蒸汽壓縮機將二次蒸汽加壓升溫后循環利用;
效體可設計為單效或雙效(根據能耗優化);
3.結晶分離:離心機或稠厚器分離結晶鹽(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.關鍵設備參數
蒸發面積:約200300m2(根據熱負荷計算);
蒸汽壓縮比:1:1.21.5(溫升1020℃);
真空系統:水環真空泵(維持0.05至0.07MPa);
自動化控制:PLC系統(實時監測電導率、pH、溫度、壓力)。
4.能源消耗估算
壓縮機:5080kW;
循環泵/真空泵:2030kW;
總耗電:約70110kW·h/h,折合3045kW·h/t廢水。
蒸汽補充:僅啟動時需少量蒸汽(<0.1t/h),正常運行無需外供蒸汽。
冷卻水:約1015t/h(用于冷凝器,可循環使用)。
5.優勢與注意事項
優勢
節能:比三效蒸發節能60%以上,運行成本約2040元/噸廢水;
緊湊性:設備體積小,適合中小規模處理。
注意事項
防結垢:定期化學清洗(如稀酸循環),或添加阻垢劑;
腐蝕控制:監測氯離子濃度(<20,000mg/L),避免酸性pH;
二次污染:
結晶鹽按危廢處置(HW11);
不凝氣需活性炭吸附或堿洗處理。
6.經濟性參考
投資成本:約300500萬元(含預處理、MVR主機、結晶系統);
運行成本:
電費:按0.7元/kWh計,約2131.5元/噸廢水;
維護/人工:510元/噸廢水。
7.與三效蒸發對比
參數 | MVR | 三效蒸發 |
蒸汽消耗 | 極低(僅啟動用) | 0.3-0.4t蒸汽/t廢水 |
電耗 | 70-110kW·h/h | 20-40kW·h/h |
適用規模 | 中小型(<100t/d) | 中大型(>50t/d) |
維護復雜度 | 較高(壓縮機維護) | 較低 |
MVR結晶蒸發設備選型建議
若廢水鹽分復雜(如含硫酸鈉、氯化鈉混合鹽),需配套結晶分離系統(冷凍結晶+熱結晶);
優先進行中試驗證,尤其是結垢傾向和壓縮機選型。
可結合企業余熱(如焦爐煙氣)進一步降低能耗。
如需詳細工藝流程圖或設備清單,請提供具體廢水成分數據(如鹽分組成、COD、粘度等)。