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煤化工废水工处理多效蒸发技术乌兰察布废水处

更新日期：2022-05-28 13:40

铭盛环境——工业污水，工业废水处理专家，提供污水处理解决方案

　　大唐克旗废水处置项目高浓度含盐污水(浓盐水系统)采用三效真空强迫循环蒸发结晶技术，即多效蒸发技术。该技术从国内制盐行业移植，第一次应用到煤化工工业废水处理零排放项目上，克旗项目在国内是首创。多效蒸发设备担任处置前段膜浓缩后的浓盐水，经过三效蒸发设备实施蒸发结晶，产水去化工区全厂凝结水设备精处置回收应用，浓缩结晶液经离心机别离后，盐泥作固废处置。多效蒸发设备是完成公司污水“零排放”和系统盐均衡的重要环节和关键控制设备。

　　1、多效蒸发技术

　　蒸发就是指经过低压蒸汽加热使溶液沸腾后，气体汽化成液，溶质在液体中增浓，各效蒸汽回收后实施冷凝搜集，冷凝液中不挥发溶质较少，废水得到净化，高浓液体经过脱盐构成固体。蒸发操作的目的是将固体和液体实施别离，实质是热量改换与传送。

　　多效蒸发是依据蒸汽温度随压强降低而降低和只需有温度差存在，就会有热量传送发作的原理，只需有一个加热器内溶液沸点低于二次蒸汽温度(且有一定温差)，就能够使二次蒸汽冷凝放热，加热溶液而沸腾蒸发。其完成办法是：降低该加热器溶液的压强(即降低了沸点)。在多效蒸发过程中，增大加热蒸汽压强和降低末效二次蒸汽压强，使各效间构成逐渐降低的压强阶梯，则各效溶液的沸点逐步降低，效与效间构成温度差，到达各效溶液吸收前一效二次蒸汽潜热而沸腾蒸发的目的。

　　2、煤化工废水工程概略

　　大唐克旗煤制自然气项目作为国内第一个大型煤制自然气示范项目，碎煤加压气化炉产生的废水成分复杂、浓度大、水量大、回用途理请求高。煤制气碎煤加压过程中产生高浓度含盐废水的零排放，是将碎煤加压气化过程中产生的高含盐水采取先进的技术工艺办法，将污水中固/液别离，回收可用的回用水，使生产用水循环运用，以满足无污水排放环保请求。

　　大唐克旗浓盐水蒸发系统是将有机浓水及浊循环排污水膜浓缩和再生废水膜浓缩产生的高浓盐水混合回收，浓盐水在三效真空蒸发罐内，吸收蒸汽潜热，本身蒸发、结晶，产生的二次蒸汽冷凝，冷凝水送化工区凝结水精处置岗位;其结晶物由过滤式离心机别离后作固废处置。

　　大唐克旗前段膜浓缩产生的高浓度含盐废水经过蒸发预处置处置后，物料经过一、三效预热器预热后进入到各效蒸发器，其中一效蒸发器经过生蒸汽加热后实施蒸发，产生的二次蒸汽为二效加热器运用。二效蒸发器产生的二次蒸汽进入三效加热室，三效蒸发器经过真空放射设备和大气冷凝器构成一定的真空度。各效蒸发器蒸发过程中，局部晶体析出构成一定的固/液比，浓缩液经过轴流泵、上下循环管实施循环，防止结晶物粘在加热室管束的内侧上，各效经过转料管将浓缩液转入到尾效。尾效过热的饱和料液经过排料泵送至离心机实施离心脱盐。产生的滤液经过滤液桶回收至蒸发调理池继续蒸发。各效产生的蒸汽冷却液搜集后实施回用。

　　3、多效蒸发工艺运转和处置效果

　　多效蒸发设备自投入运转以来，实践进水量60~100m3/h，产盐1~2t/h，较比设计值偏低。其进水COD、碱度比设计值都偏高，是本设备运转控制的关键所在;含盐量高达20000~30000mg/L，钙离子在150~250mg/L左右，镁离子在30~90mg/L左右，也都高于设计值。而出水pH合格，出水COD、含盐量、TOC等指标因进水水质指标及其他工况要素影响均超出设计值。经过严控来水水质指标，优化运转方式、三效倒料、排放系统母液等措施，改善了运转工况，降低了进水出水水质指标，探索出了新的运转方式，积聚了相关技术经历，使蒸发设备运转满足了公司程度衡相关水质请求。详细进水水质指标、出水水质指标、盐泥相关指标见表1、表2、表3。

　　大唐克旗项目将制盐行业蒸发—结晶设备胜利移植用于煤化工行业高盐水处置，可防止浓盐水保送的难度和靠自然蒸发的不肯定要素及保送管线及蒸发塘的维护运转费用，真正完成“零”排放。且蒸发结晶设备应用生产低压蒸汽实施结晶，处置本钱大大降落。在该系统呈现毛病时，应用蒸发调理池可将浓盐水混合后，再由浓盐水保送系统送蒸发塘自然蒸发，防止由于结晶设备毛病形成系统停滞。

　　4、存在问题和优化倡议

　　浓盐水多效蒸发设备从投产至今已运转约4a，针对多效蒸发技术在碎煤加压气化高浓盐水中应用，总结了多效蒸发设备在设计、施工、运转管理各阶段存在的问题、珍贵经历和优化倡议：

　　4.1 来水水质成分复杂蒸发设备来水为前端膜处置系统的浓水，当前系统处置水质不能满足设计值时，会使系统遭到冲击。另外因膜设备加药品种数量较多，增加了蒸发系统含盐量;当膜污堵严重时，化学清洗时还需添加外表活性剂，对蒸发系统影响较大。倡议前端处置系统严控水质指标，减少加药量、COD、碱度等。有研讨标明膜处置段投加阻垢剂是蒸发系统运转不稳定的主要要素。

　　4.2 开车初期出泡沫

　　蒸发系统大多数采用浓盐水开车，由于蒸汽持续加热升温，在快要沸腾之前会产生大量泡沫，严重影响出水水质指标。克旗公司经过技改增设了消泡剂投加设备，处理了此问题，但消泡剂的品种影响消泡效果。

　　4.3 差压液位计不准

　　蒸发设备来水为前端膜处置系统的浓水，由于水质指标动摇，形成浓盐水密度随时在变化，蒸发罐内液位指示经常呈现“漂移”、现场指示与DCS上数据不分歧现象，而液位是蒸发系统的关键控制参数。克旗公司经过技改增设了射灯视镜观看蒸发沸腾情况，效果较好。

　　4.4 低压蒸汽动摇

　　总管低压蒸汽压力易动摇，蒸汽温度易过热;岗位应稳定低压蒸汽管网蒸汽压力，增强对蒸发罐差压变送器的监测，稳定好罐内液位，维护好蒸发良好的运转工况。

　　4.5 物料夹带、飞料

　　由于浓盐水中有机物含量高，泡沫多，蒸发罐内浓盐水沸腾剧烈等缘由，二次蒸汽雾沬夹带严重。严重时发作飞料问题，易形成蒸发设备产品水电导率超标严重。实践运转过程中，经过提升现场操作人员技术程度、及时采取应急预案，将产水切回到调理池。此问题是蒸发系统稳定运转的难点。探寻蒸发系统进水和浓缩液中有机物的去除计划、泡沫控制计划，增强进水水质和产盐成分的监测，提升除沫器效率，处理或减轻“飞料”和雾沫夹带问题，以提升产水水质。

　　4.6 处置量缺乏，造成盐均衡失衡

　　多效蒸发设备普通运转周期为30~60d，后期运转处置量会降落，假如蒸发母液排放没有去处，长周期运转形成COD累积，使多效蒸发系统无法正常运转，降低多效蒸发负荷，进而造成了盐均衡失衡;

　　4.7 废盐的去向

　　多效蒸发设备每天产出大量盐泥，目前国度关于废盐的应用没有成型的工艺，尚处于研讨阶段，去危废填埋场填埋，本钱较高。克旗调查左近相关单位，本钱约3000元/t，此问题在未来会是环保焦点问题。

　　4.8 加热室结垢、梗塞

　　多效蒸发设备运转末端因加热室结垢、梗塞问题停车实施清洗，应严控水质指标，特别进水钙离子、镁离子含量高于设计值时，易形成蒸发系统结垢。应依据进水水质条件，调整蒸发系统加药设备运转工况，以降低水体结垢倾向

　　4.9 蒸发母液排放

　　多效蒸发设备运转过程中，将会形成系统COD累积，使多效蒸发产水、系统浓盐水及产品盐COD含量增高，固然如今还不能肯定多效蒸发系统能够接受多高的COD含量，但蒸发母液累计经常呈现“飞料”现象，而且蒸发器雾沫夹带及结垢也比拟严重，产水进入浊循环系统形成系统含盐量、氯根、浊度及COD升高，也是造成多效蒸发设备负荷不能提升的关键要素。

　　4.10 晶种投加及固/液比的控制

　　经过多效蒸发设备多个周期运转探索，克旗公司蒸发设备不投加晶种实施开车效果好于投加晶种。另外关于如何控制固/液比、每天出几盐，出几适宜以不至于后序不出盐等问题，是蒸发运转长期探索研讨的问题。

　　4.11 设计、施工方面的相关问题

　　蒸发设备设计、施工时，对蒸发器、加热室、管道、除沫器的材质、选型上尤为重要，既要降低本钱还要保证其运用寿命。施工时，要思索浓盐水管线的防腐、脱盐管线设置等问题。

　　4.12 产　水

　　因前面诸多要素影响，造成出水水质指标偏高，影响换热循环水水质、产水中VOC等问题值得去研讨。

　　4.13 离心机选型

　　脱盐离心机选型上，能否实施二级脱盐、脱盐操作优化等问题值得研讨。

　　5、结论与讨论

　　(1)大唐克旗碎煤加压气化废水经过有机污水处置、中水回用、高盐水膜浓缩、多效蒸发结晶设备逐级处置，所产清水全部回用，废水无外排，产生污泥和盐泥经过汽车运输至填埋场实施填埋处置，真正完成了煤化工废水的零排放;

　　(2)经过对浓盐水多效蒸发系统长周期运转探究应用，积聚了设备工业化长周期的珍贵经历，其中开、停车和日常操作过程中的日常指标检测和操作技艺程度实施了总结并构成操作程。

　　(3)大唐克旗高浓度含盐废水采用多效蒸发技术，该技术从国内制盐行业第一次应用到碎煤加压气化炉污水“零排放”项目上，克旗废水项目在国内是首创，在节能、防垢、耐腐蚀、提升产品水水质方面都有大胆的创新，获得了较称心的效果，具有非常重要的自创与推行意义。

　　(4)蒸发设备实践运转过程中还存在着许多问题，比方加热室结垢梗塞、蒸发母液排放、物料夹带、飞料、结晶盐的资源化应用等相关问题还需持续实施探究总结和优化工艺，坚持各环节的运转工况，从而保证整个零排放系统平安、稳定、长时间的运转。

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